La differenza fondamentale tra afnio e zirconio è che l'afnio ha una densità relativamente bassa rispetto allo zirconio, che ha un' alta densità.
L'afnio e lo zirconio hanno proprietà chimiche molto simili, come indicato di seguito in questo articolo, il che rende difficile separarli chimicamente l'uno dall' altro.
Cos'è l'afnio?
L'afnio è un elemento chimico avente il numero atomico 72 e il simbolo chimico Hf. Appare come un metallo brillante, grigio-argento, che rientra nella categoria dei metalli di transizione tetravalenti. Somiglia chimicamente allo zirconio. Pertanto, possiamo trovare afnio anche in molti minerali di zirconio. Questo metallo può essere trovato nel gruppo 4 e nel periodo 6 della tavola periodica ed esiste nel blocco d di elementi. Questo elemento chimico fu trovato nel 1923 da Coster e Hevesy come penultimo elemento stabile. L'ultimo elemento stabile è il renio.
Figura 01: Afnio
A temperatura e pressione ambiente, questo elemento chimico si presenta come un metallo solido e ha anche punti di fusione e di ebollizione elevati. Lo stato di ossidazione più comune e stabile per l'afnio è +4. Naturalmente, si presenta in una natura primordiale, e ha la struttura cristallina di una struttura esagonale compatta. È un metallo paramagnetico. Inoltre, è un metallo duttile resistente alla corrosione.
Per lo più, l'afnio è utile nella produzione di barre di controllo per reattori nucleari. Tuttavia, l'uso dell'afnio è molto limitato a causa della sua stretta somiglianza con lo zirconio, che lo rende facilmente sostituibile. La difficoltà di separare e la minore abbondanza lo rendono anche un metallo di scarso valore. Inoltre, è utile nella produzione di alcune leghe con ferro, titanio, niobio, tantalio, ecc. È utile anche nella produzione di microprocessori.
Cos'è lo zirconio?
Lo zirconio è un elemento chimico avente il simbolo chimico Zr e il numero atomico 40. Il nome deriva dal minerale zirconio, la fonte dello zirconio. È un metallo brillante, bianco argenteo che ricorda l'afnio. È un metallo di transizione. Questo elemento chimico si trova nel gruppo 4 e nel periodo 5 della tavola periodica, ed è anche un elemento di blocco d.
Figura 02: Zirconio
Lo zirconio è un metallo duttile e malleabile che esiste allo stato solido a temperatura e pressione ambiente. Quando ha impurità, il metallo diventa duro e fragile. Nella sua forma in polvere, è altamente infiammabile, mentre la forma solida è meno soggetta all'accensione. Inoltre, questo metallo è altamente resistente alla corrosione causata da alcali, acidi, acqua salata e altri agenti.
Quando si considerano le sue applicazioni, è utile principalmente nelle applicazioni ad alta temperatura. Inoltre è utile come opacizzante, come stampi per metalli fusi, fabbricazione di crogioli da laboratorio, come materiale refrattario per forni metallurgici, come componente di alcuni abrasivi, ecc.
Separazione di zirconio e afnio
Poiché lo zirconio metallico e l'afnio metallico hanno proprietà chimiche simili, la contaminazione dello zirconio con l'afnio o viceversa non è problematica per la maggior parte delle loro applicazioni. Tuttavia, le loro proprietà di assorbimento dei neutroni hanno una grande differenza che rende importante separare i due metalli l'uno dall' altro. Possiamo usare l'estrazione liquido-liquido, la cristallizzazione frazionata, la distillazione estrattiva, ecc., per questa separazione.
Quali sono le somiglianze tra afnio e zirconio?
- Afnio e zirconio hanno lo stesso numero di elettroni di valenza.
- Hanno proprietà chimiche e reattività molto simili.
- Entrambi hanno effetti relativistici simili.
- Sono difficili da separare l'uno dall' altro a causa della somiglianza chimica.
Qual è la differenza tra afnio e zirconio?
L'afnio e lo zirconio hanno proprietà chimiche molto simili, come indicato di seguito in questo articolo, il che rende difficile separarli chimicamente l'uno dall' altro. Il differenza fondamentale tra afnio e zirconio è quello l'afnio ha una densità relativamente bassa, mentre lo zirconio ha un' alta densità. Inoltre, l'assorbimento di neutroni dell'afnio è circa 600 volte maggiore dello zirconio.
L'infografica di seguito elenca le differenze tra afnio e zirconio in forma tabellare per un confronto affiancato.
Riepilogo – Afnio vs Zirconio
L'afnio e lo zirconio sono metalli di transizione. Si assomigliano perché hanno proprietà chimiche simili. La differenza chiave tra afnio e zirconio è che l'afnio ha una densità relativamente bassa, mentre lo zirconio ha un' alta densità.
