ההבדל העיקרי בין הפניום לזירקוניום הוא שלהפניום יש צפיפות נמוכה יחסית לזירקוניום, שיש לו צפיפות גבוהה.
הפניום וזירקוניום הם בעלי תכונות כימיות דומות מאוד, כפי שמופיעות להלן במאמר זה, מה שמקשה על הפרדתם זה מזה מבחינה כימית.
מה זה Hafnium?
הפניום הוא יסוד כימי בעל המספר האטומי 72 והסמל הכימי Hf. היא מופיעה כמתכת מבריקה, כסופה-אפורה, הנכללת בקטגוריה של מתכות מעבר ארבע-ערכותיות. זה דומה מבחינה כימית לזירקוניום. לכן, אנו יכולים למצוא הפניום גם במינרלים רבים של זירקוניום.ניתן למצוא מתכת זו בקבוצה 4 ובתקופה 6 של הטבלה המחזורית, והיא קיימת בגוש היסודות d. יסוד כימי זה נמצא בשנת 1923 על ידי קוסטר והבסי כיסוד היציב השני אחרון. היסוד היציב האחרון הוא רניום.
איור 01: Hafnium
בטמפרטורת החדר ובלחץ, יסוד כימי זה מתרחש כמתכת מוצקה, ויש לו גם נקודות התכה ורתיחה גבוהות. מצב החמצון הנפוץ והיציב ביותר להפניום הוא +4. באופן טבעי, הוא מתרחש בטבע קדמון, ויש לו מבנה גבישי של מבנה משושה סגור. זוהי מתכת פרמגנטית. יתרה מכך, זוהי מתכת רקיעה ועמידה בפני קורוזיה.
לרוב, הפניום שימושי בייצור מוטות בקרה לכורים גרעיניים.עם זאת, השימוש בהפניום מועט מאוד בגלל הדמיון הקרוב שלו לזירקוניום, מה שהופך אותו להחלפה בקלות. קושי להפריד ופחות שפע הופכים אותה גם למתכת מצרך נדיר. בנוסף, הוא שימושי בייצור סגסוגות מסוימות עם ברזל, טיטניום, ניוביום, טנטלום וכו'. הוא שימושי גם בייצור מיקרו-מעבדים.
מהו זירקוניום?
זירקוניום הוא יסוד כימי בעל הסמל הכימי Zr ומספר אטומי 40. השם בא מהמינרל זירקון, מקור הזירקוניום. זוהי מתכת מבריקה, כסופה-לבנה הדומה להפניום. זוהי מתכת מעבר. יסוד כימי זה מופיע בקבוצה 4 ובתקופה 5 של הטבלה המחזורית, והוא גם יסוד בלוק d.
איור 02: זירקוניום
זירקוניום היא מתכת רקיעה וניתנת לגימור הקיימת במצב מוצק בטמפרטורת החדר ובלחץ. כאשר יש בה זיהומים, המתכת הופכת קשה ושבירה. בצורת האבקה שלו, הוא דליק מאוד, בעוד שהצורה המוצקה פחות נוטה להתלקחות. חוץ מזה, מתכת זו עמידה מאוד בפני קורוזיה הנגרמת על ידי אלקליות, חומצות, מים מלוחים וחומרים אחרים.
כאשר בוחנים את היישומים שלו, הוא שימושי בעיקר ביישומים בטמפרטורה גבוהה. יתר על כן, הוא שימושי כחומר אטום, כתבניות למתכות מותכות, ייצור כור היתוך מעבדתי, כחומר עקשן לתנורים מתכתיים, כמרכיב בחומרי שוחקים מסוימים, וכו'.
הפרדת זירקוניום והפניום
מאחר למתכת זירקוניום ולמתכת חפניום יש תכונות כימיות דומות, זיהום של זירקוניום בהפניום או להיפך אינו בעייתי עבור רוב היישומים שלהם. עם זאת, לתכונות קליטת הנייטרונים שלהם יש הבדל גדול מה שהופך את חשוב להפריד את שתי המתכות זו מזו.אנו יכולים להשתמש במיצוי נוזל-נוזל, התגבשות חלקית, זיקוק מיצוי וכו' להפרדה זו.
מהם הדמיון בין הפניום וזירקוניום?
- להפניום וזירקוניום יש אותו מספר של אלקטרוני ערכיות.
- יש להם תכונות כימיות ותגובתיות דומות מאוד.
- לשניהם השפעות יחסיות דומות.
- קשה להפריד אותם זה מזה בגלל דמיון כימי.
מה ההבדל בין הפניום וזירקוניום?
להפניום וזירקוניום יש תכונות כימיות דומות מאוד, כפי שמופיעות להלן במאמר זה, מה שמקשה על הפרדתן זה מזה מבחינה כימית. ההבדל העיקרי בין הפניום לזירקוניום הוא שלהפניום יש צפיפות נמוכה יחסית, ואילו לזירקוניום יש צפיפות גבוהה. יתרה מכך, ספיגת הנייטרונים של הפניום גדולה פי 600 מזירקוניום.
האינפוגרפיקה שלהלן מפרטת את ההבדלים בין חפניום וזירקוניום בצורת טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – האפניום נגד זירקוניום
הפניום וזירקוניום הן מתכות מעבר. הם דומים זה לזה כי יש להם תכונות כימיות דומות. ההבדל העיקרי בין הפניום לזירקוניום הוא שלהפניום יש צפיפות נמוכה יחסית, ואילו לזירקוניום יש צפיפות גבוהה.
