Produkti
-
Hafnija tetrahlorīds
Hafnija tetrahlorīds (HfCl₄)ir augstvērtīgs neorganisks savienojums, ko plaši izmanto kā prekursoru progresīvas augstas temperatūras keramikas, fosfora materiālu augstas jaudas gaismas diodēm (LED) un heterogēnu katalizatoru sintēzē. Jāatzīmē, ka tam piemīt izcila Luisa skābuma pakāpe, kas padara to ļoti efektīvu olefīnu polimerizācijā un dažādās organiskās transformācijās. Pateicoties paplašinātajiem pielietojumiem pusvadītāju ražošanā, kosmosa inženierijā un nākamās paaudzes elektroniskajos materiālos, globālais pieprasījums pēc HfCl₄ ir uzrādījis ilgtspējīgu pieaugumu. Tomēr tā rūpnieciskā mēroga ražošana joprojām ir tehniski sarežģīta — nepieciešama stingra procesa kontrole, īpaši augstas tīrības pakāpes izejvielas un atbilstība stingriem vides, veselības un drošības (EHS) noteikumiem. Ņemot vērā tā izšķirošo lomu augstas veiktspējas funkcionālo materiālu un specializēto katalizatoru nodrošināšanā, HfCl₄ arvien vairāk tiek atzīts par stratēģisku izejvielu progresīvai materiālzinātnei un smalkķīmiskajai sintēzei.
Hafnijs, 72Hf Izskats Tērauda pelēks Atomskaitlis (Z) 72 Fāze pie STP Cieta Kušanas temperatūra 2506 K (2233 ℃, 4051 ℉) Vārīšanās temperatūra 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) Blīvums (pie 20 ℃) 13,281 g/cm³3 Šķidrā stāvoklī (mp. temperatūrā) 12 g/cm²3 Kušanas siltums 27,2 kJ/mol Iztvaikošanas siltums 648 kJ/mol Molārā siltumietilpība 25,73 J/(mol·K) Īpatnējā siltumietilpība 144,154 J/(kg·K) 5N tīrības pakāpes hafnija tetrahlorīda uzņēmuma standarts
Simbols Li 7 (ppb) Esiet 9 (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) Kā 108 (ppb) Cd 111 (ppb) 115 (ppb) Sn 118 (ppb) Sb 121 (ppb) Ti131 (ppb) Ba 138 (ppb) W 184 (ppb) Au-2197 (ppb) Hg202 (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 Komentārs: Iepriekš minētie parametri tika noteikti ar ICP-MS.
Hafnija tetrahlorīds (HfCl₄) ir bezkrāsaina, kristāliska cietviela ar molekulmasu 320,30 g/mol un CAS reģistrācijas numuru 13499-05-3. Tas kūst 320 °C temperatūrā un sublimējas aptuveni 317 °C temperatūrā apkārtējā spiedienā. Savienojums ir ārkārtīgi higroskopisks un eksotermiski un enerģiski reaģē ar mitrumu, tāpēc tas ir jāuzglabā bezūdens, inertos atmosfēras apstākļos (piemēram, argonā vai slāpeklī) cieši noslēgtos traukos. Tā spēcīgās kodīgās iedarbības dēļ tieša saskare ar ādu vai acīm var izraisīt smagus ķīmiskus apdegumus. Tā kā tā ir 8. klases kodīga bīstama viela (UN2509), tās lietošanai ir nepieciešami atbilstoši individuālie aizsardzības līdzekļi (IAL), tostarp ķīmiski izturīgi cimdi, aizsargbrilles un elpošanas ceļu aizsargi, ja iespējama putekļu veidošanās.
Kam lieto hafnija tetrahlorīdu?
Hafnija tetrahlorīds (HfCl₄)ir daudzpusīgs neorganisks savienojums, kas, pateicoties tā unikālajām ķīmiskajām īpašībām, tiek plaši izmantots daudzās augsto tehnoloģiju jomās:
- Pusvadītāji un elektroniskie materiāli: Tas kalpo kā galvenais priekštecis augstas dielektriskās konstantes materiālu (piemēram, hafnija dioksīda) pagatavošanai, ko izmanto tranzistoru vārtu izolācijas slāņos, lai ievērojami uzlabotu mikroshēmu veiktspēju. To plaši izmanto arī ķīmiskās tvaiku uzklāšanas (CVD) procesos, lai nogulsnētu metālisku hafniju vai hafnija savienojumu plānas kārtiņas, ko izmanto augstas veiktspējas tranzistoros, atmiņas ierīcēs utt.
- Īpaši augstas temperatūras keramika un kosmiskā rūpniecība: izmanto īpaši augstas temperatūras keramikas materiālu ražošanā, kam piemīt lieliska izturība pret augstu temperatūru, nodilumizturība un izturība pret koroziju. Šī keramika ir piemērota lietošanai ekstremālos apstākļos, piemēram, lidmašīnu dzinēju karstajās sekcijās un raķešu sprauslās. Turklāt to var izmantot lieljaudas LED iepakojuma materiālos, lai uzlabotu ierīces siltuma izkliedi un kalpošanas laiku.
- Katalīze un organiskā sintēze: Kā efektīvs Lūisa skābes katalizators tas veicina tādas reakcijas kā olefīnu polimerizācija (piemēram, kā Cīglera-Natas katalizatoru prekursors), spirtu un skābju esterifikācija, acilēšana un 1,3-dipolāras cikloadīcijas, uzlabojot reakcijas ātrumu un selektivitāti. To izmanto arī smaržvielu un farmaceitisko līdzekļu smalkķīmiskajā sintēzē.
- Kodolrūpniecība: Pateicoties tā labajai termiskajai un ķīmiskajai stabilitātei, to izmanto kodolreaktoru dzesēšanas sistēmās un kā kodoldegvielas pārklājuma materiālus, uzlabojot izturību pret koroziju un termisko stabilitāti.
- Enerģētikas sektors: Izmanto kā izejvielu cieto elektrolītu materiālu, piemēram, litija hafnija fosfāta, sintezēšanai augstas jonu vadītspējas litija akumulatoru izstrādei. Tas kalpo arī kā prekursors augstas ietilpības katoda materiāliem litija un nātrija jonu akumulatoros.
- Cirkonija-hafnija atdalīšana: Izmantojot cirkonija tetrahlorīda un hafnija tetrahlorīda gaistamības atšķirību, tos var efektīvi atdalīt, izmantojot frakcionētu destilāciju vai gāzu hromatogrāfiju. Šī ir svarīga rūpnieciska metode tīra hafnija iegūšanai.
Rezumējot, hafnija tetrahlorīdam ir neaizstājama loma pusvadītājos, progresīvos materiālos, katalīzē, kodolenerģijā un jaunās enerģijas nozarēs, kļūstot par galveno izejvielu mūsdienu augsto tehnoloģiju nozarēs.