Tetracloruru d'afniu (HfCl₄)hè un cumpostu inorganicu di altu valore largamente impiegatu cum'è precursore in a sintesi di ceramica avanzata à alta temperatura, materiali fosforosi per diodi emettitori di luce (LED) di alta putenza è catalizatori eterogenei. In particulare, presenta una acidità di Lewis eccezziunale, chì u rende assai efficace in a polimerizazione di l'olefine è diverse trasformazioni organiche. Spinta da l'espansione di l'applicazioni in a fabricazione di semiconduttori, l'ingegneria aerospaziale è i materiali elettronichi di prossima generazione, a dumanda glubale di HfCl₄ hà dimustratu una crescita sustenuta. Tuttavia, a so pruduzzione à scala industriale ferma tecnicamente esigente, chì richiede un cuntrollu di prucessu rigorosu, materie prime di purezza ultra elevata è u rispettu di e rigorose normative ambientali, sanitarie è di sicurezza (EHS). Datu u so rolu fundamentale in l'abilitazione di materiali funziunali à alte prestazioni è catalizatori speciali, HfCl₄ hè sempre più ricunnisciutu cum'è materia prima strategica per a scienza avanzata di i materiali è a sintesi chimica fine.
| Afniu, 72Hf | |
| Aspettu | Grisu acciaio |
| Numeru atomicu (Z) | 72 |
| Fase à STP | Solidu |
| Puntu di fusione | 2506 K (2233 ℃, 4051 ℉) |
| Puntu d'ebullizione | 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) |
| Densità (à 20 ℃) | 13,281 g/cm³3 |
| Quandu hè liquidu (à u puntu di fusione) | 12 g/cm3 |
| Calore di fusione | 27,2 kJ/mol |
| Calore di vaporizazione | 648 kJ/mol |
| Capacità termica molare | 25,73 J/(mol·K) |
| Capacità termica specifica | 144,154 J/(kg·K) |
Standard d'impresa di tetracloruru d'afniu di qualità 5N
| Simbulu | Li 7 (ppb) | Siate 9 (ppb) | Na 23 (ppb) | Mg 24 (ppb) | Al 27 (ppb) | K 39 (ppb) | Ca 40 (ppb) | V 51 (ppb) | Cr 52 (ppb) | Mn 55 (ppb) | Fe 56 (ppb) | Co 59 (ppb) | Ni 60 (ppb) | Cu 63 (ppb) | Zn 66 (ppb) | Ga 69 (ppb) | Ge 74 (ppb) | Sr 87 (ppb) |
| UMHT5N | 0,371 | 2.056 | 17.575 | 6.786 | 87.888 | 31.963 | 66.976 | 0.000 | 74.184 | 34.945 | 1413.776 | 21.639 | 216.953 | 2.194 | 20.241 | 12.567 | 8.769 | 3846.227 |
| Zr 90 (ppb) | Nb 93 (ppb) | Mo98 (ppb) | Pd106 (ppb) | Ag 107 (ppb) | Cum'è 108 (ppb) | Cd 111 (ppb) | In 115 (ppb) | Sn 118 (ppb) | Sb 121 (ppb) | Ti131 (ppb) | Ba 138 (ppb) | W 184 (ppb) | Au -2197 (ppb) | Hg 202 (ppb) | Tl 205 (ppb) | Pb 208 (ppb) | Bi 209 (ppb) |
| 41997.655 | 8.489 | 181.362 | 270.662 | 40.536 | 49.165 | 5.442 | 0,127 | 26.237 | 1.959 | 72.198 | 0,776 | 121.391 | 1707.062 | 68.734 | 0,926 | 14.582 | 36.176 |
Cummentariu: I parametri sopra sò stati rilevati da ICP-MS.
U tetracloruru d'afniu (HfCl₄) hè un solidu cristallinu incolore cù un pesu moleculare di 320,30 g/mol è u numeru di registru CAS 13499-05-3. Si fonde à 320 °C è subisce sublimazione à circa 317 °C sottu pressione ambiente. U cumpostu hè estremamente igroscopicu è reagisce esotermicamente è vigorosamente cù l'umidità, ciò chì richiede a conservazione in cundizioni atmosferiche anidre è inerti (per esempiu, argon o azotu) in contenitori ben sigillati. A causa di a so forte corrosività, u cuntattu direttu cù a pelle o l'ochji pò causà gravi ustioni chimiche. Cum'è sustanza periculosa corrosiva di Classe 8 (UN2509), a manipulazione richiede equipaggiamenti di prutezzione individuale (DPI) adatti, cumpresi guanti resistenti à i chimichi, occhiali è prutezzione respiratoria induve hè pussibule a generazione di polvere.
Per chì serve u tetracloruru d'afniu?
Tetracloruru d'afniu (HfCl₄)hè un cumpostu inorganicu versatile chì, per via di e so proprietà chimiche uniche, trova ampie applicazioni in numerosi campi high-tech:
- Semiconduttori è Materiali Elettronichi: Serve cum'è precursore chjave per a preparazione di materiali à alta costante dielettrica (cum'è u diossidu di afniu), utilizati in strati isolanti di gate di transistor per migliurà significativamente e prestazioni di i chip. Hè ancu largamente impiegatu in i prucessi di deposizione chimica da vapore (CVD) per deposità film sottili di afniu metallicu o cumposti di afniu, applicati in transistor ad alte prestazioni, dispositivi di memoria, ecc.
- Ceramica à temperatura ultra-alta è aerospaziale: Aduprata in a fabricazione di materiali ceramici à temperatura ultra-alta, chì mostranu una eccellente resistenza à e alte temperature, resistenza à l'usura è resistenza à a corrosione. Queste ceramiche sò adatte per ambienti estremi cum'è e sezioni calde di i motori di l'aerei è l'ugelli di i razzi. Inoltre, pò esse aduprata in materiali di imballaggio LED d'alta putenza per migliurà a dissipazione di u calore è a durata di vita di i dispositivi.
- Catalisi è Sintesi Organica: Cum'è un catalizatore di l'acidu di Lewis efficiente, prumove reazzioni cum'è a polimerizazione di l'olefine (per esempiu, cum'è precursore per i catalizatori Ziegler-Natta), l'esterificazione di l'alcooli è di l'acidi, l'acilazione è e cicloaddizioni 1,3-dipolari, aumentendu e velocità di reazione è a selettività. Hè ancu utilizatu in a sintesi chimica fine di fragranze è farmaci.
- Industria nucleare: Sfruttendu a so bona stabilità termica è chimica, hè applicatu in i sistemi di raffreddamentu di i reattori nucleari è cum'è materiali di rivestimentu per i carburanti nucleari, migliurendu a resistenza à a corrosione è a stabilità termica.
- Settore energeticu: Adupratu cum'è materia prima per a sintesi di materiali elettrolitici solidi cum'è u fosfatu di litiu-afniu per u sviluppu di batterie à litiu à alta conductività ionica. Serve ancu cum'è precursore per materiali catodici d'alta capacità in batterie à litiu è ioni di sodiu.
- Separazione Zirconiu-Afniu: Sfruttendu a differenza di volatilità trà u tetracloruru di zirconiu è u tetracloruru di afniu, ponu esse separati in modu efficiente per via di distillazione frazziunata o cromatografia gassosa. Questu hè un metudu industriale impurtante per ottene afniu puru.
In riassuntu, u tetracloruru di afniu ghjoca un rolu insustituibile in i semiconduttori, i materiali avanzati, a catalisi, l'energia nucleare è i novi settori energetichi, stabilendu si cum'è una materia prima fundamentale in l'industrie muderne di alta tecnulugia.
