Hafnium compounds
ஹாஃப்னியம் சேர்மங்கள் என்பது ஹாஃப்னியம் (எச். எஃப்) என்ற தனிமத்தைக் கொண்ட சேர்மங்களாகும். லாந்தனைடு சுருக்கம் காரணமாக, ஹாஃப்னியம் (IV) (0.78 ஆங்ஸ்ட்ரோம்) இன் அயனி ஆரம் கிட்டத்தட்ட சிர்கோனியம் (IV) (0.79 ஆங்ஸ்ட்ரோம்கள்) ஐப் போலவே உள்ளது. இதன் விளைவாக, ஹாஃப்னியம் (IV) மற்றும் சிர்கோனியம் (IV) சேர்மங்கள் மிகவும் ஒத்த வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஹாஃப்னியம் மற்றும் சிர்கோனியம் இயற்கையில் ஒன்றாக நிகழ்கின்றன, மேலும் அவற்றின் அயனி ஆரங்களின் ஒற்றுமை அவற்றின் வேதியியல் பிரிப்பை கடினமாக்குகிறது. ஹாஃப்னியம் + 4 என்ற ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் கனிம சேர்மங்களை உருவாக்க முனைகிறது. ஹாலோஜன்கள் அதனுடன் வினைபுரிந்து ஹாஃப்னியம் டெட்ராலைடுகளை உருவாக்குகின்றன. அதிக வெப்பநிலையில், ஹாஃப்னியம் ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன், கார்பன், போரான், கந்தகம் மற்றும் சிலிக்கான் ஆகியவற்றுடன் வினைபுரிகிறது. குறைந்த ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் உள்ள ஹாஃப்னியத்தின் சில சேர்மங்கள் அறியப்படுகின்றன. ஹாலிட்ஸ் ஹாஃப்னியம் (IV) புளோரைடு (HfF4) ஒரு வெள்ளை படிகத் தூள் ஆகும். இது ஒரு மோனோக்ளினிக் படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இதில் இடைவெளி குழு C2/c (No.15), மற்றும் லட்டிஸ் மாறிலிகள் a = 1.17 nm, b = 0.986 nm மற்றும் c = 0.764 nm. ஹாஃப்னியம் (IV) குளோரைடு (HfCl4) ஒரு வெள்ளை படிகத் தூள் ஆகும், இது ஒரு மோனோக்ளினிக் கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இதை பல வழிகளில் தயாரிக்கலாம்ஃ 450 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் கார்பன் டெட்ராக்ளோரைடு மற்றும் ஹாஃப்னியம் ஆக்சைடு வினைபுரிவதன் மூலம்; HfO2 + 2 CCl4 → HfCl4 + 2 COCl2 குளோரின் வாயு அல்லது சல்பர் மோனோகுளோரைடு பயன்படுத்தி 600 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் HfO2 மற்றும் கார்பன் கலவையை குளோரினேற்றம் செய்தல்ஃ HfO2 + 2Cl2 + C → HfCl4 + CO2 250 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் ஹாஃப்னியம் கார்பைடு குளோரினேற்றம் செய்தல். ஹாஃப்னியம் (IV) புரோமைடு (HfBr4) என்பது நிறமற்ற, டயமக்னடிக் ஈரப்பத உணர்திறன் கொண்ட திண்மமாகும். இது சிர்கோனியம் டெட்ராப்ரோமைடைப் போலவே ஒரு கட்டமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது, இது டெட்ராஹெட்ரல் எச். எஃப் மையங்களைக் கொண்டுள்ளது, இது ஹாஃப்னியம் டெட்ராகுளோரைடின் பாலிமெரிக் தன்மைக்கு மாறாக உள்ளது. ஹாஃப்னியம் (IV) அயோடைடு (HfI4) என்பது சிவப்பு-ஆரஞ்சு, ஈரப்பத உணர்திறன், பதங்கமாதல் திண்மமாகும், இது அதிகப்படியான அயோடினுடன் ஹாஃப்னியம் கலவையை சூடாக்குவதன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இது ஹாஃப்னியம் உலோகத்தை உற்பத்தி செய்வதற்கான படிகப் பட்டை செயல்பாட்டில் ஒரு இடைநிலை ஆகும். இந்த சேர்மத்தில், ஹாஃப்னியம் மையங்கள் எண்முக ஒருங்கிணைப்பு வடிவவியலை ஏற்றுக்கொள்கின்றன. பெரும்பாலான பைனரி உலோக ஆலைடுகளைப் போலவே, இந்த சேர்மமும் ஒரு பாலிமெரிக் ஆகும். இது ஒரு பரிமாண பாலிமர் ஆகும், இது HfCl4 ஆல் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட மையக்கருத்தை ஒத்த விளிம்பில் பகிரப்பட்ட பயோக்டாஹெட்ரல் Hf2I8 துணை அலகுகளின் சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளது. கலப்பினம் இல்லாத அயோடைடு ஈந்தணைவிகள் Hf உடன் குறுகிய பிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை பாலம் கட்டும் அயோடைடு ஈந்தணைவிகளை விட சிறிய பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளன. ஹாஃப்னியம் (IV) குளோரைடு மற்றும் ஹாஃப்னியம் (IV) அயோடைடு ஆகியவை ஹாஃப்னியம் உலோகத்தின் உற்பத்தி மற்றும் சுத்திகரிப்பில் சில பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை பாலிமெரிக் கட்டமைப்புகளுடன் கூடிய கொந்தளிப்பான திடப்பொருட்கள் ஆகும். இந்த டெட்ராக்ளோரைடுகள் ஹாஃப்னோசீன் டைக்ளோரைடு மற்றும் டெட்ராபென்சைல்ஹாஃப்னியம் போன்ற பல்வேறு ஆர்கனோஹாஃப்னியம் சேர்மங்களின் முன்னோடிகளாகும். ஹாஃப்னியம் (III) அயோடைடு போன்ற குறைந்த ஆலைடுகளை ஹாஃப்னியம் உருவாக்குகிறது. ஹாஃப்னியம் ட்ரைஹாலைடுகள் வலுவாக குறைக்கும் சேர்மங்களாகும், எனவே அவை எந்த நீர் வேதியியலையும் கொண்டிருக்கவில்லை. ஆக்சைடுகள் வெள்ளை ஹாஃப்னியம் (IV) ஆக்சைடு (HfO2), ஹாஃப்னியம் டை ஆக்சைடு அல்லது ஹாஃப்னியா என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது 2,812 டிகிரி செல்சியஸ் உருகுநிலை மற்றும் சுமார் 5,100 டிகிரி செல்சியஸ் கொதிநிலை கொண்ட சிர்கோனியாவுடன் மிகவும் ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் சற்றே காரமானது. இது 5.3 ~ 5.7 eV பேண்ட் இடைவெளி கொண்ட மின் இன்சுலேட்டர் ஆகும். ஹாஃப்னியம் (IV) ஆக்சைடு பொதுவாக சிர்கோனியாவின் (ZrO2) அதே கட்டமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது. அனைத்து கட்டங்களிலும் ஆறு-ஒருங்கிணைந்த Ti ஐக் கொண்ட TiO2 போலல்லாமல், சிர்கோனியா மற்றும் ஹாஃப்னியா ஏழு-ஒருங்கிணைந்த உலோக மையங்களைக் கொண்டுள்ளன. கியூபிக் ஃவுளூரைட் (Fmm), டெட்ராகோனல் (P42/nmc), மோனோக்ளினிக் (P21/c) மற்றும் ஆர்த்தோராம்பிக் (Pbca மற்றும் Pnma) உள்ளிட்ட பல்வேறு படிக கட்டங்கள் சோதனை ரீதியாக காணப்படுகின்றன. பரந்த அளவிலான அழுத்தங்கள் மற்றும் வெப்பநிலைகளில் ஹாஃப்னியா மற்ற இரண்டு ஆர்த்தோராம்பிக் மெட்டாஸ்டபிள் கட்டங்களை (விண்வெளி குழு பி. சி. ஏ 21 மற்றும் பி. எம். என் 21) பின்பற்றலாம் என்றும் அறியப்படுகிறது, இது ஹாஃப்னியாவின் மெல்லிய படலங்களில் காணப்படும் ஃபெரோஎலக்ட்ரிஸிட்டியின் ஆதாரங்களாக இருக்கலாம். அணு அடுக்கு படிவு மூலம் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட ஹாஃப்னியம் ஆக்சைடுகளின் மெல்லிய படலங்கள் பொதுவாக படிகமாக இருக்கும். குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் உருவமற்ற படலங்களைக் கொண்டிருப்பதால் பயனடைவதால், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஹாஃப்னியம் ஆக்சைடை அலுமினியம் அல்லது சிலிக்கானுடன் கலக்கியுள்ளனர் (ஹாஃப்னியம் சிலிகேட்டுகளை உருவாக்குகிறார்கள்), அவை ஹாஃப்னியம் ஆக்சைடை விட அதிக படிகமயமாக்கல் வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளன. மற்ற சேர்மங்களான ஹாஃப்னியம் டைபோரைடு மிக உயர்ந்த வெப்பநிலை மட்பாண்ட வகையைச் சேர்ந்தது, இது ஹாஃப்னியம் மற்றும் போரான் ஆகியவற்றால் ஆன ஒரு வகை ஒளிவிலகல் பீங்கான் ஆகும். இது சுமார் 3250 டிகிரி செல்சியஸ் உருகும் வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு அசாதாரண பீங்கான் ஆகும், இது ஒப்பீட்டளவில் அதிக வெப்ப மற்றும் மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, இது ஐசோஸ்ட்ரக்சரல் டைட்டானியம் டைபோரைடு மற்றும் சிர்கோனியம் டைபோரைடு ஆகியவற்றுடன் பகிர்ந்து கொள்ளும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. ஆர்கான் ஓட்டத்தின் கீழ் 700-900 °C இல் HfO2 மற்றும் NaBH4 ஐ இணைத்து ரோஜா போன்ற உருவவியல் கொண்ட HfB2 இன் நானோகிரிஸ்டல்கள் பெறப்பட்டனஃ HfO2 + 3NaBH4 → HfB2 + 2Na (g, l) + NaBO2 + 6H2 (g) ஹாஃப்னியம் கார்பைடு மிகவும் ஒளிவிலகல் பைனரி சேர்மமாகும், இது 3,890 °C க்கு மேல் உருகும் புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அறியப்பட்ட அனைத்து உலோக நைட்ரைடுகளிலும் ஹாஃப்னியம் நைட்ரைடு மிகவும் ஒளிவிலகல் ஆகும், இது 3,310 °C உருகும் புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது. இது ஹாஃப்னியம் அல்லது அதன் கார்பைடுகள் மிக அதிக வெப்பநிலைக்கு உட்படும் கட்டுமானப் பொருட்களாக பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்ற முன்மொழிவுகளுக்கு வழிவகுத்துள்ளது. கலப்பு கார்பைடு டாண்டலம் ஹாஃப்னியம் கார்பைடு () தற்போது அறியப்பட்ட எந்த சேர்மத்தின் மிக உயர்ந்த உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளது. சமீபத்திய சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் உருவகப்படுத்துதல்கள் 4,400 கே உருகும் புள்ளியைக் கொண்ட ஒரு ஹாஃப்னியம் அலாய் என்று கூறுகின்றன. ஹாஃப்னியம் சிலிக்கேட் (எச்எஃப்எஸ்ஐஓ 4) ஹாஃப்னியத்தின் சிலிக்கேட் ஆகும், மேலும் இது ஒரு டெட்ராகோனல் படிகமாகும். அணு அடுக்கு படிவு, இரசாயன நீராவி படிவு அல்லது எம். ஓ. சி. வி. டி மூலம் வளர்க்கப்படும் ஹாஃப்னியம் சிலிக்கேட் மற்றும் சிர்கோனியம் சிலிக்கேட்டின் மெல்லிய படலங்கள் நவீன குறைக்கடத்தி சாதனங்களில் சிலிக்கான் டை ஆக்சைடுக்கு மாற்றாக உயர்-கே மின்கடத்தியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். ஹாஃப்னியம் (IV) நைட்ரேட்டு (Hf (NO3) 4) என்பது ஹாஃப்னியம் (IV) இன் நைட்ரேட்டு ஆகும். ஹாஃப்னியம் டெட்ராக்ளோரைடு மற்றும் டைனைட்ரோஜன் பெண்டாக்சைடு ஆகியவற்றின் எதிர்வினை மூலம் இதைத் தயாரிக்கலாம். ஹாஃப்னியம் டைசல்பைடு என்பது HfS2 என்ற வேதியியல் சூத்திரத்துடன் ஒரு அடுக்கு டைக்கால்கோஜெனைடு ஆகும். இந்த பொருளின் ஒரு சில அணு அடுக்குகளை நிலையான ஸ்காட்ச் டேப் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி வெளியேற்றலாம் (கிராஃபீனைப் பார்க்கவும்) மற்றும் ஒரு புல-விளைவு டிரான்சிஸ்டரை உருவாக்க பயன்படுத்தலாம். HfS2 இன் உயர் விளைச்சல் தொகுப்பும் திரவ கட்ட எக்ஸ்ஃபோலியேஷனைப் பயன்படுத்தி நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, இதன் விளைவாக நிலையான சில அடுக்கு HfS2 செதில்கள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன் சல்பைடு மற்றும் ஹாஃப்னியம் ஆக்சைடுகளை 500-1300 டிகிரி செல்சியஸில் வினைபுரிவதன் மூலம் ஹாஃப்னியம் டைசல்பைடு பொடியை உற்பத்தி செய்யலாம். மேலும் காண்க டைட்டானியம் சேர்மங்கள் சிர்கோனியம் சேர்மங்கள் லுட்டீசியம் சேர்மங்கள் டான்டலம் சேர்மங்கள் லாந்தனைடு சுருக்கம் குறிப்புகள் சேர்மங்கள் வேதியியல் சேர்மங்கள் உறுப்பு அடிப்படையில்