L’afnio è il 72esimo elemento della tavola periodica, e in chimica è molto conosciuto per la sua similitudine con lo zirconio. Tra tutti gli elementi, afnio e zirconio sono tra i più complessi da separare, nonostante la densità dell’afnio equivalga a circa il doppio di quella dello zirconio.

L’afnio si presenta come un metallo raro, dal colore argenteo, duttile e molto resistente alla corrosione. Ben noto nell’ambiente chimico e fisico per vari motivi, come la sua capacità di assorbimento dei neutroni. Viene utilizzato per la realizzazione delle barre di controllo dei reattori nucleari. Scopriamo quali sono le sue caratteristiche e le modalità d’impiego.

Quali sono le caratteristiche dell’afnio?

Zirconio ed afnio sono due elementi appartenenti al quarto gruppo, tra i metalli di transizione poco conosciuti. Sono presenti nell’universo e possiedono una storia diversa ma non per questo non possono essere considerati affini. Infatti, entrambi possiedono delle proprietà chimiche generate dallo stesso raggio atomico.

Se lo zirconio è un elemento presente in quantità notevole sulla crosta terrestre, l’afnio è meno presente ma lo si può trovare nei minerali che contengono zirconio dall’1 al 5% da cui viene difficilmente separato.

Questo metallo ha un aspetto brillante, un colore argenteo ed è duttile, resiste alla corrosione per via della formazione di una patina di ossido duro e difficile da penetrare sulla superficie. Un metallo lucido che chimicamente somiglia allo zirconio e che spesso è contenuto nei suoi minerali.

Le proprietà dell’afnio sono molto influenzare dall’impurezza dello zirconio e questi due elementi differiscono solamente per densità: quella dello zirconio rappresenta circa la metà di quell’afnio. Metà dell’afnio metallico è prodotto tramite la raffinazione dello zirconio.

Come viene utilizzato l’afnio?

L’afnio trova impiego in molti settori. Questo è dovuto principalmente alle sue caratteristiche e proprietà che lo rendono un materiale indispensabile, una sostanza presente nell’industria nucleare e delle armi militari.

Questo metallo viene utilizzato anche in ambito medico, in quanto i carburi sono resistenti, non si corrodono e possono essere usati per realizzare oggetti da taglio utilizzati dai medici oppure per creare uno specchio a raggi X.

Trova applicazione anche:

  • nella vita quotidiana nella produzione di radio, tubi radio e televisivi;
  • nell’industria metallurgica: con lo scopo di fabbricare metalli di alta qualità;
  • nell’ingegneria a raggi X;
  • in ambito militare: in quanto ossidi, carburi, siliciuri e boruri sono dei composti refrattari usati come rivestimento protettivo. Essendo resistente alle elevate temperature i suoi composti sono utilizzati nella produzione di parti che compongono velivoli e razzi ultraveloci, come quelli spaziali;
  • per la creazione di lampade a incandescenza;
  • per catturare i residui di ossigeno e azoto;
  • come elettrodo;
  • nelle leghe con ferro, titanio, e altri metalli.

Grazie alla capacità di attrarre neuroni vengono prodotte con l’afnio, barre di regolazione, vetro e ceramica. In natura accompagna sempre lo zirconio e per via delle sue caratteristiche molto rare e di qualità, può avere un costo molto elevato. 

L’afnio può avere controindicazioni per la salute?

L’afnio metallico non sembra provocare particolari problemi per la salute, ma i suoi composti possono essere considerati tossici. Le polveri metalliche infatti possono essere molto pericolose. L’afnio deve essere trattato con attenzione, in quanto in polvere è considerato “piroforico”, cioè si accende da solo a contatto con l’aria.

I composti che contengono questo metallo entrano raramente a contatto con le persone e il metallo puro non sembra essere tossico. Il metallo è insolubile in acqua, in soluzioni salate o in sostanze chimiche. L’esposizione può avvenire per inalazione, ingestione accidentale o per contatto con occhi e pelle.

Un’eccessiva esposizione all’afnio e ai suoi composti può provocare irritazioni agli occhi, alla pelle e alle mucose. In generale non sembrano essere stati evidenziati segni o sintomi dovuti a un’esposizione al metallo. Tuttavia, si consiglia di non esporsi al contatto per più di 8 ore al giorno.