Perché l'afnio è più piccolo dello zirconio

Le proprietà geochimiche di Hf e Zr sono molto simili, poiché il raggio ionico di Hf è quasi identico a quello di Zr. Tutti i minerali di Zr contengono Hf e i minerali puri di Hf non sono comunemente conosciuti.

La concentrazione di Hf nei minerali raramente supera quella di Zr, con l'eccezione di alcuni tipi di trentoveitite. Lo zircone, SiO4, e la baddeleyite ZrO2, sono le fonti più importanti di Hf e di solito ne contengono fino al 2%. Tuttavia, in alcuni minerali di zircone norvegesi è stato riscontrato un contenuto di Hf del 20%. L'afnio ha un comportamento prevalentemente litofilo e si presenta negli ossidi e nei silicati come ione Hf.

L'afnio può essere usato come apripista per la mineralizzazione dello Zr. Valori elevati di Hf indicano la presenza di rocce felsiche, soprattutto di masse intrusive. La natura resistenziale dei minerali di Hf limita la concentrazione di Hf nell'acqua naturale. I complessi con solfati, fluoruri e cloruri possono essere poco solubili in soluzione acquosa, ma la complessazione con materiali organici naturali può aumentare le concentrazioni di Hf nell'acqua dolce naturale. L'afnio è generalmente presente nelle acque naturali a concentrazioni inferiori a 0,1 µg l-1 .
Le acque di scarico sono la principale fonte antropica di Hf. L'afnio è utilizzato nella produzione di filamenti di lampadine elettriche, tubi catodici a raggi X, barre di controllo dei reattori, in leghe con Ti, Nb, Ta e Fe e nell'industria della ceramica. Diverse indagini condotte negli anni '60 e '70 hanno dimostrato che le concentrazioni di Hf non sono elevate nelle aree di attività industriale e sembra che le fonti geologiche di Hf siano più importanti di quelle antropogeniche.

L'afnio non ha alcuna funzione biologica nota. Sono disponibili pochissime informazioni sulla sua tossicità, ma in generale è considerato poco tossico. Non sono stati segnalati effetti negativi sull'ambiente. Tuttavia, poiché non sono disponibili dati sufficienti sull'effetto dell'Hf sulla salute umana, deve essere considerato potenzialmente tossico.

L'ossido di afnio (hafnia) è stato ampiamente studiato negli ultimi decenni come alto dielettrico, utilizzato in sostituzione del dielettrico di gate standard SiO2 per produrre dispositivi logici e di memoria ad alta densità.