Pourquoi l'hafnium est-il plus petit que le zirconium ?

Les propriétés géochimiques du Hf et du Zr sont très similaires car le rayon ionique du Hf est presque identique à celui du Zr. Tous les minéraux de Zr contiennent du Hf et les minéraux de Hf pur ne sont pas courants.

La concentration de Hf dans les minéraux dépasse rarement celle du Zr, à l'exception de certains types de thortveitite. Le zircon, SiO4, et la baddeleyite ZrO2 sont les sources les plus importantes de Hf et en contiennent généralement jusqu'à 2%. Toutefois, certains minéraux de zircon norvégiens contiennent 20 % de Hf. Le hafnium est principalement lithophile dans son comportement, se trouvant dans les oxydes et les silicates sous la forme de l'ion Hf.

Le hafnium peut être utilisé comme indicateur de la minéralisation du Zr. Des valeurs élevées de Hf indiquent la présence de roches felsiques, en particulier de masses intrusives. La nature résistante des minéraux de Hf limite la concentration de Hf dans l'eau naturelle. Les complexes avec les sulfates, les fluorures et les chlorures peuvent être peu solubles en solution aqueuse, mais la complexation avec les matières organiques naturelles peut augmenter les concentrations de Hf dans l'eau douce naturelle. Le hafnium est généralement présent dans l'eau naturelle à des concentrations inférieures à 0,1 µg l-1.
Les eaux usées sont la principale source anthropique de Hf. Le hafnium est utilisé dans la production de filaments d'ampoules électriques, de tubes cathodiques à rayons X, de barres de contrôle de réacteurs, sous forme d'alliages avec Ti, Nb, Ta et Fe, et dans l'industrie de la céramique. Plusieurs études menées dans les années 1960 et 1970 ont montré que les concentrations de Hf n'étaient pas élevées dans les zones d'activité industrielle, et il semble que les sources géologiques de Hf soient plus importantes que les sources anthropiques.

Lehafnium n'a aucune fonction biologique connue. Très peu d'informations sont disponibles concernant sa toxicité, mais il est généralement considéré comme peu toxique. Aucun effet négatif sur l'environnement n'a été signalé. Toutefois, en raison de l'insuffisance des données disponibles sur les effets du Hf sur la santé humaine, il doit être considéré comme potentiellement toxique.

L'oxyde de hafnium (hafnia) a fait l'objet d'études approfondies au cours des dernières décennies en tant que diélectrique élevé utilisé pour remplacer le diélectrique de grille standard SiO2 afin de produire des dispositifs logiques et de mémoire à haute densité.