鉿是一種有光澤的銀灰色過渡金屬。它於1923年被發現，是僅次於原子核穩定的元素被添加到元素周期表中(最後一個是1925年發現的錸)。鉿是以哥本哈根的拉丁文Hafnia命名的。這種元素有一些非常重要的商業應用，包括它在核電工業、電子設備、陶瓷、燈泡和製造高溫合金中的使用。
鉿在自然界中很少被發現是游離的，相反，它存在於大多數鋯礦物中，濃度高達5%。事實上，鉿和鋯在化學性質上非常相似，分離這兩種元素極其困難。大多數商業鉿是作為鋯精煉的副產品生產的。
鉿是地球上含量第45高的元素，約占地殼重量的3.3 ppm。鉿很耐腐蝕，因為它在暴露的表面上會形成一層氧化膜。事實上，它不受水、空氣和所有鹼和酸的影響，除了氟化氫。
據傑斐遜實驗室稱，碳化鉿(HfC)的熔點接近7034華氏度(3890攝氏度)，是所有已知的雙元素化合物中最高的。化合物氮化鉿(HfN)的熔點也很高，約為5981華氏度(3305攝氏度)。據《化學世界》報導，在三種元素的化合物中，鎢鉿混合碳化物的熔點為7457華氏度(4125攝氏度)，是已知化合物中最高的。其他一些含鉿化合物包括氟化鉿(HfF4)、氯化鉿(HfCl4)和氧化鉿(HfO2)。
事實
·原子序數(原子核中的質子數):72
·原子符號(在元素周期表上):Hf
·原子量(原子的平均質量):178.49
·密度:13.3克/立方厘米
·室溫相:固體
·熔點:4051華氏度(2233攝氏度)
·沸點:8317華氏度(4603攝氏度)
·同位素的數量(同一元素的原子具有不同的中子數):32個，其半衰期已知，質量為154到185
·最常見的同位素:Hf-174、Hf-176、Hf-177、Hf-178、Hf-179和Hf-180。
發現
據《化學世界》報導，在發現鉿的幾十年前，人們就已經預測到它的存在。這種元素被證明是相當難以捉摸的，因為幾乎不可能從化學上將它與更常見的鋯區分開來。
1869年，當俄羅斯化學家和發明家迪米特里·門捷列夫提出元素周期表(元素周期表的前現代版本)時，鉿還不為人所知。然而，門捷列夫在他的工作中正確地預測了會有一種性質與鋯和鈦相似但比它們更重的元素。
1911年，已經發現稀土元素鑥的法國化學家喬治·烏爾班相信自己終於發現了缺失的72號元素，並將其命名為celtium。然而，幾年後，他的發現被證明是已經發現的鑭系元素(元素周期表中原子序數從57到71的15種金屬元素)的組合。
尚不清楚缺失的72號元素是過渡金屬還是稀土金屬，因為它位於表中這兩種元素之間的邊界。據《化學世界》報導，化學家們認為這是一種稀土元素，他們在含稀土的礦物中進行了多次無果的搜索。
然而，來自化學和物理領域的新證據支持了72號元素是過渡元素的觀點。例如，科學家們知道元素周期表中的72號元素低於鈦和鋯，而這兩種元素都是已知的過渡元素。此外，據《化學世界》報導，量子理論的創始人之一、丹麥物理學家尼爾斯·玻爾根據他對72號元素的電子構型預測，72號元素將是一種過渡金屬。
1921年，玻爾鼓勵匈牙利化學家格奧格·馮·海維西和荷蘭物理學家德克·科斯特托(當時他所在研究所的兩位年輕研究員)在鋯礦石中尋找72號元素。根據他的原子結構量子理論，玻爾知道這種新金屬將具有與鋯相似的化學結構，因此這兩種元素極有可能在相同的礦石中被發現。
馮·海維西和科斯特托採納了玻爾的建議，開始用x射線光譜學研究鋯礦石。據《化學與工程新聞》報導，他們利用玻爾關於電子如何填充原子內的殼層和亞殼層的理論來預測兩種元素x射線光譜之間的差異。這種方法最終導致了1923年鉿的發現。這一發現是元素周期表中僅存的六個空白之一。他們以玻爾的家鄉哥本哈根(Hafniain拉丁語)為這種新元素命名。
使用
鉿具有極強的耐腐蝕性和極佳的中子吸收能力，因此可以用於核潛艇和核反應堆控制棒，這是維持裂變反應的一項關鍵技術。控制棒使裂變鏈式反應保持活躍，但也防止它加速失控。
鉿被用於電子設備，如陰極和電容器，以及陶瓷，攝影閃光燈和燈泡燈絲。據傑斐遜實驗室介紹，它被用於真空管中作為一種吸氣劑，一種與真空管中的微量氣體結合併去除的物質。鉿通常與其他金屬如鈦、鐵、鈮和鉭製成合金。例如，耐熱鉿-鈮合金用於航空航天應用，如太空火箭發動機。
化合物碳化鉿的熔點是所有僅由兩種元素組成的化合物中最高的，這使得它可以用於高溫爐和窯爐的內襯。
誰知道呢?
·鉿呈粉末狀，是自燃的。
·英國化學家亨利·莫斯利是一位科學家，他意識到喬治·烏爾本的元素「celtium」並不是位於鋯下面的真正元素。不幸的是，第一次世界大戰中斷了這位年輕科學家的重要研究。莫斯利盡職盡責地加入了英國陸軍皇家工兵部隊，並於1915年被狙擊手擊斃。他的死促使英國制定了一項新政策，禁止傑出的科學家參與戰鬥。
·1925年，荷蘭化學家安東·愛德華·范·阿克爾和揚·亨德里克·德波爾提出了生產高純度鉿的方法。為了做到這一點，科學家們在熱鎢絲上分解四碘化鉿，得到了純鉿的晶體棒。這種方法被稱為晶棒法。
·作為一種潛在的武器，鉿的核異構體一直存在爭議。在鉿的爭論中，科學家們爭論這種元素是否能夠引發能量的快速釋放。
·雖然鋯在化學性質上與鉿非常相似，但它與鉿的不同之處在於它吸收中子的能力非常差。因此，鋯被用於燃料棒的外層，在那裡，中子可以很容易地移動。
用鉿測定地球層的年代
在最近的一項研究中，一個國際研究小組通過對一顆罕見隕石中的鉿進行化學分析，證實了地球的第一個地殼形成於大約45億年前。根據《科學日報》的研究新聞稿，研究人員認為，這顆隕石來自小行星灶神星，在一次大碰撞後，將岩石碎片送到了地球。根據研究人員的說法，隕石是形成所有行星的原始材料的碎片。在這項研究中，他們測量了隕石中同位素鉿-176和鉿-177的比例。這為他們研究地球的組成提供了一個起點。他們將結果與地球上最古老的岩石進行了比較，基本上證實了地球表面在45億年前就已經形成了地殼。