Produkty
-
Tetrachlorid hafničitý
Tetrachlorid hafničitý (HfCl₄)je vysokocenná anorganická zlúčenina, ktorá sa široko používa ako prekurzor pri syntéze pokročilých vysokoteplotných keramických materiálov, fosforových materiálov pre vysokovýkonné svetelné diódy (LED) a heterogénnych katalyzátorov. Predovšetkým vykazuje výnimočnú Lewisovu kyslosť, vďaka čomu je vysoko účinná pri polymerizácii olefínov a rôznych organických transformáciách. V dôsledku rozširujúceho sa použitia vo výrobe polovodičov, leteckom inžinierstve a elektronických materiáloch novej generácie preukázal globálny dopyt po HfCl₄ trvalý rast. Jeho výroba v priemyselnom meradle však zostáva technicky náročná – vyžaduje si prísnu kontrolu procesov, ultra čisté suroviny a dodržiavanie prísnych environmentálnych, zdravotných a bezpečnostných (EHS) predpisov. Vzhľadom na svoju kľúčovú úlohu pri umožňovaní výroby vysokovýkonných funkčných materiálov a špeciálnych katalyzátorov je HfCl₄ čoraz viac uznávaný ako strategická surovina pre pokročilú materiálovú vedu a jemnú chemickú syntézu.
Hafnium, 72Hf Vzhľad Oceľovosivá Atómové číslo (Z) 72 Fáza pri STP Pevný Bod topenia 2506 K (2233 ℃, 4051 ℉) Bod varu 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) Hustota (pri 20 ℃) 13,281 g/cm3 V kvapalnom stave (pri teplote topenia) 12 g/cm3 Teplo topenia 27,2 kJ/mol Teplo odparovania 648 kJ/mol Molárna tepelná kapacita 25,73 J/(mol·K) Merná tepelná kapacita 144,154 J/(kg·K) Podnikový štandard tetrachloridu hafnia s čistotou 5N
Symbol Li 7 (ppb) Byť 9 (ppb) Na23 (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) Ako 108 (ppb) Cd 111 (ppb) V 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 Komentár: Vyššie uvedené parametre boli detegované pomocou ICP-MS.
Tetrachlorid hafničitý (HfCl₄) je bezfarebná kryštalická tuhá látka s molekulovou hmotnosťou 320,30 g/mol a registračným číslom CAS 13499-05-3. Topí sa pri teplote 320 °C a sublimuje sa pri teplote približne 317 °C za okolitého tlaku. Zlúčenina je extrémne hygroskopická a exotermicky a prudko reaguje s vlhkosťou, čo si vyžaduje skladovanie v bezvodých, inertných atmosférických podmienkach (napr. argón alebo dusík) v tesne uzavretých nádobách. Vzhľadom na jej silnú korozívnosť môže priamy kontakt s pokožkou alebo očami spôsobiť vážne chemické popáleniny. Ako korozívna nebezpečná látka triedy 8 (UN2509) si manipulácia vyžaduje vhodné osobné ochranné prostriedky (OOP) vrátane chemicky odolných rukavíc, ochranných okuliarov a ochrany dýchacích ciest, ak je možná tvorba prachu.
Na čo sa používa tetrachlorid hafničitý?
tetrachlorid hafničitý (HfCl₄)je všestranná anorganická zlúčenina, ktorá vďaka svojim jedinečným chemickým vlastnostiam nachádza široké uplatnenie v mnohých high-tech oblastiach:
- Polovodiče a elektronické materiály: Slúži ako kľúčový prekurzor pre prípravu materiálov s vysokou dielektrickou konštantou (ako je oxid hafničitý), ktoré sa používajú v izolačných vrstvách hradiel tranzistorov na výrazné zlepšenie výkonu čipov. Taktiež sa široko používa v procesoch chemického nanášania z pár (CVD) na nanášanie tenkých vrstiev kovového hafnia alebo zlúčenín hafnia, ktoré sa používajú vo vysokovýkonných tranzistoroch, pamäťových zariadeniach atď.
- Keramika pre ultravysokoteplotné použitie a letecký priemysel: Používa sa pri výrobe keramických materiálov pre ultravysokoteplotné použitie, ktoré vykazujú vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám, odolnosť voči opotrebovaniu a odolnosť voči korózii. Táto keramika je vhodná do extrémnych prostredí, ako sú horúce časti leteckých motorov a trysky rakiet. Okrem toho sa môže použiť v obalových materiáloch pre vysokovýkonné LED diódy na zlepšenie odvodu tepla a predĺženie životnosti zariadenia.
- Katalýza a organická syntéza: Ako účinný Lewisov kyselinový katalyzátor podporuje reakcie, ako je polymerizácia olefínov (napr. ako prekurzor Ziegler-Nattových katalyzátorov), esterifikácia alkoholov a kyselín, acylácia a 1,3-dipolárne cykloadície, čím zvyšuje reakčné rýchlosti a selektivitu. Používa sa aj pri jemnej chemickej syntéze vôní a liečiv.
- Jadrový priemysel: Vďaka svojej dobrej tepelnej a chemickej stabilite sa používa v chladiacich systémoch jadrových reaktorov a ako náterové materiály pre jadrové palivá, čím zlepšuje odolnosť proti korózii a tepelnú stabilitu.
- Energetický sektor: Používa sa ako surovina na syntézu pevných elektrolytov, ako je fosforečnan lítium-hafnium, na vývoj lítiových batérií s vysokou iónovou vodivosťou. Slúži tiež ako prekurzor pre vysokokapacitné katódové materiály v lítium-iónových a sodíkovo-iónových batériách.
- Separácia zirkónia a hafnia: Využitím rozdielu v prchavosti medzi tetrachloridom zirkónia a tetrachloridom hafnia je možné ich efektívne oddeliť frakčnou destiláciou alebo plynovou chromatografiou. Ide o dôležitú priemyselnú metódu na získanie čistého hafnia.
Stručne povedané, tetrachlorid hafničitý zohráva nenahraditeľnú úlohu v polovodičoch, pokročilých materiáloch, katalýze, jadrovej energii a nových energetických sektoroch a etabloval sa ako kľúčová surovina v moderných high-tech odvetviach.