Háfnio

Graduação em Química (UNIB, 2008)

No início da segunda década do século XX (1911), Georges Urbain informou à comunidade científica da época a descoberta do elemento químico que ocuparia a posição abaixo daquela ocupada pelo zircônio. Entretanto, os dados obtidos em suas pesquisas acabaram por mostrarem-se equivocados e isto permitiu aos cientistas contemporâneos a Georges Urbain a continuação das pesquisas em procura do elemento incógnito.

Cerca de doze anos após o comunicado de Urbain, George Charles de Hevesy e Dirk Coster anunciaram em 1923 a descoberta de um elemento novo encontrado em minerais de zircônio. O novo elemento foi extraído de um mineral de zircônio, oriundo da Noruega e denominado zircão norueguês. Após a determinação dos parâmetros da amostra, por estarem desenvolvendo suas pesquisas na Universidade de Copenhagen, Hevesy e Coster decidiram nomear o elemento recém-conhecido como háfnio, em homenagem à cidade de Copenhagen (Hafnia era o nome em latim da cidade).

O hiato histórico entre a descoberta do zircônio (1789) e a descoberta do háfnio (1923) se deu por conta da natureza química de ambos. De fácil associação química em seus minerais e de difícil separação em seus metais, ambos ocorrem juntos na natureza devido às propriedades semelhantes que apresentam.

Tais fatos impediram o isolamento do elemento háfnio e impeliu Hevesy a testar novamente os minerais de zircônio. Como consequência disso, Hevesy requalificou as informações relativas a outros minerais contendo zircônio. Valores como a massa atômica do zircônio tiveram de ser alterados após os experimentos de Hevesy, sendo creditada ao mesmo a delimitação do teor de háfnio em alguns minerais de zircônio.

Historicamente, a primeira amostra de háfnio foi produzida pela decomposição térmica do tetraiodeto de háfnio em filamento de tungstênio incandescente, no ano de 1925.

Não apresentando interação biológica natural, o elemento háfnio apresenta baixa toxicidade em seres vivos, porém a prudência solicita cautela ao tratar com elementos químicos.

Obtenção

Obtém-se o háfnio industrialmente através da redução do tetracloreto de háfnio. Este sal reage com sódio ou magnésio metálicos, produzindo o metal háfnio e os subsequentes sais de sódio ou magnésio, conforme a equação a seguir:

O háfnio é encontrado na maioria dos minerais de zircônio, logo o processo de mineração de um produzirá o outro, cabendo à cadeia de produção o refino dos materiais.

Aplicações

Aplica-se o háfnio metálico em ligas com outros metais, como, por exemplo, o titânio, o nióbio e o ferro, em razão da excelente resistência à corrosão apresentada por este elemento. Devido a seu alto ponto de fusão (2.233ºC), o háfnio é utilizado em cortadores industriais de plasma.

Outra propriedade explorada deste metal é a sua taxa de absorção de nêutrons, considerada de extremo interesse pelos cientistas. Por conta desta propriedade, este metal é utilizado em bastões de controle dos reatores nucleares, como os encontrados em submarinos nucleares. Seu uso impede que nêutrons fiquem disponíveis para iniciar as reações em cadeia, quando as mesmas não são necessárias.

Na química orgânica, o háfnio demonstra seu poder catalítico em reações de polimerização. O óxido de háfnio é usado na indústria voltada aos computadores, em especial aos microchips.

O metal háfnio é brilhante, possui coloração prateada e apresenta-se muito resistente à corrosão.

Referências:

Aplicativo “Periodic Table” – Real Society of Chemistry (RSC)

STRATHERN,P. O sonho de Mendeleiev: a verdadeira história da química. (tradução de Maria Luiza X. de A. Borges). Ed. Zahar. 2002.

KEAN, S. A colher que desaparece. (tradução de Cláudio Carina). Ed. Zahar. 2011.

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