，是一種化學元素，其化學符號為，原子序數為 72，原子量為。鉿為 ⅣB 族元素，是帶光澤的銀灰色的過渡金屬，熔點 2233 C，沸點 4602 C，密度 1331 克 立方厘米。緻密的金屬鉿性質不活潑，表面形成常溫穩定的氧化物覆蓋層，但粉末狀的鉿容易在空氣中自燃。鉿吸收氫氣的能力很強，最高可形成 HfH₂₁。高溫下，鉿能與氮發生反應。由於鑭系收縮的影響，鉿的原子半徑幾乎和鋯相等，因此二者性質極為相似，很難分離，主要差異之一是鉿的密度為鋯的兩倍。鉿不與稀鹽酸、稀硫酸和強鹼溶液作用，但易溶於氫氟酸和氟王水，鉿會與熱王水緩慢作用產生氯氧化鉿。鉿的氧化態是 2、3、4，其中 4 價化合物最穩定。 發現 1923 年由荷蘭科學家科斯特（DCoster）和匈牙利科學家喬治德海韋西（George de Hevesy）由 X 射線光譜中發現。 背景故事 在莫斯萊對元素的 X 射線研究後，確定在鋇和鉭之間應當有 16 個元素存在。這時除了 61 號元素和 72 號元素之外，其餘 14 個元素都已經被發現，而且它們都屬於今天所屬的鑭系，也就是當時認為的稀土元素。 那麼 72 號元素應當歸屬於稀土元素？還是和鈦、鋯同屬一族？當時多數化學家主張屬於前者。法國化學家烏爾班 1911 年從鐿的氧化物中分離出鎦後，又分離出一個新的元素。在 1914 年烏爾班去英國將該元素的樣品送請莫斯萊進行 X 射線光譜檢測，得到的結論是否定的，沒有發現相當於 72 號元素的譜線。烏爾班堅信新元素的存在，認為出現這樣的結果是因為新研製的機器靈敏度不夠，無法檢測到樣品中痕量新元素的存在。他回到巴黎後與光譜科學家達維利埃共同用第一次世界大戰後改進的 X 射線譜儀進行檢測。1922 年 5 月，他們宣佈測到兩條 X 譜線，因此斷定新元素是存在的。1913 年，丹麥物理學家玻爾提出了原子結構的量子論。接著在 19211922 年之間又提出原子核外電子排布理論。玻爾認為根據他的理論，72 號元素不屬於稀土元素，而和鋯一樣是同族元素。也就是說，72 號元素不會從稀土元素礦物中出現，而應當從含鋯和鈦的礦石中去尋找。 根據玻爾的推論，在 1922 年，匈牙利化學家德梅韋西和荷蘭物理學家科斯特對多種含鋯礦石進行了 X 射線光譜分析，果真發現了這一元素。他們為了紀念該元素的發現所在地 丹麥的首都哥本哈根，以哥本哈根的拉丁語名稱 Hafnia 命名它為 hafnium，元素符號定為 Hf。後來德梅韋西製得了幾毫克純的鉿的樣品。 來源 它存在於大多數鋯礦中，地殼中含量很少。常與鋯共存，無單獨礦石。 生產 從含鈦礦石鈦鐵礦和金紅石的重礦物砂礦石的礦床中可以開採出大量的鋯，因此也會產生大部分的鉿。鋯是一種良好的核燃料棒包覆金屬，它的中子捕獲截面非常小，且高溫下化學穩定性良好。然而，由於鉿可以吸收中子，鋯中的鉿雜質對核反應堆有危害，在核電使用中有必要將鋯與鉿完全分離。無鉿鋯的生產會將鋯和鉿分離，這也是鉿的主要來源。 鉿和鋯的化學性質極其相似，故難以分離。最初使用的方法有利用氟代酸銨溶解度不同的法，van Arkel A E de Boer J H 1924 Die Trennung von Zirkonium und Hafnium durch Kristallisation ihrer Ammoniumdoppelfluoride The separation of zirconium and hafnium by crystallization of the double ammonium fluorides Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie in German 141 284288 doi101002zaac19241410117 以及利用氯化物沸點不同的分級蒸餾法，van Arkel A E de Boer J H 1924 Die Trennung des Zirkoniums von anderen Metallen einschließlich Hafnium durch fraktionierte Distillation The separation of zirconium and hafnium by fractionated distillation Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie in German 141 289296 doi101002zaac19241410118 但並未工業化。20 世紀 40 年代後，核反應堆對無鉿鋯的需求推進了分離工藝的研發，如使用多種溶劑的液液萃取法，現在仍然用於鉿的生產。Hedrick James B Hafnium pdf United States Geological Survey Retrieved 20080910 約半數金屬鉿是提純鋯的副產物。一些分離提純方法的產物是四氯化鉿，被鈉或鎂還原可製備金屬鉿（克羅爾法）。 HfCl4 2 Mg 1100 C 2 MgCl2 Hf Arkel 和 de Boer 利用了開發出了進一步提純鉿的方法：在密閉容器中，鉿與碘在 500 C 下反應，形成四碘化鉿；再在 1700 C 的鎢絲上，發生逆反應，分解得到碘和鉿。鉿在鎢絲上沉積為固體，而碘可以繼續與剩餘的鉿反應，使轉化趨於完全。Holleman Arnold F Wiberg Egon Wiberg Nils 1985 Lehrbuch der Anorganischen Chemie in German 91100 ed Walter de Gruyter pp 10561057 ISBN 3110075113van Arkel A E de Boer J H 1925 Darstellung von reinem Titanium Zirkonium Hafnium und Thoriummetall Production of pure titanium zirconium hafnium and Thorium metal Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie in German 148 345350 doi101002zaac19251480133 Hf 2 I2 500 C HfI4 HfI4 1700 C Hf 2 I2 性質 晶體結構有兩種：在 1300以下時，為六方密堆積（α 型）；在 1300以上時，為體心立方（β 型）。具有塑性的金屬，當有雜質存在時質變硬而脆。空氣中穩定，灼燒時僅在表面上發暗。細絲可用火柴的火焰點燃。性質似鋯。不和水、稀酸或強鹼作用，但易溶解在王水和氫氟酸中。 化合物 在大部分鉿的化合物中，鉿呈現 4 價，在溶液中為無色的。二氧化鉿、四氯化鉿和四碘化鉿是常見的化合物。鉿鹽在水中會發生水解，但傾向比相應的鋯鹽要小。北師大 等。無機化學（第四版）下冊。高等教育出版社，2003 ISBN 9787040115833 pp 793 鉿的化合物 Ta4HfC5 是目前已知物質中熔點最高的，為；儘管在 2015 年有模擬計算預測一種 HfCN 碳氮化鉿 材料的熔點比其高 200 K，但尚未經實驗證實。 鉿可以形成各種各樣的配合物，如氟鉿酸鹽有、、等幾種，氯、溴、碘代的鉿酸鹽有過報道。申泮文，車雲霞，羅裕基 等。無機化學叢書 第八卷 鈦分族 釩分族 鉻分族。科學出版社，1998 ISBN 7030055543 乙醯丙酮鉿、乙醇鉿王長紅，楊聲海，陳永明 等。電化學合成乙醇鉿的引數最佳化、表徵和熱效能分析。中國有色金屬學報 英文版 2017 27 3694700 等有機鹽也是已知的。 用途 由於它容易發射電子而很有用處，。鉿和鎢或鉬的合金用作高壓放電管的電極用作Ｘ射線管的陰極。由於它對中子有較好的吸收能力，抗腐蝕效能好，強度高，因此常用來做核反應堆的控制棒，以減慢核子連鎖反應的速率，同時抑制原子反應的 火焰。 參考文獻 外部連結 Category 過渡金屬 6R 6R Category1923 年科學 Category 中子毒物