اكتُشف الهافنيوم في عام 1923 من قبل الكيميائيين الدنماركيين ديرك كوستر وجورج دي هيفسي. كان آخر عنصر انتقالي يتم اكتشافه.
حقائق مثيرة عن عنصر هافنيوم الكيميائي
- خصائصه الفيزيائية: الهافنيوم معدن لامع فضي اللون، يمتاز بكثافته العالية. يمتلك نقطة انصهار مرتفعة تبلغ حوالي 2233 درجة مئوية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
- الوجود في الطبيعة: لا يوجد الهافنيوم في الطبيعة بشكل نقي، بل يكون مختلطًا عادةً مع الزركونيوم. يستخرج غالبًا كمنتج ثانوي من تعدين الزركونيوم.
- الاستخدامات في التكنولوجيا النووية: بسبب قدرته العالية على امتصاص النيوترونات، يُستخدم الهافنيوم بشكل رئيسي في قضبان التحكم في المفاعلات النووية. يساعد في التحكم في معدل التفاعل النووي.
التطبيقات في صناعة الطيران: يُستخدم الهافنيوم في صنع سبائك فائقة الجودة تُستخدم في صناعة محركات الطائرات والصواريخ. توفر هذه السبائك مقاومة عالية للحرارة والتآكل.
- الموصلية الكهربائية والحرارية: يتميز الهافنيوم بموصلية كهربائية وحرارية معتدلة. يجعله ذلك مفيدًا في بعض التطبيقات الإلكترونية والحرارية.
الاستخدامات في الإلكترونيات الدقيقة
يُستخدم الهافنيوم في تصنيع بعض المكونات الإلكترونية المتقدمة مثل الرقائق الدقيقة (microchips). يدخل في صناعة المواد العازلة العالية الكفاءة المستخدمة في ترانزستورات الأثر الحقلي (MOSFETs).
- التطبيقات الطبية: يُدرس الهافنيوم لاستخدامه في بعض العلاجات الطبية الحديثة، بما في ذلك تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والعلاج الإشعاعي للأورام.
- التفاعل الكيميائي: يعتبر الهافنيوم عنصرًا كيميائيًا غير نشط نسبيًا في درجات الحرارة المنخفضة، لكنه يتفاعل مع الأكسجين والنيتروجين عند درجات الحرارة العالية، مكونًا أكاسيد ونيتريدات.
- التواجد في القشرة الأرضية: على الرغم من ندرته النسبية، يوجد الهافنيوم في القشرة الأرضية بتركيزات منخفضة. يُقدر أن متوسط تركيزه في القشرة الأرضية يبلغ حوالي 5.8 جزء في المليون.
الهافنيوم هو عنصر كيميائي فريد له مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية والتكنولوجية، بفضل خصائصه الفيزيائية والكيميائية المميزة. من اكتشافه إلى استخداماته المتنوعة، يظل الهافنيوم عنصرًا مهمًا في العديد من المجالات المتقدمة.
