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Hạfnium

 

[nach dem neulateinischen Namen Hafnia für Kopenhagen (dem Wohnsitz N. Bohrs, der noch vor der Entdeckung auf Hafnium hingewiesen hatte)] das, -s, chemisches Symbol Hf, ein chemisches Element aus der vierten Nebengruppe des Periodensystems. Hafnium ist ein stark glänzendes, leicht walz- und ziehbares Metall. In seinen Verbindungen tritt es vierwertig auf. Chemisch verhält sich Hafnium (wegen der fast gleich großen Atom- und Ionenradien beider Metalle) sehr ähnlich wie das im Periodensystem über ihm stehende Zirkonium; es findet sich demgemäß in der Natur vergesellschaftet mit Zirkoniummineralen. Das für die Gewinnung wichtigste Mineral ist der Zyrtolith, eine Varietät des Zirkons mit einem Hafniumgehalt von etwa 5 %. Die Schwierigkeit bei der Gewinnung von Hafnium besteht in der Abtrennung vom Zirkonium. Meist werden beide Elemente zunächst in ein Gemisch der wasserlöslichen Chloride überführt, aus dem das Hafniumchlorid, HfCl₄, durch Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel abgetrennt wird. Nach mehreren Reinigungsschritten wird das Hafniumchlorid mit Magnesium unter Argon als Schutzgas zu metallischem Hafnium reduziert. Verwendet wird Hafnium wegen seines großen Einfangquerschnitts für thermische Neutronen v. a. für Steuerstäbe in Kernreaktoren. Daneben dient es als Legierungsmetall besonders für Niob-, Tantal-, Molybdän- und Wolframlegierungen.

 

Hafnium wurde 1923 von dem niederländischen Physiker Dirk Coster (* 1889, ✝ 1950) und G. de Hevesy in Zirkoniummineralen mithilfe der Röntgenspektralanalyse entdeckt, nachdem N. Bohr 1922 unter Heranziehung des Moseley-Gesetzes Voraussagen über das noch unentdeckte Element mit der Ordnungszahl 72 (»Eka-Zirkonium«) gemacht hatte.