La principale différence entre le hafnium et le zirconium est que le hafnium a une densité relativement faible par rapport au zirconium, qui a une densité élevée.
Le hafnium et le zirconium ont des propriétés chimiques très similaires, comme indiqué ci-dessous dans cet article, ce qui rend difficile leur séparation chimique.
Qu'est-ce que l'Hafnium ?
Hafnium est un élément chimique ayant le numéro atomique 72 et le symbole chimique Hf. Il se présente sous la forme d'un métal brillant gris argenté qui appartient à la catégorie des métaux de transition tétravalents. Il ressemble chimiquement au zirconium. Par conséquent, nous pouvons également trouver de l'hafnium dans de nombreux minéraux de zirconium. Ce métal se trouve dans le groupe 4 et la période 6 du tableau périodique, et il existe dans le bloc d d'éléments. Cet élément chimique a été trouvé en 1923 par Coster et Hevesy comme avant-dernier élément stable. Le dernier élément stable est le rhénium.
Figure 01: Hafnium
À température et pression ambiantes, cet élément chimique se présente sous la forme d'un métal solide, et il a également des points de fusion et d'ébullition élevés. L'état d'oxydation le plus courant et le plus stable pour l'hafnium est +4. Naturellement, il se produit dans une nature primordiale et il a la structure cristalline d'une structure hexagonale compacte. C'est un métal paramagnétique. De plus, c'est un métal ductile qui résiste à la corrosion.
Le hafnium est principalement utilisé dans la fabrication de barres de commande pour les réacteurs nucléaires. Cependant, l'utilisation de l'hafnium est très faible en raison de sa grande similitude avec le zirconium, ce qui le rend facilement remplaçable. La difficulté à séparer et la moindre abondance en font également un métal de base rare. De plus, il est utile dans la fabrication de certains alliages avec du fer, du titane, du niobium, du tantale, etc. Il est également utile dans la fabrication de microprocesseurs.
Qu'est-ce que le zirconium ?
Le zirconium est un élément chimique ayant le symbole chimique Zr et le numéro atomique 40. Le nom vient du minéral zircon, la source du zirconium. C'est un métal blanc argenté brillant qui ressemble à l'hafnium. C'est un métal de transition. Cet élément chimique se trouve dans le groupe 4 et la période 5 du tableau périodique, et c'est aussi un élément de bloc d.
Figure 02: Zirconium
Le zirconium est un métal ductile et malléable qui existe à l'état solide à température et pression ambiantes. Lorsqu'il contient des impuretés, le métal devient dur et cassant. Sous sa forme de poudre, il est hautement inflammable, tandis que la forme solide est moins sujette à l'inflammation. En outre, ce métal est très résistant à la corrosion causée par les alcalis, les acides, l'eau salée et d'autres agents.
Lorsque l'on considère ses applications, il est principalement utile dans les applications à haute température. De plus, il est utile comme opacifiant, comme moules pour métaux en fusion, fabrication de creusets de laboratoire, comme matériau réfractaire pour les fours métallurgiques, comme composant de certains abrasifs, etc.
Séparation du zirconium et de l'hafnium
Étant donné que le métal zirconium et le métal hafnium ont des propriétés chimiques similaires, la contamination du zirconium par l'hafnium ou vice versa n'est pas problématique pour la plupart de leurs applications. Cependant, leurs propriétés d'absorption des neutrons présentent une grande différence, ce qui rend important de séparer les deux métaux l'un de l'autre. Nous pouvons utiliser l'extraction liquide-liquide, la cristallisation fractionnée, la distillation extractive, etc., pour cette séparation.
Quelles sont les similitudes entre l'hafnium et le zirconium ?
- Hafnium et zirconium ont le même nombre d'électrons de valence.
- Ils ont des propriétés chimiques et une réactivité très similaires.
- Les deux ont des effets relativistes similaires.
- Ils sont difficiles à séparer les uns des autres en raison de leur similarité chimique.
Quelle est la différence entre le hafnium et le zirconium ?
Le hafnium et le zirconium ont des propriétés chimiques très similaires, comme indiqué ci-dessous dans cet article, ce qui rend difficile leur séparation chimique. le différence clé entre le hafnium et le zirconium est que le hafnium a une densité relativement faible, tandis que le zirconium a une densité élevée. De plus, l'absorption neutronique du hafnium est environ 600 fois supérieure à celle du zirconium.
L'infographie ci-dessous répertorie les différences entre l'hafnium et le zirconium sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé - Hafnium vs Zirconium
L'hafnium et le zirconium sont des métaux de transition. Ils se ressemblent parce qu'ils ont des propriétés chimiques similaires. La principale différence entre le hafnium et le zirconium est que le hafnium a une densité relativement faible, tandis que le zirconium a une densité élevée.
