L’Afnio è un metallo di transizione brillante, grigio- argento. Scoperto nel 1923, fu il penultimo elemento con nuclei stabili aggiunti alla tavola periodica (l’ultimo fu il renio nel 1925). Afnio prende il nome dalla parola latina per Copenaghen: Hafnia. L’elemento ha alcune applicazioni commerciali molto importanti, incluso il suo utilizzo nel settore dell’energia nucleare, apparecchiature elettroniche, ceramiche, lampadine e nella realizzazione di superleghe. L’afnio si trova raramente in natura, e invece è presente nella maggior parte dei minerali di zirconio con una concentrazione fino al 5 percento. In effetti, l’afnio è così chimicamente simile allo zirconio che separare i due elementi è estremamente difficile. La maggior parte dell’afnio commerciale è prodotto come sottoprodotto della raffinazione dello zirconio. L’afnio è il 45° elemento più abbondante sulla Terra, comprendente circa 3,3 parti per milione (ppm) di crosta terrestre in peso. L’afnio è abbastanza resistente alla corrosione a causa della formazione di un film di ossido sulle superfici esposte. Non è attaccato dall’acqua, dall’aria e da tutti gli alcali e acidi, ad eccezione del fluoruro di idrogeno. Il carburo di afnio (HfC) ha il punto di fusione più alto di qualsiasi composto a due elementi noto a circa 3.890 gradi Celsius). Il nitruro di afnio (HfN) ha anch’esso un alto punto di fusione, intorno a 3.305 gradi C. Tra i composti di tre elementi, il carburo misto di tungsteno e afnio ha il singolo punto di fusione più alto di qualsiasi composto noto a 4.125 gradi C). Alcuni altri composti dell’afnio includono fluoruro di afnio (HfF ₄), cloruro di afnio (HfCl ₄) e ossido di afnio (HfO₂). La presenza dell’afnio era stata prevista decenni prima della sua scoperta. L’elemento si è rivelato piuttosto elusivo, in quanto era quasi impossibile distinguerlo chimicamente dallo zirconio molto più comune. L’afnio era ancora sconosciuto quando il chimico e inventore russo Dimitri Mendeleev sviluppò la Tavola periodica nel 1869. Nel suo lavoro, tuttavia, Mendeleev predisse correttamente che ci sarebbe stato un elemento le cui proprietà erano simili ma più pesante di zirconio e titanio. Nel 1911, il chimico francese Georges Urbain, che aveva già scoperto il raro lutezio, credeva di aver finalmente scoperto l’elemento mancante 72. Tuttavia, alcuni anni dopo la sua scoperta fu mostrata come una combinazione di lantanidi già scoperti (i 15 elementi metallici con numeri atomici da 57 a 71 nella tavola periodica). Non è ancora chiaro se l’elemento mancante 72 sarebbero stato un metallo di transizione o una terra rara poiché la sua posizione è al confine tra questi due tipi di elementi nella tabella. I chimici che credevano che si trattasse di un elemento di terre rare hanno condotto molte ricerche infruttuose tra i minerali contenenti terre rare. L’afnio è straordinariamente resistente alla corrosione e un eccellente assorbitore di neutroni, consentendone l’uso in sottomarini nucleari nelle barre di controllo del reattore nucleare, una tecnologia fondamentale utilizzata per controllare le reazioni di fissione. Le barre di controllo mantengono attiva la reazione a catena della fissione, ma impediscono anche che acceleri fuori da ogni controllo.