Sejarah penemuan Hafnium

Hafnium,  ₇₂Hf

Hafnium ialah unsur kimia dengan simbol Hf dan nomor atom 72. Logam transisi berkerut abu-abu berkilau dan berkerut, hafnium secara kimiawi mirip zirkonium dan ditemukan di banyak mineral zirkonium. Keberadaannya diprediksi oleh Dmitri Mendeleev pada tahun 1869, meskipun tidak diidentifikasi hingga tahun 1923, menjadikannya unsur stabil kedua dari belakang untuk ditemukan (renium disebut dua tahun kemudian). Hafnium dinamai Hafnia, nama Latin untuk Kopenhagen, daerah ditemukannya.

Hafnium digunakan dalam filamen dan elektroda. Beberapa proses fabrikasi semikonduktor menggunakan oksida untuk sirkuit terpadu pada 45 nm dan panjang fitur yang lebih kecil. Beberapa superalloy yang digunakan untuk aplikasi khusus mengandung hafnium dalam kombinasi dengan niobium, titanium, atau tungsten.

Penampang tangkapan neutron Hafnium yang besar menjadikannya materi yang baik untuk absorpsi neutron di batang kontrol di pembangkit listrik tenaga nuklir, namun pada ketika yang sama mengharuskannya dikeluarkan dari paduan zirkonium tahan korosi neutron transparan yang digunakan dalam reaktor nuklir.


Sejarah penemuan

Dalam laporannya perihal Hukum Berkala Elemen Kimia, pada tahun 1869, Dmitri Mendeleev secara implisit memperkirakan adanya analog titanium dan zirkonium yang lebih berat. Pada ketika perumusannya pada tahun 1871, Mendeleev percaya bahwa unsur-unsur itu diperintahkan oleh massa atom mereka dan menempatkan lantanum (unsur 57) di daerah di bawah zirkonium. Penempatan elemen yang sempurna dan lokasi elemen yang hilang dilakukan dengan menentukan bobot spesifik elemen dan membandingkan sifat kimia dan fisika.

Spektroskopi sinar-X yang dilakukan oleh Henry Moseley pada tahun 1914 menyampaikan ketergantungan pribadi antara garis spektral dan muatan nuklir yang efektif. Hal ini menyebabkan muatan nuklir, atau nomor atom suatu unsur, digunakan untuk memastikan tempatnya dalam tabel periodik. Dengan metode ini, Moseley menentukan jumlah lantanida dan menyampaikan celah dalam urutan nomor atom pada nomor 43, 61, 72, dan 75.

Penemuan celah tersebut menghasilkan pencarian ekstensif untuk elemen yang hilang. Pada tahun 1914, beberapa orang mengklaim penemuan tersebut setelah Henry Moseley meramalkan kesenjangan dalam tabel periodik untuk elemen yang belum ditemukan tersebut 72. Georges Urbain menegaskan bahwa ia menemukan unsur 72 di elemen tanah jarang pada tahun 1907 dan menerbitkan karenanya di celtium Pada tahun 1911. Baik spektrum maupun perilaku kimia yang diklaimnya sesuai dengan unsur yang ditemukan kemudian, dan alasannya ialah itu klaimnya ditolak setelah terjadi kontroversi lama. Kontroversi ini sebagian alasannya ialah hebat kimia menyukai teknik kimia yang menyebabkan penemuan celtium, sementara fisikawan mengandalkan penggunaan metode spektroskopi sinar X yang mengambarkan bahwa zat yang ditemukan oleh Urbain tidak mengandung unsur 72. Pada awal tahun 1923, beberapa fisikawan dan hebat kimia mirip Niels Bohr dan Charles R. Bury mengemukakan bahwa unsur 72 mirip zirkonium dan oleh alasannya ialah itu bukan adegan dari kelompok unsur tanah jarang. Saran ini didasarkan pada teori Bohr perihal atom, spektroskopi sinar-X Moseley, dan argumen kimia dari Friedrich Paneth.

Didorong oleh saran ini dan oleh kemunculan kembali pada tahun 1922 klaim Urbain bahwa elemen 72 ialah elemen tanah langka yang ditemukan pada tahun 1911, Dirk Coster dan Georg von Hevesy termotivasi untuk mencari elemen gres dalam bijih zirkonium. Hafnium ditemukan oleh keduanya pada tahun 1923 di Kopenhagen, Denmark, yang memvalidasi prediksi 1869 perihal Mendeleev yang asli. Akhirnya ditemukan di zirkon di Norwegia melalui analisis spektroskopi sinar-X. Tempat penemuan tersebut membawa unsur yang dinamai untuk nama Latin untuk "Kopenhagen", Hafnia , kota asal Niels Bohr. Saat ini, Fakultas Sains Universitas Kopenhagen menggunakan segelnya citra bergaya atom hafnium.

Hafnium dipisahkan dari zirkonium melalui rekristalisasi terulang dari amonium ganda atau kalium fluorida oleh Valdemar Thal Jantzen dan von Hevesey. Anton Eduard van Arkel dan Jan Hendrik de Boer ialah orang pertama yang menyiapkan logam hafnium dengan melewatkan uap hafnium tetraiodida di atas filamen tungsten yang dipanaskan pada tahun 1924. Proses pemurnian diferensial zirkonium dan hafnium ini masih digunakan hinga hari ini.

Pada tahun 1923, empat unsur yang diprediksi masih hilang dari tabel periodik: 43 (teknetium) dan 61 (promethium) ialah unsur radioaktif dan hanya ada dalam jumlah jejak di lingkungan, sehingga membuat elemen 75 (renium) dan 72 (Hafnium) dua elemen non-radioaktif yang tidak diketahui sebelumnya. Sejak renium ditemukan pada tahun 1925, hafnium ialah elemen berikutnya dengan isotop stabil untuk ditemukan. (Sumber: en.wikipedia.org)