لماذا يُعد الهافنيوم أصغر من الزركونيوم
تتشابه الخواص الجيوكيميائية لعنصري Hf وZr تشابهًا كبيرًا نظرًا لأن نصف القطر الأيوني لعنصر Hf يكاد يكون مطابقًا لنصف قطر الزر. وتحتوي جميع معادن الزئبق على Hf، ولا تُعرف معادن الزئبق النقي بشكل شائع.
ونادرًا ما يتجاوز تركيز Hf في المعادن الزئبق Zr باستثناء أنواع معينة من الثورتفيت. ويُعد الزركون SiO4 والبدلايت ZrO2 من أهم مصادر Hf وعادةً ما يحتوي على نسبة تصل إلى 2%. ومع ذلك، فقد وُجد أن بعض معادن الزركون النرويجي تحتوي على 20% من Hf. والهافنيوم هو في الغالب محب للحجر في سلوكه، حيث يوجد في الأكاسيد والسيليكات كأيون Hf.
ويمكن استخدام الهافنيوم كممهد لتمعدن الزر. تشير قيم Hf المرتفعة إلى وجود صخور فلزية وخاصة الكتل المتطفلة. تحد الطبيعة المقاومة لمعادن Hf من تركيز Hf في المياه الطبيعية. قد تكون المعقدات مع الكبريتات والفلوريدات والكلوريدات ضعيفة الذوبان في المحلول المائي، لكن التعقيد مع المواد العضوية الطبيعية قد يزيد من تركيزات عنصر Hf في المياه العذبة الطبيعية. ويوجد الهفنيوم عموماً في المياه الطبيعية بتركيزات أقل من 0.1 ميكروغرام في اللتر.
مياه الصرف الصحي هي المصدر البشري المنشأ الرئيسي للرافنيوم. ويستخدم الهافنيوم في إنتاج خيوط المصابيح الكهربائية، وأنابيب كاثود الأشعة السينية، وقضبان التحكم في المفاعلات، وفي صناعة السيراميك. أظهرت العديد من التحقيقات خلال الستينيات والسبعينيات أن تركيزات الهفنيوم لم تكن مرتفعة في مناطق النشاط الصناعي، ويبدو أن المصادر الجيولوجية للـ Hf أكثر أهمية من المصادر البشرية المنشأ.
ليس للهافنيوم وظيفة بيولوجية معروفة. ولا يتوفر سوى القليل جداً من المعلومات عن سميته، ولكن يُنظر إليه عموماً على أنه منخفض السمية. ولم يتم الإبلاغ عن أي آثار بيئية سلبية. ومع ذلك، ونظرًا لعدم توافر بيانات كافية عن تأثير الهفنيوم على صحة الإنسان، ينبغي اعتباره مادة محتملة السمية.
دُرسأكسيد الهافنيوم ( hafnia) على نطاق واسع في العقود الماضية باعتباره عازلًا كهربائيًا عاليًا يُستخدم كبديل عن عازل البوابة القياسي SiO2 من أجل إنتاج أجهزة منطقية وأجهزة ذاكرة عالية الكثافة.
Chin Trento
