Производи
-
Хафнијум тетрахлорид
Хафнијум тетрахлорид (HfCl₄)је високо вредно неорганско једињење које се широко користи као прекурсор у синтези напредне керамике високих температура, фосфорних материјала за снажне светлосне диоде (ЛЕД) и хетерогених катализатора. Приметно је да показује изузетну Луисову киселост, што га чини веома ефикасним у полимеризацији олефина и разним органским трансформацијама. Вођена ширењем примене у производњи полупроводника, ваздухопловном инжењерству и електронским материјалима следеће генерације, глобална потражња за HfCl₄ показала је одрживи раст. Међутим, његова производња у индустријским размерама остаје технички захтевна - захтева строгу контролу процеса, сировине ултра високе чистоће и усклађеност са ригорозним прописима о заштити животне средине, здравља и безбедности (EHS). С обзиром на његову кључну улогу у омогућавању производње високо ефикасних функционалних материјала и специјалних катализатора, HfCl₄ се све више препознаје као стратешка сировина за напредну науку о материјалима и фину хемијску синтезу.
Хафнијум, 72Hf Изглед Челично сива Атомски број (Z) 72 Фаза на STP Чврсто Тачка топљења 2506 K (2233℃, 4051 ℉) Тачка кључања 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) Густина (на 20℃) 13,281 г/цм3 Када је течност (на т.п.) 12 г/цм3 Топлота фузије 27,2 kJ/mol Топлота испаравања 648 kJ/mol Моларни топлотни капацитет 25,73 Ј/(мол·К) Специфични топлотни капацитет 144,154 Ј/(кг·К) Стандард предузећа за хафнијум тетрахлорид чистоће 5N
Симбол Li 7 (ppb) Будите 9 (ppb) Na23 (ppb) Mg 24 (ppb) Al 27 (ppb) К 39 (ппб) 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) УМХТ5Н 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) Као 108 (ppb) Cd 111 (ppb) У 115 (ppb) Sn 118 (ppb) Сб 121 (ппб) 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 Коментар: Горе наведени параметри су детектовани ICP-MS методом.
Хафнијум тетрахлорид (HfCl₄) је безбојна, кристална чврста супстанца са молекулском тежином од 320,30 г/мол и CAS регистарским бројем 13499-05-3. Топи се на 320 °C и сублимира на приближно 317 °C под собним притиском. Једињење је изузетно хигроскопно и реагује егзотермно и енергично са влагом, што захтева складиштење у безводним, инертним атмосферским условима (нпр. аргон или азот) у добро затвореним посудама. Због своје јаке корозивности, директан контакт са кожом или очима може довести до тешких хемијских опекотина. Као корозивна опасна супстанца класе 8 (UN2509), руковање захтева одговарајућу личну заштитну опрему (ЛЗО), укључујући хемијски отпорне рукавице, заштитне наочаре и заштиту за дисање тамо где је могуће стварање прашине.
За шта се користи хафнијум тетрахлорид?
Хафнијум тетрахлорид (HfCl₄)је свестрано неорганско једињење које, захваљујући својим јединственим хемијским својствима, налази широку примену у бројним високотехнолошким областима:
- Полупроводници и електронски материјали: Служи као кључни прекурсор за припрему материјала са високом диелектричном константом (као што је хафнијум-диоксид), који се користе у изолационим слојевима капија транзистора ради значајног побољшања перформанси чипова. Такође се широко користи у процесима хемијског таложења из паре (CVD) за таложење танких филмова металног хафнијума или једињења хафнијума, који се примењују у високоперформансним транзисторима, меморијским уређајима итд.
- Керамика за ултра високе температуре и ваздухопловство: Користи се у производњи керамичких материјала за ултра високе температуре, који показују одличну отпорност на високе температуре, отпорност на хабање и отпорност на корозију. Ова керамика је погодна за екстремна окружења као што су врући делови мотора авиона и млазнице ракета. Поред тога, може се користити у материјалима за паковање ЛЕД диода велике снаге како би се побољшало одвођење топлоте уређаја и продужио век трајања.
- Катализа и органска синтеза: Као ефикасан катализатор Луисове киселине, он подстиче реакције као што су полимеризација олефина (нпр. као прекурсор за Циглер-Ната катализаторе), естерификација алкохола и киселина, ацилација и 1,3-диполарне циклоадиције, повећавајући брзину реакције и селективност. Такође се користи у финој хемијској синтези мириса и фармацеутских производа.
- Нуклеарна индустрија: Користећи своју добру термичку и хемијску стабилност, примењује се у системима за хлађење нуклеарних реактора и као материјал за премаз нуклеарних горива, побољшавајући отпорност на корозију и термичку стабилност.
- Енергетски сектор: Користи се као сировина за синтезу чврстих електролитних материјала попут литијум-хафнијум-фосфата за развој литијумских батерија високе јонске проводљивости. Такође служи као прекурсор за катодне материјале високог капацитета у литијум-јонским и натријум-јонским батеријама.
- Раздвајање цирконијума и хафнијума: Коришћењем разлике у испарљивости између цирконијум тетрахлорида и хафнијум тетрахлорида, они се могу ефикасно раздвојити фракционом дестилацијом или гасном хроматографијом. Ово је важна индустријска метода за добијање чистог хафнијума.
Укратко, хафнијум тетрахлорид игра незаменљиву улогу у полупроводницима, напредним материјалима, катализи, нуклеарној енергији и новим енергетским секторима, етаблирајући се као основна сировина у модерним високотехнолошким индустријама.