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Übergangsmetalle: Hafnium

Symbol: Hf
Kategorie: Übergangsmetalle
Ordnungszahl: 72
Relative Atommasse: 178,49
Schmelzpunkt: 2423 K
Siedepunkt: 5673 K
Dichte: 13,31 g cm-3
Elektronegativität: 1,2
Ionisierungsenergie: 7,0 eV
Konfiguration: [Xe] 4f14 5d² 6s²
Oxidationszahlen: 4, 3, 1
Atomradius: 156,4 pm
Ionenradius: 84 pm (+4)

Das Übergangsmetall Hafnium ist ein silbergraues Metall, das chemisch dem Zirkonium ähnelt und auch mit ihm zusammen auftritt. Es war 1923 das letzte stabile Element, das entdeckt wurde, obwohl seine Existenz bereits 50 Jahre zuvor theoretisch vorhergesagt wurde. Es entsteht durch Neutroneneinfang in roten Riesensternen, zum Teil auch in verschmelzenden Neutronensternen. In der Erdkruste ist Hafnium mit einer Konzentration von knapp sechs Milligramm pro Kilogramm ähnlich häufig wie viele leichtere Übergangsmetalle und häufiger als nahezu alle Lanthanoide.

Dennoch bildet es kaum eigene Minerale und abbauwürdige Lagerstätten; es wird deswegen bei der Gewinnung von Zirconium mit produziert. Wegen dieser Abhängigkeit vom der Zirkonabbau gilt Hafnium als eines jener Elemente mit drohender Knappheit. Es ist allerdings einigermaßen leicht zu ersetzen.

Aus dem größten Teil des dabei anfallenden Hafniums stellt man Steuerstäbe für Kernreaktoren her, weil einige Hafniumisotope mehrere Neutronen pro Atom absorbieren können; gleichzeitig ist das Metall gegenüber Korrosion sehr widerstandsfähig. Hafnium kommt überwiegend in militärischen Reaktoren vor. Außerdem gibt es einige spezialisierte Legierungen, in denen das Metall eine Rolle spielt, zum Beispiel eine Niob-Legierung für Raketentriebwerke, die auch bei den Apollo-Landern verwendet wurde. Der Grund ist, dass kleine Mengen Hafnium die schützende Oxidschicht stabilisieren, die sonst durch die extremen Temperaturschwankungen reißen würde.

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