Hafnium

Hafnium
Elementsymbol	Hf
Ordnungszahl	72
Relative Atommasse	178,49
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	2233 °C
Siedepunkt	4603 °C
Elementkategorie	Übergangsmetall

Hafnium ist ein chemisches Element der 4. Nebengruppe (Titangruppe) im Periodensystem der Elemente. Es handelt sich um ein silbergraues Übergangsmetall und war 1923 das letzte stabile Element, das entdeckt wurde. Hafnium entsteht durch Neutroneneinfang in roten Riesensternen, zum Teil auch in verschmelzenden Neutronensternen.

Eigenschaften

Hafnium ist ein hochglänzendes, dehnbares und sehr weiches Schwermetall, das sich gut walzen und dehnen lässt. Es nimmt den Sauerstoff aus der Luft auf und wird dadurch ziemlich spröde. Hafnium besitzt eine sehr hohe Schmelz- und Siedetemperatur. In seinen Verbindungen bildet es die Oxidationsstufen II, III und IV, von denen die Stufe IV die häufigste und beständigste ist. Es ist außerdem ein ziemlich unedles und reaktionsfähiges Metall, das bei Raumtemperatur nur von Flußsäure und Königswasser angegriffen wird. Als Pulver kann es sich an Luft spontan entzünden und verbrennt mit greller Flamme.

Geschichte

Hafnium wurde erstmals in Kopenhagen durch den niederländischen Physiker Dirk Coster und den ungarischen Physiker György Hevesy mithilfe der Röntgenspektrometrie in einem norwegischen Zirconium-Erz 1923 nachgewiesen. Das Element erhielt seinen Namen nach der lateinischen Bezeichnung Hafnia für Kopenhagen.

Vorkommen

In der Erdkruste ist Hafnium mit einer Konzentration von knapp sechs Milligramm pro Kilogramm ähnlich häufig wie viele leichtere Übergangsmetalle und häufiger als nahezu alle Lanthanoide. Dennoch bildet es kaum eigene Minerale und abbauwürdige Lagerstätten und wird deswegen lediglich bei der Gewinnung von Zirconium als Beiprodukt gefördert. Die Hauptvorkommen liegen vor allem an den Küsten Australiens, Südafrikas und der USA.

Verwendung

Hafniums wird zum größten Teil zur Herstellung von Steuerstäben für überwiegend militärische Kernreaktoren hergestellt, da einige Hafniumisotope mehrere Neutronen pro Atom absorbieren können und das Metall zugleich gegenüber Korrosion sehr widerstandsfähig ist. Das Element wird auch als Neutronenfänger bei der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen sowie beim Plasmaschweißen in der Elektrode verwendet. Zudem gibt es einige spezialisierte Legierungen, in denen Hafnium eine Rolle spielt, zum Beispiel eine Niob-Legierung für Raketentriebwerke.

Verweise

• Hafnium, (Periodensystem.info)