Hafnio tetrakloruroa (HfCl₄)Balio handiko konposatu ez-organikoa da, tenperatura altuko zeramika aurreratuen sintesian, potentzia handiko diodo igorleetarako (LED) fosforo materialetan eta katalizatzaile heterogeneoetan aitzindari gisa erabilia. Aipagarria da Lewis azidotasun apartekoa duela, eta horrek oso eraginkorra egiten du olefinen polimerizazioan eta hainbat eraldaketa organikotan. Erdieroaleen fabrikazioan, ingeniaritza aeroespazialean eta hurrengo belaunaldiko material elektronikoetan aplikazioak zabaltzeak bultzatuta, HfCl₄-ren eskaria globalak hazkunde etengabea izan du. Hala ere, bere eskala industrialeko ekoizpena teknikoki zorrotza izaten jarraitzen du, prozesuen kontrol zorrotza, lehengai ultra-puruak eta ingurumen, osasun eta segurtasun (EHS) araudi zorrotzak betetzea eskatzen baitu. Errendimendu handiko material funtzionalak eta katalizatzaile bereziak ahalbidetzeko duen funtsezko eginkizuna kontuan hartuta, HfCl₄ gero eta gehiago aitortzen da materialen zientzia aurreraturako eta sintesi kimiko finerako lehengai estrategiko gisa.
| Hafnioa, 72Hf | |
| Itxura | Altzairu grisa |
| Zenbaki atomikoa (Z) | 72 |
| Fasea STP-n | Solidoa |
| Urtze-puntua | 2506 K (2233 ℃, 4051 ℉) |
| Irakite-puntua | 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) |
| Dentsitatea (20 ℃-tan) | 13,281 g/cm33 |
| Likidoa denean (mp-an) | 12 g/cm33 |
| Fusio-beroa | 27,2 kJ/mol |
| Lurruntze-beroa. | 648 kJ/mol |
| Bero-ahalmen molarra | 25,73 J/(mol·K) |
| Bero-ahalmen espezifikoa | 144,154 J/(kg·K) |
5N Purutasun Kalitateko Hafnio Tetrakloruroaren Enpresa Estandarra
| Ikurra | Li 7 (ppb) | 9 izan (ppb) | Na 23 (ppb) | Mg 24 (ppb) | Al 27 (ppb) | K 39 (ppb) | Ca 40 (ppb) | V 51 (ppb) | Cr 52 (ppb) | Mn 55 (ppb) | Fe 56 (ppb) | Co 59 (ppb) | Ni 60 (ppb) | Cu 63 (ppb) | Zn 66 (ppb) | Ga 69 (ppb) | Ge 74 (ppb) | Sr 87 (ppb) |
| UMHT5N | 0,371 | 2.056 | 17.575 | 6.786 | 87.888 | 31.963 | 66.976 | 0.000 | 74.184 | 34.945 | 1413.776 | 21.639 | 216.953 | 2.194 | 20.241 | 12.567 | 8.769 | 3846.227 |
| Zr 90 (ppb) | Nb 93 (ppb) | Mo98 (ppb) | Pd106 (ppb) | Ag 107 (ppb) | 108 gisa (ppb) | Cd 111 (ppb) | 115ean (ppb) | Sn 118 (ppb) | Sb 121 (ppb) | Ti131 (ppb) | Ba 138 (ppb) | W 184 (ppb) | Au -2197 (ppb) | Hg 202 (ppb) | Tl 205 (ppb) | Pb 208 (ppb) | Bi 209 (ppb) |
| 41997.655 | 8.489 | 181.362 | 270.662 | 40.536 | 49.165 | 5.442 | 0,127 | 26.237 | 1.959 | 72.198 | 0,776 | 121.391 | 1707.062 | 68.734 | 0,926 | 14.582 | 36.176 |
Iruzkina: Goiko parametroak ICP-MS bidez detektatu dira.
Hafnio tetrakloruroa (HfCl₄) kristalino koloregabea da, 320,30 g/mol-ko pisu molekularra duena eta CAS erregistro zenbakia 13499-05-3 duena. 320 °C-tan urtzen da eta sublimazioa jasaten du 317 °C-tan gutxi gorabehera giro-presiopean. Konposatua oso higroskopikoa da eta exotermikoki eta indarrez erreakzionatzen du hezetasunarekin, eta horrek baldintza atmosferiko anhidro eta geldoetan (adibidez, argon edo nitrogenoan) gordetzea eskatzen du ontzi hermetikoetan. Bere korrosibotasun handia dela eta, azalarekin edo begiekin kontaktu zuzenak erredura kimiko larriak eragin ditzake. 8. klaseko substantzia korrosibo arriskutsua denez (UN2509), manipulatzeko babes pertsonaleko ekipamendu (PPE) egokia behar da, besteak beste, eskularru erresistenteak, betaurrekoak eta arnasketa-babesak, hautsa sortzea posible den lekuetan.
Zertarako erabiltzen da hafnio tetrakloruroa?
Hafnio tetrakloruroa (HfCl₄)konposatu ez-organiko polifazetikoa da, eta, bere propietate kimiko bereziak direla eta, aplikazio zabalak ditu hainbat arlo teknologikotan:
- Erdieroaleak eta Material Elektronikoak: Dielektriko-konstante handiko materialak (hafnio dioxidoa, adibidez) prestatzeko aitzindari gakoa da, transistoreen ate isolatzaile geruzetan erabiltzen dena txiparen errendimendua nabarmen hobetzeko. Lurrun kimikoaren deposizio (CVD) prozesuetan ere oso erabilia da hafnio metalikoa edo hafnio konposatuaren film meheak depositatzeko, errendimendu handiko transistoreetan, memoria gailuetan, etab. aplikatuta.
- Ultra Tenperaturako Zeramikak eta Aeroespaziala: Ultra tenperaturako zeramikazko materialak fabrikatzeko erabiltzen dira, tenperatura altuko erresistentzia, higadura eta korrosioarekiko erresistentzia bikaina erakusten baitute. Zeramika hauek egokiak dira muturreko inguruneetarako, hala nola hegazkinen motorraren atal beroetarako eta suzirien toberetarako. Gainera, potentzia handiko LED ontziratze materialetan erabil daitezke gailuen beroaren xahuketa eta iraupena hobetzeko.
- Katalisia eta Sintesi Organikoa: Lewis azido katalizatzaile eraginkor gisa, olefinen polimerizazioa (adibidez, Ziegler-Natta katalizatzaileen aitzindari gisa), alkoholen eta azidoen esterifikazioa, azilazioa eta 1,3-dipolar zikloadizioak bezalako erreakzioak sustatzen ditu, erreakzio-tasak eta selektibitatea hobetuz. Lurrinen eta botiken sintesi kimiko finean ere erabiltzen da.
- Industria nuklearra: Bere egonkortasun termiko eta kimiko ona aprobetxatuz, erreaktore nuklearren hozte-sistemetan eta erregai nuklearren estaldura-material gisa erabiltzen da, korrosioarekiko erresistentzia eta egonkortasun termikoa hobetuz.
- Energia sektorea: Litio hafnio fosfatoa bezalako elektrolito solidoak sintetizatzeko lehengai gisa erabiltzen da, eroankortasun ioniko handiko litiozko bateriak garatzeko. Litio eta sodio-ioi baterietan katodo-materialen aitzindari gisa ere balio du.
- Zirkonio-Hafnioaren Banaketa: Zirkonio tetrakloruroaren eta hafnio tetrakloruroaren arteko bolatilitate-aldea aprobetxatuz, eraginkortasunez bereiz daitezke destilazio frakzionatuaren edo gas-kromatografiaren bidez. Hafnio purua lortzeko industria-metodo garrantzitsua da hau.
Laburbilduz, hafnio tetrakloruroak ordezkaezina den zeregina du erdieroaleetan, material aurreratuetan, katalisian, energia nuklearrean eta energia sektore berrietan, eta gaur egungo goi-teknologiako industrietan lehengai nagusi gisa finkatu da.
