Produtos
-
Tetracloruro de hafnio
Tetracloruro de hafnio (HfCl₄)é un composto inorgánico de alto valor amplamente empregado como precursor na síntese de cerámicas avanzadas de alta temperatura, materiais fosforados para díodos emisores de luz (LED) de alta potencia e catalizadores heteroxéneos. Cabe destacar que presenta unha acidez de Lewis excepcional, o que o fai moi eficaz na polimerización de olefinas e en diversas transformacións orgánicas. Impulsada pola expansión das aplicacións na fabricación de semicondutores, a enxeñaría aeroespacial e os materiais electrónicos de próxima xeración, a demanda global de HfCl₄ demostrou un crecemento sostido. Non obstante, a súa produción a escala industrial segue sendo tecnicamente esixente, o que require un control rigoroso dos procesos, materias primas de ultra alta pureza e o cumprimento de rigorosas normativas ambientais, de saúde e seguridade (EHS). Dado o seu papel fundamental na habilitación de materiais funcionais de alto rendemento e catalizadores especiais, o HfCl₄ recoñécese cada vez máis como unha materia prima estratéxica para a ciencia avanzada dos materiais e a síntese química fina.
Hafnio, 72Hf Aparencia Gris aceiro Número atómico (Z) 72 Fase na STP Sólido Punto de fusión 2506 K (2233 ℃, 4051 ℉) Punto de ebulición 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) Densidade (a 20 ℃) 13,281 g/cm³3 Cando é líquido (a pf) 12 g/cm³3 Calor de fusión 27,2 kJ/mol Calor de vaporización 648 kJ/mol Capacidade calorífica molar 25,73 J/(mol·K) capacidade calorífica específica 144,154 J/(kg·K) Estándar empresarial de tetracloruro de hafnio de grao de pureza 5N
Símbolo Li 7 (ppb) Ser 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) Xe 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) Como 108 (ppb) Cd 111 (ppb) En 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 Comentario: Os parámetros anteriores foron detectados por ICP-MS.
O tetracloruro de hafnio (HfCl₄) é un sólido cristalino incoloro cun peso molecular de 320,30 g/mol e co número de rexistro CAS 13499-05-3. Fúndese a 320 °C e sofre sublimación a aproximadamente 317 °C a presión ambiente. O composto é extremadamente higroscópico e reacciona exotermicamente e vigorosamente coa humidade, o que require o seu almacenamento en condicións atmosféricas anhidras e inertes (por exemplo, argon ou nitróxeno) en recipientes hermeticamente pechados. Debido á súa forte corrosividade, o contacto directo coa pel ou os ollos pode provocar queimaduras químicas graves. Como substancia perigosa corrosiva de clase 8 (UN2509), a súa manipulación require un equipo de protección individual (EPI) axeitado, incluíndo luvas resistentes aos produtos químicos, lentes protectoras e protección respiratoria onde sexa posible a xeración de po.
Para que se usa o tetracloruro de hafnio?
Tetracloruro de hafnio (HfCl₄)é un composto inorgánico versátil que, debido ás súas propiedades químicas únicas, atopa amplas aplicacións en numerosos campos de alta tecnoloxía:
- Semicondutores e materiais electrónicos: Serve como precursor clave para a preparación de materiais de alta constante dieléctrica (como o dióxido de hafnio), utilizados en capas illantes de portas de transistores para mellorar significativamente o rendemento dos chips. Tamén se emprega amplamente en procesos de deposición química de vapor (CVD) para depositar películas finas de hafnio metálico ou compostos de hafnio, aplicado en transistores de alto rendemento, dispositivos de memoria, etc.
- Cerámica de temperatura ultraalta e aeroespacial: utilízase na fabricación de materiais cerámicos de temperatura ultraalta, que presentan unha excelente resistencia ás altas temperaturas, ao desgaste e á corrosión. Estas cerámicas son axeitadas para ambientes extremos, como as seccións quentes dos motores de avións e as boquillas dos foguetes. Ademais, pódense usar en materiais de envasado de LED de alta potencia para mellorar a disipación da calor e a vida útil dos dispositivos.
- Catálise e síntese orgánica: como catalizador eficiente de ácido de Lewis, promove reaccións como a polimerización de olefinas (por exemplo, como precursor dos catalizadores de Ziegler-Natta), a esterificación de alcohois e ácidos, a acilación e as cicloadicións 1,3-dipolares, o que mellora as velocidades de reacción e a selectividade. Tamén se utiliza na síntese química fina de fragrancias e produtos farmacéuticos.
- Industria nuclear: Aproveitando a súa boa estabilidade térmica e química, aplícase en sistemas de refrixeración de reactores nucleares e como materiais de revestimento para combustibles nucleares, mellorando a resistencia á corrosión e a estabilidade térmica.
- Sector enerxético: utilízase como materia prima para sintetizar materiais electrolíticos sólidos como o fosfato de hafnio e litio para desenvolver baterías de litio de alta condutividade iónica. Tamén serve como precursor de materiais catódicos de alta capacidade en baterías de litio e ións de sodio.
- Separación de circonio-hafnio: Aproveitando a diferenza de volatilidade entre o tetracloruro de circonio e o tetracloruro de hafnio, pódense separar eficientemente mediante destilación fraccionada ou cromatografía de gases. Este é un método industrial importante para obter hafnio puro.
En resumo, o tetracloruro de hafnio desempeña un papel irremplazable nos semicondutores, os materiais avanzados, a catálise, a enerxía nuclear e os novos sectores enerxéticos, consolidándose como unha materia prima esencial nas industrias modernas de alta tecnoloxía.