عرض مصدر هافنيوم

{{معلومات هافنيوم}}

'''الهافنيوم''' [[عنصر كيميائي]] له الرمز '''Hf''' و[[عدد ذري|العدد الذري]] 72 في [[الجدول الدوري]].<ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://id.ndl.go.jp/auth/ndlsh/00562767 | عنوان = معلومات عن هافنيوم على موقع id.ndl.go.jp | ناشر = id.ndl.go.jp| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200416110157/https://id.ndl.go.jp/auth/ndlsh/00562767 | تاريخ أرشيف = 16 أبريل 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://mor.nlm.nih.gov/RxNav/search?searchBy=RXCUI&searchTerm=1534767 | عنوان = معلومات عن هافنيوم على موقع mor.nlm.nih.gov | ناشر = mor.nlm.nih.gov| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190407011412/https://mor.nlm.nih.gov/RxNav/search?searchBy=RXCUI&searchTerm=1534767 | تاريخ أرشيف = 7 أبريل 2019 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = http://echa.europa.eu/substance-information/-/substanceinfo/100.028.333 | عنوان = معلومات عن هافنيوم على موقع echa.europa.eu | ناشر = echa.europa.eu| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191213212845/https://echa.europa.eu/substance-information/-/substanceinfo/100.028.333 | تاريخ أرشيف = 13 ديسمبر 2019 }}</ref> وهو [[فلز انتقالي]] يشبه [[زركونيوم|الزركونيوم]] كيميائياً.

الهافنيوم هو [[فلز انتقالي|معدن انتقالي]] [[تكافؤ|رباعي التكافؤ]]، رمادي فضي [[بريق (تعدين)|لامع]]، يشبه الهافنيوم كيميائيا [[زركونيوم|الزركونيوم]] ويوجد في العديد من [[معدن|معادن]] الزركونيوم. [[عناصر مندلييف المتوقعة|تنبأ ديمتري مندليف]] بوجوده في عام 1869، على الرغم من أنه لم يتم تحديده حتى عام 1923، بواسطة [[ديرك كوستر]] [[جورج هيفيشي|وجورج دي هيفسي]]، <ref name="CosterHevesy1923">{{استشهاد بدورية محكمة
| صحيفة = Nature
| المجلد = 111
| صفحة = 79
| تاريخ = 1923
| DOI = 10.1038/111079a0
| عنوان = On the Missing Element of Atomic Number 72
| الأول = D.
| الأخير = Coster
| الأخير2 = Hevesy, G.
| العدد = 2777
| bibcode = 1923Natur.111...79C
}}</ref> مما يجعله ثاني آخر [[نظير مستقر|عنصر ثابت]] يتم اكتشافه (آخر عنصر [[رينيوم|الرينيوم]]). تم تسمية الهافنيوم على اسم ''هافنيا''، الاسم [[اللغة اللاتينية|اللاتيني]] [[كوبنهاغن|لكوبنهاجن]]، حيث تم اكتشافه.<ref name="Authier2013">{{استشهاد بكتاب
| الأول = André
| مؤلف1 = Authier
| عنوان = Early Days of X-ray Crystallography
| مسار = https://books.google.com/books?id=ej9oAgAAQBAJ&pg=PA153
| تاريخ = 2013
| ناشر = [[دار نشر جامعة أكسفورد]]
| مكان = Oxford
| ISBN = 978-0-19-163501-4
| صفحة = 153
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210619032135/https://books.google.com/books?id=ej9oAgAAQBAJ&pg=PA153 | تاريخ أرشيف = 19 يونيو 2021 }}</ref><ref>{{استشهاد بكتاب
| مؤلف1 = Knapp
| الأول = Brian J.
| تاريخ = 2002
| عنوان = Francium to Polonium
| مسار = https://www.google.co.uk/books/edition/_/wTjUPQAACAAJ
| مكان = Oxford
| ناشر = Atlantic Europe Publishing Company
| صفحة = 10
| ISBN = 0717256774
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211114035539/https://books.google.com/books?id=wTjUPQAACAAJ&newbks=0 | تاريخ أرشيف = 14 نوفمبر 2021 }}</ref>

يستخدم الهافنيوم في الخيوط والأقطاب. تستخدم بعض عمليات تصنيع [[شبه موصل|أشباه الموصلات]] [[دارة متكاملة|أكسيدها في الدوائر المتكاملة]] عند 45&nbsp;نانومتر وأطوال ميزة أصغر. تحتوي بعض [[سبيكة فائقة|السبائك الفائقة]] المستخدمة في تطبيقات خاصة على الهافنيوم مع [[نيوبيوم|النيوبيوم]] أو [[تيتانيوم|التيتانيوم]] أو [[تنجستن|التنجستن]].

[[مقطع تصادم (فيزياء)|يجعل المقطع العرضي]] الكبير [[التقاط نيوترون|لالتقاط النيوترونات]] الهافنيوم مادة جيدة لامتصاص [[نيوترون|النيوترونات]] [[قضيب تحكم|في قضبان التحكم]] في [[محطة طاقة نووية|محطات الطاقة النووية]]، ولكن في نفس الوقت يتطلب إزالته من [[سبيكة الزركونيوم|سبائك الزركونيوم]] المقاومة للتآكل النيوترونية الشفافة المستخدمة في [[مفاعل نووي|المفاعلات النووية]].

== مميزات ==

=== الخصائص الفيزيائية ===
الهافنيوم غير لامع، فضي، [[مطيلية|الدكتايل]] [[فلز|المعدنية]] التي هي [[تآكل]] المقاوم وما شابه ذلك كيميائيا لالزركونيوم <ref name="ASTM">{{استشهاد بكتاب
| مسار = https://books.google.com/books?id=dI_LssydVeYC
| عنوان = ASTM Manual on Zirconium and Hafnium
| الأول = J. H.
| مؤلف1 = Schemel
| ناشر = [[الجمعية الأمريكية لاختبار المواد]]
| تاريخ = 1977
| ISBN = 978-0-8031-0505-8
| صفحات = 1–5
| مكان = Philadelphia
| المجلد = STP 639
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200803004234/https://books.google.com/books?id=dI_LssydVeYC | تاريخ أرشيف = 3 أغسطس 2020 }}</ref> (بسبب وجود لها نفس العدد من [[إلكترون تكافؤ|إلكترونات التكافؤ]]، ويجري في نفس المجموعة، ولكن أيضا ل [[كيمياء الكم النسبية|تأثيرات النسبية]]، والتوسع المتوقع في يتم إلغاء نصف القطر الذري من الفترة 5 إلى 6 تمامًا تقريبًا بواسطة [[انكماش لانثانيدي|تقلص اللانثانيد]]). يتغير الهافنيوم من شكل ألفا، وهو شبكة سداسية الشكل معبأة بشكل وثيق، إلى شكل بيتا، وهو شبكة مكعبة محورها الجسم، عند 2388 كلفن.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = O'Hara
| الأول = Andrew
| الأخير2 = Demkov
| الأول2 = Alexander A.
| عنوان = Oxygen and nitrogen diffusion in α-hafnium from first principles
| صحيفة = [[Applied Physics Letters]]
| تاريخ = 2014
| المجلد = 104
| العدد = 21
| صفحة = 211909
| DOI = 10.1063/1.4880657
| bibcode = 2014ApPhL.104u1909O
}}</ref> تتأثر الخصائص الفيزيائية لعينات معدن الهافنيوم بشكل ملحوظ بشوائب الزركونيوم، وخاصة النواة النووية الخصائص، حيث أن هذين العنصرين من أصعب العناصر في الفصل بسبب تشابههما الكيميائي.<ref name="ASTM" />

الاختلاف الفيزيائي الملحوظ بين هذه المعادن هو [[كثافة|كثافتها]]، حيث يحتوي الزركونيوم على حوالي نصف كثافة الهافنيوم. تتمثل أبرز [[فيزياء نووية|الخصائص النووية]] للهافنيوم في المقطع العرضي للنيوترون عالي الحرارة، وأن نوى العديد من نظائر الهافنيوم المختلفة تمتص بسهولة اثنين أو أكثر من [[نيوترون|النيوترونات]] لكل منهما.<ref name="ASTM" /> على النقيض من ذلك، يعتبر الزركونيوم شفافًا عمليًا للنيوترونات الحرارية، ويستخدم بشكل شائع للمكونات المعدنية للمفاعلات النووية - وخاصة تكسية [[وقود نووي|قضبان الوقود النووي]] الخاصة بها.

=== الخصائص الكيميائية ===
{{انظر أيضا تصنيف|مركبات الهافنيوم}}يتفاعل الهافنيوم في الهواء لتشكيل طبقة [[تخميل|واقية]] تمنع المزيد من [[تآكل|التآكل]]. لا يتم مهاجمة المعدن بسهولة بواسطة الأحماض ولكن يمكن أن يتأكسد [[هالوجين|بالهالوجينات]] أو يمكن أن يحترق في الهواء. مثل أخته الزركونيوم المعدني، الهافنيوم المقسم بدقة يمكن أن يشتعل تلقائيًا في الهواء. المعدن مقاوم [[قلوي|للقلويات]] المركزة.

إن كيمياء الهافنيوم والزركونيوم متشابهة لدرجة أنه لا يمكن فصل الاثنين على أساس تفاعلات كيميائية مختلفة. نقاط الانصهار ونقاط الغليان للمركبات [[انحلالية|وقابلية الذوبان]] في المذيبات هي الاختلافات الرئيسية في كيمياء هذين العنصرين.<ref name="Holl">{{استشهاد بكتاب
| ناشر = {{Ill-WD2|id=Q98818|نص=والتر دي جروتر}}
| تاريخ = 1985
| طبعة = 91–100
| صفحات = 1056–1057
| ISBN = 978-3-11-007511-3
| عنوان = Lehrbuch der Anorganischen Chemie
| الأول = Arnold F.
| مؤلف1 = Holleman
| مؤلف2 = Wiberg, Egon
| الأخير3 = Wiberg, Nils
| لغة = de
| DOI = 10.1515/9783110206845
}}</ref>

=== النظائر ===
{{مفصلة|نظائر الهافنيوم}}تمت ملاحظة ما لا يقل عن 34 نظيرًا للهافنيوم، تتراوح كتلتها من 153 إلى 186.<ref name="EC">{{استشهاد ويب
| مسار = http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Hf-pg2.html#Nuclides
| عنوان = Periodic Table of Elements: Hf – Hafnium
| موقع = environmentalchemistry.com
| ناشر = J.K. Barbalace Inc.
| تاريخ الوصول = 2021-11-12
| الأخير = Barbalace
| الأول = Kenneth L.
}}</ref><ref name="Audi">{{NUBASE 2016}}</ref> وتتراوح النظائر الخمسة المستقرة بين 176 و 180. [[عمر النصف|تتراوح فترات نصف العمر]] للنظائر المشعة من 400 فقط&nbsp;[[نظام الوحدات الدولي|مللي ثانية]] لـ <sup>153</sup> Hf، <ref name="Audi" /> إلى 2.0&nbsp;بتاييرس (10 - <sup>15</sup> سنة) <sup>للأكثر استقرارًا، 174</sup> Hf.<ref name="EC" />

كان [[مصاوغ نووي|الأيزومر النووي]] <sup>178m2</sup> Hf في [[جدل الهافنيوم|قلب الجدل]] لعدة سنوات بشأن استخدامه المحتمل كسلاح.

=== حقيقة ===
[[ملف:Zircão.jpeg|تصغير|كريستال زركون (2 × 2 سم) من توكانتينز [[البرازيل]]ية.]]
[[ملف:Hafnium(IV)_oxide.jpg|تصغير|ثاني أكسيد الهافنيوم.]]
[[ملف:Hafnium_bits.jpg|تصغير|قطع الهافنيوم.]]
ويقدر الهافنيوم لتعويض نحو 5.8 [[ترميز جزء-في|جزء في المليون]] من [[الأرض]] العليا الصورة [[قشرة (جيولوجيا)|القشرة]] من الكتلة. لا توجد كعنصر حر على الأرض، ولكنها توجد مجتمعة في [[محلول جامد|محلول صلب]] مع الزركونيوم في مركبات [[زركونيوم|الزركونيوم]] [[زركون|الطبيعية مثل الزركون]]، ZrSiO <sub>4</sub>، والتي عادة ما يتم استبدال حوالي 1-4٪ من Zr بـ Hf. نادرًا ما تزداد نسبة Hf / Zr أثناء التبلور لإعطاء معدن [[هافنون|متساوي البنية وهو الهافنون]]، مع Hf > Zr.<ref>{{استشهاد بكتاب
| عنوان = The Rock-Forming Minerals: Orthosilicates
| الأول = William Alexander
| مؤلف1 = Deer
| مؤلف2 = Howie
| الأول2 = Robert Andrew
| الأخير3 = Zussmann
| الأول3 = Jack
| ISBN = 978-0-582-46526-8
| تاريخ = 1982
| ناشر = [[لونجمان]]
| صفحات = 418–442
| المجلد = 1A
| مسار = https://www.google.co.uk/books/edition/Rock_forming_Minerals/Yi0SAQAAMAAJ?hl=en&gbpv=1&bsq=9780582465268
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211114131755/https://books.google.com/books?id=Yi0SAQAAMAAJ&newbks=0&printsec=frontcover&q=9780582465268&hl=en | تاريخ أرشيف = 14 نوفمبر 2021 }}</ref> كما أنه هناك اسم قديم لمجموعة متنوعة من الزركون تحتوي على نسبة عالية من Hf بشكل غير عادي وهو الألفايت.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = The Mineralogy of Hafnium
| الأول = O. Ivan
| الأخير = Lee
| صحيفة = [[Chemical Reviews]]
| تاريخ = 1928
| المجلد = 5
| العدد = 1
| صفحات = 17–37
| DOI = 10.1021/cr60017a002
| مسار = https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.27353/page/n23/mode/2up
}}</ref>

المصدر الرئيسي لخامات الزركون (ومن ثم الهافنيوم) هو [[رواسب خام الرمال المعدنية الثقيلة]]، [[بيغماتيت|والبيغماتيت]]، ولا سيما في [[البرازيل]] [[مالاوي|وملاوي]]، [[كربوناتيت|والاختراقات الكربونية]]، ولا سيما رواسب التاج المتعددة الفلزات في [[ماونت ويلد]]، [[أستراليا الغربية|غرب أستراليا]]. مصدر محتمل للالهافنيوم هو [[تراكيت|أحجار بركانية التراكيت]] تحتوي نادر الزركون-الهافنيوم السيليكات [[يوديالايت]] أو [[ارمسترونجيت]]، في [[دوبو]] في [[نيوساوث ويلز|نيو ساوث ويلز]]، أستراليا.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.alkane.com.au/projects/nsw/dubbo/DZP%20Summary%20June07.pdf
| عنوان = The Dubbo Zirconia Project
| تاريخ = June 2007
| ناشر = Alkane Resources Limited
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20080228054038/http://www.alkane.com.au/projects/nsw/dubbo/DZP%20Summary%20June07.pdf
| تاريخ أرشيف = 2008-02-28
| تاريخ الوصول = 2008-09-10
| الأخير = Chalmers
| الأول = Ian
}}</ref>

== إنتاج ==
[[ملف:Hafnium_ebeam_remelted.jpg|يمين|تصغير|طرف مذاب من قطب استهلاكي للهافنيوم مستخدم في [[فرن الشعاع الإلكتروني|فرن إعادة صهر]] [[تصنيع المواد المضافة للحزمة الإلكترونية|شعاع الإلكترون]]، ومكعب 1 سم، وسبائك معاد صهر شعاع الإلكترون من الهافنيوم المؤكسد (من اليسار إلى اليمين)]]
تنتج رواسب خام المعادن الثقيلة من خامات [[تيتانيوم|التيتانيوم]] [[إلمينيت|والإلمينيت]] [[روتيل|والروتيل]] معظم الزركونيوم المستخرج من التعدين، وبالتالي أيضًا معظم الهافنيوم.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.usgs.gov/centers/nmic/zirconium-and-hafnium-statistics-and-information
| عنوان = 2008 Minerals Yearbook: Zirconium and Hafnium
| تاريخ = 2010
| ناشر = [[هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية|هيئة المساحة الجيولوجية الأمريكية]]
| تاريخ الوصول = 2021-11-11
| الأخير = Gambogi
| الأول = Joseph
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211112151416/https://www.usgs.gov/centers/nmic/zirconium-and-hafnium-statistics-and-information | تاريخ أرشيف = 12 نوفمبر 2021 }}</ref>

الزركونيوم هو معدن مكسو بقضيب وقود نووي جيد، مع الخصائص المرغوبة لمقطع عرضي منخفض للغاية لالتقاط النيوترون واستقرار كيميائي جيد في درجات الحرارة العالية. ومع ذلك، بسبب خصائص امتصاص الهافنيوم للنيوترونات، فإن شوائب الهافنيوم في الزركونيوم قد تجعله أقل فائدة لتطبيقات المفاعلات النووية. وبالتالي، فإن الفصل شبه الكامل للزركونيوم والهافنيوم ضروري لاستخدامهما في الطاقة النووية. يعتبر إنتاج الزركونيوم الخالي من الهافنيوم المصدر الرئيسي للهافنيوم.<ref name="ASTM" />
[[ملف:Hafnium_pellets_with_a_thin_oxide_layer.jpg|يسار|تصغير|سبائك مؤكسدة الهافنيوم التي تظهر تأثيرات [[بصريات الأغشية الرقيقة|بصرية رقيقة.]]]]
الخصائص الكيميائية للهافنيوم والزركونيوم متطابقة تقريبًا، مما يجعل الفصل بين الاثنين صعبًا.<ref name="Larsen">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Concentration of Hafnium. Preparation of Hafnium-Free Zirconia
| الأول = Edwin M.
| الأخير = Larsen
| الأخير2 = Fernelius
| الأول2 = W. Conard
| الأخير3 = Quill
| الأول3 = Laurence
| صحيفة = [[Ind. Eng. Chem. Anal. Ed.]]
| تاريخ = 1943
| المجلد = 15
| صفحات = 512–515
| DOI = 10.1021/i560120a015
| العدد = 8
| مسار = https://docecity.com/concentration-of-hafnium-preparation-of-hafnium-free-zirconi-5f1098025158d.html
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211112154604/https://docecity.com/concentration-of-hafnium-preparation-of-hafnium-free-zirconi-5f1098025158d.html | تاريخ أرشيف = 12 نوفمبر 2021 }}</ref> الطرق المستخدمة لأول مرة - [[التبلور الجزئي (كيمياء)|التبلور الجزئي]] لأملاح فلوريد الأمونيوم <ref name="Ark1924a">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Die Trennung von Zirkonium und Hafnium durch Kristallisation ihrer Ammoniumdoppelfluoride (The separation of zirconium and hafnium by crystallization of their double ammonium fluorides)
| صحيفة = [[Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie]]
| المجلد = 141
| تاريخ = 1924
| صفحات = 284–288
| الأول = A. E.
| الأخير = van Arkel
| الأخير2 = de Boer
| الأول2 = J. H.
| DOI = 10.1002/zaac.19241410117
| لغة = de
| مسار = https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015006985249
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211112165406/https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015006985249 | تاريخ أرشيف = 12 نوفمبر 2021 }}</ref> أو التقطير الجزئي للكلوريد <ref name="Ark1924b">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Die Trennung des Zirkoniums von anderen Metallen, einschließlich Hafnium, durch fraktionierte Distillation
| عنوان مترجم = The separation of zirconium from other metals, including hafnium, by fractional distillation
| صحيفة = [[Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie]]
| المجلد = 141
| العدد = 1
| تاريخ = 1924-12-23
| صفحات = 289–296
| الأول = A. E.
| الأخير = van Arkel
| الأخير2 = de Boer
| الأول2 = J. H.
| DOI = 10.1002/zaac.19241410118
| لغة = de
| مسار = https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015006985249
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211112165406/https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015006985249 | تاريخ أرشيف = 12 نوفمبر 2021 }}</ref> - لم يثبت أنها مناسبة للإنتاج على نطاق صناعي. بعد اختيار الزركونيوم كمادة لبرامج المفاعلات النووية في الأربعينيات من القرن الماضي، كان لابد من تطوير طريقة فصل. تم تطوير عمليات استخلاص السوائل باستخدام مجموعة متنوعة من المذيبات ولا تزال تُستخدم لإنتاج الهافنيوم.<ref name="Hend">{{استشهاد ويب
| مسار = http://minerals.er.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/731798.pdf
| عنوان = Hafnium
| ناشر = United States Geological Survey
| تاريخ الوصول = 2008-09-10
| الأخير = Hedrick
| الأول = James B.
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210831202639/https://www.usgs.gov/centers/nmic/zirconium-and-hafnium-statistics-and-information | تاريخ أرشيف = 31 أغسطس 2021 }}</ref> يتم إنتاج حوالي نصف معدن الهافنيوم المصنوع كمنتج ثانوي لتنقية الزركونيوم. المنتج النهائي للفصل هو [[كلوريد الهافنيوم الرباعي|كلوريد الهافنيوم (IV)]] .<ref name="USGS1952">{{استشهاد بكتاب
| ناشر = The first production plants Bureau of Mines
| عنوان = Minerals yearbook metals and minerals (except fuels)
| تاريخ = 1952
| مسار الفصل = http://digicoll.library.wisc.edu/cgi-bin/EcoNatRes/EcoNatRes-idx?type=turn&entity=EcoNatRes.MinYB1952v1.p1172&isize=M
| مؤلف1 = Griffith
| الأول = Robert F.
| الفصل = Zirconium and hafnium
| صفحات = 1162–1171
}}</ref> يتم تحويل كلوريد الهافنيوم المنقى (IV) إلى المعدن عن طريق الاختزال [[مغنيسيوم|بالمغنيسيوم]] أو [[صوديوم|الصوديوم]]، كما هو الحال في [[عملية كرول]].<ref name="Gilb">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Preliminary Investigation of Hafnium Metal by the Kroll Process
| مسار = https://archive.org/details/sim_journal-of-the-electrochemical-society_1955-05_102_5/page/243
| الأول = H. L.
| الأخير = Gilbert
| الأخير2 = Barr, M. M.
| صحيفة = Journal of the Electrochemical Society
| تاريخ = 1955
| المجلد = 102
| صفحة = 243
| DOI = 10.1149/1.2430037
| العدد = 5
}}</ref>

:: HfCl<sub>4</sub> + 2 Mg (1100&nbsp;°C) → 2 MgCl<sub>2</sub> + Hf
: يتم إجراء مزيد من التنقية بواسطة [[تفاعل النقل الكيميائي|تفاعل نقل كيميائي]] طورته شركة [[طريقة القضيب البلوري|Arkel and de Boer]] : في وعاء مغلق، يتفاعل الهافنيوم مع [[يود|اليود]] عند درجات حرارة تبلغ 500&nbsp;° C، مكونًا [[الهافنيوم (الرابع) يوديد|يوديد الهافنيوم (IV)]] ؛ في خيوط التنجستن عام 1700&nbsp;درجة مئوية يحدث التفاعل العكسي، ويتم تحرير اليود والهافنيوم. يشكل الهافنيوم طبقة صلبة عند خيوط التنجستن، ويمكن أن يتفاعل اليود مع الهافنيوم الإضافي، مما ينتج عنه معدل دوران ثابت لليود.<ref name="Holl" /><ref name="Ark1925">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall (Production of pure titanium, zirconium, hafnium and Thorium metal)
| صحيفة = Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie
| المجلد = 148
| تاريخ = 1925
| صفحات = 345–350
| الأول = A. E.
| الأخير = van Arkel
| الأخير2 = de Boer, J. H.
| DOI = 10.1002/zaac.19251480133
| لغة = de
}}</ref>
::: Hf + 2 I<sub>2</sub> (500&nbsp;°C) → HfI<sub>4</sub>
::: HfI<sub>4</sub> (1700&nbsp;°C) → Hf + 2 I<sub>2</sub>

== مركبات كيميائية ==
بسبب [[انكماش لانثانيدي|انكماش اللانثانيد]]، فإن [[نصف القطر الأيوني]] للهافنيوم (IV) (0.78&nbsp;أنجستروم) هو نفسه تقريبًا مثل [[زركونيوم|الزركونيوم]] (IV) (0.79&nbsp;[[أنغستروم|انجستروم]]).<ref name="lanl72">{{استشهاد ويب
| مسار = http://periodic.lanl.gov/72.shtml
| عنوان = Los Alamos National Laboratory – Hafnium
| تاريخ الوصول = 2008-09-10
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211006163636/https://periodic.lanl.gov/72.shtml | تاريخ أرشيف = 6 أكتوبر 2021 }}</ref> وبالتالي، فإن مركبات الهافنيوم (IV) والزركونيوم (IV) لها خصائص كيميائية وفيزيائية متشابهة جدًا.<ref name="lanl72" /> يميل الهافنيوم والزركونيوم إلى التواجد معًا في الطبيعة وتشابه نصف قطرهما الأيوني يجعل فصلهما الكيميائي صعبًا نوعًا ما. يميل الهافنيوم إلى تكوين [[كيمياء لاعضوية|مركبات غير عضوية]] في حالة الأكسدة +4. [[هالوجين|تتفاعل الهالوجينات]] معها لتكوين رباعي الهفنيوم.<ref name="lanl72" /> في درجات الحرارة المرتفعة، يتفاعل الهافنيوم مع [[أكسجين|الأكسجين]] [[نيتروجين|والنيتروجين]] [[كربون|والكربون]] [[بورون|والبورون]] [[كبريت|والكبريت]] [[سيليكون|والسيليكون]].<ref name="lanl72" /> بعض مركبات الهافنيوم في حالات الأكسدة المنخفضة معروفة.<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref>

[[كلوريد الهافنيوم الرباعي|كلوريد]] الهافنيوم (IV) ويوديد الهافنيوم (IV) لهما بعض التطبيقات في إنتاج وتنقية معدن الهافنيوم. إنها مواد صلبة متطايرة ذات هياكل بوليمرية.<ref name="Holl" /> هذه رباعي [[كيمياء عضوية الزركونيوم|الكلوريد هي سلائف لمركبات]] الهافنيوم العضوي المختلفة مثل ثنائي كلوريد الهافنوسين ورباعي بنزيلهافنيوم.

الأبيض [[أكسيد الهافنيوم الرباعي|أكسيد الهافنيوم]] (الوقود الثقيل <sub>2)،</sub> مع نقطة ذوبان 2812&nbsp;درجة مئوية ونقطة غليان حوالي 5100&nbsp;درجة مئوية، تشبه إلى حد بعيد [[أكسيد الزركونيوم الرباعي|الزركونيا]]، ولكنها أساسية قليلاً.<ref name="Holl" /> [[كربيد الهافنيوم الرباعي|كربيد الهافنيوم]] هو أكثر [[مركب ثنائي|المركبات الثنائية]] [[الانكسار (علم المعادن)|المعروفة مقاومة للحرارة]]، مع نقطة انصهار تزيد عن 3890&nbsp;درجة مئوية، ونيتريد الهافنيوم هو الأكثر مقاومة للحرارة من بين جميع نيتريدات المعادن المعروفة، مع نقطة انصهار تبلغ 3310&nbsp;درجة مئوية.<ref name="lanl72" /> وقد أدى ذلك إلى مقترحات مفادها أن الهافنيوم أو كربيداته قد تكون مفيدة كمواد بناء معرضة لدرجات حرارة عالية جدًا. [[التنتالوم كربيد الهافنيوم|كربيد التنتالوم]] المختلط كربيد الهافنيوم ({{كيم|Ta|4|HfC|5}}) تمتلك أعلى نقطة انصهار لأي مركب معروف حاليًا، وهي {{Cvt|4263|K|C F}} .<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Researches on Systems with Carbides at High Melting Point and Contributions to the Problem of Carbon Fusion
| صحيفة = Z. Tech. Phys.
| الأخير = Agte, C.
| الأخير2 = Alterthum, H.
| المجلد = 11
| سنة = 1930
| صفحات = 182–191
}}</ref> تشير عمليات المحاكاة الحديثة للكمبيوتر العملاق إلى وجود سبيكة الهافنيوم بنقطة انصهار تبلغ 4400&nbsp;ك.<ref name="hong2015">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Hong
| الأول = Qi-Jun
| الأخير2 = van de Walle
| الأول2 = Axel
| عنوان = Prediction of the material with highest known melting point from ab initio molecular dynamics calculations
| صحيفة = Phys. Rev. B
| تاريخ = 2015
| المجلد = 92
| العدد = 2
| صفحات = 020104
| DOI = 10.1103/PhysRevB.92.020104
| bibcode = 2015PhRvB..92b0104H
}}</ref>

== تاريخ ==
[[ملف:Moseley_step_ladder.jpg|يمين|تصغير|التسجيل التصويري لخطوط انبعاث [[أشعة سينية|الأشعة السينية المميزة لبعض العناصر]]]]
في تقريره عن ''القانون الدوري للعناصر الكيميائية''، في عام 1869، [[عناصر مندلييف المتوقعة|تنبأ]] [[ديميتري مندلييف|ديمتري مندليف]] ضمنيًا بوجود نظير أثقل من التيتانيوم والزركونيوم. في وقت صياغته في عام 1871، اعتقد منديليف أن العناصر مرتبة حسب [[كتلة ذرية|كتلها الذرية]] ووضع [[لانثانوم|اللانثانوم]] (العنصر 57) في البقعة الموجودة أسفل الزركونيوم. تم وضع العناصر بدقة ومكان العناصر المفقودة من خلال تحديد الوزن المحدد للعناصر ومقارنة الخصائص الكيميائية والفيزيائية.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأول = Masanori
| الأخير = Kaji
| عنوان = D. I. Mendeleev's concept of chemical elements and ''The Principles of Chemistry''
| صحيفة = [[Bulletin for the History of Chemistry]]
| المجلد = 27
| صفحة = 4
| تاريخ = 2002
| مسار = http://www.scs.uiuc.edu/~mainzv/HIST/awards/OPA%20Papers/2005-Kaji.pdf
| تاريخ الوصول = 2008-08-20
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20081217080509/http://www.scs.uiuc.edu/~mainzv/HIST/awards/OPA%20Papers/2005-Kaji.pdf
| تاريخ أرشيف = 2008-12-17
}}</ref>

أظهر [[مطيافية الأشعة السينية|التحليل الطيفي للأشعة السينية]] الذي أجراه [[هنري موزلي]] في عام 1914 اعتمادًا مباشرًا بين [[خط طيفي|الخط الطيفي]] [[شحنة نووية فعالة|والشحنة النووية الفعالة]]. أدى ذلك إلى استخدام الشحنة النووية، أو [[عدد ذري|العدد الذري]] لعنصر ما، للتأكد من مكانه في الجدول الدوري. باستخدام هذه الطريقة، حدد موزلي عدد [[لانثانيدات|اللانثانيدات]] وأظهر الفجوات في تسلسل العدد الذري في الأرقام 43 و 61 و 72 و 75.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Heilbron
| عنوان = The Work of H. G. J. Moseley
| الأول = John L.
| المجلد = 57
| صفحة = 336
| تاريخ = 1966
| صحيفة = Isis
| DOI = 10.1086/350143
| العدد = 3
}}</ref>

أدى اكتشاف الثغرات إلى بحث مكثف عن العناصر المفقودة. في عام 1914، ادعى العديد من الأشخاص الاكتشاف بعد أن تنبأ هنري موسلي بالفجوة في الجدول الدوري للعنصر 72 الذي لم يتم اكتشافه بعد ذلك.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Heimann
| الأول = P. M.
| تاريخ = 1967
| عنوان = Moseley and celtium: The search for a missing element
| صحيفة = [[Annals of Science]]
| المجلد = 23
| صفحات = 249–260
| DOI = 10.1080/00033796700203306
| العدد = 4
}}</ref> [[جورج أوربين|أكد جورج أوربين]] أنه وجد العنصر 72 في [[عنصر أرضي نادر|العناصر الأرضية النادرة]] في عام 1907 ونشر نتائجه على ''السلتيوم'' في عام 1911.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Urbain
| الأول = M. G.
| عنوان = Sur un nouvel élément qui accompagne le lutécium et le scandium dans les terres de la gadolinite: le celtium (On a new element that accompanies lutetium and scandium in gadolinite: celtium)
| صحيفة = Comptes Rendus
| صفحة = 141
| مسار = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3105c/f141.table
| تاريخ الوصول = 2008-09-10
| تاريخ = 1911
| لغة = fr
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210428072113/https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3105c/f141.table | تاريخ أرشيف = 28 أبريل 2021 }}</ref> لا الأطياف ولا السلوك الكيميائي الذي ادعى أنه يتطابق مع العنصر الذي تم العثور عليه لاحقًا، وبالتالي تم رفض ادعائه بعد جدل طويل الأمد.<ref name="Mel">{{استشهاد بدورية محكمة
| صحيفة = Centaurus
| المجلد = 26
| صفحات = 317–322
| عنوان = Some Details in the Prehistory of the Discovery of Element 72
| الأول = V. P.
| الأخير = Mel'nikov
| DOI = 10.1111/j.1600-0498.1982.tb00667.x
| تاريخ = 1982
| bibcode = 1982Cent...26..317M
| العدد = 3
}}</ref> كان الجدل جزئيًا بسبب تفضيل الكيميائيين للتقنيات الكيميائية التي أدت إلى اكتشاف ''السلتيوم''، بينما اعتمد الفيزيائيون على استخدام طريقة التحليل الطيفي بالأشعة السينية الجديدة التي أثبتت أن المواد التي اكتشفها أوربان لا تحتوي على العنصر 72.<ref name="Mel" /> في عام 1921، <ref name="doi.org">Kragh, Helge.</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| صحيفة = J. Am. Chem. Soc.
| عنوان = Langmuir's Theory of the Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules
| الأول = Charles R.
| الأخير = Bury
| المجلد = 43
| تاريخ = 1921
| صفحات = 1602–1609
| DOI = 10.1021/ja01440a023
| العدد = 7
| مسار = https://zenodo.org/record/1428812
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211030145903/https://zenodo.org/record/1428812 | تاريخ أرشيف = 30 أكتوبر 2021 }}</ref> أن العنصر 72 يجب أن يشبه الزركونيوم، وبالتالي لم يكن جزءًا من مجموعة العناصر الأرضية النادرة. بحلول أوائل عام 1923، [[نيلز بور|اتفق نيلز بور]] وآخرون مع بيري.<ref>{{استشهاد بكتاب
| عنوان = The Theory of Spectra and Atomic Constitution: Three Essays
| مسار = https://archive.org/details/TheTheoryOfSpectraAndAtomicConstitution
| الأول = Niels
| مؤلف1 = Bohr
| تاريخ = June 2008
| صفحة = [https://archive.org/details/TheTheoryOfSpectraAndAtomicConstitution/page/n123 114]
| ISBN = 978-1-4365-0368-6
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201002102636/https://archive.org/details/TheTheoryOfSpectraAndAtomicConstitution | تاريخ أرشيف = 2 أكتوبر 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/bohr-lecture.pdf
| عنوان = Nobel Lecture: The Structure of the Atom
| تاريخ = 11 December 1922
| تاريخ الوصول = 25 March 2021
| الأخير = Niels Bohr
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211006105750/https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/bohr-lecture.pdf | تاريخ أرشيف = 6 أكتوبر 2021 }}</ref> استندت هذه الاقتراحات إلى نظريات بور عن الذرة التي كانت متطابقة مع الكيميائي تشارلز بوري، <ref name="doi.org" /> التحليل الطيفي بالأشعة السينية لموزلي، والحجج الكيميائية [[فريدريك بانيث|لفريدريك بانيث]].<ref>{{استشهاد بكتاب
| الأول = F. A.
| مؤلف1 = Paneth
| الفصل = Das periodische System (The periodic system)
| عنوان = Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften 1
| تاريخ = 1922
| صفحة = 362
| لغة = de
}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Hafnium
| مسار = http://www.jce.divched.org/Journal/Issues/1982/Mar/jceSubscriber/JCE1982p0242.pdf
| صحيفة = Journal of Chemical Education
| الأخير = Fernelius
| الأول = W. C.
| تاريخ = 1982
| صفحة = 242
| DOI = 10.1021/ed059p242
| المجلد = 59
| العدد = 3
| bibcode = 1982JChEd..59..242F
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200315031648/http://www.jce.divched.org/Journal/Issues/1982/Mar/jceSubscriber/JCE1982p0242.pdf | تاريخ أرشيف = 15 مارس 2020 }}</ref>

بتشجيع من هذه الاقتراحات وظهور ادعاءات أوربين في عام 1922 بأن العنصر 72 كان عنصرًا أرضيًا نادرًا تم اكتشافه في عام 1911، كان [[ديرك كوستر]] و[[جورج هيفيشي]] متحمسين للبحث عن عنصر جديد في خامات الزركونيوم.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| المجلد = 174
| تاريخ = 1922
| الأخير = Urbain
| الأول = M. G.
| عنوان = Sur les séries L du lutécium et de l'ytterbium et sur l'identification d'un celtium avec l'élément de nombre atomique 72
| عنوان مترجم = The L series from lutetium to ytterbium and the identification of element 72 celtium
| صحيفة = Comptes Rendus
| صفحة = 1347
| مسار = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3127j/f1348.table
| تاريخ الوصول = 2008-10-30
| لغة = fr
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211121071837/https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3127j/f1348.table | تاريخ أرشيف = 21 نوفمبر 2021 }}</ref> اكتشف الاثنان الهافنيوم في عام 1923 في كوبنهاغن، الدنمارك، مما يثبت صحة التنبؤ الأصلي لعام 1869 لمندليف.<ref name="CosterHevesy1923" /><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = The Discovery and Properties of Hafnium
| الأول = G.
| الأخير = Hevesy
| صحيفة = Chemical Reviews
| تاريخ = 1925
| المجلد = 2
| صفحات = 1–41
| DOI = 10.1021/cr60005a001
}}</ref> تم العثور عليه في نهاية المطاف في [[زركون|الزركون]] في النرويج من خلال التحليل الطيفي للأشعة السينية.<ref name="hev1503">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Über die Auffindung des Hafniums und den gegenwärtigen Stand unserer Kenntnisse von diesem Element
| الأول = Georg
| الأخير = von Hevesy
| DOI = 10.1002/cber.19230560702
| صحيفة = Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (A and B Series)
| المجلد = 56
| صفحات = 1503–1516
| تاريخ = 1923
| العدد = 7
}}</ref> أدى المكان الذي تم فيه الاكتشاف إلى تسمية العنصر بالاسم اللاتيني لـ «كوبنهاغن»، ''هافنيا''، مسقط رأس [[نيلز بور]].<ref name="Scerri">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Prediction of the nature of hafnium from chemistry, Bohr's theory and quantum theory
| مسار = https://archive.org/details/sim_annals-of-science_1994-03_51_2/page/137
| الأول = Eric R.
| الأخير = Scerri
| صحيفة = Annals of Science
| تاريخ = 1994
| المجلد = 51
| صفحات = 137–150
| DOI = 10.1080/00033799400200161
| العدد = 2
}}</ref> اليوم، تستخدم [[كلية العلوم بجامعة كوبنهاغن|كلية العلوم]] [[جامعة كوبنهاغن|بجامعة كوبنهاغن]] في [[ختم]]ها صورة منمنمة لذرة الهافنيوم.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://universitetshistorie.ku.dk/filer/aarsberetning/universitetsliv_2005_uk.pdf/
| عنوان = University Life 2005
| ناشر = University of Copenghagen
| صفحة = 43
| صيغة = pdf
| تاريخ الوصول = 2016-11-19
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210428190038/https://universitetshistorie.ku.dk/filer/aarsberetning/universitetsliv_2005_uk.pdf/ | تاريخ أرشيف = 28 أبريل 2021 }}</ref>

تم فصل الهافنيوم عن الزركونيوم من خلال إعادة بلورة [[أمونيوم|الأمونيوم]] المزدوج أو فلوريد [[بوتاسيوم|البوتاسيوم]] [[فالديمار ثال جانتزين|بواسطة فالديمار ثال]] جانتزن وفون هيفيسي.<ref name="Ark1924a" /> [[أنطون إدوارد فان أركل|كان أنطون إدوارد فان أركيل]] [[يان هندريك دي بوير|وجان هندريك دي بوير]] أول من أعد الهافنيوم المعدني عن طريق تمرير بخار الهافنيوم رباعي اليود فوق [[تنجستن|خيوط تنجستن]] ساخنة في عام 1924.<ref name="Ark1924b" /><ref name="Ark1925" /> لا تزال عملية التنقية التفاضلية للزركونيوم والهافنيوم قيد الاستخدام حتى اليوم.<ref name="ASTM" />

في عام 1923، كانت ستة عناصر متوقعة لا تزال مفقودة من الجدول الدوري: 43 ([[تكنيشيوم|تكنيتيوم]]) و 61 ([[بروميثيوم]]) و 85 ([[أستاتين]]) و 87 ([[فرانسيوم]]) عناصر مشعة ولا توجد إلا بكميات ضئيلة في البيئة، <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| DOI = 10.1016/S0016-7037(98)00282-8
| عنوان = Nature's uncommon elements: plutonium and technetium
| الأول = David
| الأخير = Curtis
| الأخير2 = Fabryka-Martin, June
| الأخير3 = Dixon, Pauland
| الأخير4 = Cramer, Jan
| صحيفة = Geochimica et Cosmochimica Acta
| المجلد = 63
| تاريخ = 1999
| صفحات = 275–285
| bibcode = 1999GeCoA..63..275C
| العدد = 2
| مسار = https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc704244/
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210627232349/https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc704244/ | تاريخ أرشيف = 27 يونيو 2021 }}</ref> مما يجعل العناصر 75 ([[رينيوم|الرينيوم]]) و 72 (الهافنيوم) آخر عنصرين غير مشعين غير معروفين.

== التطبيقات ==
يستخدم معظم الهافنيوم المنتج في تصنيع [[قضيب تحكم|قضبان التحكم]] في [[مفاعل نووي|المفاعلات النووية]].<ref name="Hend" />

تساهم العديد من التفاصيل في حقيقة أنه لا يوجد سوى عدد قليل من الاستخدامات التقنية للهافنيوم: أولاً، التشابه الوثيق بين الهافنيوم والزركونيوم يجعل من الممكن استخدام الزركونيوم الأكثر وفرة في معظم التطبيقات؛ ثانيًا، كان الهافنيوم متاحًا لأول مرة كمعدن نقي بعد استخدامه في الصناعة النووية للزركونيوم الخالي من الهافنيوم في أواخر الخمسينيات. علاوة على ذلك، فإن الوفرة المنخفضة وتقنيات الفصل الصعبة الضرورية تجعلها سلعة نادرة.<ref name="ASTM" /> عندما انخفض الطلب على الزركونيوم الخالي من الهافنيوم عقب [[كارثة فوكوشيما]]، ارتفع سعر الهافنيوم بشكل حاد من حوالي 500-600 دولار / كجم في 2014 إلى حوالي 1000 دولار / كجم في 2015.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.kitco.com/ind/Albrecht/2015-03-11-Weak-Zirconium-Demand-Depleting-Hafnium-Stock-Piles.html
| عنوان = Weak Zirconium Demand Depleting Hafnium Stock Piles
| تاريخ = 2015-03-11
| موقع = Tech Metals Insider
| ناشر = KITCO
| تاريخ الوصول = 4 March 2018
| الأخير = Albrecht
| الأول = Bodo
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210428094638/https://www.kitco.com/ind/Albrecht/2015-03-11-Weak-Zirconium-Demand-Depleting-Hafnium-Stock-Piles.html | تاريخ أرشيف = 28 أبريل 2021 }}</ref>

=== المفاعلات النووية ===
يمكن لنواة العديد من نظائر الهافنيوم أن تمتص كل منها نيوترونات متعددة. وهذا يجعل الهافنيوم مادة جيدة لاستخدامها في قضبان التحكم في المفاعلات النووية. في النيوترون التقاط المقطع العرضي (التقاط الرنين أنا لا يتجزأ <sub>س</sub> ≈ 2000 الحظائر) <ref>https://www.oecd-nea.org/dbdata/nds_jefreports/jefreport-23/supp/jefdoc/jefdoc-1077.pdf Noguère G., Courcelle A., Palau J.M., Siegler P. (2005) Low-neutron-energy cross sections of the hafnium isotopes. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210411040135/https://www.oecd-nea.org/dbdata/nds_jefreports/jefreport-23/supp/jefdoc/jefdoc-1077.pdf|date=2021-04-11}}</ref> حوالي 600 مرة من الزركونيوم (العناصر الأخرى التي هي جيدة لامتصاص النيوترونات لقضبان التحكم و[[كادميوم|الكادميوم]] و[[بورون|البورون]]). تسمح الخصائص الميكانيكية الممتازة وخصائص مقاومة التآكل الاستثنائية باستخدامه في البيئة القاسية [[مفاعل الماء المضغوط|لمفاعلات الماء المضغوط]].<ref name="Hend" /> يستخدم مفاعل الأبحاث الألماني {{Ill-WD2|FRM II|id=Q368333}} الهافنيوم كممتص للنيوترونات.<ref name="FRMII">{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.ssk.de/werke/volltext/1995/ssk9512.pdf
| عنوان = Forschungsreaktor München II (FRM-II): Standort und Sicherheitskonzept
| تاريخ = 1996-02-07
| ناشر = Strahlenschutzkommission
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20071020064013/http://www.ssk.de/werke/volltext/1995/ssk9512.pdf
| تاريخ أرشيف = October 20, 2007
| تاريخ الوصول = 2008-09-22
}}</ref> كما أنه شائع أيضًا في المفاعلات العسكرية، لا سيما في المفاعلات البحرية الأمريكية، <ref name="Schemel1977">{{استشهاد بكتاب
| مؤلف1 = J. H. Schemel
| عنوان = ASTM Manual on Zirconium and Hafnium
| تاريخ = 1977
| ناشر = ASTM International
| ISBN = 978-0-8031-0505-8
| صفحة = 21
}}</ref> ولكن نادرًا ما يوجد في [[محطة شيبينقبورت للطاقة الذرية|المفاعلات المدنية، ويعتبر اللب الأول لمحطة شيبينقبورت للطاقة الذرية]] (تحويل مفاعل بحري) استثناءً ملحوظًا.<ref name="YanHino2011">{{استشهاد بكتاب
| محرر1 = Xing L. Yan
| محرر2 = Ryutaro Hino
| عنوان = Nuclear Hydrogen Production Handbook
| تاريخ = 2011
| ناشر = CRC Press
| ISBN = 978-1-4398-1084-2
| صفحة = 192
| مؤلف1 = C.W. Forsberg
| مؤلف2 = K. Takase
| الأخير3 = N. Nakatsuka
| الفصل = Water Reactor
}}</ref>

=== سبائك ===
[[ملف:Apollo_AS11-40-5866.jpg|يسار|تصغير|فوهة صاروخية تحتوي على الهافنيوم [[مركبة الهبوط على القمر|في وحدة أبولو القمرية]] في الركن الأيمن السفلي]]
يستخدم الهافنيوم في [[سبيكة|سبائك]] [[حديد|الحديد]] [[تيتانيوم|والتيتانيوم]] [[نيوبيوم|والنيوبيوم]] [[تانتالوم|والتنتالوم]] ومعادن أخرى. السبيكة المستخدمة [[صاروخ ذو وقود سائل|لفوهات دفع الصواريخ السائلة]]، على سبيل المثال المحرك الرئيسي لوحدات [[مركبة الهبوط على القمر|أبولو القمرية]]، هي C103 التي تتكون من 89٪ نيوبيوم، 10٪ هافنيوم و 1٪ تيتانيوم.<ref name="hightemp">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.cbmm.com/portug/sources/techlib/science_techno/table_content/sub_3/images/pdfs/016.pdf
| عنوان = Niobium alloys and high Temperature Applications
| تاريخ = 2001
| ناشر = CBMM
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20081217080513/http://www.cbmm.com.br/portug/sources/techlib/science_techno/table_content/sub_3/images/pdfs/016.pdf
| تاريخ أرشيف = 2008-12-17
| تاريخ الوصول = 2008-09-04
| الأخير = Hebda
| الأول = John
}}</ref>

تزيد الإضافات الصغيرة من الهافنيوم من التصاق مقاييس الأكسيد الواقية على السبائك القائمة على النيكل. إنه يحسن بالتالي [[تآكل|مقاومة التآكل]] خاصة في ظل ظروف درجة الحرارة الدورية التي تميل إلى كسر مقاييس الأكسيد عن طريق إحداث ضغوط حرارية بين المادة السائبة وطبقة الأكسيد.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Effect of hafnium on the structure and properties of nickel alloys
| الأول = S. B.
| الأخير = Maslenkov
| الأخير2 = Burova, N. N.
| الأخير3 = Khangulov, V. V.
| صحيفة = Metal Science and Heat Treatment
| المجلد = 22
| تاريخ = 1980
| DOI = 10.1007/BF00779883
| صفحات = 283–285
| العدد = 4
| bibcode = 1980MSHT...22..283M
}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأول = V. M.
| الأخير = Beglov
| الأخير2 = Pisarev, B. K.
| الأخير3 = Reznikova, G. G.
| عنوان = Effect of boron and hafnium on the corrosion resistance of high-temperature nickel alloys
| صحيفة = Metal Science and Heat Treatment
| المجلد = 34
| تاريخ = 1992
| DOI = 10.1007/BF00702544
| صفحات = 251–254
| العدد = 4
| bibcode = 1992MSHT...34..251B
}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأول = R. F.
| الأخير = Voitovich
| الأخير2 = Golovko, É. I.
| عنوان = Oxidation of hafnium alloys with nickel
| صحيفة = Metal Science and Heat Treatment
| المجلد = 17
| تاريخ = 1975
| DOI = 10.1007/BF00663680
| صفحات = 207–209
| العدد = 3
| bibcode = 1975MSHT...17..207V
}}</ref>

=== المعالجات الدقيقة ===
يتم استخدام المركبات القائمة على الهافنيوم في [[ترانزستور الأثر الحقلي|عوازل البوابة]] في 45&nbsp;نانومتر جيل من [[دارة متكاملة|الدوائر المتكاملة]] من [[إنتل]] [[آي بي إم|وآي بي إم]] وغيرها.<ref>{{استشهاد ببراءة اختراع|CountryCode=US|PublicationNumber=6013553|Surname1=Wallace|Given1=Robert M.|Surname2=Stoltz|Given2=Richard A.|Surname3=Wilk|Given3=Glen D.|Title=Zirconium and/or hafnium oxynitride gate dielectric|PublicationDate=2000-01-11}}</ref><ref>{{استشهاد بخبر
| مسار = https://www.nytimes.com/2007/01/27/technology/27chip.html
| عنوان = Intel Says Chips Will Run Faster, Using Less Power
| الأول = John
| الأخير = Markoff
| عمل = New York Times
| تاريخ = 2007-01-27
| تاريخ الوصول = 2008-09-10
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211030131927/https://www.nytimes.com/2007/01/27/technology/27chip.html | تاريخ أرشيف = 30 أكتوبر 2021 }}</ref> المركبات القائمة على أكسيد الهافنيوم هي [[عازل عالي k|عوازل كهربائية]] عملية عالية k، مما يسمح بتقليل تيار تسرب البوابة مما يحسن الأداء في مثل هذه المقاييس.<ref>{{استشهاد بخبر
| الأخير = Fulton III
| الأول = Scott M.
| عنوان = Intel Reinvents the Transistor
| ناشر = BetaNews
| تاريخ = January 27, 2007
| مسار = http://www.betanews.com/article/Intel_Reinvents_the_Transistor/1169872301
| تاريخ الوصول = 2007-01-27
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210429021517/https://betanews.com/2007/01/27/intel-reinvents-the-transistor/ | تاريخ أرشيف = 29 أبريل 2021 }}</ref><ref>{{استشهاد بخبر
| الأخير = Robertson
| الأول = Jordan
| عنوان = Intel, IBM reveal transistor overhaul
| ناشر = The Associated Press
| تاريخ = January 27, 2007
| مسار = https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/01/27/AR2007012700152.html
| تاريخ الوصول = 2008-09-10
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200312141847/https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/01/27/AR2007012700152.html | تاريخ أرشيف = 12 مارس 2020 }}</ref>

=== جيوكيمياء النظائر ===
تُستخدم نظائر الهافنيوم [[لوتيشيوم|واللوتيتيوم]] (جنبًا إلى جنب مع [[إتيربيوم|الإيتربيوم]]) أيضًا في [[جيوكيمياء النظائر|الكيمياء الجيولوجية النظيرية]] [[علم الزمن الجيولوجي|والتطبيقات الجيولوجية الزمنية]]، في [[المواعدة بين اللوتيتيوم والهافنيوم|تأريخ اللوتيتيوم- الهافنيوم]]. غالبًا ما يستخدم كمتتبع للتطور النظائري لغطاء [[وشاح (جيولوجيا)|الأرض]] عبر الزمن.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Patchett
| الأول = P. Jonathan
| عنوان = Importance of the Lu-Hf isotopic system in studies of planetary chronology and chemical evolution
| صحيفة = Geochimica et Cosmochimica Acta
| تاريخ = January 1983
| المجلد = 47
| العدد = 1
| صفحات = 81–91
| DOI = 10.1016/0016-7037(83)90092-3
| bibcode = 1983GeCoA..47...81P
}}</ref> وذلك لأن <sup>176</sup> Lu تتحلل إلى <sup>176</sup> Hf مع [[عمر النصف|عمر نصف]] يبلغ حوالي 37 مليار سنة.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Söderlund
| الأول = Ulf
| الأخير2 = Patchett
| الأول2 = P. Jonathan
| الأخير3 = Vervoort
| الأول3 = Jeffrey D.
| الأخير4 = Isachsen
| الأول4 = Clark E.
| عنوان = The 176Lu decay constant determined by Lu–Hf and U–Pb isotope systematics of Precambrian mafic intrusions
| صحيفة = Earth and Planetary Science Letters
| تاريخ = March 2004
| المجلد = 219
| العدد = 3–4
| صفحات = 311–324
| DOI = 10.1016/S0012-821X(04)00012-3
| bibcode = 2004E&PSL.219..311S
}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Blichert-Toft
| الأول = Janne
| الأخير2 = Albarède
| الأول2 = Francis
| عنوان = The Lu-Hf isotope geochemistry of chondrites and the evolution of the mantle-crust system
| صحيفة = Earth and Planetary Science Letters
| تاريخ = April 1997
| المجلد = 148
| العدد = 1–2
| صفحات = 243–258
| DOI = 10.1016/S0012-821X(97)00040-X
| bibcode = 1997E&PSL.148..243B
}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Patchett
| الأول = P. J.
| الأخير2 = Tatsumoto
| الأول2 = M.
| عنوان = Lu–Hf total-rock isochron for the eucrite meteorites
| مسار = https://archive.org/details/sim_nature-uk_1980-12-11_288_5791/page/571
| صحيفة = Nature
| تاريخ = 11 December 1980
| المجلد = 288
| العدد = 5791
| صفحات = 571–574
| DOI = 10.1038/288571a0
| bibcode = 1980Natur.288..571P
}}</ref>

في معظم المواد الجيولوجية، [[زركون|يعتبر الزركون]] هو المضيف المهيمن للهافنيوم (> 10000 جزء في المليون) وغالبًا ما يكون محور دراسات الهافنيوم في [[جيولوجيا|الجيولوجيا]].<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Kinny
| الأول = P. D.
| عنوان = Lu-Hf and Sm-Nd isotope systems in zircon
| صحيفة = Reviews in Mineralogy and Geochemistry
| تاريخ = 1 January 2003
| المجلد = 53
| العدد = 1
| صفحات = 327–341
| DOI = 10.2113/0530327
| bibcode = 2003RvMG...53..327K
}}</ref> يتم استبدال الهافنيوم بسهولة في [[بنية بلورية|الشبكة البلورية]] الزركون، وبالتالي فهو مقاوم للغاية للتنقل والتلوث بالهافنيوم. يحتوي الزركون أيضًا على نسبة منخفضة جدًا من LU / Hf، مما يجعل أي تصحيح للوتيتيوم الأولي هو الحد الأدنى. على الرغم من أنه يمكن استخدام نظام Lu / Hf لحساب " [[تأريخ بنظائر ساماريوم-نيوديميوم|عمر النموذج]] "، أي الوقت الذي اشتُق فيه من خزان نظيري معين مثل [[تأريخ بنظائر ساماريوم-نيوديميوم|الوشاح المستنفد]]، فإن هذه «الأعمار» لا تحمل نفس الأهمية الجيولوجية مثل غيرها من التقنيات الجيولوجية الزمنية حيث أن النتائج غالبًا ما تسفر عن مخاليط نظيرية وبالتالي توفر متوسط عمر المادة التي اشتُقت منها.

[[جارنيت|العقيق]] هو معدن آخر يحتوي على كميات ملحوظة من الهافنيوم ليكون بمثابة مقياس الجيوكرونومتر. تجعل نسب Lu / Hf العالية والمتغيرة الموجودة في العقيق مفيدة في تحديد تاريخ الأحداث [[تحول|المتحولة.]] <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Albarède
| الأول6 = J.-M.
| DOI = 10.1038/42446
| صفحات = 586–589
| العدد = 6633
| المجلد = 387
| تاريخ = 5 June 1997
| عنوان = The Lu–Hf dating of garnets and the ages of the Alpine high-pressure metamorphism
| وصلة = https://archive.org/details/sim_nature-uk_1997-06-05_387_6633/page/586
| صحيفة = Nature
| الأخير6 = Lardeaux
| الأول = F.
| الأول5 = P.
| الأخير5 = Télouk
| الأول4 = B.
| الأخير4 = Luais
| الأول3 = J.
| الأخير3 = Blichert-Toft
| الأول2 = S.
| الأخير2 = Duchêne
| bibcode = 1997Natur.387..586D
}}</ref>

=== استخدامات أخرى ===
نظرًا لمقاومته للحرارة وقابليته للأكسجين والنيتروجين، يعتبر الهافنيوم كاسحًا جيدًا للأكسجين والنيتروجين في [[مصباح متوهج|المصابيح]] المملوءة بالغاز والمتوهجة. يستخدم الهافنيوم أيضًا كقطب كهربائي في [[قطع بالبلازما|قطع البلازما]] نظرًا لقدرته على إلقاء الإلكترونات في الهواء.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| صحيفة = Journal of Physics D: Applied Physics
| المجلد = 30
| تاريخ = 1997
| صفحات = 636–644
| عنوان = Properties of electric arc plasma for metal cutting
| الأول = S.
| الأخير = Ramakrishnany
| الأخير2 = Rogozinski, M. W.
| DOI = 10.1088/0022-3727/30/4/019
| bibcode = 1997JPhD...30..636R
| العدد = 4
}}</ref>

كان محتوى الطاقة العالي البالغ <sup>178</sup> مترًا مربعًا من الترددات العالية مصدر قلق [[داربا|لبرنامج ممول من وكالة داربا]] في الولايات المتحدة. خلص هذا البرنامج في النهاية إلى أن استخدام [[مصاوغ نووي|أيزومر]] <sup>الهافنيوم النووي عالي التردد 178</sup> مترًا مربعًا المذكور أعلاه لبناء أسلحة عالية الإنتاجية بآليات إطلاق الأشعة السينية - وهو تطبيق [[انبعاث جاما المستحث|لانبعاثات غاما المستحثة]] - لم يكن ممكنًا بسبب تكلفته. انظر ''[[جدل الهافنيوم]]''.

يمكن تحضير مركبات [[ميتالوسين]] الهافنيوم [[كلوريد الهافنيوم الرباعي|من رابع كلوريد الهافنيوم]] وأنواع مختلفة من [[ربيطة|يجند من]] نوع [[حلقي البنتاديين|حلقي البنتادين]]. ربما يكون أبسط ميتالوسين الهافنيوم هو ثنائي كلوريد الهافنوسين. تعد مركبات الهافنيوم ميتالوسين جزءًا من مجموعة كبيرة من مجموعة محفزات ميتالوسين [[فلز انتقالي|المعادن الانتقالية]] <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| صحيفة = Chem. Soc. Rev.
| تاريخ = 1998
| المجلد = 27
| العدد = 5
| صفحات = 323–329
| عنوان = Fluorenyl complexes of zirconium and hafnium as catalysts for olefin polymerization
| وصلة = https://archive.org/details/sim_chemical-society-great-britain-chemical-society-reviews_1998-09_27_5/page/323
| DOI = 10.1039/a827323z
| الأخير = g. Alt
| الأول = Helmut
| الأخير2 = Samuel
| الأول2 = Edmond
}}</ref> والتي تُستخدم في جميع أنحاء العالم في إنتاج راتنجات [[بولي أوليفين|البولي أوليفين]] [[متعدد الإيثيلين|مثل البولي إيثيلين]] [[بولي بروبيلين|والبولي بروبيلين]].

يستخدم مع الزركونيم لتغطية أقطاب [[يورانيوم|اليورانيوم]]، ويستخدم أيضا كمادة تصنع منها أقطاب التحكم في المفاعلات النووية.

== الاحتياطات ==
يحتاج إلى رعاية الواجب اتخاذها عند [[تشغيل آلي (صناعة معدنية)|بالقطع]] الهافنيوم لأنها [[تلقائية الاشتعال|قابلة للإشتعال]] الجسيمات-غرامة يمكن عفويا قابل للاحتراق عند تعرضها للهواء. نادرًا ما يصادف معظم الناس المركبات التي تحتوي على هذا المعدن. لا يعتبر المعدن النقي سامًا، ولكن يجب التعامل مع مركبات الهافنيوم كما لو كانت سامة لأن الأشكال الأيونية للمعادن تكون في العادة أكثر عرضة لخطر السمية، وقد تم إجراء اختبارات محدودة على الحيوانات لمركبات الهافنيوم.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.osha.gov/SLTC/healthguidelines/hafnium/index.html
| عنوان = Occupational Safety & Health Administration: Hafnium
| ناشر = U.S. Department of Labor
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20080313003040/https://www.osha.gov/SLTC/healthguidelines/hafnium/index.html
| تاريخ أرشيف = 2008-03-13
| تاريخ الوصول = 2008-09-10
}}</ref>

يمكن أن يتعرض الناس للهافنيوم في مكان العمل عن طريق استنشاقه وابتلاعه وملامسته للجلد وملامسة العين. حددت [[إدارة السلامة والصحة المهنية|إدارة السلامة والصحة]] المهنية (OSHA) الحد القانوني ([[حد التعرض المسموح|حد التعرض المسموح به]]) للتعرض لمركبات الهافنيوم والهافنيوم في مكان العمل مثل TWA 0.5&nbsp;مجم / م <sup>3</sup> خلال يوم عمل مدته 8 ساعات. حدد [[المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية|المعهد الوطني للسلامة والصحة]] المهنية (NIOSH) نفس [[حد التعرض الموصى به]] (REL). عند مستويات 50&nbsp;ملغم / م <sup>3</sup>، الهافنيوم يشكل [[خطورة فورية للحياة أو الصحة|خطرا على الحياة والصحة]].<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0309.html
| عنوان = CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Hafnium
| موقع = www.cdc.gov
| تاريخ الوصول = 2015-11-03
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210607111731/https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0309.html | تاريخ أرشيف = 7 يونيو 2021 }}</ref>

== انظر أيضًا ==

* [[:en:Nuclear isomer|الأيزومر النووي]] - الحالة المثارة المستقرة للنويدات.
* [[:en:Induced gamma emission|انبعاث جاما المستحث.]]
* [[زركون|الزركون]] - سيليكات الزركونيوم، معدن ينتمي إلى مجموعة النيزوسيليكات.

== المراجع ==
{{مراجع}}

== المؤلفات ==

* {{استشهاد بكتاب
| مؤلف1 = Scerri
| الأول = E.R.
| مؤلف-وصلة = Eric Scerri
| تاريخ = 2013
| عنوان = A tale of seven elements
| مسار = https://archive.org/details/taleofseveneleme0000scer
| مكان = Oxford
| ناشر = Oxford University Press
| صفحة = 
| ISBN = 9780195391312
}}
{{تصنيف كومنز|Hafnium}}

== روابط خارجية ==

* [http://periodic.lanl.gov/72.shtml الهافنيوم] في [http://periodic.lanl.gov/index.shtml الجدول الدوري للعناصر] [[مختبر لوس ألاموس الوطني|في مختبر لوس ألاموس الوطني]].
* [http://www.periodicvideos.com/videos/072.htm الهافنيوم] في ''[[الجدول الدوري لمقاطع الفيديو]]'' (جامعة نوتنجهام).
* [http://www.americanelements.com/hf.htm بيانات الهافنيوم الفنية والسلامة].
* [http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@term+@na+@rel+hafnium,+elemental بنك بيانات المواد الخطرة NLM - الهافنيوم، عنصري].
* دون كلارك: [https://www.wsj.com/articles/SB119481053795589302 تحولات إنتل من السيليكون لرفع أداء الرقاقة] - وول ستريت جورنال، 2007.
* [https://web.archive.org/*/www.intel.com/technology/45nm/index.htm?iid=homepage+marquee_45nm تقنية معالجة Intel 45nm القائمة على الهافنيوم].
* [https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0309.html CDC - دليل الجيب NIOSH للمخاطر الكيميائية].
* https://colnect.com/en/coins/list/composition/168-Hafnium.
{{مركبات الهافنيوم}}{{الجدول الدوري المضغوط}}
{{ضبط استنادي}}{{مركبات الهافنيوم}}
{{عناصر كيميائية على أسماء أماكن}}
{{ضبط استنادي}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{شريط بوابات|العناصر الكيميائية|الكيمياء}}

[[تصنيف:هافنيوم|*]]
[[تصنيف:العلم في 1923]]
[[تصنيف:عناصر كيميائية]]
[[تصنيف:فلزات انتقالية]]