Hafnium

iso	AN	période	MD	Ed MeV	PD
¹⁷²Hf	{syn.}	1,87 a	ε	0,350	¹⁷²Lu
¹⁷⁴Hf	0,162%	2×10¹⁵ a	α	2,495	¹⁷⁰Yb
¹⁷⁶Hf	5,206%	stable avec 104 neutrons
¹⁷⁷Hf	18,606%	stable avec 105 neutrons
¹⁷⁸Hf	27,297%	stable avec 106 neutrons
¹⁷⁹Hf	13,629%	stable avec 107 neutrons
¹⁸⁰Hf	35,1%	stable avec 108 neutrons
¹⁸²Hf	{syn.}	9×10⁶ a	β	0,373	¹⁸²Ta

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le hafnium est un élément chimique du tableau périodique de symbole Hf et de numéro atomique 72.

C'est un métal de transition tétravalent d'un aspect gris argenté. Le hafnium ressemble chimiquement au zirconium et est trouvé dans le minerai de zirconium. Le hafnium est utilisé dans les alliages de tungstène pour la confection de filament et d'électrode, il est aussi utilisé comme absorbeur de neutron dans les barres de modération nucléaire.

Sommaire

1 Caractéristiques notables
2 Applications
3 Histoire
4 Effets de l'hafnium sur la santé
5 Effets de l'hafnium sur l'environnement
6 Notes et références

[modifier] Caractéristiques notables

C'est un métal brillant et argenté, ductile. Il résiste à la corrosion et est chimiquement semblable au zirconium. Les propriétés du hafnium sont affectées par la présence d'impuretés de zirconium, et ces deux éléments sont parmi les plus durs à séparer. La seule différence notable entre eux est la densité (le zirconium est deux fois moins dense que le hafnium). Comme le titane et le zirconium, les deux autres éléments stables du groupe IVB de la classification périodique, il présente deux formes cristallines, l'une hexagonale à température ambiante (phase alpha), l'autre cubique centrée à haute température (phase bêta). La température de transformation se situe aux alentours de 1750 °C.

[modifier] Applications

La principale utilisation du hafnium est faite dans les barres de modération de réacteur nucléaire, comme par exemple ceux des sous-marins, grâce à sa très grande capacité à absorber les neutrons (sa section d'absorption est environ 600 fois celle du zirconium). De plus il présente de très bonnes propriétés mécaniques et une excellente résistance à la corrosion.

Autres utilisations :

Utilisation pour les filaments de lampe à incandescence.
Dans les alliages de fer, tantale, titane.
Dans les processeurs, isolant remplaçant le dioxyde de silicium SiO2^[1]^[2].

[modifier] Histoire

Le hafnium, du latin Hafnia qui veut dire Copenhague, a été découvert par Dirk Coster et George von Hevesy en 1923 à Copenhague, Danemark. Peu après on prévit que le nouvel élément devait être associé au zirconium en utilisant la théorie de Bohr. Il fut finalement découvert dans du zirconium par spectroscopie au rayon X en Norvège.

[modifier] Effets de l'hafnium sur la santé

L'hafnium sous la forme de métal ne pose pas normalement de problèmes mais tous les composés d'hafnium devraient être considérés comme toxiques, bien que les premières études semblent suggérer que le danger soit limité. La poussière du métal présente un risque d'incendie et d'explosion.

L'hafnium sous forme de métal n'a aucune toxicité connue. Le métal est complètement insoluble dans l'eau, les solutions salines ou les produits chimiques du corps.

L'exposition à l'hafnium peut se produire par inhalation, ingestion, et par contact avec l'œil ou la peau. La surexposition à l'hafnium et à ses composés peut causer une légère irritation aux yeux, à la peau, et aux muqueuses des membranes.

Aucun signe et symptôme d'exposition chronique à l'hafnium n'ont été rapportés chez l'homme.

[modifier] Effets de l'hafnium sur l'environnement

Effets sur les animaux : les données sur la toxicité du métal d'hafnium ou de sa poussière sont limitées. Les études sur des animaux indiquent que les composés d'hafnium causent des dommages à l'œil, à la peau, au foie et irritent les muqueuses des membranes. La DL₅₀ orale pour le tétrachlorure d'hafnium chez les rats est de 2.362 mg/kg, et la DL₅₀ intrapéritonéale chez les souris pour l'oxychlorure d'hafnium est de 112 mg/kg.

Aucun effet négatif sur l'environnement n'a été rapporté.