ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมคือแฮฟเนียมมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับเซอร์โคเนียมซึ่งมีความหนาแน่นสูง
แฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมมีคุณสมบัติทางเคมีใกล้เคียงกัน ดังที่แสดงด้านล่างในบทความนี้ ซึ่งทำให้ยากต่อการแยกสารออกจากกันในทางเคมี
แฮฟเนียมคืออะไร
แฮฟเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 72 และสัญลักษณ์ทางเคมี Hf. ปรากฏเป็นโลหะสีเทาเงินเป็นมันเงาซึ่งจัดอยู่ในหมวดหมู่ของโลหะทรานซิชันเตตระวาเลนต์ มีลักษณะทางเคมีคล้ายกับเซอร์โคเนียม ดังนั้นเราจึงสามารถพบแฮฟเนียมในแร่ธาตุเซอร์โคเนียมจำนวนมากได้เช่นกันโลหะนี้สามารถพบได้ในกลุ่มที่ 4 และช่วงที่ 6 ของตารางธาตุ และมีอยู่ในบล็อก d ของธาตุ องค์ประกอบทางเคมีนี้ถูกค้นพบในปี 1923 โดย Coster และ Hevesy เป็นองค์ประกอบที่สองที่เสถียรสุดท้าย ธาตุสุดท้ายที่เสถียรคือรีเนียม
รูปที่ 01: ฮาฟเนียม
ที่อุณหภูมิห้องและความดัน ธาตุเคมีนี้เกิดขึ้นเป็นโลหะแข็ง และมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงเช่นกัน สถานะออกซิเดชันที่พบบ่อยและเสถียรที่สุดสำหรับแฮฟเนียมคือ +4 โดยธรรมชาติแล้ว มันเกิดขึ้นในธรรมชาติดึกดำบรรพ์ และมีโครงสร้างผลึกของโครงสร้างปิดหกเหลี่ยม เป็นโลหะพาราแมกเนติก ยิ่งไปกว่านั้น ยังเป็นโลหะเหนียวที่ทนต่อการกัดกร่อน
โดยส่วนใหญ่ แฮฟเนียมมีประโยชน์ในการผลิตแท่งควบคุมสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อย่างไรก็ตาม การใช้แฮฟเนียมมีน้อยมาก เนื่องจากมีความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับเซอร์โคเนียม ซึ่งทำให้เปลี่ยนได้ง่าย ความยากลำบากในการแยกออกและความอุดมสมบูรณ์น้อยลงทำให้เป็นโลหะที่หายาก นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในการทำโลหะผสมบางชนิดด้วยเหล็ก ไททาเนียม ไนโอเบียม แทนทาลัม ฯลฯ และยังมีประโยชน์ในการผลิตไมโครโปรเซสเซอร์อีกด้วย
เซอร์โคเนียมคืออะไร
เซอร์โคเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสัญลักษณ์ทางเคมี Zr และเลขอะตอม 40 ชื่อนี้มาจากแร่เซอร์โคเนียม ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของเซอร์โคเนียม เป็นโลหะสีขาวเงินเป็นมันเงาคล้ายแฮฟเนียม เป็นโลหะทรานซิชัน ธาตุเคมีนี้อยู่ในกลุ่มที่ 4 และคาบที่ 5 ของตารางธาตุ และเป็นธาตุบล็อก d ด้วย
รูปที่ 02: เซอร์โคเนียม
เซอร์โคเนียมเป็นโลหะเหนียวและอ่อนตัวซึ่งมีสถานะของแข็งที่อุณหภูมิห้องและความดัน เมื่อมีสิ่งเจือปน โลหะจะแข็งและเปราะ ในรูปแบบผง ไวไฟสูง ในขณะที่ของแข็งมีแนวโน้มที่จะติดไฟน้อยกว่า นอกจากนี้ โลหะชนิดนี้ยังมีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่เกิดจากด่าง กรด น้ำเค็ม และสารอื่นๆ
เมื่อพิจารณาถึงการใช้งาน ส่วนใหญ่จะมีประโยชน์ในการใช้งานที่มีอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในการทำให้ทึบแสง เช่น แม่พิมพ์สำหรับโลหะหลอมเหลว การผลิตถ้วยทดลองในห้องปฏิบัติการ เป็นวัสดุทนไฟสำหรับเตาหลอมโลหะ เป็นส่วนประกอบในสารกัดกร่อนบางชนิด เป็นต้น
แยกเซอร์โคเนียมและแฮฟเนียม
เนื่องจากโลหะเซอร์โคเนียมและโลหะฮาฟเนียมมีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน การปนเปื้อนของเซอร์โคเนียมกับแฮฟเนียมหรือในทางกลับกันก็ไม่เป็นปัญหาสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติในการดูดซับนิวตรอนของพวกมันมีความแตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งทำให้การแยกโลหะทั้งสองออกจากกันเป็นสิ่งสำคัญเราสามารถใช้การแยกของเหลวและของเหลว การตกผลึกแบบเศษส่วน การกลั่นแบบสกัด เป็นต้น สำหรับการแยกนี้
แฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมมีความคล้ายคลึงกันอย่างไร
- แฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน
- พวกมันมีคุณสมบัติทางเคมีและการเกิดปฏิกิริยาใกล้เคียงกัน
- ทั้งสองมีผลสัมพัทธภาพคล้ายกัน
- แยกจากกันยากเพราะมีความคล้ายคลึงกันทางเคมี
แฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมต่างกันอย่างไร
แฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมมีคุณสมบัติทางเคมีใกล้เคียงกัน ดังที่แสดงด้านล่างในบทความนี้ ซึ่งทำให้ยากต่อการแยกสารออกจากกันทางเคมี ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมคือแฮฟเนียมมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำในขณะที่เซอร์โคเนียมมีความหนาแน่นสูง นอกจากนี้ การดูดกลืนนิวตรอนของแฮฟเนียมนั้นมากกว่าเซอร์โคเนียมประมาณ 600 เท่า
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างแฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – ฮาฟเนียม vs เซอร์โคเนียม
แฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมเป็นโลหะทรานซิชัน มีความคล้ายคลึงกันเพราะมีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแฮฟเนียมและเซอร์โคเนียมคือแฮฟเนียมมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ ในขณะที่เซอร์โคเนียมมีความหนาแน่นสูง