La diferencia clave entre el hafnio y el zirconio es que el hafnio tiene una densidad comparativamente más baja que el zirconio, que tiene una densidad alta.
El hafnio y el zirconio tienen propiedades químicas muy similares, como se indica a continuación en este artículo, lo que dificulta su separación química.
¿Qué es el hafnio?
El hafnio es un elemento químico que tiene el número atómico 72 y el símbolo químico Hf. Aparece como un metal brillante de color gris plateado que se incluye en la categoría de metales de transición tetravalentes. Se parece químicamente al circonio. Por lo tanto, también podemos encontrar hafnio en muchos minerales de circonio. Este metal se puede encontrar en el grupo 4 y el período 6 de la tabla periódica, y existe en el bloque de elementos d. Este elemento químico fue encontrado en 1923 por Coster y Hevesy como penúltimo elemento estable. El último elemento estable es el renio.
Figura 01: Hafnio
A temperatura y presión ambiente, este elemento químico se presenta como un metal sólido y también tiene altos puntos de fusión y ebullición. El estado de oxidación más común y estable para el hafnio es +4. Naturalmente, se presenta en una naturaleza primordial y tiene la estructura cristalina de una estructura compacta hexagonal. Es un metal paramagnético. Además, es un metal dúctil resistente a la corrosión.
Sobre todo, el hafnio es útil en la fabricación de barras de control para reactores nucleares. Sin embargo, el uso del hafnio es muy escaso debido a su gran similitud con el zirconio, lo que lo hace fácilmente reemplazable. La dificultad para separar y la menor abundancia también lo convierten en un metal básico escaso. Además, es útil en la fabricación de algunas aleaciones con hierro, titanio, niobio, tantalio, etc. También es útil en la fabricación de microprocesadores.
¿Qué es el circonio?
El circonio es un elemento químico que tiene el símbolo químico Zr y el número atómico 40. El nombre proviene del mineral circón, la fuente del circonio. Es un metal lustroso de color blanco plateado que se parece al hafnio. Es un metal de transición. Este elemento químico se encuentra en el grupo 4 y el período 5 de la tabla periódica, y también es un elemento del bloque d.
Figura 02: Zirconio
El circonio es un metal dúctil y maleable que existe en estado sólido a temperatura y presión ambiente. Cuando tiene impurezas, el metal se vuelve duro y quebradizo. En su forma de polvo, es altamente inflamable, mientras que la forma sólida es menos propensa a la ignición. Además, este metal es altamente resistente a la corrosión provocada por álcalis, ácidos, agua salada y otros agentes.
Al considerar sus aplicaciones, es principalmente útil en aplicaciones de alta temperatura. Además, es útil como opacificante, como moldes para metales fundidos, fabricación de crisoles de laboratorio, como material refractario para hornos metalúrgicos, como componente en algunos abrasivos, etc.
Separación de Zirconio y Hafnio
Dado que el metal de circonio y el metal de hafnio tienen propiedades químicas similares, la contaminación del circonio con hafnio o viceversa no es problemática para la mayoría de sus aplicaciones. Sin embargo, sus propiedades de absorción de neutrones tienen una gran diferencia, lo que hace que sea importante separar los dos metales entre sí. Para esta separación podemos utilizar extracción líquido-líquido, cristalización fraccionada, destilación extractiva, etc.
¿Cuáles son las similitudes entre el hafnio y el circonio?
- El hafnio y el circonio tienen el mismo número de electrones de valencia.
- Tienen propiedades químicas y reactividad muy similares.
- Ambos tienen efectos relativistas similares.
- Son difíciles de separar entre sí debido a la similitud química.
¿Cuál es la diferencia entre el hafnio y el circonio?
El hafnio y el zirconio tienen propiedades químicas muy similares, como se indica a continuación en este artículo, lo que dificulta su separación química. La diferencia clave entre el hafnio y el zirconio es que el hafnio tiene una densidad comparativamente baja, mientras que el zirconio tiene una densidad alta. Además, la absorción de neutrones del hafnio es unas 600 veces mayor que la del circonio.
La siguiente infografía enumera las diferencias entre el hafnio y el zirconio en forma tabular para compararlas lado a lado.
Resumen: hafnio frente a circonio
El hafnio y el circonio son metales de transición. Se parecen entre sí porque tienen propiedades químicas similares. La diferencia clave entre el hafnio y el zirconio es que el hafnio tiene una densidad relativamente baja, mientras que el zirconio tiene una densidad alta.
