مشاهده نسخه کامل
: معرفی عناصر
منگنز فلزي است كه به طور گسترده اي در بافت هاي بدن گياهان و حيوانات وجود دارد. اين فلز يك مادة معدني كمياب ناميده ميشود زيرا به مقدار بسيار كم در بدن انسان يافت ميشود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] بدن ما تقريباً حدود 20 ميلي گرم منگنز، به طور عمده در استخوان ها، ذخيره دارد. منگنز در تشكيل بافت همبند چربي و كلسترول، استخوان،عوامل انعقاد خون و پروتئين نقش دارد. اين ماده همچنين براي عملكرد طبيعي مغز ضروري است.
منگنز جزئي از تركيب منگنز سوپر اكسيد ديسموآت (MnSaD) است. اين تركيب يك ضد اكسيدان است كه بدن را از مواد سمي حفظ مي كند. به دست آوردن مقدار كافي منگنز از رژيم غذايي، كار ساده اي است.
موارد استفاده
بيماريهاي زير به وسيله مصرف منگنز بهبود مي يابد.
ديابت: افراد مبتلا به ديابت در مقايسه با اشخاص سالم به طور قابل ملاحظه اي منگنز كمتري دارند. منگنز سطح قند خون را در افراد ديابتي كاهش مي دهد.
روماتيسم مفصلي: افراد مبتلا به روماتيسم مفصلي (التهاب مفاصل) سطح پاييني از MnSaD دارند (اين ماده از آسيب مفاصل در حين التهاب جلوگيري مي كند) مكمل هاي منگنز فعاليت MnSaD را افزايش مي دهند.
صرع: يك مطالعه مهم در اوايل سال 1960 نشان داده است موش هايي كه دچار كمبود منگنز بوده اند بيشتر مستعد ابتلا به تشنج هستند و نوار مغزي آنها (EEG) حاوي فعاليتهاي تشنجي است.
اسكيزوفرني: افراد اسكيزوفرن به مكمل هاي منگنز به خوبي پاسخ مي دهند.
پوكي استخوان: از دست رفتن تودة استخواني بعد از يائسگي به سرعت شروع مي شود و مي تواند منجر به پوكي استخوان (نازك و شكننده شدن) گردد. منگنز و ديگر عناصر كمياب استحكام استخوان را در زنان بعد از يائسگي افزايش مي دهند.
بيمايهاي ديگر: منگنز همچنين در دمان تصلب شرايين (سخت شدن ديوارة عروق)، كلسترول بالاي خون، سرگيجه و كاهش شنوايي مؤثر و مفيد است.
منابع غذايي
آجيل (مخصوصاً گرد و بادام) ، سبوس گندم و همة غلات، حبوبات تغيير نيافته،برگ سبزيجات، كبد، كليه، بادام زميني، لوبيا (از خانوادة نيامداران)، ميوه هاي خشك، غلات به عمل آمده (تغيير يافته)، گوشت و محصولات خشك داراي ميزان خيلي كمي از منگنز هستند. غذاهاي تغيير شكل نيافته نظير نان غلات و حبوبات داراي ميزان زيادي منگنز هستند.
اشكال ديگر
منگنز به اشكال مختلفي در دسترس است: نمك (سولفات و گلوكونات) كلوئيد، آسپارات، پيكولينات، فومارات، سوكسينات و آمينواسيد كلات). اين ماده به صورت قرص يا كپسول معمولاً به همراه ساير ويتامين ها و موادمعدني قابل دسترسي است.
نحوة مصرف
در مورد منگنز مقدار مجاز توصيه شده در رژيم غذايي (RDA) وجود ندارد. رژيم توصيه شده براساس جذب از طريق رژيم تيپيك است و مقداري است كه از بروز نشانه هاي كمبود منگنز جلوگيري كند.
متوسط جذب منگنز 2 تا 9 ميلي گرم در روز است. در بعضي موارد افراد به ميزان بيشتري (10 ميلي گرم در روز) منگنز نياز دارند.
ميزان كافي و مطمئن مصرف روزانة منگنز 2 تا 5 ميلي گرم براي بزرگسالان. 1 تا 3 ميلي گرم براي بچه ها و نوجوانان و 0.3 تا 1 ميلي گرم براي شيرخواران است.
موارد احتياط
جذب بيش از حد منگنز مي تواند منجر به توليد اثرات سمي شود. شما نبايد به طور مرتب، بيش از حد مطمئن و كافي (كه در بالا توضيح داده شد) مصرف منگنز داشته باشيد.
تداخل هاي احتمالي
كلسيم، مس، آهن، منيزيوم و روي بر سر جذب در رودة كوچك با منگنز رقابت مي كنند. جذب بيش از حد هر كدام از اينها مي تواند باعث كاهش جذب بقيه شود. مصرف بيش از حد منگنز مي تواند باعث كم خوني فقر آهن شود.
لانتانیم عنصری نقره ای سفید ، قابل انعطاف ، هادی و به اندازه کافی نرم است که با چاقو بریده می شود . یکی از بیشترین واکنشگرها در فلزات نادر است ،. زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد به سرعت اکسید می شود . آب سرد به آهستگی بر روی لانتانیوم اثر می گذارد و آب داغ با سرعت بیشتر اثر دارد .
در فلزات مستقیماً با عناصر کربن ، نیتروژن ، بور ، سلنیم ، سیلیکون ، فسفر ، سولفور و با هالوژن واکنش می دهد . این عنصر در سال 1839توسط Carl Mosander دانشمند سوئدی کشف گردید . همراه با عناصر نادر در مونازیت و باستنازیت یافت می شود .
لانتانیم به طور نسبتاً خالص در سال 1923 تجزیه شد . با استفاده از روش تبادل یونی و تکنیکهای استخراج محلولی می توان این عنصر را تولید و آماده سازی نمود.
لانتانیم در کانی های کمیاب مانند سریت ، مونازیت ، آلانیت و باستنازیت یافت می شود. مونازیت و باستنازیت از مهمترین کانی ها هستند که درصد وجود لانتانیم در آنها به ترتیب 25 و 38 درصد می باشد . دسترسی به لانتانیم و سایر عناصر کمیاب در سال های اخیر بسیار پیشرفت کرده است . این فلز با کاهش فلورید همراه کلسیم تهیه می شود .
در 310 درجه سانتی گراد لانتانیم از هگزاگونال به کوبیک توپر تغییر فرم می دهد و در 865 درجه سانتی گراد دوباره به صورت کوبیک توخالی در می آید .
لانتانیم دو نوع ایزوتوپ 138 و 139 دارد . 23 ایزوتوپ رادیواکتیو دیگر قابل تشخیص هستند .
ترکیبات عنصر کمیاب لانتانیم به طور گسترده در لامپ های کربنی به خصوص صنعت تصویرهای متحرک ، نور استودیوها و پرژکتورها بکار می رود . این کاربرد تقریباً 25 درصد ترکیبات عنصر کمیاب را در بر می گیرد .
لانتانیم 203 مقاومت قلیایی شیشه را بالا می برد و در ساخت شیشه های اپتیکی بکار می رود. مقدار کم لانتانیم به عنوان ماده افزایشی برای تولید آهن ریخته گری استفاده می شود . از لانتانیم همچنین در آلیاژهای اسفنجی هیدروژن بهره می گیریم . لانتانیم و ترکیبات آن دارای توان سنجش کم تا نسبتاً زیاد هستند و بنابراین باید مورد بررسی قرار گیرند .
لانتانیم و ترکیبات آن دارای خواص سمی هستند بنابراین در موقع استفاده از آنها باید دقت لازم را به عمل آورد.
این فلز حدود 5 دلار در یک گرم قیمت دارد .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر La
اثرات لانتانیم بر روی سلامتی :
لانتانیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند. لانتانیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. لانتانیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که لانتانیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود لانتانیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه لانتانیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.
اثرات زیست محیطی لانتانیم :
لانتانیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، لانتانیم وارد محیط زیست می شود. لانتانیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی لانتانیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد. لانتانیم در ماهیچه ها تجمع می یابد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر La در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر لانتانیم :
عدد اتمی: 57
جرم اتمی: 138.9055
نقطه ذوب : C° 918
نقطه جوش : C° 1897
شعاع اتمی : Å 2.74
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 538.1
شکل الکترونی: 6s25d1
شعاع یونی : Å 1.061
الکترونگاتیوی: 1.10
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 6.146
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 414
گرمای ویژه: J/g Ko 0.19
دوره تناوبی:6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 9
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
La-134 6.5 دقیقه
La-137 6000.0 سال
La-138 1.05E10 سال
La-139 پایدار
La-140 1.67 روز
La-141 3.9 ساعت
La-142 1.54 دقیقه
اشکال دیگر :
دی هیدرید لانتانیم LaH2 و تری هیدرید لانتانیم LaH3
اکسید لانتانیم La2O3
کلرید لانتانیم LaCl3
منابع : کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : برای اینکه خاصیت انکساری به شیشه می دهد از آن در لنز دوربین های گرانقیمت، در الکترودهای باطری و روشنایی فندک استفاده می شود .
عنصر اسميم فلزي جلادار ، سفيد مايل به آبي وحتي در دماهاي بالا شكننده مي باشد. این عنصر در سال 1804توسط Smithson Tenant دانشمند انگلیسی کشف گردید . اسميم داراي بالاترين نقطه ذوب و پايين ترين فشار بخاري مي باشد . از آنجا كه اين عنصر سخت مي باشد جهت فعاليت هاي ساخت و ساز به كار نمي رود اما پودر آن در در اتمسفر هيدروژني در دماي 2000 درجه سانتي گراد خاكستر مي شود .
فلز جامد تحت تاثير دماي اتاق قرار نمي گيرند اما فلز پودر شده آن به صورت تتروكسيد اسميم در مي آيد كه داراي بويي زننده مي باشد.
این عنصر از باقیمانده پلاتین خالص محلول در حلال تیزاب سلطانی تولید می شود.
این عنصر در نزدیکی رودخانه ماسه ای در ایالت اورال در آمریکای شمالی و همچنین آمریکای جنوبی یافت می شود. همچنین این عنصر در نهشته های نیکلی در ایالتهای سادبری، اونتاریو یافت می شود. این عنصر در مقیاس کم از نهشته های پلاتین و در مقیاس یزرگ از نهشته های نیکلی برای ساخت مدلهای تجاری به وجود می آید.
این فلز درخشنده با سختی بالا است. ساخت این فلز به صورت مصنوعی خیلی سخت است اما به صورت پودری و اسفنج می توان تترا اکسید اسمیم را ساخت. که این ترکیب دارای خاصیت اکسیداسیونی قوی است. تترا اکسی اسمیم بسیار سمی است و در دمای 130 درجه به جوش می آید.
غلظت این عنصر در هوا کمتر از 107 گرم بر متر مکعب باید باشد در غیر این صورت خطرناک است و باعث آسیب جدی به بدن انسان می شود. غلظت تترا اکسید اسمیم نیز نباید از 0.0016 mg/m3 تجاوز کند.
تترا اکسید اسمیم برای یافتن اثر انگشت و پیدا بافت و لکه چربی زیر میکروسکوپ کاربرد دارد. از این فلز برای تولید آلیاژهای سخت مثل قلم خودنویس ، لولا، سوزن گرامافون و اتصالات الکتریکی استفاده می شود.
قیمت این عنصر با خلوص 99 درصد به صورت پودر که برای استفاده های تجاری کاربرد دارد حدود 100 دلار در گرم است که البته قیمت این فلز بستگی به نوع کیفیت و تولید آن دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Os در طبيعت
اثرات اسمیم بر روی سلامتی :
تتروکسید اسمیم، OsO4، بسیار سمی است. غلظت آن در هوا کمتر از 10-7 g m-3 است و باعث جمع شدن ریه، ناراحتی پوست و آسیب شدید چشم می شود. به ویژه شیمیدانان خبره معتقدند که نباید به اکسید آن دست زد.
تتروکسید اسمیم با تنفس بخار، گرد و غبار و یا خوردن وارد بدن می شود.
خطر تنفس: با تبخیر این ماده در دمای 20°C، آلودگی هوا به سرعت بالا می رود.
تنفس: احساس سوختگی. سرفه. سردرد. خس خس کردن. نفس کوتاه کشیدن. اختلال در قوه بینایی. ممکن است این علائم با تاخیر ایجاد شوند. پوست: سرخی. سوختگی پوست. درد. بی رنگی پوست. تاول. چشم: قرمزی. درد. تار شدن بینایی. کاهش دید. سوختگی شدید. علائم خوردن: شکم درد. احساس سوختگی. شوک یا غش.
خطرات شیمیایی: این ماده در اثر گرما تجزیه می شود و بخار اسمیم را به وجود می آورد. این ماده اکسیدانت بسیار قوی ای می باشد و با مواد احتراق پذیر واکنش می کند. اسمیم با اسید هیدروکلریک واکنش داده و گاز سمی کلرین را به وجود می آورد. با آلکالن ها ها واکنش داده و ترکیبات ناپایداری را به وجود می آورد.
اثرات تماس کوتاه مدت با اسمیم: این ماده برای چشم، پوست و مجاری تنفسی خورنده است. تنفس این ماده باعث تورم ریه می شود. غلظت بالای این ماده باعث مرگ می شود. ممکن است این اثرات با تاخیر ایجاد شوند.
اثرات تماس طولانی مدت یا مکرر: تماس طولانی مدت یا مکرر با پوست باعث آماس پوست می شود. این ماده بر روی کلیه هم اثراتی دارد.
اثرات زیست محیطی اسمیم :
سمیت اسمیم بسیار پایین است زیرا به آسانی به اکسید تبدیل می شود و به فرمی تبدیل می شود که بی ضرر است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Os
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اسمیم :
عدد اتمی : 76
جرم اتمی : 190.23
نقطه ذوب : C° 3027
نقطه جوش : C° 5012
شعاع اتمی : Å 1.92
ظرفیت : 4
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 8
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 840
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d6
شعاع یونی : Å 0.63
الکترونگاتیوی : 2.2
حالت اکسیداسیون : 2,3,4,6,8
دانسیته : 22.6
گرمای فروپاشی : Kj/mol 31.8
گرمای تبخیر : Kj/mol 746
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0000000917
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی :6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 14
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Os-184 پایدار
Os-185 93.6 روز
Os-186 2.0E15 سال
Os-187 پایدار
Os-188 پایدار
Os-189 پایدار
Os-190 پایدار
Os-190m 9.9 دقیقه
Os-191 15.4 روز
Os-191m 13.1 ساعت
Os-192 پایدار
Os-193 30.5 ساعت
Os-194 6.0 سال
اشکال دیگر :
دی اکسید اسمیم OsO2 و تترا اکسید اسمیم OsO4
تری کلرید اسمیم OsCl3 و تترا کلرید اسمیم OsCl4 و پنتا اکسید اسمیم OsCl5
منابع : سنگ معدن حاوی پلاتین و نیکل
کاربرد : در محور ابزار ( مانند سوزنهای نقشه کشی و ساعت دیواری ) و در آلیاژ های دما بالا استفاده می شود . همچنین در ساخت رشته های نوری الکتریکی نیز استفاده می شود .
نیکل فلزی سخت ، چکش خوار، براق با ساختار بلورین مکعبی به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصر در سال 1751 توسط Axel Cronstedt دانشمند سوئدی کشف گردید .
از نظر خواص مغناطیسی وفعالیت شیمیایی شبیه به آهن وکبالت است . کانیهای اصلی نیکل پنتلاندیت ، پیروتیت (سولفید های نیکل- آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل- منیزیم ) هستند.
نیکل یکی از اجزا اصلی بیشتر شهابسنگها به شمار می آید. شهابسنگهای آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود 5 تا 20 درصد نیکل می باشد. نیکل تجاری به فرمهای پنتلاندیت و پیروتیت می باشد که این معادن در ایالت انتاریو یافت می شود که این ناحیه حدود 30 درصد از نیکل دنیا را تامین می کند. دیگر معادن این عنصر در کالندونیا، استرالیا، کوبا، اندونزی و در مناطق دیگر یافت می شود.
این عنصر رسانای جریان بر ق است و سطح آن براق و صیقلی می باشد. اینعنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و آلیاژهای آن قیمتهای بالایی دارند.
این عنصر کاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضدزنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ و خوردگی مثل اینوار و مانل که الياژى از نيکل و کبالت که در برابر خوردگى مقاوم است و و اینکونل و Hastelloys کاربرد دارد. برای ساخت لوله های نیکلی و مسی و همینطور برای نمک زدایی گیاهان و تبدیل آب شور به آب مایع استفاده می شود. نیکل استفاده های فراوانی برای ساخت سکه ها و فولاد نیکلی برای زره ها و کلید ها کار برد دارد و همینطور از نیکل می توان آلیاژهای نیکروم و پرمالوی و آلیاژی از مس را تهیه کرد.
از نیکل برای ساخت شیشه های به رنگ سبز استفاده می شود. صفحات نیکلی می تواند نقش محافظت کننده برای دیگر فلزات را داشته باشد. نیکل همچنین کاتالیزوری برای هیدروژن دار کردن روغنهای گیاهی است. همچنین صنعت سرامیک و ساخت آلیاژی از آهن و نیکل که خاصیت مغناطیسی دارد و باتری های قوی ادیسون کاربرد دارد.
از ترکیبات مهم نیکل می توان سولفات و آکسید را نام برد. نیکل طبیعی مخلوطی از 5 ایزوتوپ پایدار است . همچنین 9 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است.
نیکل هم به صورت فلز و هم به صورت ترکیب محلول می تواند وجود داشته باشد. بخار سولفید نیکل سرطان زا می باشدکه در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر نيکل در طبيعت
اثرات نيکل بر سلامت انسان :
مقدارنيکل در طبيعت بسيار کم است. انسان در زمينه هاي مختلف از نيکل استفاده ميکند. يکي از عمده ترين کاربردهاي نيکل، در صنعت فولاد است. از نيکل به عنوان يکي از اجزا سازنده فولاد و ساير محصولات فلزي استفاده ميشود. حتي از نيکل در جواهرات هم استفاده ميشود.
مواد غذايي به طور طبيعي داراي مقداري نيکل هستند. شکلات و چربي ها داراي مقدار بسيار زيادي نيکل هستند. در صورتيکه افراد از سبزيجات حاصل از مناطق آلوده به نيکل تغذيه کنند، مقدار زيادي نيکل وارد بدنشان ميشود. نيکل در بافت گياهان تجمع مي يابد و در نتيجه مقدار نيکل در سبزيجات افزايش پيدا ميکند. در ششهاي افراد سيگاري مقدار زيادي نيکل وجود دارد. همچنين نيکل در شوينده ها نيز مورد استفاده قرار ميگيرد.
راههاي ورود نيکل به بدن انسان از طريق هوا، آشاميدن آب، خوردن غذا و کشيدن سيگار است. ممکن است بر اثر تماس پوست با خاک يا آب آلوده به نيکل، مقداري نيکل وارد بدن انسان شود. مقدار اندک نيکل براي انسان ضروري است اما اگر مقدار آن افزايش يابد، براي سلامت انسان خطرناک است.
نتايج مصرف بالاي نيکل به شرح زير است:
شانس مبتلا شدن به سرطان ريه، سرطان بيني، سرطان حنجره و سرطان پروستات را افزايش ميدهد.
پس از اينکه فرد در معرض گاز نيکل قرار گرفت، دچار کسالت و سرگيجه ميشود.
آب آوردن ريه ها
مشکلات تنفسي
کاهش توانايي توليد مثل
آسم و برونشيت مزمن
حساسيتهايي از قبيل خارش پوست (به خصوص در هنگام استفاده از جواهرات)
نارسايي قلبي
بخارات نيکل به دستگاه تنفس و ريه ها آسيب ميرساند. نيکل و ترکيبات آن باعث آماس پوست ميشوند که تحت نام " خارش نيکل" ناميده ميشود و معمولاً در افراد با حساسيت پوستي بالا مشاهده ميشود. اولين علامت، خارش است که معمولاً هفت روز قبل از از بين رفتن پوست رخ ميدهد. اولين علائم تخريب پوستي التهاب پوست يا پوسته پوسته شدن پوست است. سپس در پوست زخمهايي نمودار ميشود.
از لحاظ تقسيم بندي برنامه سمشناسي ملي آمريکا (NTP)، نيکل و ترکيبات آن جزعوامل سرطانزا محسوب ميشوند و از نظر طبقه بندي آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC) ترکيبات نيکل در گروه يک قرار ميگيرند. گروه يک شامل عناصري ميباشد که شواهد کافي در مورد سرطانزايي آنها وجود دارد. در اين تقسيم بندي عنصر نيکل در گروه 2B قرار دارد. گروه 2B عناصري هستند که ممکن است در انسان سرطان ايجاد کنند.
تاثيرات زيست محيطي نيکل :
کارخانه ها و سوزاندن زباله ها دو عامل اصلي در توليد نيکل و ورود آن به هوا ميباشند. مقدار نيکلي که در هوا وجود دارد به مراتب از نيکل موجود در زمين بيشتر است. مدت زمان از بين رفتن نيکل موجود در هوا زياد است. زمانيکه هرزآبها جريان پيدا ميکنند، مقداري نيکل را وارد آبهاي سطحي ميکنند.
بخش اعظم ترکيبات نيکل در طبيعت جذب ذرات خاک و رسوبات شده و در نهايت به صورت غير متحرک درمي آيند. در زمينهاي اسيدي نيکل بسيار متحرک ميشود و معمولاً در آبهايزيرزميني شسته ميشود.
شواهد چنداني درباره تاثير نيکل بر ساير موجودات زنده به غير از انسان وجود ندارد. در حال حاضر دانشمندان مي دانند که غلظت بالاي نيکل در خاکهاي ماسه اي به گياهان صدمه ميزند و همچنين غلظت بالاي نيکل در آبهاي سطحي سبب کاهش تعداد و رشد جلبکها ميشود. رشد موجودات ذره بيني نيز در حضور نيکل کاهش پيدا ميکند، اما معمولاً با گذشت زمان در برابر نيکل مقاوم ميشوند.
مقدار اندک نيکل بايد در غذاي جانوران وجود داشته باشد. اما زمانيکه مقدار نيکل از حد مجاز خود فراتر رود، ميتواند براي جانوران مضر و خطرناک باشد. جانوراني که در نزديکي پالايشگاه زندگي ميکنند، بر اثر دريافت مقدار زياد نيکل به انواع مختلف سرطان مبتلا ميشوند.
از آنجاييکه نيکل در بافتهاي گياهي و جانوري نميتواند تجمع پيدا کند، اثري در زنجيره غذايي ندارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر نيکل
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیکل :
عدد اتمی: 28
جرم اتمی:58.6934
نقطه ذوب: C°1435
نقطه جوش : C°2732
شعاع اتمی : Å 1.62
ظرفیت:2و3
رنگ: سفید – نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 10
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.635
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 84s
شعاع یونی : Å 0.69
الکترونگاتیوی:1.91
حالت اکسیداسیون:2و3
دانسیته: 8.9
گرمای فروپاشی : Kj/mol 17.47
گرمای تبخیر : Kj/mol 370.4
مقاومت الکتریکی : Ohm m: 0.0000000699
گرمای ویژه: J/g Ko 0.44
دوره تناوبی:4
درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 16
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ni-56 6.1 روز
Ni-57 35.6 ساعت
Ni-58 پایدار
Ni-59 76000.0 سال
Ni-60 پایدار
Ni-61 پایدار
Ni-62 پایدار
Ni-63 100.0 سال
Ni-64 پایدار
Ni-65 2.51 ساعت
اشکال دیگر :
هیدرید نیکل NiH
اکسید نیکل NiO
دی کلرید نیکل NiCl2
منابع : کانی پنتلاندیت
کاربرد : به علت پایداری در زنگ زدگی در تهیه مواد الکتریکی و آلیاژهای فلزی به کار می رود . به همراه کادمیم برای تهیه باتری و همچنین برای ساخت سکه مورد استفاده قرار می گیرد .
روش شناسایی:
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
این عنصر توسط A.Ghiorso / S.G.Tompson / G.T.Seaborg / K.Street Jr. و در سال 1955 در آمریکا کشف شد و نام آن به افتخار مندلیف Dmitri Ivanvitch Mendeleyev) ) نامگذاری شده است .
مندلویم (دیمیتری مندلیو) ، نهمین عنصرسری آکتینیدهاست که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیم می باشد و توسط گیویرسو، هاروی، چوپین، تامپسون وسیبرگ در اوایل سال 1955 و با بمباران ایزوتوپ اينشتينيم 253 با یونهای هلیم در سیکلوترون 60اینچی بکرلی به وجود آمد. ایزوتوپ تولید شده مندلویم 256 بود که نیمه عمر ان 76 دقیقه بود.
در حال حاضر14 ایزوتوپ آن شناسایی شده است. نیمه عمر مندلویم 258، 2 ماه است. این ایزوتوپ با بمباران ایزوتوپ اينشتينيم با یونهای هلیم تولید شده است. برای تعیین ویژگیهای فیزیکی آن، مندلویم 258 کافی لازم است.
مندلویم 256 برای تعیین بعضی از ویژگیهای شیمیایی مندلویم در محلولهای آبی به کار می رود.
آزمایشهای انجام شده نشان می دهند که این عنصر، علاوه بر اکسید سه ظرفیتی، اکسید دو ظرفیتی نسبتا پایدار هم دارد که از ویژگیهای عناصر آکتینید است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Md در طبيعت
اثرات مندلویم بر روی سلامتی :
مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی مندلویم :
مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مندلویم :
عدد اتمی:101
جرم اتمی:258.0941
نقطه ذوب: C°827
شعاع فلزی: pm 287
ظرفیت:3
حالت استاندارد: رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 635
شکل الکترونی : Rn5f137s2
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:3
دوره تناوبی :7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 31
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Md-250 50.0 ثانیه
منابع : بدست بشر ساخته شده است .
جیوه عنصری فلزی به رنگ نقره ای با ساختار رومبوئدرال که در دمای معمولی مایع است . جیوه به صورت آزاد در طبیعت نادر یافت می شود و به صورت عمده در سنگ معدن سینابر در اسپانیا و ایتالیا یافت می شود . جیوه رسانایی ناچیزی از حرارت در مقایسه با فلزات دیگر دارد اما رسانای متوسطی از الکتریسیته دارد .
این عنصر در گذشته در کشورهای چین و هند شناخته شده بود و در1500 سال قبل از میلاد در اهرام مصر نیز وجود داشته است. این عنصر به حالت آزد در طبیعت پیدا می شود. مهمترین کانی این عنصر سینابر است. حدود 50 درصد از تولیدات این عنصردر دنیا در کشورهای ایتالیا و اسپانیا تولید می شود. این فلز از گرما دادن به سینابر در هوا توسط متراکم کردن بخار تولید می شود.
این عنصر فلزی سنگین، به رنگ سفید نقره ای است. رسانایی ضعیف گرما است. نمکهای مهم جیوه عبارتند از کلرید جیوه، فولمینات جیوه ، که کاربرد گسترده ای به عنوان چاشنی در مواد منفجره دارد . از دیگر نمکهای جیوه می توان سولفید جیوه را نام برد.
جیوه دارای خاصیت سمی است و به آسانی توسط دستگاه تنفسی جذب می شود. و به معدن و روده آسیب می رساند. وجود این عنصر در هوا خطرناک به نظر می رسد.
جیوه موجود در هوا اگر از یک حدی تجاوز کند خطرناک به نظر می رسد. با افزایش درجه حرارت وجود جیوه در هوا خطرناکتر به نظر می رسد. بنابراین در موقع استفاده با آن مخصوصاً با دست باید دقت لازم را به عمل آورد. متیل جیوه یک نوع آلاینده خطرناک است که به طور گسترده در آب و بخار یافت می شود.
از جیوه به طور گسترده در آزمایشگاه ها برای ساخت فشار سنج ها و پمپهای تخلیه فشار و دیگر تجهیزات استفاده می شود. از جیوه بخار برای ساخت لامپها و تابلوهای تبلیغاتی و غیره استفاده می شود. و همینطور برای ساخت سوئیچهای جیوه ای و دیگر دستگاههای الکترونی استفاده می شود. از دیگر کاربردهای این عنصر برای ساخت آفت کش ها و پیلهای جیوه ای و دندانسازی و عامل ضد رسوب در رنگها و باتریها است و همچنین به عنوان کاتالیزوراستفاده می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Hg
اثرات جیوه بر روی سلامتی :
جیوه ترکیبی است که به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد. این ماده به شکل فلزی و به صورت نمکهای جیوه یا به صورت ترکیبات آلی جیوه یافت می شود.
جیوه فلزی در بسیاری از لوازم خانگی مانند فشارسنج، دماسنج، و لامپ فلورسنت به کار می رود. جیوه در این لوازم در فضایی محصور شده و باعث ایجاد عارضه ای نمی شود. اما وقتی دماسنج بشکند، مقدار زیادی از جیوه از راه تنفس و طی مدتی کوتاه ضمن تبخیر وارد بدن می شود. این جیوه باعث اثرات مضری مانند آسیب اعصاب، مغز و کلیه، سوزش ریه، سوزش چشم، تحریک پوست، اسهال و استفراغ می شود.
جیوه به طور طبیعی در غذا وجود ندارد اما از طریق جانداران کوچکتری که انسان آنها را می خورد، نظیر ماهیها، وارد زنجیره غذایی می شود. معمولا غلظت جیوه موجود در ماهی ها بیشتر از غلظت جیوه موجود در آبی که در آن زندگی می کنند، بیشتر است. محصولات لبنی گاوها هم ممکن است دارای غلظت بالایی جیوه باشد. معمولا جیوه در مواد گیاهی وجود ندارد اما وقتی در کشاورزی اسپری های حاوی جیوه مورد استفاده قرار گیرد، این جیوه از طریق گیاهان وارد بدن انسان می شود.
جیوه بر روی انسان اثراتی دارد که می توان آنها رابه صورت زیر خلاصه کرد:
-اختلال سیستم عصبی
-اختلال در عملکرد مغز
-آسیب DNA و آسیب کروموزوم
-واکنشهای آلرژیک شامل خارش پوست، خستگی و سردرد
-اثرات منفی بر روی باروری مانند آسیب اسپرم، اثرگذاری منفی بر روی زایمان و سقط جنین
اختلال در عملکرد مغز باعث کاهش قدرت یادگیری می شود، تغییر شخصیت، رعشه، تغییر قدرت دید، کری، ناهماهنگی ماهیچه ها و از دست دادن حافظه می شود. آسیب کروموزوم باعث مونگولیسم می شود.
اثرات زیست محیطی جیوه :
جیوه فلزی است که به طور طبیعی در محیط وجود دارد. جیوه در اثر شکسته شدن طبیعی کانیهای موجود در سنگ و خاک و از طریق باد و آب وارد محیط زیست می شود. انتشار جیوه حاصل از منابع طبیعی سالها است که رخ می دهد. هنوز هم غلظت جیوه موجود در اثر فعالیتهای بشری، در محیط در حال افزایش است. قسمت عمده جیوه حاصل از فعالیتهای بشری به واسطه احتراق سوختهای طبیعی، فعالیتهای معدنی، احتراق و ذوب زباله های جامد وارد هوا می شود. بعضی از فعالیتهای بشری مانند کودهای کشاورزی و شیرابه های صنعتی باعث می شوند که جیوه به طور مستقیم وارد خاک یا آب شود. کل جیوه ای که در محیط زیست پراکنده می شود در نهایت در خاک یا آبهای سطحی تجمع می یابد.
جیوه موجود در خاک، در قارچها تجمع می یابد. آبهای سطحی اسیدی مقدار قابل توجهی جیوه دارند. وقتی pH آب بین 5 و 7 باشد، غلظت جیوه موجود در آب به علت حرکت و جابه جایی جیوه در زمین بالا می رود. وقتی جیوه به آبهای سطحی یا میکروارگانیسمهای خاک برسد، به متیل جیوه تبدیل می شود که جانداران به سرعت این ماده را جذب می کنند و این ماده باعث آسیب سیستم عصبی می شود. ماهی ها هر روز مقدار زیادی از متیل جیوه را از آبهای سحی جذب می کنند. در نتیجه متیل جیوه در بدن آنها تجمع می یابد و با توجه به این که ماهی ها بخشی از زنجیره غذایی هستند، وارد زنجیره غذایی می شود.
اثراتی که جیوه بر روی جانوران دارد عبارتند از آسیب کلیه، اختلال عملکرد معده، آسیب روده، ناباروری و تغییر DNA.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Hg در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر جیوه :
عدد اتمی : 80
جرم اتمی : 200.59
نقطه ذوب : C° -38.83
نقطه جوش : C° 356.73
شعاع اتمی : 1.76 Å
ظرفیت : 2+ و 1+
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : مایع
نام گروه : 12
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1007.1
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d10
شعاع یونی : Å 1.02
الکترونگاتیوی : 2.00
حالت اکسیداسیون : 2
دانسیته : 1.3579
گرمای فروپاشی : Kj/mol 295
گرمای تبخیر : Kj/mol 59.229
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.000000961
گرمای ویژه: J/g Ko 0.139
دوره تناوبی : 6
درجه اشتعال : در حالت مایع غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Hg-194 520.0 سال
Hg-196 پایدار
Hg-197 2.7 روز
Hg-197m 23.8 ساعت
Hg-198 پایدار
Hg-199 پایدار
Hg-200 پایدار
Hg-201 پایدار
Hg-202 پایدار
Hg-203 46.6 روز
Hg-204 پایدار
Hg-206 8.2 دقیقه
اشکال دیگر :
اکسید جیوه HgO
دی کلرید جیوه HgCl2 و دی کلرید دی جیوه Hg2Cl2
منابع : سولفید جیوه
کاربرد : جیوه در دماسنج ، هواسنج ، و لامپهای فلورسنت و باتریها به کار می رود . جیوه به آسانی با بسیاری از فلزات از قبیل طلا ، نقره و قلع آلیاژ می شود . این آلیاژها آمالگام نامیده می شود به آسانی با طلا آمیخته می شود و در بازیافت طلا در سنگ معدن های آن مصرف می شود .
در 29 آگوست 1982، فیزیکدانان آزمایشگاه تحقیقاتی هوی یون در دارمستات آلمان غربی با بمباران209Bi با هسته های شتاب گرفته 58Fe ، عنصر 109 را شناسایی کرده و ساختند. اگر انرژی ترکیبی دو هسته بالا باشد، نیروهای دافعه میان هسته ها بر آن غلبه خواهد کرد.
در این آزمایش برای تولید یک هسته منفرد، باید هدف یک هفته بمباران می شد. این گروه وجود عنصر 109 را با چهار اندازه گیری مستقل، تصدیق کردند. اتم تازه تشکیل شده با سرعت پیش بینی شده، از هدف برگشت و با ----- سرعتی که جدیدا توسعه یافته بود، از هسته های کوچکتر و سریعتر جدا شد. زمان حرکت به سمت آشکارساز و انرژی اندازه گیری شد و با مقادیر پیش بینی شده منطبق بود.
هسته های 266X، ظرف 5 ثانیه بعد از برخورد به آشکارساز شروع به تجزیه کردند. ذرات آلفای پر انرژی ساطع شده و 267/107X را تولید کردند. در عوض ذرات آلفای از خود ساطع کرده و به 258/104Rf تبدیل شد و این عنصر به هسته های دیگر ; تبدیل شد. این آزمایش نشان داد که استفاده از روشهای شکافت مانند روش ساخت هسته های جدید و سنگین، ساده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Mt در طبيعت
اثرات میتریم بر روی سلامتی :
میتریم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی میتریم :
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه میتریم (حدود 3.8 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر میتریم :
عدد اتمی:109
جرم اتمی:265
حالت استاندارد: نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:اکتنید 9
دوره تناوبی :7
شکل الکترونیRn7s25f146d7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 15
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Mt-226 3.4 میلی ثانیه
منابع : بدست بشر ساخته شده است .
پولونیم عنصری به رنگ نقره ای و دارای ایزوتوپی ( همسانی ) بیشتری از دیگر عناصر دارد و رادیو اکتیو استو با ساختار منوکلینیک متبلور می شود . این عنصر در سال 1898توسط Pierre and Marie Curie دانشمند فرانسوی کشف گردید . این عنصر به آسانی در اسیدهای رقیق حل می شود اما به مقدار ناچیزی در آلکالیها حل می شود . این عنصر در پیچبلند ( اورانیت ) وجود دارد و همچنین از تجزیه رادیم به کار می رود .
پولونیم همچنین با نام رادیوم F نیز وجود دارد. این عنصر اولین بار توسط Mme کشف شده است. کوری در سال 1898 وقتی در جستجوی رادیواکتیوی عناصر دیگر بود به وجود این عنصر پی برد. این عنصر توسط الکتروسکوپ شناسایی می شود.
پولونیم یکی از عناصر خیلی کمیاب در طبیعت است. معدنهای اورانیم حدود 100 میکروگرم در تن از این عنصر را دارند. فراوانی این عنصر در طبیعت حدود 0.2 درصد رادیم است. در سال 1934 دانشمندان پولونیم را از بمباران ایزوتوپ بیسموت طبیعی 209Bi با نوترونها ی 210Bi به دست آوردند. مقدار میلی گرم پولونیم امروزه از این روش به دست می آید. امروزه پولونیم برای مصارف تجاری از آزمایشگاه بین المللی Oak Ridge به دست می آید.
پولونیم 210 دارای نقطه ذوب پایین فلزی نسبتاً فرار است این فلز 50 درصد به صورت بخار وجود دارد که در درجه حرارت 55 درجه به حالت بخار در می آید. این عنصر ساتع کننده اشعه آلفا است که نیمه عمر آن 138.39 روزاست.
انرژی حاصل از تخریب این ماده به قدری زیاد است (140W/g) که کپسول حاوی نیم گرم از این عنصر به دمای 500 درجه سلسیوس می رسد. در این کپسول همچنین میزان 0.012 Gy/h اشعه گاما وجود دارد.
پولونیم با عنصر برلیم به صورت آلیاژ برای تولید منابع نوترونی کاربرد دارد. از این عنصر برای استفاده تجهیزات کارخانه های پارچه بافی استفاده می شود. از این عنصر برای بروساژ کردن گرد و خاک از روی فیلم های عکاسی نیز کاربرد دارد.
25 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است که رنج جرم اتمی آن از 194 تا 218 گرم است. پولونیوم 210 به راحتی در دسترس است . ایزوتوپهای پولونیم با جرم اتمی 209 و 208 می تواند توسط بمبارنهای دوترونی، پروتونی و یا آلفا از سرب با بیسموت در سیکلوترون تولید شود. اما هزینه این روش گران است.
پولونیم فلزی از ترکیب هیدروکسید پولونیم و دیگر ترکیبات پولونیم با آمونیاک مایع آبدار یا بی آب حاصل می شود. دو آلوتروپی قابل تغییر یافته از این عنصر نیز وجود دارد.
پولونیم 210 بسیار خطرناک است و باید در موقع استفاده از ان بسیار دقت نمود. این عنصر بسیار برای بافت های بدن به علت جذب اشعه آلفا ضرر دارد.
ماکزیمم حد مجاز برای استفاده از این عنصر فقط 0.03 میکروکوریس است. میزان حد مجاز برای غلظت پولونیم محلول در هوا حدود 2 x 10-11 microcuries/cm3. است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Po
اثرات پولونیم بر روی سلامتی :
پولونیم درتعدادی از آزمایشگاههای هسته ای مورد بررسی قرار گرفته است و به خاطر رادیواکتیویتی بالا و تابش اشعه آلفا، باید روشهای ویژه ای را استفاده کرده و توجهات ویژه ای داشت.
پولونیم 210- تنها بخش دود سیگار است که تنفس آن در جانوران آزمایشگاهی باعث ایجاد سرطان می شود.
نرخ رشد سرطان ریه در بین مردان ازتعداد اندکی در سال 1930 (100000/4 در سال) تا 1 در سال 1980 (100000/72) بالا رفته است علیرغم این که میزان استعمال سیگار 20% کاهش یافته است. اما در همین دوره، میزان پولونیم 210- در شرکت دخانیات آمریکا سه برابر شده است.
وقتی رادون تجزیه می شود، عنصر دختر که از نظر الکتریکی باردار است، به ذرات گرد و غبار متصل می چسبد و به کرکهای اطراف برگهای توتون می چسبد. در نتیجه روی برگها، رسوبی از پولونیم و سرب رادیواکتیو تشکیل می شود. سپس در اثر گرمای شدید سیگار، فلز رادیواکتیو بخار می شود. فیلترهای سیگار، سرطان زاهای شیمیایی را به دام می اندازند که در برابر بخارهای رادیواکتیو بی فایده هستند.
در ریه های یک سیگاری که مدت زیادی است سیگار می کشد، آستری رادیواکتیو با غلظت بسیار بالای رادون ایجاد می شود. این درات تابش می کنند. استعمال دو بسته سیگار در یک روز حدود 1300 میلی گرم ذرات آلفا در سال تابش می کند. در مقایسه در آمریکایی ها، دوز تابش سالانه ناشی از تنفس رادون 200 میلی گرم است. اما دوز تابش در سطح عمل رادون 4 pCi/L است که معادل استعمال 10 سیگار در روز است.
به علاوه، پولونیم 210- محلول است و غلظت بالایی از آن، که بیشتر از حد معمولی رادون است، در بدن چرخش کرده و وارد تمام بافتها و سلولها می شود. حقیقت این است که رادون در خون و ادرار سیگاریها یافت می شود. گردش پولونیم 210- باعث آسیب و تغییرات ژنتیکی می شود و به علاوه در اثر بیماریهایی مانند سرطان کبد و مثانه، زخم معده، سرطان خون، سیروز کبد وبیماریهای قلبی و عروقی، مرگ زودرس رخ می دهد.
اورت کوپ، عنوان کرده که رادیواکتیویتی، باعث ایجاد حداقل 90% از سرطانهای ریوی مربوط به سیگارمی باشد. 30% مرگهای ناشی از سرطان در اثر استعمال سیگار رخ می دهند.
اثرات زیست محیطی پولونیم :
نیروهای زیست محیطی و بیو شیمیایی، که باعث تجمع مواد سمی در سلولهای زنده می شوند، شناخته نشده اند. اگرچه پولونیم به طور طبیعی وجود دارد، اما میزان آن با ورود به آب، غذا، سلولهای زنده و بافتها بیشتر شده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Po در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پولونیم :
عدد اتمی : 84
جرم اتمی : 209
نقطه ذوب : C° 254
نقطه جوش : C° 962
شعاع اتمی : Å 1.53
ظرفیت : 4,2
رنگ : نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 16
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 812.1
شکل الکترونی : Xe6s24f145d106p4
شعاع یونی : Å 2.3
الکترونگاتیوی: 0/2
حالت اکسیداسیون: 4,2
دانسیته : 9.196
گرمای فروپاشی : Kj/mol 60.1
گرمای تبخیر : Kj/mol 60.3
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000043
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 6
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Po-206 8.8 روز
Po-207 5.8 ساعت
Po-208 2.89 سال
Po-209 102.0 سال
Po-210 138.38 روز
Po-211 0.51 ثانیه
Po-212 0.29 میکروثانیه
Po-213 4.0 میکروثانیه
Po-214 163.7 میکروثانیه
Po-215 1.78 میلی ثانیه
Po-216 0.14 ثانیه
Po-218 3.1 دقیقه
اشکال دیگر :
اکسید پولونیم PoO و دی اکسید پولونیم PoO2
دی کلرید پولونیم PoCl2 و تترا کلرید پولونیم PoCl4
منابع : اورانیت و تخریب اورانیم و بدست بشر نیز ساخته شده است .
کاربرد : پولونیم در تنباکو و آلوده کننده ها و سنگ معدن اورانیم یافت می شود . به عنوان پاک کننده فیلم و عامل حرکتی به کار می رود .
پتاسیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است که شدیداًً از لحاظ شیمیایی فعال است.این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . پتاسیم به صورت غیر ترکیبی درطبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر درفلدسپار, میکا و سایر مواد معدنی یافت می شود.از نظر فراوانی در پوسته زمین هفتمین عنصر و در محلولها و اقیانوسها ششمین عنصر می باشد.این عنصر در آبهای معدنی, شورابه ها و رسوبات نمکی نیز یافت می شود.فلز پتاسیم به صورت تجاری از طریق پروسه ترموشیمیایی که در این روش کلرید پتاسیم مذاب با بخار سدیم واکنش داده می شود.این فلز از طریق الکترولیز پتاسیم هیدروکسید مذاب نیز تهیه می شود.
حدود 2.4 % پوسته زمین را از نظر وزنی پتاسیم تشکیل می دهد. بیشتر کانی های پتاسیم نامحلولند و روش به دست آوردن این فلز بسیار مشکل است.
کانی هایی که دارای پتاسیم هستند شامل سیلویت، کارنالایت، لانژبنیت و پلی هالیت می باشند. که این کانی ها در دریاچه های قدیمی و کف دریا و نهشته های گسترده پتاسیم و نهشته های نمکی به دست می آید. معدن پتاس در آلمان، نیومکزیکو، کالیفرنیا و چند ایالت دیگر آمریکا یافت می شود. معدنهای بزرگ پتاس در اعماق زیاد حدود 3000 فوت یافت می شود و پتاسیم همچنین در اقیانوس ها نیز یافت میشود .
پتاسیم به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و از الکترولیز هیدروکسید پتاسیم حاصل می شود. روشهای گرمایی همچنین برای تولید پتاسیم استفاده می شود. مثل روش کاهش ترکیبات پتاسیم با استفاده از ترکیبات CaC2, C, Si, Na .
استفاده عمده پتاسیم و ترکیبات آن در کودهای شیمایی می باشد. پتاشیم عامل ضروری برای رشد و نمو گیاهان است و در بسیاری از خاکها یافت می شود.
ترکیب سدیم و پتاسیم NaK برای انتقال حرارت در حد متوسط استفاده می شود. مهمترین نمکهای پتاسیم که اهمیت ویژه ای دارند عبارتند از هیدروکسید، کربنات، کلرید، کلرات، برومید، یدید، سیانید، سولفات، کرومات و کرومیت.
پتاسیم عنصری بسیار واکنش پذیر و با الکتروپوزیتیوه بالا در بین فلزات است. بعد از لیتیم یکی از سبکترین فلزات به شمار می رود. این عنصر نرم و سبک است به راحتی با چاقو بردیده می شود و رنگ آن تقریباً نقره ای است . این عنصر به سرعت در مجاورت اکسیژن هوا اکسیده می شود و برای جلوگیری از اکسید شدن آن باید این عنصر را در نفت نگهداری کرد. مانند دیگر عناصر گروه آلکانها پتاسیم نیز در آب تجزیه می شود و هیدروژن آزاد می شود. پتاسیم در آب به خودی خود آتش می گیرد. پتاسیم و ترکیبات نمکی آن با شعله بنفش می سوزند.
برا ی عنصر پتاسیم 17 ایزوتوپ شناخته شده است. پتاسیم معمولی ترکیبی از 3 ایزوتوپ است که ایزوتوپ پتاسیم 40 رادیواکتیو می باشد و نیمه عمر آن 1.28 x 109 سال می باشد.
به علت خاصیت رادیواکتیو بودن این عنصر با در موقع کار با آن دقت کرد . قیمت فلز پتاسیم در بازار 40 دلار در هر پوند است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر پتاسيم
اثرات پتاسيم بر سلامتي انسان :
پتاسيم در سبزيجات، ميوه، سيب زميني، گوشت، نان، شير و آجيل وجود دارد. پتاسيم نقش مهمي در سيستم مايعات فيزيکي بدن انسان دارد و به سيستم عصبي بدن کمک ميکند. اگر مقدار پتاسيم در بدن افزايش يابد، ممکن است باعث از کار افتادگي کليه ها شود. همچنين مقدار زياد پتاسيم بر ضربان قلب اثر ميگذارد.
پتاسيم بر تنفس انسان اثر ميگذارد. غبار پتاسيم باعث تحريک چشمها، گوش، گلو، ششها شده، سبب عطسه، سرفه و گلو درد ميشود. مقدار زياد پتاسيم باعث آب آوردگي ريه ها شده و ممکن است منجر به مرگ شود. بر اثر تماس پتاسيم با پوست و چشم، سوختگي شديد اتفاق مي افتد و آسيب دائمي را سبب ميشود.
تاثيرات زيست محيطي پتاسيم :
پتاسيم همراه با نيتروژن و فسفر يکي از ماکرومينرالهاي اصلي براي بقاي گياهان به شمار ميرود. وجود چنين ترکيبي براي سلامت خاک، رشد گياهان و تغذيه جانوران ارزش زيادي دارد. يکي اثرات مهم پتاسيم در گياه، نقشي است که پتاسيم در حفظ فشار اسمزي و اندازه سلول دارد، بنابراين پتاسيم بر فتوسنتز و توليد انرژي اثر ميگذارد، همانطور دي اکسيد کربن بر جابجايي و تورژسانس مواد غذايي در گياه موثر است. به اين ترتيب، بخش قابل توجهي از عنصر شيميايي پتاسيم مورد استفاده براي رشد گياهان است.
نتيجه پايين آمدن پتاسيم در گياه با علائم زير همراه است:
رشد کم، کاهش گلدهي گياه و توليد اندک آن.
سطح بالاي پتاسيم محلول در آب سبب جوانه زني بذرها شده و مانع بيشتر شدن مقدار ساير مواد معدني در گياه شده و کيفيت محصول را پايين مي آورد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر پتاسيم در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پتاسیم :
عدد اتمی:19
جرم اتمی: 39.0983
نقطه ذوب: C°63.7
نقطه جوش : C°759
شعاع اتمی : Å 2.77
ظرفیت: 1+
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 1
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 418.8
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1
شعاع یونی: Å 1.38
الکترونگاتیوی: 0.82
حالت اکسیداسیون: 1
دانسیته: 0.856
گرمای فروپاشی: Kj/mol 89.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 79
مقاومت الکتریکی : Ohm 0.0000000719
گرمای ویژه: J/g Ko 0.757
دوره تناوبی: 4
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 8
چهارمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
K-39 پایدار
K-40 1.28سال
K-41 پایدار
K-42 12.4 ساعت
K-43 22.3 ساعت
اشکال دیگر :
اکسید پتاسیم K2O
هیدرید پتاسیم KH
کلرید پتاسیم KCl
منابع : کانی سیلویت و کارنالیت
کاربرد : در ساخت شیشه ، صابون ، نمک و انواع لنزها به کار می رود . در ساخت کودهای شیمیایی و در کارهای منفجره و در آتشبازی برای ایجاد رنگ بنفش به کار می رود .
روش شناسایی:
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
FP:Flame Photometry
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
این عنصر توسط G.T.Seaborg / A.Ghiorso / R.A.James / L.O. Morgan و در سال 1945 در ایالات متحده آمریکا کشف شد .
آمریکیم چهارمین عنصر بعد از اورانیم در گروه اکتینیدها است. ایزوتوپ 241 این عنصر در سال 1944 از واکنش نوترونی ایزوتوپ پولوتونیم در راکتورهای هسته ای حاصل شد.
این عنصر در حالت تازه بسیار درخشان به رنگ سفید و نقره ای است و آماده سازی این عنصر شبیه پولوتونیم و نپتونیم است. این عنصر بسیار چکش خوارتر از اورانیم و نپتونیم است و در دمای معمولی اتاق تیره می شود. این عنصر بسیار سمی است و در موقع استفاده از آن باید دقت زیادی به عمل آورد. فعالیت اشعه آلفا این عنصر سه بار بیشتر از رادیم است. از ایروتوپ آمریکیم 241 برای منابع سبک اشعه گاما استفاده می شود. همچنین از این عنصر برای ساخت شیشه های رادیواکتیو با ضخامت بالا در صنایع شیشه سازی صفحه تخت و به عنوان منابع یونیزاسیون برای ردیابهای گازی استفاده می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Am
اثرات امریکیم بر روی سلامتی :
امریکیم ترکیبی است که به طور طبیعی به مقداربسیار اندک وجود دارد. این ماده به طور تصادفی و از راه دستگاههای تولید هسته ای منتشر می شود. انسان از راه غذا، تنفس یا تماس پوستی و به خاطر انتشار امریکیم در طی تولیدات اتمی در معرض غلظت بالاتری از امریکیم قرار می گیرد. افرادی که در دستگاههای نیروی اتمی کار می کنند و افرادی که در نزدیکی دستگاههای نیروی اتمی زندگی می کنند، بیشتر با امریکیم تماس دارند.
تابشهای ناشی از امریکیم جذب شده، نخستین عامل ایجاد عوارض و بیماری است. امریکیم بعد از جذب به سرعت در بدن حرکت می کند و مدتی طولانی در استخوانها تجمع می یابد. در طی این تجمع، امریکیم به آهستگی تجزیه می شود و از خود ذرات رادیواکتیو و اشعه ساطع می کند. این اشعه ها باعث تغییر ماده ژنتیکی و سرطان استخوان می شوند.
احتمال آسیب اندامها در اثر تماس با امریکیم بسیار زیاد است زیرا امریکیم طی زمان اندکی در اندامها تجمع می یابد.
اثرات زیست محیطی امریکیم :
امریکیم، یکی از ایزوتوپهای رادیواکتیو مصنوعی است. امریکیم در نتیجه آزمایش جوی سلاحهای اتمی قبل از سال 1963 که این آزمایشها تحریم شد، به مقدار اندکی در خاک وجود دارد. امریکیم حاصل از آزمایش جوی سلاحهای اتمی دهها سال در جو باقی می ماند و در سرتاسر دنیا حرکت م یکند و به آرامی روی زمین می نشیند. ایزوتوپهای آن به آرامیدر محیط تحزیه شده و در نتیجه به گیاهان و جانوران آسیب می رسانند. وقتی جانوران در معرض مقدار زیادی امریکیم قرار داشته باشند، به اندامهایی مانند ریه، کبد و تیروئید آسیب می رسد.
امریکیم موجود در خاکها، به مقدار اندکی وارد گیاهان می شود. معمولا ذرات امریکیم در بخشهایی از گیاه ذخیره می شوند که جانوران آنها را نمی خورند. در ماهی ها مقدار بسیار اندکی امریکیم در گوشت یا دیگر بخشهای خوردنی ساخته می شود و در نتیجه وارد زنجیره غذایی نمی شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Am در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آمریکیم :
عدد اتمی:95
جرم اتمی:239.0522
نقطه ذوب : C°1176
نقطه جوش : C°2607
شعاع فلزی : pm173
ظرفیت:3و4و5و6
رنگ:سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 599.3
شکل الکترونی :Rn5f 7 7s2
شعاع یونی : Å 0.982
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:3و4و5و6
دانسیته : g/cm313.67
گرمای فرو پاشی : Kj/mol14.4
گرمای تبخیر : Kj/mol238.5
مقاومت الکتریکی : Ohm m0.022×106
دوره تناوبی :7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 25
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Am-240 2.1 روز
Am-241 432.7 سال
Am-242 16.0 ساعت
Am-242m 141.0 سال
Am-243 7370.0 سال
Am-244 10.1 ساعت
Am-245 2.1 ساعت
Am-246 39.0 دقیقه
اشکال دیگر :
دی هیدرید آمریکیم AmH2 ، تری هیدرید آمریکیم AmH3
اکسید آمریکیم AmO ، تری اکسید آمریکیم Am2O3 ، دی اکسید آمریکیم AmO2
دی کلرید آمریکیم AmCl2 ، تری کلرید آمریکیم AmCl3
منابع : بدست بشر ساخته شده است .
آلومینیم فلزی چکش خوار و نرم به رنگ سفید-نقره ای است و ساختار بلورین مکعبی دارد . این عنصر در سال 1825 توسط Hans Christian Oersted دانشمند دانمارکی کشف گردید . اگر چه فراوان ترین فلز در پوسته زمین است( حدود 8% وزنی) اما به صورت غیر ترکیبی وجود ندارد و از اجزاء سنگهای معدنی از جمله خاک رس، بوکسیت، میکا، فلدسپار، کریولیت و همچنین الکترولیز بوکسیت بدست می آید . آلومینیم به صورت تجاری از طریق پروسه Hall-Heroult تهیه می شود.
روش بدست آوردن این فلز الکترولیز اکسید آلومینیم محلول در فلورید سدیم و آلومینیم است که این روش در سال 1886 توسط Hall در آمریکا کشف شد. سنگ کریولیت یا فلورید سدیم و آلومینیم طبیعی در گرینلند یافت می شود که کاربرد زیادی ندارد اما در عوض به جای کریولیت مخلوط مصنوعی را از سدیم و آلومینیم و فلورید کلسیم درست می کنند که در تجارت کاربرد دارد.
آلومینیم از خاک رس وجود دارد اما از نظراقتصادی استحصال آلومینیم از خاک رس مقرون به صرفه نمی باشد. آلومینیم فراوانترین فلز در پوسته زمین است و حدود 8.1 % میزان آن است اما به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود. آلومینیم همچنین در گرانیت و خیلی از کانی های دیگر پیدا می شود.
آلومینیم خالص دارای رنگ نقره ای سفید است و محصول فراوری شده آن دارای خصوصیات آلی است. این فلز سبک و خصوصیات مغناطیسی ندارد و غیر رسانای جریان برق است و دومین فلز از نظر چکش خواری است و ششمین فلز از نظر مفتول پذیری است.
کاربرد این فلز برای ظروف آشپزخانه کاربرد زیادی دارد برای تزئین خارجی بناهای ساختمانی نیز به کار می رود و کاربرد زیادی در صنایع به علت خصوصیات سبکی و مقاوت بالا دارد.
اگرچه رسانایی الکتریکی این عنصر 60 درصد مس است اما در صنایع انتقال خطوط الکتریکی به علت سبکی وزن کاربرد دارد. آلومینیوم خالص فاقد استحکام و بسیار انعطاف پذیر است. اما آلیاژ این عنصر با عناصر مس و منیزیم و سیلیسیم و منگنز و دیگر عناصر کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد.
این آلیاژها نقش بسیار اساسی در ساخت هواپیماها و راکتورها دارند. آلومینیم در خلا تبخیر می شود و فرمهای مختلف این عنصر کاربردهای مختلفی داردند مثلاٌ به عنوان پوشش صیقلی برای نور مرئی و اشعه گرمایی دارد. این پوشش ها به صورت یک لایه نازک جسم را از اکسید شدن جلوگیری می کند . از پوشش آلومینیمی برای آیینه تلسکوپها و ساخت کاغذهای تزئینی و اسباب بازی ها و قوطی ها استفاده می شود.
ترکیبات مهم آلومینیم عبارتند از اکسید و سولفات آلومینیم و سولفات آلومینیم محلول در پتاسیم . اکسید آلومینیم در یاقوت سرخ و یاقوت کبود و کرندوم و سنگ سمباده یافت می شود که این اکسید برای ساخت شیشه و کارخانه ها استفاده می شود . یاقوت سرخ و کبود مصنوعی برای اشعه لیزر نور همدوس کاربرد دارد.
اثرات آلومينيم بر سلامتي انسان :
آلومينيم فلزي است که بسيار مورد استفاده قرار ميگيرد و همچنين يکي از فراوانترين ترکيباتي است که در پوسته زمين وجود دارد. با توجه به اين موارد، آلومينيم عنصر مظلومي است. اما زمانيکه غلظت آلومينيم در محيط افزايش مي يابد، اثرات شديدي بر سلامت انسان ميگذارند. شکل محلول در آب آلومينيم اثرات خطرناکي را سبب ميشود، به ذراتي از آلومينيم که در آب حل شده اند، ذرات يوني گفته ميشود. اين گونه يونها در محلول آلومينيم يافت ميشوند و همراه با ساير يونها وجود دارند به عنوان مثال، کلريد آلومينيم.
در بيشتر اوقات مقدار آلومينيم غذا افزايش پيدا ميکند. راههاي ديگري که سبب افزايش مقدار آلومينيم ميشود تنفس کردن و تماس پوستي آلومينيم است. اگر فردي براي مدت زمان طولاني در تماس با غلظت زيادي از آلومينيم باشد علايم زير در وي بروز پيدا ميکند:
سيستم عصبي مرکزي آسيب ميبيند.
سبب جنون ميشود.
فرد حافظه خود را از دست ميدهد.
باعث سستي و بيحالي ميشود.
باعث لرز شديد و تشنج ميگردد.
آلومينيم در محيطهاي کاري به خصوص معادن در صورت حضور آب و مخلوط شدن با آن خطرناک است. افرادي که در کارخانه هاي فرآوري آلومينيم کار ميکنند، دچار مشکلات تنفسي ميشوند زيرا اين گونه افراد غبار آلومينيم تنفس ميکنند. همچنين آلومينيم براي بيماران کليوي در هنگامي که عمل دياليز را انجام ميدهند و ممکن است آلومينيم وارد بدن آنها شود، خطراتي را به دنبال دارد.
تنفس آلومينيم يا پودر اکسيد آلومينيم باعث تصلب ريه ها و آسيب به ششها ميشود. اين بيماري تحت نام Shaver’s Disease خوانده ميشود. در اين حالت ممکن است آلومينيم با سيليسيم و اکسيد آهن موجود در هوا نيز واکنش داده و باعث بيماري آلزايمر شود.
اثرات آلومينيم بر محيط زيست :
اثرات آلومينيم توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است، زيرا باعث اسيدي شدن ميشود. آلومينيم ممکن است در گياهان انباشته شود و در جانوراني که از گياهان تغذيه ميکنند سبب بروز بيماري شود.
مقدار آلومينيم در درياچه هاي اسيدي بسيار بالا است. در اين درياچه ها تعداد ماهي ها و دوزيستان کاهش مي يابد زيرا يونهاي آلومينيم با پروتئينهاي موجود در آبشش ماهي ها و جنين قورباغه ها واکنش ميدهد.
غلظت بالاي آلومينيم نه تنها بر ماهي ها اثر ميگذارد، بلکه بر پرندگان و ساير جانوران که از ماهي وحشرات آلوده تغذيه ميکنند و جانوراني که در هواي حاوي آلومينيم تنفس ميکنند، اثر ميگذارد. اثر مصرف ماهي هاي آلوده بر پرندگان به گونه اي است که پوست تخم آنها نازک ميشود و جوجه هاي با وزن کم متولد ميشوند. اثر تنفس آلومينيم بر جانوران مشکلات تنفسي، کمبود وزن و کاهش فعاليت ميباشد.
اثر منفي ديگري که آلومينيم بر محيط زيست دارد، اين است که يونها با فسفات واکنش ميدهد. واکنش يونها با فسفات باعث کمبود فسفات در ارگانيسمهاي آبي ميشود.
درياچه هاي اسيدي و هوا فقط آلومينيم زياد ندارند، بلکه آبهاي زيرزميني که از خاکهاي اسيدي عبور ميکنند هم داراي مقدار زيادي آلومينيم هستند. علائم بسيار زيادي وجود دارد که آلومينيم ميتواند به ريشه درختاني که در آبهاي زيرزميني قرار دارند، آسيب ميرساند.
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آلومینیم :
عدد اتمی: 13
جرم اتمی: 26.98154
نقطه ذوب : C°660/32
نقطه جوش : C°2467
شعاع اتمی : Å 143/1pm
ظرفیت: 3+
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 3
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 577.5
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2p1
شعاع یونی : Å: 0.535
الکترونگاتیوی: 1.61
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته : 2.7 g/cm3
گرمای فروپاشی : Kj/mol 10.79
گرمای تبخیر : Kj/mol 293.4
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000265
گرمای ویژه: J/g Ko 0.9
دوره تناوبی: 3
شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Al-26 730000.0 سال
Al-27 پایدار
Al-28 2.3 دقیقه
اشکال دیگر :
اکسید آلومینیم Al2O3
هیدرید آلومینیم AlH3
کلرید آلومینیم AlCl3 و هگزا کلرید آلومینیم Al2Cl6
منابع : کانی بوکسیت
کاربرد : لوازم آشپزخانه ، ساخت دکوراسیون ، رسانای الکتریسیته ( به میزان کمتر ازمس ) .آلیاژآلومینیم با فلزات بادوام نظیر منیزیم ، مس ، منگنز ، آن رادر ساخت هواپیما و موشک قابل استفاده می کند . ; ;
تیتانیم عنصری فلزی است که رنگ سفید- نقره ای براق دارد . این عنصر در سال 1791 توسط William Gregor دانشمند انگلیسی کشف گردید . در زیرC°880 ساختار بلورین هگزا گونال دارد و بالای این دما تبدیل به ساختار مکعبی می شود. این فلز بسیار سخت است و دانسیته پایینی دارد.این فلز خاصیت چکش خواری دارد.ترکیبات تیتانیم به صورت وسیعی در طبیعت توزیع شده است.روتیل، دی اکسید طبیعی تیتانیم و ایلمینیت که علاوه بر تیتانیم شامل آهن واکسیژن نیز می باشد دو منبع اصلی تیتانیم هستند.یک روش تهیه این فلز شامل عبور کلر از روی ایلمنیت یا روتیلی است که باکربن تا نقطه قرمز شدن حرارت دیده. تیتانیم تترا کلریدی که تشکیل می شود با تقطیر جزء به جزء خالص می شود وسپس با منیزیم مذاب در دمای C°800 در اتمسفری از آرگن احیاء می شود.
تیتانیم ناخالص در سال 1887 توسط نیلسون و پترسون به دست آمد. و فلز خالص آن در سال 1910 توسط گرما دادن به ترکیب تترا کلرید تیتانیم با سدیم در بمبهای فولادی به دست آمد.
تیتانیم در شهابسنگها و خورشید وجود دارد. سنگهای بدست آمده از ماموریت آپولو 17 در ماه حدود 12.1 درصد اکسید تیتانیم داشته است. باندهای اکسید تیتانیم در طیف سنجی از مدل M ستاره ها میزان بالایی را نشان داده است. این عنصر از نظر فراوانی نهمین عنصر در پوسته زمین به حساب می آید. تیتانیم معمولاً از سنگهای آتشفشانی و رسوبات حاصل از آنها به دست می آید.
این عنصر در کانیهای روتیل، ایلمینیت و اسفن و تیتانس و در نهشته های آهنی نیز وجود دارد. تیتانیم در خاکسترهای زغالسنگ ، در گیاهان و در بدن انسان وجود دارد. این عنصر در آزمایشگاه توسط واکنش تتراکلرید تیتانیم با منیزیم به دست می آید. این روش برای تولیدات بشتر فلز تیتانیم نیز استفاده می شود. تیتانیم می تواند توسط تجزیه یدی تصفیه شود.
تیتانیم خالص فلزی درخشنده و به رنگ سفید است. دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی می باشد. این عنصر که در هوا می سوزد تنها عنصری است که در نیتروژن هم می سوزد. تیتانیم در برابر اسید هیپوکلریک و اسید سولفوریک رقیق و بیشتر اسیدهای آلی و گاز کلرو محلولهای کلری مقاوم است.
تیتانیم طبیعی از بمباران مواد رادیواکتیو با دوترونها حاصل می شود. این تشعشعات رادیو اکتیوی بیشتر پوزیترونها و اشعه های گاما با قدرت بالا هستند. فلز تیتانیم از نظر فیزیولوژی بی اثر است. تیتانیم می تواند در دمای برافروختگی با اکسیژن و در دمای 550 درجه سانتیگراد با کلر ترکیب شود. زمانی که دی اکسید تیتانیم خالص است سطح آن بسیار براق می شود و حتی میتواند بیشتر از الماس خاصیت انعکاس نور دارد.
تیتانیم طبیعی شامل 5 ایزوتوپ است که جرم اتمی آن از 46 تا 50 در تغییر است. همه این عناصر پایدار هستند. هشت ایوتوپ دیگر این عنصر ناپایدار هستند.
مهمترین آلیاژهای عنصر تیتانیم با آلومینیم ، مولیبدن، منگنز، آهن و دیگر فلزات است.
ترکیبات تیتانیم به علت سبکی وزن و مقاومت بالا در برابر تغییردما ، بیشتر برای ساخت هواپیماها و گلوله ها به کار می رود. تیتانیم فلزی است که مثل فولاد سخت و محکم است اما 45 % از فولاد سبکتر است.
این عنصر دارای مقاومت بالا است به همین دلیل برای استفاده درآب دریا و برای پروانه هواپیما و کشتی، بادبانها و قطعات یدکی کشتیها استفاده می شود. این عنصر به صورت مصنوعی ساخته می شود و زمانی که مصنوعی باشد برای استفاده جواهرات مورد استفاده قرار می گیرد. درخشش یاقوت کبود و یاقوت سرخ به علت وجود اکسید تیتانیم در ترکیب آنها می باشد.
دی اکسید تیتانیم به طور وسیعی برای استفاده رنگهای ساختمانی و رنگهای هنری کاربرد دارد و این استفاده به علت خاصیت پوشش قوی است که دارد. دی اکسید تیتانیم یک ماده رنگی است که در این مورد استفاده وسیعی دارد. تیتانیم رنگی منعکس کننده خوبی برای اشعه مادون قرمز می باشد و برای رصد خورشید در زمانی که در اثرگرما دید ضعیف باشد، نیز استفاده می شود. تترا کلرید تیتانیم در صنعت شیشه نیز کاربرد دارد.
قیمت فلز تیتانیم خالص 99.95% میزان 100 دلار در پوند است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر تيتانيم
اثرات تيتانيم بر سلامتي انسان :
ميزان سمي بودن تيتانيم به صورت عنصري و اکسيد تيتانيم اندک است. موشهاي آزمايشگاهي که خاکسترهاي تيره رنگي را طي تنفس وارد بدن خود کرده اند، معمولاً در بدن خود مقداري اکسيد تيتانيم دارند. تاثير اکسيد تيتانيم تاثير اندکي بر ششهاي انسان دارد.
تاثير مقدار زياد پودر تيتانيم: تنفس غبار تيتانيم باعث گرفتگي و درد سينه، سرفه و مشکلات تنفسي ميشود. اگر اکسيد تيتانيم با پوست و چشم تماس پيدا کند، باعث تحريک ميگردد. تنفس، تماس پوستي و چشمي راههاي ورود اکسيد تيتانيم به بدن انسان است.
سرطانزايي: آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC)، اکسيد تيتانيم را در گروه سوم طبقه بندي کرده است.
تاثيرات زيست محيطي تيتانيم :
تيتانيم عنصري است که اثرات سمي آن اندک ميباشد.
تاثيرات زيست محيطي خاصي از تيتانيم گزارش نشده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر تيتانيم در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تیتانیم :
عدد اتمی: 22
جرم اتمی: 47.867
نقطه ذوب : C°1660
نقطه جوش : C°3287
شعاع اتمی : Å 2.0
ظرفیت: 2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 4
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 6.82
شکل الکترونی: 1s22s2p63s23 p63d24s2
شعاع یونی : Å 0.605
الکترونگاتیوی: 1.54
حالت اکسیداسیون: 4
دانسیته: 1.55
گرمای فروپاشی: Kj/mol 15.45
گرمای تبخیر : Kj/mol421
مقاومت الکتریکی: Ohm m: 0.00000042
گرمای ویژه: J/g Ko 0.52
دوره تناوبی:4
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 10
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ti-44 52.0 سال
Ti-45 3.07 ساعت
Ti-46 پایدار
Ti-47 پایدار
Ti-48 پایدار
Ti-49 پایدار
Ti-50 پایدار
Ti-51 5.76 دقیقه
اشکال دیگر :
دی اکسید تیتانیم TiO2 ، تری اکسید دی تیتانیم Ti2O3 و اکسید تیتانیم TiO
هیدرید تیتانیم TiH2
تری کلرید تیتانیم TiCl3 ، دی کلرید تیتانیم TiCl2 و تترا کلرید تیتانیم TiCl4
منابع : کانی های ایلمنیت و روتیل
کاربرد : به عنوان اسیدی پایدار و قوی در بسیاری از آلیاژکاری ها به کار می رود . دی اکسید تیتانیم دارای رنگ سفیدی است که برای پوشش دیوار به کار می رود . در موتور هواپیما و در وسایلی که فلز سبک لازم دارد استفاده می شود . همچنین در درصنایع رنگ سازی ، لاستیک سازی ، فولاد سازی نیز استفاده می شود .
روش شناسایی:
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES :Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
قلع عنصری فلزی به رنگ سفید ـ نقره ای است که بالای C°2/13 ساختار بلورین تترا گونال و بالاتر ازC° 161 ساختار اورترومبیک دارد . در زیرC°2/13 قلع خالص تبدیل به پودر خاکستری رنگ می شود. قلع به ندرت به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت می شود. معمولاً در کانیهای کاستریت و استانین یافت می شود.این فلز به عنوان یک عنصر توسط Lavoisier شناسایی شد.
این عنصر از مدتها قبل شناخته شده بود. این عنصر به طور عمده در کانی کاسیتریت یا اکسید قلع یافت می شود. از مهمترین منابع قلع در دنیا می توان کشورهای مالاریا، بولیوی، اندونزی، زئیر، تایلند و نیجریه را نام برد. آمریکا از تولید کنندگان قلع در دنیا به شمار نمی آید اگرچه که مقادیری از این عنصر در کالیفرنیا و آلاسکا پیدا شده است. قلع از احیا زغال در کوره های انعکاسی تولید می شود.
قلع معمولی ترکیبی از 9 ایزوتوپ پایدار است. و 18 عنصر ناپایدار دیگر از این عنصرنیز شناخته شده است. این عنصر دارای خاصیت مفتول پذیر و چکش خوار است و ساختار کریستالی عالی دارد.
این عنصر دارای دو آلوتروپی با فشار نرمال در طبیعت می باشد. قلع آلفا دارای ساختار کوبیک و به رنگ خاکستری که در دمای 13.2 درجه به رنگ سفید تغییر پیدا می کند و قلع بتا که به فرم معمولی فلز قلع بتا گفته می شود. قلع بتا به رنگ سفید است و دارای ساختار مولکولی تتراگونال است که در صورت سرما دادن به این عنصر رنگ عنصر از سفید به خاکستری تغییر پیدا می کند. این تغییرات در نتیجه ناخالصی هایی است که در قلع مثل آلومینیم و روی وجود دارد و می توان با اضافه کردن آنتیموان و بیسموت از این تغییر جلوگیری نمود. تغییر حالت قلع از آلفا به بتا به عنوان قلع آفت زده نامیده می شود.
آلیاژهای قلع کاربردهای زیادی دارند. از این آلیاژها برای لحیم کاری قلع، فلز چاپ، فلز ذودگداز، آلیاژ پیوتر pewter ترکیب قلع و سرب، مفرغ، فلز یاطاقان، فلز سفید، آلیاژ ریخته گری، فسفر برنزاستفاده می شود. قلع با آب مقطر و آب شیر واکنش نمی دهد ولی با اسیدهای قوی و بازها و نمکهای اسیدها واکنش می دهد. اکسیژن به واکنشهای قلع با دیگر عناصر سرعت می بخشد. وقتی این عنصر گرم می شود در هوا به فرم Sn2 در می آید. که اسید ضعیفی به فرم نمکهای استانات با اکسیدها تولید می کند. از مهمترین ترکیبات این عنصر با ترکیب با کلرید است. نمکهای قلع برای تولید پوششهای رسانای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
همچنین آلیاژ قلع – نیوبیم در درجه حرارتهای پایین فوق رسانا است. این ترکیب برای ساخت رساناهای مغناطیسی و تولید میدانهای مغناطیسی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این ترکیب برای ساخت سیمهای قلع – نیوبیوم با وزن کم و تولید میدانهای مغناطیسی برای باتری ها به کار می رود.
مقدار کمی قلع در غذا برای انسان بی خطر است. در کشور آمریکا توافق شده است که میزان 300 میلی گرم بر یک کیلوگرم قلع در غذاها به کار رود. بعضی از ترکیبات قلع در آفت کشها کاربرد دارد و در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.
در طی 25 سال گذشته قیمت قلع تغییرهای زیادی کرده است و از 50 سنت درپوند اخیراً به حدود 4 دلار در پوند رسیده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر قلع
اثرات قلع بر روی سلامتی :
قلع عمدتا در مواد آلی مختلف وجود دارد. پیوندهای قلع آلی، خطرناک ترین نوع قلع برای انسان محسوب می شوند. علیرغم این خطرات قلع در صنایع مختلفی نظیر صنعت نقاشی و پلاستیک سازی و در کشاورزی به عنوان آفت کش به کار می روند. علیرغم مضرات قلع، کاربردهای قلع آلی هنوز در حال افزایش است.
اثرات قلع آلی متفاوتند. این اثرات بستگی به نوع ماده موجود و جانداری که آن را مورد استفاده قرار داده بستگی دارد. خطرناک ترین نوع قلع آلی برای انسان، تری اتیل قلع می باشد. طول پیوندهای هیدروژن این ماده نسبتا کوتاه است. وقتی پیوندهای هیدروژن در قلع بلندتر باشد، برای سلامت انسان مضر نخواهد بود. انسان از طریق غذا، تنفس و پوست قلع را جذب می کند.
جذب قلع در طولانی مدت اثرات زیر را به همراه دارد:
-سوزش چشم و پوست
-سردرد
-شکم درد
-بیماری و سرگیجه
-اختلال در تنفس
-اختلال در دفع ادرار
اثرات دراز مدت آن عبارتند از:
-افسردگی
-آسیب کبد
-اختلال سیستم ایمنی
-اختلالات کروموزومی
-کاهش تعداد گلبولهای قرمز خون
-آسیب مغز(خشم، ناهنجاری خواب، فراموشی و سردرد)
اثرات زیست محیطی قلع :
قلع به صورت اتمی یا ملکولی خیلی سمی نیست. شکل سمی قلع، قلع آلی است. ترکیات قلع آلی مدت زمانی طولانی در محیط باقی می مانند. این ترکیبات بسیار مقاوم هستند و به راحتی تجزیه نمی شوند. بعضی از میکروارگانیسمها، ترکیبات قلع آلی را تجزیه می کنند و این قاده سالیان متمادی در خاک می ماند. به این علت، غلظت قلع آلی زیاد می شود.
وقتی قلع آلی جذب ذرات گل و لای می شود، در سیستمهای آبی پخش می شود. این قلع، به اکوسیستمهای آبی آسیب زیادی می رساند زیرا برای قارچها، جلبکها و فیتوپلانکتونها بسیارسمی است. فیتوپلانکتون، در اکوسیستمهای آبی عضو بسیار مهمی است و اکسیژن لازم برای جانداران دیگر را تامین می کند. به علاوه در زنجیره غذایی آبیان هم نقش مهمی دارد.
سمیت انواع مختلف قلع آلی، بسیار متفاوت است. تری بوتیلین قلع، برای ماهی ها و قارچها سمی ترین ترکیب است. در حالی که تری فنیل قلع، برای فیتوپلانکتونها مضرتر می باشد. قلع آلی رشد، تولید مثل، سیستمهای آنزیمی و الگوی تغذیه جانداران آبزی را مختل می کند. این ماده عمدتا در لایه بالایی آب وجود دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر قلع در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر قلع :
عدد اتمی: 50
جرم اتمی: 118.69
نقطه ذوب : C° 231.93
نقطه جوش : C° 2602
شعاع اتمی : Å 1.72
ظرفیت: 2و4
رنگ: خاکستری نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 14
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 708.6
شکل الکترونی: 5s24d105p2
شعاع یونی: Å 0.69
الکترونگاتیوی: 1.96
حالت اکسیداسیون: 2و4
دانسیته: 7.31
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.029
گرمای تبخیر : Kj/mol 295.8
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000109
گرمای ویژه: J/g Ko 0.227
دوره تناوبی:5
درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 4
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sn-112 پایدار
Sn-113 115.1 روز
Sn-114 پایدار
Sn-115 پایدار
Sn-116 پایدار
Sn-117 پایدار
Sn-117m 13.6 روز
Sn-118 پایدار
Sn-119 پایدار
Sn-119m 293.0 روز
Sn-120 پایدار
Sn-121 1.12 روز
Sn-121m 55.0 سال
Sn-122 پایدار
Sn-123 129.2 روز
Sn-123m 40.1 دقیقه
Sn-124 پایدار
Sn-125 9.63 روز
Sn-125m 9.5 دقیقه
Sn-126 100000.0 سال
اشکال دیگر :
تترا هیدرید قلع SnH4 و هگزا هیدرید قلع Sn2H6
اکسید قلع SnO و دی اکسید قلع SnO2
دی کلرید قلع SnCl2 و تترا کلرید قلع SnCl4
منابع : سنگ معدن کاسیتریت
کاربرد : فلز قلع به صورت عنصری خالص کاربرد چندانی ندارد و معمولاً به صورت آلیاژ بکارمی رود . به عنوان پوشش داخلی قوطی کنسرو ، در سولدر (33%Sn:67%Pb) ، برنز (20%Sn:80%Cu) و مفرغ به کار می رود . فلورید قلع ترکیبی است که در برخی از خمیر دندانها به کار می رود . در ساخت مواد هادی مغناطیس نیز به کار می رود . همچنین در لحیم کاری نیز بکار می رود .
روش شناسایی:
ES:Emission Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
MS:Mass Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
COL: Colorimetry
نیوبیم صیقلی ، سفید ، نرم و فلزی رسانا است . و زمانی که در معرض هوا در دمای اتاق قرار می گیرد رنگ مایل به آبی به خود می گیرد و در درجه حرارت بالا اکسید می شود . این عنصر در سال 1801 توسط Charles Hatchet دانشمند انگلیسی کشف گردید .
این فلز اولین بار توسط Blomstrand از واکنش کلرید نیوبیم با هیدروژن اتمسفر توسط گرما تولید شد.
این عنصر در کانی های نیوبیت ، تانتالیت- نیوبیت، پاروکلر و یوزنیت یافت می شود. نهشته ها و معادن بزرگ نیوبیم در کربناتیتها که از اجزا تشکیل دهنده کانی پاروکلر هستند پیدا می شود. ذخایر پهناور نیوبیم در کانادا، برزیل، نیجریه، زئیرو روسیه یافت می شود.
نیوبیم ، نرم و دارای خاصیت مفتول شدن است و این عنصر در دمای 200 درجه در مجاورت هوا اکسید می شود و در درجه حرارت متوسط به عنوان یک عامل حفاظتی عمل می کند.
نیوبیم در جوشکاری های قوسی برای تثبیت درجه فولاد ضدزنگ استفاده می شود. نیوبیم در مقیاس بزرگ برای سیستمهای پیشرفته هوا مثل سیستم Geminiکابرد دارد. این عنصر دارای خصوصیات فوق رسانا می باشد سیمهای ترکیبی نیوبیم – زیرکونیم دارای خاصیت مغناطیسی قوی است که میدان مغناطیسی شدید دارد. کاربرد این نوع از نیوبیم در تولید نیروی الکتریکی قوی است. نیوبیم همچنین در جواهرسازی کاربرد دارد.
هجده نوع ایزوتوپ برای نیوبیم شناخته شده است. این فلز می تواند از تانتالیم توسط روشهای مختلف جداسازی شود.
قیمت فلز نیوبیم با خلوص 99.5 درصد حدود 75 دلار در یک پوند است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر نيوبيوم
اثرات نیوبیم بر روی سلامتی :
نیوبیم، به ویژه وقتی استنشاق شود، در ریه و در وهله بعد در استخوانها باقی می ماند. نیوبیم با کلسیم واکنش داده و بهعنوان فعال کننده سیستم آنزیمی عمل می کند. در جانوران آزمایشگاهی، استنشاق 40 میلی گرم در مترمکعب نیترید و/یا پنتاکسید نیوبیم باعث زخم شدن ریه ها می شود.
اثرات زیست محیطی نیوبیم :
نیوبیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر نيوبيوم در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیوبیم :
عدد اتمی: 41
جرم اتمی:92.90638
نقطه ذوب : C° 24.77
نقطه جوش : C° 4744
شعاع اتمی : Å 2.08
ظرفیت: 3و5
رنگ: خاکستری متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:5
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 652.1
شکل الکترونی: Kr]5s14d4]
شعاع یونی : Å 0.69
الکترونگاتیوی: 1.6
حالت اکسیداسیون: 5و3
دانسیته:8.570
گرمای فروپاشی : Kj/mol 26.4
گرمای تبخیر : Kj/mol 696.6
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000144
گرمای ویژه: J/g Ko 0.26
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 12
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Nb-90 14.6 ساعت
Nb-91 700.0 سال
Nb-91m 62.0 روز
Nb-92 3.6E7 سال
Nb-92m 10.13 روز
Nb-93 پایدار
Nb-93m 16.1 سال
Nb-94 20000.0 سال
Nb-94m 6.26 دقیقه
Nb-95 34.97 روز
Nb-95m 3.61 روز
Nb-96 23.4 ساعت
Nb-97 1.23 ساعت
Nb-97m 58.1 ثانیه
اشکال دیگر :
هیدرید نیوبیم NbH و دی هیدرید نیوبیم NbH2
اکسید نیوبیم NbO ، دی اکسید نیوبیم NbO2 و پنتا اکسید دی نیوبیم Nb2O5
تری کلرید نیوبیم NbCl3 ، تترا کلرید نیوبیم NbCl4 و پنتا کلرید نیوبیم NbCl5
منابع : کانی کلمبیت
کاربرد : برای تهیه آلیاژهای فولاد ضد زنگ ، راکتورهای اتمی ، جت ، موشک ، ابزار برش ، خط لوله و ریلهای جوش خوردنی مورد استفاده قرار می گیرد .
نیتروژن عنصر شیمیائی غیر فلزی با الکترونگاتیویته 3 است که در جدول تناوبی با نشانه N مشخص می شود و دارای عدد اتمی 7 می باشد . این گازدر سال توسط Daniel Rutherford از کشور اسکاتلند کشف گردید و 78% ترکیبات اتمسفر را شکل می دهد این گاز از مایع سازی هوا و گرم کردن NaN3 بدست می آید .
2.6 درصد از ترکیب سیاره بهرام را نیتروژن تشکیل می دهد. از دیگر منابع نیتروژن اتمسفر است که نیتروژن گازی را از جو می توان با روشهای مایع شدن و تقطیر جز به جز به دست آورد. نیتروژن در همه سیستمهای حیاتی و همه ترکیبات زیستی یافت می شود.
یک شیمیدان فرانسوی به نام Antoine Laurent Lavoisier اشتباهاً نام ازت را به معنی مرده یا بدون حیات روی نیتروژن گذاشت. به هر حال ترکیبات نیتروژن در غذاها، مواد آلی، کودها، مواد سمی و مواد منفجره یافت می شود. نیتروژن گاز بی رنگ، بی بو، و در حالت عادی بی اثر است. نقطه جوش آن 195.80 درجه است. این گاز می تواند توسط واکنش آب و نیتریت آمونیوم تولید شود. نیترات سدیم و نیترات پتاسیم از تجزیه ترکیبات آلی حاصل می شود. نیترات پتاسیم در مناطق خشک دنیا برای استفاده کودهای ازتی یافت می شود. از دیگر ترکیبات نیتروژن آلی اسید نیتریک، آمونیاک، سیانیدها و اکسیدهای نیتروژن هستند.
چرخه نیتروژن یکی از مهمترین فرایندها در طبیعت برای ارگانیسمهای زند ه است. این چرخه باکترهای نیتروژن دار را به نیتروژن گازی تبدیل می کند. نیتروژن و ترکیبات پروتئینی نقش تعیین کننده در حیات انسانها را دارند.
آمونیاک یکی از مهمترین ترکیبات نیتروژن است. که توسط فرایندهای هابر تولید می شود. گاز طبیعی متان در واکنش دی اکسید کربن و هیدروژن گازی در دو مرحله حاصل می شود. هیدروژن گازی و نیتروژن گازی در فرایند هابر تولید آمونیاک می کنند. این گاز بیرنگ دارای بوی تیز است و به آسانی به مایع تبدیل می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر نيتروژن
اثرات نيتروژن بر سلامتي انسان :
مقدار مولکولهاي نيتروژن در هوا زياد است. نيتروژن در آب و خاک به صورت نيترات و نيتريت پيدا ميشود. کليه اين مواد بخشي از چرخه نيتروژن به حساب مي آيند، اگر چه همه اين اشکال نيتروژن با يکديگر در ارتباط هستند.
انسان خصوصيات نيترات و نيتريت طبيعي را تغيير داده است. اين تغييرات بالاخص در کودهاي شيميايي نيتروژن دار اتفاق افتاده است. شرکتهاي صنعتي با نيتروژني که توليد ميکنند ميزان نيترات و نيتريت خاک و آب را که نتيجه چرخه نيتروژن ميباشند را تغيير ميدهند. به دليل اين فعاليتها غلظت نيترات در آب آشاميدني افزايش مي يابد.
نيتراتها و نيتريتها بر سلامت انسان تاثير دارند. اين اثرات عبارت هستند از:
واکنش با هموگلوبين خون، اين امر باعث کاهش توانايي خون براي انتقال اکسيژن ميشود (نيتريت).
عملکرد غده تيروئيد را کاهش ميدهد (نيتريت).
سبب کمبود ويتامين A ميشود (نيتريت).
nitrosamines از عوامل عمده ايجاد کننده سرطان محسوب ميشوند (نيتراتها و نيتريتها).
از نقطه نظر متابوليسمي، اکسيد نيتروژن نسبت به عنصر شيميايي نيتروژن به تنهايي از اهميت بيشتري برخوردار است. در سال 1987، Salvador Moncada کشف کرد که اکسيد نيتروژن براي آرامش عضلات بدن بسيار حياتي است و امروزه ميدانيم که اکسيد نيتروژن در سيستم قلبي – عروقي، سيستم ايمني، سيستم عصبي مرکزي و سيستم عصبي جانبي وجود دارد. آنزيم توليد کننده اکسيد نيتروژن، synthase اکسيد نيتروژن ناميده ميشود و در مغز انسان به مقدار زياد وجود دارد.
اگر چه اکسيد نيتروژن دوره عمر کوتاهي دارد، ليکن ميتواند به اجزاي تابع خود تبديل شود.
اثرات زيست محيطي نيتروژن :
انسان با فعاليتهايي که انجام داده است باعث تغيير مقدار نيتريت و نتيرات در طبيعت گشته است. عمده ترين عامل افزايش مقدار نيترات و نيتريت در محيط زيست کودهاي شيميايي هستند. فرآيند احتراق سبب افزايش نيترات و نيتريت ميشود، زيرا بخارات متصاعد شده از اکسيدهاي نيتروژن در محيط زيست به نيترات و نيتريت تبديل ميشوند.
طي توليدات شيميايي، نيترات و نيتريت تشکيل ميشوند و براي کنسرو کردن مواد غذايي مورد استفاده قرار ميگيرند. همين مسئله سبب افزايش غلظت ترکيبات نيتروژن در آبهاي سطحي و زيرزميني و به تبع آن در غذا ميشود.
افزايش پيوندهاي نيتروژني در محيط زيست سبب اثرات متنوعي ميشود. يک، تنوع در پيوند شيميايي باعث تغيير در ترکيب شيميايي گونه هاي مختلف موجودات زنده ميگردد. ثانياً نيتريت اثرات مختلفي بر زندگي انسان و جانوران ميگذارد. غذاي غني از ترکيبات نيتروژن سبب کاهش انتقال اکسيژن خون شده و عواقب وخيمي براي گله هاي گاو دربردارد.
با افزايش غلظت نيتروژن مشکلاتي در غده تيروئيد رخ ميدهد و همچنين مقدار ذخيره ويتامين A کاهش مي يابد. در معده و روده جانوران نيترات به nitrosamines تبديل ميشود و يک ماده خطرناک سرطانزا را توليد ميکند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر نيتروژن در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیتروژن :
عدد اتمی:7
جرم اتمی: 14.00674
نقطه ذوب : C°-210.0
نقطه جوش: C°-195.7
شعاع اتمی : Å 0.75
ظرفیت:5
رنگ: بی رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 15
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1402.3
شکل الکترونی: 1s2 2s22p3
الکترونگاتیوی: 2.55
حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4
دانسیته: 2.26
گرمای تبخیر : Kj/mol 355.8
مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.37×10- 5
گرمای ویژه: J/g Ko 0.710
دوره تناوبی:2
شماره سطح انرژی : 2
انرژی اولیه : 2
انرژی ثانویه : 5
شماره ایزوتوپ : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
N-13 9.97 دقیقه
N-14 پایدار
N-15 پایدار
N-16 7.13 ثانیه
اشکال دیگر :
اکسید نیتروژن N2O ، مونوکسید نیتروژن NO ، دی اکسید نیتروژن NO2 ، پنتااکسید نیتروژن N2O5
کلرید نیتروژن NCl3
آمونیا NH3 ، N2H4 ، HN3
کاربرد: جزء مهمی در بسیاری از ترکیبات مهم شیمیائی و صنعتی نظیر آمونیاک ، سیانید ها و اسید نیتریک می باشد . همچنین در ساخت وسایل برودتی و کود شیمیایی نیز از این عنصر استفاده می کنند .
منابع : هوا
کشف این عنصر مشترکاً توسط G.T.Seaborg / J.W.Kennedy / E.M.McMillan / A.C.Wohl و در سال 1940 ایالات متحده آمریکا انجام شد و علت نامگذاری آن از سیاره پلوتونیم گرفته شده است .
پولوتونیم دومین عنصر بعد از اورانیم در گروه اکتینیدها است. این عنصر توسط بمباران دوترونی اورانیم در سیکلوترون 60 اینچ تولید شد. پولوتونیم به مقدار کم به صورت طبیعی در کانیهای اورانیم موجود می باشد. فرمهای این عنصر در وضعیت مشابهی با نپتونیم قرار دارد. پرتوافکنی اورانیم طبیعی با نوترونها امکان پذیر است.
مهمترین ایزوتوپ این عنصر 239Pu است که نیمه عمرآن 24100 سال است و برای تولید راکتورهای هسته ای از اورانیم طبیعی کاربرد دارد. حدود 15 ایزوتوپ از پولوتونیم شناخته شده است.
پولوتونیم دارای 4 وضعیت والانس یونی در حالت آبدار است. که شامل Pu+3 به رنگ آبی متمایل به بنفش و Pu+4 به رنگ زرد قهواه ای و PuO+ به رنگ صورتی و PuO+2 به رنگ صورتی – پرتقالی است. ترکیبات پولوتونیم به صورت دو تایی با اکسیژن است که شامل PuO, PuO2 می باشد. ترکیبات این عنصر با هالوژن ها شامل PuF3, PuF4, PuCl3, PuBr3, PuI3 با کربن و نیتروژن و سیلیس به صورت PuC, PuN, PuSi2 است. ترکیبات اکسی هالید این عنصر شامل PuOCl, PuOBr, PuOI است.
از پولوتونیم به عنوان ماده محترقه در سلاحهای هسته ای و به عناوان یک عنصر کلیدی در صنایع هسته ای برای تولید برق نیز استفاده می شود. یک کیلوگرم از این عنصر برابر با 22 میلیون کیلو وات ساعت برای تولید انرژی گرمایی است. انفجار یک کیلوگرم پولوتونیم تولید انرژی برابر با 20000 تن ماده شیمیایی محترقه می کند.
پولوتونیم برای کاربردهای مختلف هسته ای عنصر مفیدی است. از پولوتونیم 238 برای در آپولوهای ماه برای تجهیزات لرزه ای مورد استفاده در سطح ماه مورد استفاده قرار می گیرد. نپتونیم و اورانیم و پولوتونیم می توانند از واکنش تترافلورید با عناصر قلیایی خاکی تولید شود.
این فلز به رنگ نقره ای است که وقتی اکسیده شود به رنگ زرد تیره در می آید. از نظر شیمیایی بسیار واکنش پذیر است . از این عنصر در مقیاس وسیع برای تولید گرما برای به جوش آمدن آب استفاده می شود . این عنصر در اسید کلریدریک و اسید هیدرویدیک و اسید پرکلریک به راحتی قابل حل است. این عنصر دارای 6 ساختار بلوری متفاوت است. دانسیته این عنصر از مقادیر 16 تا 19.68 قابل تغییر است.
این عنصر به علت نشر گسترده اشعه آلفا و جذب توسط استخوان و کبد بسیار خطرناک است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Pu
اثرات پلوتونیم بر روی سلامتی :
گاهی اوقات در گزارشهای رسانه ها، پلوتونیم به عنوان ماده ای سمی معرفی می شود که برای انسان شناخته شده است اما دانشمندان معتقدند که این گفته نادرست است. از سال 2003، تنها یک نفر در اثر تماس با پلوتونیم مرده است. رادیواکتیویتی و سمیت رادیم طبیعی حدود 200 برابر بیشتر از پلوتونیم است و بعضی از سمهای آلی مانند بوتولیسم، بیلیونها بار سمی تر از پلوتونیم هستند.
تابش آلفا وارد پوست نمی شود اما وقتی پلوتونیم تنفس می شود یا خورده می شود، در اندامهای داخلی پرتوافکنی می کند. اگر ذرات بسیار کوچکی از پلوتونیم از راه هوا وارد ریه شود، در جانداران باعث سرطان ریه می شود. اگر هم مقادیر زیادی پلوتونیم تنفس و یا خورده شود، باعث تابشهای سمی و مرگ می شود. اما تاکنون گزارش نشده که انسانی به خاطرتنفس یا خوردن پلوتونیم مرده باشد و در بدن بسیاری از افراد مقدار قابل توجهی از پلوتونیم وجود دارد. پلوتونیم ماده ای خطرناک است و مدت زمانی طولانی است که به عنوان ماده انفجاری مورد استفاده قرار می گیرد. پلوتونیم با آزمایش سلاحهای اتمی واردهوا می شود. وقتی پلوتونیم وارد هوا شود، به زمین برمی گردد و مقدار آن در خاک زیاد می شود.
معمولا انسان در تماس با پلوتونیم قرار ندارد. اما گاهی اوقات در نتیجه اتفاق یتصادفی که در حین استفاده، انتقال یا انهدام آن رخ می دهد، منتشر می شود.
چون پلوتونیم تابش گاما ندارد، در اثر کار با پلوتونیم عارضه ای برای انسان پدید نمی آید. مگر اینکه از راه هوا تنفس شود یا به نحوی خورده شود.
وقتی پلوتونیم از راه هوا وارد بدن انسان می شود، در ریه ها باقی می ماند یا به استخوانها یا اندامهای دیگر حمل می شود. معمولا پلوتونیم مدت زمانی طولانی در بدن باقی می ماند و در نتیجه بافتهای بدن در معرض تابشهای حاصل از آن قرار می گیرند. بعد از چند سال، این تابشها باعث ایجاد و توسعه سرطان می شوند.
به علاوه پلوتونیم مقاومت در برابر بیماریها را تحت تاثیر قرار می دهد و رادیواکتیویته ناشی از پلوتونیم باعث نازایی می شود.
اثرات زیست محیطی پلوتونیم :
در کانسارهای غنی از اورانیوم، مقدار ناچیزی پلوتونیم وجود دارد. قسمت عمده پلوتونیم موجود در اثر فعالیتهای انسانی و به ویژه توس راکتورهای اتمی ایجاد می شود. با وجود این پلوتونیم به طور طبیعی و به مقدار بسیار اندکی وجود دارد و ممکن است از راه راکتورهای اتمی، سلاحهای اتمی و دستگاههای تحقیقاتی هم در محیط زیست منتشر شود. منشا اصلی انتشار پلوتونیم، آزمایش سلاحهای اتمی است.
پلوتونیم به صورت تصادفی و در اثر انهدام زباله های رادیواکتیو وارد محیط زیست می شود. خاک از طریق ریزش غبارهای اتمی و در طی آزمایش سلاحهای اتیمی آلوده می شود. پلوتونیم به آرامی در خاک به سمت پایین و آب زیرزمینی حرکت می کند.
گیاهان مقدار اندکی از پلوتونیم را جذب می کنند اما این مقدار آنقدر زیاد نیست که باعث ورود پلوتونیم در زنجیره غذایی یا تجمع پلوتونیم در بدن جانوران شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Pu در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پولوتونیم :
عدد اتمی: 94
جرم اتمی: 239.0522
نقطه ذوب : C° 640
نقطه جوش : C° 3228
شعاع اتمی : pm 151
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد راديواکتيو
نام گروه: آکتنيد
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 491.9
شکل الکترونی: Rn5f67s2
شعاع یونی : Å 0.887
الکترونگاتیوی: 1.28
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6
دانسیته: 19.86
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.8
گرمای تبخیر : Kj/mol343.5
دوره تناوبی: 7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 24
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pu-236 2.87 سال
Pu-237 45.2 روز
Pu-238 87.7 سال
Pu-239 24100.0 سال
Pu-240 6560.0 سال
Pu-241 14.4 سال
Pu-242 375000.0 سال
Pu-243 4.95 ساعت
Pu-244 8.0E7 سال
Pu-245 10.5 ساعت
Pu-246 10.85 روز
اشکال دیگر :
دی هیدرید پلوتونیم PuH2 و تری هیدرید پلوتونیم PuH3
اکسید پلوتونیم PuO ، تری اکسید پلوتونیم Pu2O3 ، دی اکسید پلوتونیم PuO2
دی کلرید پلوتونیم PuCl2 ، تری کلرید پلوتونیم PuCl3
موارد استفاده : بمب ها ، راکتورهای هسته ای ، سوخت جنگ افزارها و دستگاه های تنظیم کننده ضربان قلب
منابع : بدست بشر ساخته شده است و در بعضی سنگ معدن های اورانیم نیز وجود دارد .
این عنصر توسط دانشمندان Fredrich Soddy / John Cranston / Otto Hahn / Lise Meitner و در سال 1917 مشترکاً در انگلیس و فرانسه صورت گرفت .
اولین ایزوتوپ از عنصر شماره 91 به عنوان 234Pa کشف شد. که دارای پایداری کوتاه و به صورت طبیعی از تخریب سری اورانیوم 238U حاصل می شود. این عنصر اولین بار توسط Fajans و Gohring در سال 1913 کشف شد. ایزوتوپ 231Paاین عنصر با مدت زمان پایداری طولانی تر در سال 1918 توسط Hahn , Meitner شناخته شد. در سال 1934 حدود 0.1 گرم عنصر خالص از اکسید این عنصر Pa2O5 با دو روش جداسازی شد.
پروتاکتینیم عنصری براق با جلای فلزی درخشان است که درخشنگدی خود را نیز در هوا حفظ می کند. این عنصر در سنگ معدن اورانیت پیچبلانت به میزان یک قسمت از 10 میلیون قسمت از 231Pa وجود دارد. سنگ معدن این عنصر در کشور زئیر حدود 3 ppm وجود دارد. این عنصر دارای 20 ایزوتوپ است. نیمه عمر 231Pa این عنصر حدود 32700 سال است. ترکیبات پروتاکتينيم رنگی هستند. این عنصر در زیر 1.4 درجه کلوین فوق رسانا است.
این عنصر بسیار خطرناک است و در موقع استفاده از آن باید بسیار دقت کرد. پروتاکتینیوم یکی از عناصر کمیاب است و به صورت طبیعی وجود دارد. قیمت این عنصر با ایزوتوپ 231 حدود 280 دلار در گرم است. این عنصر اشعه آلفا از خود ساتع می شود و از نظر رادیولوژیکی شبیه پولونیم است. قیمت 60 تن از این عنصر به صورت مصنوعی حدود 500000 دلار است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Pa
اثرات پروتاکتینیم بر روی سلامتی :
پروتاکتینیم از راه خوردن غذا، آب آشامیدنی یا هوا وارد بدن می شود. با تنفس پروتاکتینیم، بخش قابل توجهی از آن از ریه حرکت کرده و بسته به میزان انحلال پذیری آن، از طریق خون به اندامهای دیگر می رسد.
جذب معدی پروتاکتینیم از راه غذا یا آب، عامل اصلی نشست پروتاکتینیم در اکثر افراد است. بخش اعظم پروتاکتینیمی که از راه خوردن وارد بدن می شود، از طریق مدفوع دفع می شود. تنها حدود 0.05% آن از راه مجاری گوارشی وارد جریان خون می شود. پس از ترک روده یا ریه، حدود 40% پروتاکتینیمی که وارد جریان خون شده، در اسکلت نهشته می شود، حدود 15% آن در کبد و حدود 2% آن در کلیه نهشته می شود و بقیه آن دفع می شود. نیمه عمر بیولوژیکی پروتاکتینیم در اسکلت حدود 50 سال است. از پروتاکتینیمی که در کبد نهشته شده، 70% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 10 روز و 30% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 60 روز است. از پروتاکتینیمی که در کلیه نهشته شده، 20% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 10 روزبوده و بقیه آن مجددا در بدن توزیع می شود.
عوارض اولیه: اگر پروتاکتینیم جذب بدن شود، برای بدن ضرر دارد اما اشعه گامای ساطع شده از پروتاکتینیم 231 و بعضی از محصولات دارای نیمه عمر کوتاه آکتینیم 227، خطرخارجی اندکی دارد. مهمترین روشهای جذب، خوردن غذا و آب حاوی پروتاکتینیم و تنفس گرد و غبار حاوی پروتاکتینیم می باشد. جذب پروتاکتینیم تنفس شده در بدن آسانتر از پروتاکتینیم خورده شده است اما باید به هر دو مورد توجه داشت.
مهمترین عارضه ناشی از تابشهای یونیزه پروتاکتینیم، سرطان است که در اسکلت، کبد و کلیه نهشته می شود. عوارض و خطرات ناشی از پروتاکتینیم 234 مانند عوارض ناشی از اورانیوم 238 است. پروتاکتینیم 234 با تابش ذرات پرانرژیِ بتا تجزیه می شود بنابراین باید مراقب این تابشها بود مثلا باید برای جلوگیری از این تابشها، دستان و ساعد را با دستکشهای پلاستیکی سنگین پوشاند.
خطر تنفس پروتاکتینیم 231 نسبت به بسیاری از رادیونوکلیدها بیشتر است. بیش از 80% این خطر ناشی ازآکتینیم 227 و محصولات حاصل از تجزیه آن است. در حالی که خطر خوردن آن بسیار کمتر از خطر تنفس است و متداولترین راه ورود این ماده به بدن محسوب می شود.
مانند دیگر رادیونوکلیدها، ضریب خطر شیرابه های آن 75% خطر خوردن آن است.
علاوه بر خطراتی که ورود این ماده به بدن دارد، قرار گرفتن در معرض اشعه گامای حاصل از پروتاکتینیم 231 هم خطرناک است.
با استفاده از ضریب خطر اشعه گاما و به منظور تخمین خطر سرطان زایی مشخص شده که اگر 100000 نفر به طور مداوم درتماس با لایه ضخیمی از خاک با غلظت متوسط 1 pCi/g پروتاکتینیم 231 قرار داشته باشند، احتمال ایجاد سرطان در آنها 8 نفر از 100000 نفر است. در درون بدن، قسمت عمده خطر پرتوافکنی مربوط به آکتینیم 227 و محصولات ناشی از تجزیه آن می باشد.
اثرات زیست محیطی پروتاکتینیم :
پروتاکتینیم به طور طبیعی در خاک، سنگ، آبهای سطحی، آبهای زیرزمینی، گیاهان و جانوران به مقداربسیار اندک و به میزان یک در تریلیون یا 0.1 (pCi)/g وجود دارد. در کانسارهای اورانیوم و دیگر کانیهای زمین شناسی، این میزان بالاتر است. همه پروتاکتینیم طبیعی در پروتاکتینیم 231 وجود دارد.
پروتاکتینیم، به خاک متصل می شود و غلظت آن در ذرات خاک ماسه ای 550 برابر آبهای درون شبکه ای است (آبهایی که در فضای خالی میان ذرات خاک وجود دارند). نسبت غلظت آن حتی از رس و خاکهای رسی هم بالاتر است (حدود 2000 و حتی بیشتر).
پروتاکتینیم، در DOE (دانشکده انرژی)، آلاینده محسوب نمی شود و آب زیرزمینی را آلوده نمی کند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Pa در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پروتاکتینیم :
عدد اتمی: 91
جرم اتمی: 03588/231
نقطه ذوب : C° 1572
نقطه جوش : C° 4722
شعاع اتمی : pm 63
ظرفیت: 4
رنگ: نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين
نام گروه: آکتنيد
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 589
شکل الکترونی: Rn5f 2 6d 2 7s2
شعاع یونی : 78/0 Å
الکترونگاتیوی: 5/1
حالت اکسیداسیون: 4 و 5
دانسیته: 37/15
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7/16
گرمای تبخیر : Kj/mol 2/481
گرمای ویژه: J/g Ko 121/0
دوره تناوبی:7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 20
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pa-230 17.4 روز
Pa-231 32800.0 سال
Pa-233 27.0 روز
Pa-234 6.69 ساعت
Pa-234m 1.17 دقیقه
اشکال دیگر :
هیدرید پروتاکتینیم PaH3
اکسید پروتاکتینیم PaO ، دی اکسید پروتاکتینیم PaO2 ، پنتا اکسید دی پروتاکتینیم Pa2O5
تترا کلرید پروتاکتینیم PaCl4 ، پنتا کلرید پروتاکتینیم PaCl5
منابع : مصنوعی ( ساخته شده توسط بشر ) و از شکافت هسته ای اورانیم ، توریم و پلوتونیم
پلاتینیم فلز خاکستری براق و زمانی که خالص باشد ، نرم و قابل انعطاف و هادی است .ساختار پلاتین کوبیک می باشد . این عنصر در سال 1735توسط Julius Scaliger دانشمند ایتالیایی کشف گردید . ضریب انبساط تقریبا مساوی که از شیشه های سیلیکا ، آهک و کربنات کلسیم است . بنابراین در درزگیری الکترودها در سیستم های شیشه ای استفاده می شود . فلزی که در هوا اکسید نمی شود غیر محلول در هیدرولیک و اسید نیتریک است ولی محلول زمانی که با مقدار مساوی تیزاب سلطانی و اسید کلرو پلاتین مخلوط می شود .
Pt به وسیله هالوژن ، سیانیدها ، سولفور و قلیایی ها خورده می شود . مخلوط گازهای هیدروژن در حضور سیم پلاتینی محترق می شود .
پلاتین به صورت آزاد وجود دارد و معمولاً همراه با عناصر ایریدم، اسمیم، پالادیم، روتنیم و رودیم و فلزات مشابه دیگر نیز وجود دارد. این عنصر در نهشته های آبرفتی کوههای اورال، کلمبیا، و در ایالتهای غربی آمریکا وجود دارد. بزرگترین تولیدات پلاتین دنیا از نهشته های نیکلی صورت می گیرد.
پلاتین فلزیست بسیار زیبا که وقتی خالص باشد به رنگ نقره ای دیده می شود و این فلز چکش خوار و مفتول پذیر است.
این عنصر به طور گسترده در جواهر سازی، سیمهای فلزی، ظرفهای مخصوص آزمایشگاهی و تجهیزات عناصر حرارتی ترموکوپل دار کاربرد دارد. همچنین از این عنصر در اتصالات الکتریکی، دستگاههای مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی و در دندانسازی استفاده می شود. آلیاژهای پلاتین – کبالت دارای ترکیب 76.7 درصد پلاتین و 23.3 درصد کبالت هستند به علت مقاومت بالای سیمهای پلاتینی از این عنصر برای ساختن کوره های الکتریکی حرارت بالا استفاده می شود.
از این عنصر برای ساخت پوشش موشکها، سوخت موتور جت نیز استفاده می شود. این فلز مانند پالادیم دارای خاصیت جذب بالای هیدروژن است.
پلاتین به عنوان یک کاتالیزور مناسب برای فرایندهای تولید اسید سولفوریک کاربرد دارد. همچنین از این عنصر به عنوان یک کاتالیزور برای کراکینگ تولیدات نفتی نیز استفاده می شود. بیشترین کاربرد پلاتین به عنوان کاتالیزور در پیلهای سوختی و در دستگاههای ضد آلودگی اتومبیلها می باشد.
آندهای پلاتین به طور گسترده در سیستمهای حفاظتی کاتدی برای کشتیهای بزرگ، موج شکن های فولادی و لوله کشی ها کاربرد دارد. از این عنصر به عنوان کاتالیزور در فرایند تبدیل الکل به فرمالدئید استفاده می شود. از این فرایند برای کاربرد های تجاری فندکها استفاده می شود.
قیمت این عنصر دارای تنوع مختلفی است . در گذشته از این عنصر به جای طلا استفاده می کردند. قیمت این عنصر حدود 500 دلار در اونس است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Pt
اثرات پلاتین بر روی سلامتی :
پلاتین فلز قیمتی است. غلظت پلاتین در خاک، آب و هوا بسیار اندک است. در بعضی مناطق، به ویژه در آفریقای جنوبی، شوروی و ایالات متحده می توان نهشته هایی را یافت که غنی از پلاتین هستند. پلاتین یکی از اجزای اصلی بسیاری ازمحصولات فلزی مانند الکترود است و در بعضی واکنشهای شیمایی به عنوان کاتالیزور به کار می رود.
معمولا پلاتین دردرمان سرطان به عنوان دارو به کار می رود. اثراتی که پلاتین بر روی سلامتی دارد به نوع پیوندهای تشکیل شده و میزان ایمنی شخص بستگی دارد.
پلاتین به عنوان فلز خطرناکی نیست. اما نمکهای پلاتین عوارض مختلفی ایجاد می کنند مانند:
-تغییر DNA
-سرطان
-واکنشهای آلرژی در پوست و غشای مخاطی
-آسیب اندامهایی مانند روده، کلیه و مغز استخوان
-آسیب شنوایی
در نهایت ممکن است پلاتین سمیت دیگر مواد شیمیایی خطرناک را مانند سلنیم را در بدن تشدید کند.
اثرات زیست محیطی پلاتین :
هنوز ثابت نشده که کاربرد پلاتین در محصولات فلزی باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی می شود اما ثابت شده که در محیط های کاری عوارض شدیدی را برای سلامتی ایجاد می کند.
پلاتین از اگزوز ماشینهایی که بنزین سرب دار مصرف می کنند، وارد هوا می شود. در نتیجه در گاراژها و تونلها میزان پلاتین در هوا بیشتر از حد معمول می باشد.
اثرات پلاتین بر روی جانوران و محیط زیست هنوز به طور دقیق بررسی نشده است. تنها چیزی که می دانیم این است که پلاتین بعد از جذب در ریشه گیاهان تجمع می یابد. این که آیا خوردن ریشه گیاهانی که حاوی پلاتین هستند برای انسان و جانوران مضر است یا نه، هنوز معلوم نیست.
میکروارگانیسم های موجود در خاک قادرند پلاتین را به ماده ای مضرتر تبدیل کنند اما در این مورد اطلاعات اندکی داریم.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Pt در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پلاتین :
عدد اتمی : 78
جرم اتمی : 195.19
نقطه ذوب : C° 1768.4
نقطه جوش : C° 3825
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت : 4
رنگ : سفید مایل به خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 10
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 870
شکل الکترونی : [Xe]6s14f145d9
شعاع یونی : Å 0.625
الکترونگاتیوی: 28/2
حالت اکسیداسیون: 4
دانسیته : 2.109
گرمای فروپاشی : Kj/mol 19.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 510
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000106
دوره تناوبی : 6
درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال ( به استثنای خاکستر آن )
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 17
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pt-188 10.2 روز
Pt-190 6.0E11 سال
Pt-191 2.96 روز
Pt-192 پایدار
Pt-193 60.0 سال
Pt-193m 4.33 روز
Pt-194 پایدار
Pt-195 پایدار
Pt-195m 4.02 روز
Pt-196 پایدار
Pt-197 18.3 ساعت
Pt-197m 1.59 ساعت
Pt-198 پایدار
اشکال دیگر :
اکسید پلاتین PtO2
دی کلرید پلاتین PtCl2 و تترا کلرید پلاتین PtCl4
منابع : سنگ معدن پلاتین و نیکل
کاربرد : در جواهر سازی ، ساخت ظرفهای مخصوص ذوب فلز ، در پرکردن دندان ، به عنوان کاتالیزور ، به عنوان عامل ضد تومور و همچنین بر ای استاندارد کردن وزن و اندازه گیری به کار می رود . همچنین برای ساختن آهنربای قوی پلاتین و کبالت را با هم ترکیب می کنند .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
سیلیس عنصری است غیر فلزی اما در خواصش فلزی تر از کربن است. سیلیس دو شکل آلو تروپی دارد یکی ساختار بیشکل پودری و دیگری ساختار بلورین تیره.ساختار بلورین آن شبیه الماس است.این عنصر در سال 1823 توسط Jöns Berzelius دانشمند سوئدی کشف گردید سیلیس دومین عنصر ار لحاظ فراوانی در پوسته زمین است (28% وزنی پوسته را تشکیل می دهد).سیلیس به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود وعموما" به صورت سیلیکات یا سیلیکا ( اکسید سیلیس) موجود است. ترکیب اصلی رسها ، گرانیتها ، کوارتز و ماسه می باشد .
منابع سیلیسیم در خورشید و ستاره ها است. و ترکیب اصلی شهاب سنگها شناخته شده است. همچنین این عنصر یکی از اجزای تشکیل دهنده تکتیتها است که تکتیت شیشه طبیعی با منشا نامشخص است.
25.7 درصد وزنی پوسته زمین از سیلیسیم تشکیل شده و دومین عنصر از نظر فراوانی پس از اکسیژن است. سیلیسیم به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و بیشتر به صورت اکسید و سیلیکات یافت میشود. در ماسه، کوارتز، کریستالهای سنگی، آمتیست، آگات، سنگ چخماق، ژاسپر و اوپال ،اکسید سیلیسیم وجود دارد. گرانیت و هورنبلند و آزبست و فلدسپار و رس و میکا نیز حاوی مقادیر کمی کانیهای سیلیکاته هستند.
سیلیسیم در اثر گرما دادن سیلیس و کربن در کوره های الکتریکی برای الکترودهای کربنی تولید می شود. هفت روش برای تولید این عنصر وجود دارد. سیلیسیم بی شکل به صورت پودر قهواه ای رنگ با استفاده از روش ذوب کردن یا تبخیر تولید می شود.
سیلیسیم یکی از عناصر سودمند می باشد. این عنصر به شکل ماسه و رس در ساخت بتن و آجر کاربرد دارد. این عنصر در صنعت دیرگدازها با درجه حرارت بالا کاربرد دارد. همچنین برای ساخت مینای دندان، کوزه گری و غیره کاربرد دارد. همچنین اکسید سیلیسیم ترکیب اصلی شیشه است. و یکی از ارزانترین ماده اولیه برای صنایع مکانیکی ، نوری، گرمایی، و الکتریکی است.
سیلیسیم خالص می تواند با بور و گالیم و فسفر یا ارسنیک ترکیب شود و سیلیسیمی جهت استفاده ترانزیستورها و پیلهای خورشیدی و یکسوسازها و دیگر تجهیزات که در صنایع الکترونیک و سن سنجی بسازد. هیدروژن دارکردن سیلیسیم بی شکل برای اقتصادی کردن پیلها جهت تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی استفاده می شود.
سیلیسیم عنصری حیاتی برای زندگی گیاهان و جانوران می باشد. سیلیسیم در خاکستر های گیاهان و اسکلت انسانها نیز وجود دارد. سیلیسیم عنصر سازنده فولاد نیز می باشد . کربید سیلیسیم یکی از مهمترین ساینده ها و و مورد استفاده در اشعه تولید شده از نور همدوس می باشد. سیلیکون ها یک از ترکیبات مهم سیلیسیم است. سیلیکونها از هیدرولیز کلرید سیلیسیم آلی به دست می آید.
سیلیسیمهای کریستالینه دارای جلای فلزی و به رنگ خاکستری هست. بیشتر اسیدها به استثنای هیدروفلوریک با سیلیسیم واکنش می دهد. عنصر سیلیسیم یبش از 95 درصد امواج مادون قرمز را با طول موجهای 1.3 تا 6 میکرومتر از خود عبور می دهد.
سیلیسیم با خلوص 99 درصد قیمت آن 0.5 دلار در گرم است . سیلیسیم با خلوص خیلی بالاقیمت آن 100 دلار در اونس است.
اثرات سيليسيم در سلامتي انسان :
عنصر سيليسيم ماده اي خنثي است که به نظر ميرسد که باعث صدمه به بافتهاي ريوي ميشود. همچنين در جانوراني که در آزمايشگاه نگهداري ميشوند، به دليل واکنش غبار سيليسيم دچار ضايعه ريوي ميشود. اگر مقدار غبار سيليسيم کمتر از حد تعيين شده باشد، اثر معکوس بر ششها دارد و به نظر نميرسد که بيماري مهمي در ششها ايجاد کند يا اثر سمي داشته باشد. سيليسيم ممکن است باعث بيماريهاي تنفسي مزمن شود. سيسليسيم بلوري (دي اکسيد سيليسيم) خطر تنفسي زيادي دارد. اما، احتمال توليد سيليسيم بلوري در يک فرآيند معمولي خيلي بعيد به نظر ميرسد. مقدار 3160 ميلي گرم بر کيلوگرم LD50 اگر خورده شود، در مقايسه با زماني که از طريق تنفس وارد بدن انسان ميشود باعث مرگ 50 درصد جمعيت جانوري ميشود. معمولاً ميزان سيليسيم در حدود ميلي گرم يا گرم ماده در هر کيلوگرم از وزن جانور ميباشد.
بلورهاي سيليسيم باعث تحريک پوست و مشکلات چشمي مي شود. تنفس سيليسيم باعث آسيب به ششها و مخاط دهان ميشود. اگر سيليسيم وارد چشم شود، سبب سرخي و ترشحات اضافي چشم ميگردد. سرخي، سوزش و خارش نيز جز التهابهاي پوستي است که بر اثرعملکرد سيليسيم اتفاق مي افتد.
سرطان ريه معمولاً در شغلهايي که با ساختاربلوري کوارتز و کريستوباليت سروکار دارند، اتفاق مي افتد. سرطان ريه در شغلهايي مانند مطالعات معدني، کارگراني که در زمينهاي سيليسي کار ميکنند، يا با گرانيت، سفال و آجر سرو کار دارند، مشاهده ميشود.
مطالعات اپيدمي در کارگراني که با سيليسيم کار ميکنند، انجام شده و از نظر آماري اين مطالعات آمار بالايي مرگ و ناهنجاريهاي ايمني بدن را در کارگران نشان ميدهد. اين بيماريها عبارت هستند از بيماريهاي پوستي مانند زگيل، رماتيسم و التهاب سيستم لنف بدن.
مطالعات اپيدمي اخير نشان ميدهد که در شغلهايي که با سيليسيم بلوري کار ميکنند، بيماريهاي کليوي بروز ميکند و بر اثر بيماري کليوي، سيستم ايمني بدن دچار مشکل ميشود. با به خطر افتادن سيستم ايمني بدن، احتمال دچار شدن فرد به عفونتهاي ميکروبي (بيماري مانند سل) و قارچي افزايش مي يابد .
در صورتيکه سيليسيم تنفس شود، بيماريهاي تنفسي مانند برونشيت، بيماري انسداد تنفسي مزمن (COPD) و آمفيزم در فرد بروز ميکند. مطالعات اپيدمي مشخص ميکند که اکثر بيماريهاي ذکر شده در افراد غير سيگاري مشاهده نميشود.
اثرات سيليسيم بر محيط زيست :
سيليسيم اثر منفي بر محيط زيست ندارد.
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سیلیسیم :
عدد اتمی: 14
جرم اتمی: 28.086
نقطه ذوب : C°1414
نقطه جوش : C°3265
شعاع اتمی : Å 1.46
ظرفیت: 4+
رنگ: خاکستری تیره
حالت استاندارد: جامد در 298 k
نام گروه: 14
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 786.5
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p2 1
شعاع یونی : Å 0.4
الکترونگاتیوی: 1.90
حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4
دانسیته: 2.33
گرمای فروپاشی : Kj/mol 50.55
گرمای تبخیر : Kj/mol 384.22
گرمای ویژه: J/g Ko 0.71
دوره تناوبی: 3
شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 4
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Si-28 پایدار
Si-29 پایدار
Si-30 پایدار
Si-31 2.62 ساعت
Si-32 100.0 سال
اشکال دیگر :
اکسید سیلیسیم SiO2
هگزا هیدرید سیلیسیم Si2H6 و تترا هیدرید سیلیسیم SiH4
هگزا کلرید سیلیسیم Si2Cl6 و تترا کلرید سیلیسیم SiCl4
منابع : ماسه ، گرانیت ، کوارتزو رس
کاربرد : در شیشه به صورت sio2 به کار می رود . به عنوان نیمه رسانا در قطعات الکترونیکی و همچنین درپیلهای خورشیدی ، سیمان، گریس و رنگهای روغنی به کار می رود .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
این یعنی چی ؟
در چه حالتی اینطوریه ؟ این بزرگ شده است ؟ میشه توضیح بدید ... خیلی از عکس ها برام عجیب بودند
سلنیم می تواند با دیگر ساختارهای بلوری و غیر بلوری ترکیب شود . سلنیم منو کلینیک قرمز یا هگزاگونال است که سیستم هگزاگونال دارای بیشترین پایداری و خاکستری فلزی است . این عنصر در سال 1817 توسط J”ns Berzelius دانشمند سوئدی کشف گردید .عناصرسلنیم در ردیابی عناصر ضروری به کار می رود . ترکیبات سلنیم مانند آرسنیک بی نهایت سمی است . سلنیم در بعضی از خاکها به مقدار زیاد و کافی یافت می شود که تولیدات این خاک ها اثرات جدی و مهمی در تغذیه حیوانات دارد مانند گیاه گون سمی ( گیاهی در امریکا ) که در این خاک ها روئیده می شود .
در زبان يوناني Selen به معناي ماه است. عنصر شيميايي سلنيم در سال 1817 توسط Berzelius کشف شد. اين عنصر همراه عنصر شيميايي تلور (که در زبان يوناني به معني زمين است) پيدا شد.
سلنيم در تعداد اندکي از کاني مانند کروسيت و کلاستاليت يافت ميشود. طي سالهاي گذشته، سلنيم از غبار باقيمانده از فرآيندهاي کانه هاي سولفيد مس تامين ميشده است، اما در حال حاضر فلز آندي الکتروليز مس يکي بزرگترين منابع تامين کننده سلنيم به شمار ميرود. از سوختن گل همراه با سود سوزآور يا اسيد سولفوريک يا از ذوب اين مواد با سودسوزآور و نيترات، سلنيم حاصل ميشود.
سلنيم به اشکال مختلف آلوتروپي ديده ميشود، البته از اين اشکال، فقط سه شکل آلوتروپي سلنيم شناخته شده است. سلنيم هم به صورت آمورف (بي شکل) و هم با ساختار بلوري وجود دارد. سلنيم بي شکل (به صورت پودري) به رنگ قرمز يا سياه (شکل شيشه اي) است. بلور منوکلينيک سلنيم به رنگ قرمز پر رنگ است. بلور هگزاگونال سلنيم از پايداري بالايي برخوردار است و به رنگ خاکستري متاليک ميباشد.
سلنيم از هم به صورت فوتوولتايي عمل ميکند و هم ميتواند هادي نور باشد. در حالت اول يعني در حالت فونوولتايي نور مستقيماً به الکتريسيته تبديل ميشود و در حالت دوم يعني در حالتي که سلنيم هادي نور است ، با افزايش شدت نور، مقاومت الکتريکي کاهش مي يابد. اين خصوصيت سلنيم سبب ميشود که از اين عنصر شيميايي براي توليد سلولهاي نوري، اندازه گيري ميزان پرتودهي در کارهاي عکاسي و در سلولهاي خورشيدي استفاده شود. همچنين، سلنيم توانايي تبديل برق a.c. به برق d.c. را دارد و در يکسوکننده ها به کار ميرود. در دماي پايين تر از نقطه ذوب، سلنيم نيمه رساناي نوع P است و در کارهاي الکترونيک و مواد جامد استفاده زيادي دارد.
سلنيم عنصري غير سمي است و به عنوان يکي از عناصر کمياب اصلي شناخته شده است، اما سلنيد هيدروژن و ساير ترکيبات سلنيم بسيار سمي هستند و از نظر واکنشهاي فيزيولوژيکي مشابه آرسنيک است.
به طور طبيعي سلنيم داراي شش ايزوتوپ پايدار است. پانزده ايزوتوپ ديگر نيز شناخته شده است. اين عنصر جز خانواده گوگرد است و در خصوصياتي مانند اشکال مختلف و ترکيبات بسيارشبيه گوگرد است.
سلنيم در چاپ زيراکس براي کپي کردن اسناد، نامه ها و غيره به کار ميرود. همچنين سلنيم در صنعت شيشه براي بيرنگ کردن شيشه و ساختن شيشه ها و لعاب قرمز رنگ به کار برده ميشود. همچنين عنصر شيميايي سلنيم در جوهر عکاسي مورد استفاده قرار ميگيرد و به عنوان ماده افزودني به فولاد ضدزنگ به کار ميرود.
غلظت 1.5 ppm سلنيد هيدروژن بر روي انسان اثرات نامطلوب ميگذارد. زمانيکه سلنيم به صورت جامد باشد براي توليد گياهاني مورد استفاده قرار ميگيرد که تامين کننده غذاي جانوران ميباشد. پرتودهي ترکيبات سلنيم (مانند Se) در هوا نبايد از 0.2 ميلي گرم در مترمکعب تجاوز کند (8 ساعت ميانگين زمان – وزن، 40 ساعت در هفته).
قيمت سلنيم برابر 300 دلار در هر پوند ميباشد. سلنيم با درجه خلوص بالا نيز در دسترس است و قيمت آن نيز به تبع خلوصش بالاتر است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر سلنيوم
اثرات سلنیم بر روی سلامتی :
انسانها به طرق مختلف در معرض سلنیم قرار دارند. سلنیم از طریق غذا یا آب و یا در اثر تماس با خاک یا هوایی که حاوی مقدار زیادی سلنیم است، وارد بدن انسان می شود. البته این مساله عجیب نیست زیرا سلنیم به طورطبیعی در محیط زیست وجود دارد و بسیار در طبیعت پراکنده است.
سلنیم عمدتا از طریق غذا وارد بدن می شود زیرا سلنیم به طور طبیعی در دانه ها، غلات و گوشت وجود دارد. انسان برای حفظ سلامتی، روزانه به مقدار معینی سلنیم احتیاج دارد. معمولا غذا مقدار کافی سلنیم دارد و مانع از بیماریهای ناشی از کمبود سلنیم می شود.
ممکن است سلنیمی که از طریق غذا جذب می شود، بیش از حد معمول باشد زیرا در گذشته کودهای سلنیم دار در کشاورزی مورد استفاده قرار می گرفتند.
افرادی که در نزدیکی محل دفع زباله زندگی می کنند، از طریق تماس با خاک و آب، در معرض سلنیم بیشتری قرار دارند. سلنیم موجود در زباله های خطرناک و مزارع، از طریق آبیاری وارد آب زیرزمینی یا آب سطحی می شود. بنابراین سلنیم از طریق آب آشامیدنی وارد بدن می شود .
افرادی که درصنایع فلزی و رنگ کاری، کار می کنند هم از طریق تنفس مقدار سلنیم بیشتری وارد بدنشان می شود. در اثر احتراق ذغال سنگ و نفت هم سلنیم وارد هوا می شود. دانه هایی که در نزدیکی مکانهای صنعتی رشد می کنند هم مقدار بالاتری سلنیم دارند واین سلنیم، از طریق غذا، وارد بدن افرادی می شود که از آن تغذیه می کنند. هنگامی که سلنیم موجود در زباله های خطرناک وارد آب چاهها می شود، مقدار آن در اب آشامیدنی بالا می رود.
انتقال سلنیم به بدن از طریق هوا تنها در محل کار، صورت می گیرد و باعث سرگیجه، خستگی و سوزش غشای مخاطی می شود. وقتی میزان سلنیم خیلی زیاد باشد، در ششها و برونشیت، مایعی جمع می شود.
معمولا سلنیم موجود در غذا برای رفع نیاز بدن کافی است. معمولا کمبود سلنیم به ندرت رخ می دهد. ر صورت کمبود سلنیم، ناراحتیهای قلبی و عضلانی به وجود می آید.
جذب خیلی زیاد سلنیم برای سلامتی مضر است. شدت این عوارض به غلظت سلنیم موجود در غذا و دفعات خوردن غذا بستگی دارد. اثرات و عوارض سلنیم از شکنندگی موها و تغییر شکل ناخنها تا کهیر زدن، داغی و تورم پوست و درد شدید در تغییر است. وقتی سلنیم وارد چشم شود، احساس سوزش، حساسیت، پارگی پیش می آید.
در بعضی موارد، سمیت سلنیم به حدی شدید است که سبب مرگ می شود.
تنفس بخار سلنیم باعث تجمع مایع در ششها، برونشیت، ذات الریه، آصم نایژه ای، تهوع، سرماخوردگی، تب، سردرد، گلودرد، سختی تنفس، ورم ملتحمه چشم، استفراغ، شکم درد، اسهال و بزرگی کبد می شود. مصرف بالای سلنیم باعث آسیب ناخنها دندانها و مو می شود. دی اکسید سلنیم با آب واکنش داده و اسید سلنیوس را تشکیل می دهد که به پوست و چشم آسیب می رساند و خورنده است. سرطان زایی: آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) سلنیم را درگروه سه قرار داده است (این ماده به عنوان ماده ای سرطان زا برای انسان محسوب نمی شود).
اثرات زیست محیطی سلنیم :
سلنیم به طور طبیعی در محیط وجود دارد. سلنیم از طریق فرآیندهای طبیعی و فعالیتهای بشری، در محیط پراکنده می شود. در حالت طبیعی عنصر سلنیم به وجود نمی آید و از بین هم نمی رود اما می تواند تغییر شکل دهد.
هوازدگی سنگها باعث می شود که مقدار کمی سلنیم در خاک یا آب تشکیل شود. سپس این سلنیم توسط گیاهان جذب می شود یا وقتی جذب ذرات ریز غبار می شود، در هوا پراکنده می شود. گاهی اوقات سلنیم به خاطر احتراق و سوختن ذغال و نفت، به صورت دی اکسید سلنیم وارد هوا می شود. این ماده به هنگام باران به اسید سلنیم تبدیل می شود.
سلنیم موجود در هوا معمولا به سرعت به سلنیم و آب تبدیل می شود بنابراین برای سلامتی جانداران خطرناک نیست. در اثر ته نشینی سلنیم هوا و سلنیم موجود در زباله ها، میزان سلنیم در خاک و آب افزایش می یابد. هنگامی که سلنیم موجود در خاک نتواند با اکسیژن ترکیب شود، به صورت نا متحرک باقی میماند. سلنیم نامتحرک که در آب حل نمی شود، برای جانداران خطر کمتری دارد. افزایش میزان اکسیژن و اسید موجود در خاک، باعث افزایش میزان سلنیم متحرک می شود. افزایش میزان اکسیژن موجود در خاک و بالا رفتن اسیدیته خاک در اثر فعالیتهای بشری مانند فرآیندهای صنعتی و کشاورزی به وجود می آید.
وقتی سلنیم متحرک باشد، احتمال قرار گرفتن در معرض ترکیبات آن هم افزایش می یابد. دما و رطوبت خاک، غلظت سلنیم محلول در آب، فصل سال، میزان ماده آلی و فعالیت میکروبی خاک، سرعت حرکت سلنیم در خاک را تعیین می کند. به عبارت دیگر این عوامل میزان تحرک سلنیم را تعیین می کند.
فعالیتهای کشاورزی تنها میزان سلنیم موجود در خاک را افزایش نمی دهد بلکه غلظت سلنیم را در آبهای سطحی هم افزایش می دهد زیرا سلنیم در اثر آبیاری وارد این آبها می شود.
رفتار سلنیم در محیط به واکنش آن با ترکیبات دیگر و شرایط زیست محیطی محل بستگی دارد.
شواهدی وجود دارد سلنیم در بافتهای جانداران تجمع می یابد و وارد زنجیره غذایی می شود. معمولا این حالت زمانی پیش می آید که جانوران مقدار زیادی گیاه را می خورند و قبل از هضم، مقدار زیادی سلنیم جذب بدن آنها می شود. به علت غلظت بالای سلنیم در رواناب آبهای آبیاری، غلظت این ماده در بدن جانداران آبزی بسیار بالاست. وقتی این جانوران مقدار زیادی سلنیم جذب کنند، توانایی تولید مثل را از دست می دهند و زاد و ولد آنها کاهش می یابد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر سلنيوم در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سلنیم :
عدد اتمی:34
جرم اتمی:78.96
نقطه ذوب : C°220.5
نقطه جوش : C° 685
شعاع اتمی : Å 1.22
ظرفیت: 2و4و6
رنگ: خاکستری با جلای فلزی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 16
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 941
شکل الکترونی: 4P 4 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع یونی : Å 0.5
الکترونگاتیوی:2.55
حالت اکسیداسیون: 6, 4, -2
دانسیته:4.819
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.694
گرمای تبخیر : Kj/mol 26.3
گرمای ویژه: J/g Ko 0.32
دوره تناوبی:4
درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 6
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Se-73 7.15 ساعت
Se-74 پایدار
Se-75 119.78 روز
Se-76 پایدار
Se-77 پایدار
Se-78 پایدار
Se-79 65000.0 سال
Se-80 پایدار
Se-82 پایدار
اشکال دیگر :
هیدرید سلنیم SeH2
دی اکسید سلنیم SeO2 و تری اکسید سلنیم SeO3
دی کلرید دی سلنیم Se2Cl2
منابع : از تصفیه سرب ، مس ، نیکل
کاربرد : در پیلهای فتو الکتریکی ، دوربین های فیلم برداری ، در دستگاههای کپی ، به عنوان نیمه رسانا در باطریهای خورشیدی ، برای تهیه شامپوهای ضد شوره سر و همچنین تولید رنگ قرمز در شیشه ها به کار می رود .
آرسنیک یک عنصر جامد پودری به رنگ خاکستری می باشد که در سال 1250 توسط Alberts Magna کشف شد . آرسنیک ماده سرطان زایی است که اگر تنفس شود بر روی ششها تـأ ثیر می گذارد همچنین بر روی پوست و جگر نیز اثرات مخربی می گذارد .
عنصر آرسنیک در حالت جامد به دو رنگ زرد و خاکستری یا فلزی با وزن مخصوص به ترتیب 1.97 و 5.73 یافت می شود. این عنصر در سال 1250 توسط Albertus Magnus به دست آمد. در سال 1649 Schroeder دو روش برای استحصال این عنصر کشف کرد. آرسنوپیریت مهمترین ترکیب این عنصر است که توسط گرما از سولفیدهای آهندار به دست می آید.
این عنصر به رنگ فولاد خاکستری، خیلی شکننده، بلورین، جامد شبه فلزی است. در هوا تیره می شود. در اثر گرما به سرعت اکسید می شود و به اکسید آرسنیک که بوی سیر می دهد تبدیل می شود. آرسنیک و دیگر ترکیبات آرسنیک سمی هستند.
موارد استفاده این عنصر در آتش بازی و برای گلوله سربی مو رد استفاده قرار می گیرد. مهمترین ترکیبات آرسنیک شامل آرسنیک سفید، سولفید، آرسنات کلسیم و آرسنات سرب است. این سه ترکیب در حشره کشها و سموم کشاورزی و مواد سمی کاربرد دارد. آرسنیک همچنین برای ساخت دستگاههایی مثل ترانزیستور نیز کاربرد دارد. آرسنیک گالیم برای موارد لیزری الکتریکی نور همدوس کاربرد دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر آرسنيک
اثرات آرسنیک بر روی سلامتی :
آرسنیک یکی از سمی ترین عناصر موجود است. علیرغم اثرات سمی این عنصر، مقدار آرسنیک غیرآلی طبیعی موجود در زمین اندک است. آرسنیک از طریق غذا، آب و هوا وارد بدن انسان می شود. تماس پوستی با خاک یا آب آلوده به آرسنیک هم باعث ورود آرسنیک به بدن انسان می شود. میزان آرسنیک موجود در غذا بسیار کم است و به علت سمیت به غذا افزوده نمی شود. اما ممکن است میزان آرسنیک موجود در ماهی و غذاهای دریایی بالا باشد زیرا ماهی از آبی که در آن زنئگی می کند، آرسنیک را جذب می کند. خوشبختانه این شکل از آرسنیک آلی بی خطر است اما ماهی هایی که مقدار زیادی آرسنیک غیرآلی دارند، برای سلامتی انسان مضر هستند.
خطر آلودگی با آرسنیک در اشخاص زیر بیشتر است: افرادی که با آرسنیک کار می کنند، کسانی که زیاد شراب می نوشند، کسانی که در مزارعی کار می کنند که در آنجا کودهای آرسنیک دار مصرف می شود.
قرار گرفتن در معرض آرسنیک غیرآلی، سبب ایجاد عوارض مختلفی مانند سوزش معده و روده، کاهش تولید سلولهای قرمز و سفید خون، تغییر پوست و سوزش ریه می شود. جذب مقدار زیادی آرسنیک غیرآلی احتمال بروز سرطان و به ویژه سرطان پوست، سرطان ریه، کبد و غدد لنفاوی را افزایش می دهد.
قرار گرفتن در معرض آرسنیک غیرآلی، سبب نازایی و سقط جنین در زنان می شود و در زنان و مردان باعث ناراحتیهای پوستی، کاهش مقاومت در برابر ویروسها، ایست قلبی و آسیب مغز می شود. آرسنیک غیرآلی به DNA هم آسیب می رساند.
آرسنیک آلی هم باعث سزطان می شود اما به DNAآسیب نمی رساند. اما دوز بالای آن باعث صدمات عصبی و ناراحتی معده می شود.
اثرات زیست محیطی آرسنیک :
آرسنیک به طور طبیعی به مقدار کم در زمین وجود دارد. آرسنیک در خاک و کانیها وجود دارد و می تواند از طریق گرد و غبار یا رواناب، وارد هوا و آب هم شود.
تبدیل آرسنیک به حالت محلول یا گازی بسیار مشکل است. آرسنیک ماده ای است که به طور طبیعی متحرک است و احتمال تمرکز مقدار زیادی از آن در یک محل کم است. این ویژگی بسیار خوب است اما نکته منفی آن این است که آلودگی آرسنیک گسترده است زیرا به راحتی منتشر می شود. هنگامی که آرسنیک غیرمتحرک باشد، نمی تواند به آسانی حرکت کند. به علت فعالیتهای بشری و عمدتا معدنکاری، آرسنیکهای آرسنیکهایی که در شرایط طبیعی غیر متحرک هستند متحرک شده و در بسیاری از جاهایی که در شرایط طبیعی وجود نداشتند هم یافت می شوند.
چرخه آرسنیک در اثردخالتهای بشری گستره تر شده است و به همین علت مقدار آرسنیک در محیط زیست و جانداران زنده کاهش یافته است. عمدتا آرسنیک توسط صنایع تولید کننده مس منتشر می شود اما در حین تولید سرب و روی و فعالیتهای کشاورزی هم پراکنده می شود. آرسنیک وقتی وارد محیط زیست شد، تجزیه نمی شود بنابراین این مقدار آرسنیک اضافی که در اثر فعالیتهای انسانی وارد محیط می شود، منتشر شده و در بسیاری جاها، باعث بیماری انسانها و جانوران می شود.
گیاهان آرسنیک را به آسانی جذب می کنند بنابراین ممکن است غلظت آرسنیک در غذا بالا باشد. غلظت بالا و خطرناک آرسنیک غیرآلی که در حال حاضر در آبهای سطحی موجود است، احتمال تغییرات ژنتیکی در ماهیها را افزایش می دهد. در این شرایط آرسنیک دربدن جانداران گیاهخوار آب شیرین تجمع می یابد. پرندگان ماهی هایی را می خورند که در بدن آنها آرسنیک زیادی وجود دارد و وقتی این ماهی در بدن آنها تجزیه می شود، در اثر سم آرسنیک می میرند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر آرسنيک در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آرسنیک :
عدد اتمی: 33
جرم اتمی:74.92160
نقطه ذوب : C°808
نقطه جوش : C°603
شعاع اتمی : Å 1.33
ظرفیت: 3و5
رنگ: خاکستری
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 15
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 9.81
شکل الکترونی: 4P 3 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع یونی : Å 0.58
الکترونگاتیوی:2.18
حالت اکسیداسیون: ±3,5
دانسیته: 5.72
گرمای فروپاشی : Kj/mol 369.9
گرمای تبخیر : Kj/mol 34.76
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000033
گرمای ویژه: J/g Ko 0.33
دوره تناوبی:4
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 5
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
As-71 2.7 روز
As-72 26.0 ساعت
As-73 80.3 روز
As-74 17.8 روز
As-75 پایدار
As-76 26.3 ساعت
As-77 39.0 ساعت
As-79 9.0 دقیقه
اشکال دیگر :
هیدرید ارسنیک AsH3
اکسید ارسنیک As2O3
تری کلرید ارسنیک AsCl3 و پنتا کلرید ارسنیک AsCl5
منابع : کانی آرسنوپیریت و انارژیت
کاربرد : از این عنصربه عنوان سم کشنده ، در گلوله تفنگ ، در فلز آئینه ، شیشه ، لیزر ، دیود های نوری و در نیمه رساناها بکار می رود .ارسنیک از آرسنوپیریت بدست می آید .
این عنصر توسط Etal / A.Ghiorso و در سال 1969 در آمریکا کشف شد و به افتخار ارنست رادرفورد ( Ernest Rutherford ) نامگذاری شد .
این عنصر دارای سینتیک رادیواکتیو عنصری بالایی دارد و ایزوتوپ های پایداری را نیز دارد که نیمه عمر آن کمتر از 70 ثانیه است . این عنصر مشخصاتی مشابه عنصر هافنیم دارد . برای مثال به شکل یک ترکیب نسبتاً فرار با کلر است . گروهی از دانشمندان آزمایشاتی برای احراز هویت این عنصر انجام دادند و این کوشش های انجام گرفته نشان داد که در 3/0 ثانیه فعالیت در شکل فرار نشان داده است .
در سال 1964، دانشمندان موسسه تحقیقات هسته ای جوینتدر دوبنا (روسیه) پلوتونیم را با یونهای شتابدار شده 113 تا 115 MeV نئون بمباران کردند. با اندازه گیری باریکه های شکافتی در شیشه با میکروسکوپ، ایزوتوپی را ردیابی کردند که با شکافت خود به خود تجزیه شد. آنها بیان کردند که این ایزوتوپ با نیمه عمر 0.3 +/- 0.1 ثانیه، 260-104 است که در اثر واکنش زیر تولید شده است:
242Pu + 22Ne --> 260Rf +4n.
عنصر 104، نخستین عنصر ترانس آکتینید است و احتمالا ویژگیهای شیمیایی آن مشابه هافنیم است. مثلا با کلرین ترکیب نسبتا فراری را تشکیل می دهد (تتراکلرید).
دانشمندان روسی به منظور شناسایی شیمیایی این عنصر، آزمایشهایی را انجام دادند و تلاش کردند نشان دهند که فعالیت 0.3 ثانیه ای آن فعالتر از تری کلریدهای آکتینید غیر فراراست. دراین آزمایش، آزمایش جدایش شیمیایی عنصر جدید از بقیه عناصرکامل نشد اما شواهد مهمی به دست نیامد. داده های منتشر شده توسط دانشمندان روسی نیمه عمر ایزوتوپی را که آنها با آن کار می کردند، از 0.3 ثانیه به 0.15 ثانیه کاهش داد.
در سال 1969، گیورسو، نورمیا، هریس، اسکولا و اسکولا از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، گزارش کرد که آنها دو یا سه ایزوتوپ عنصر 104 را کشف کرده اند. این گروه نشان داد که بعد از تلاشهای گزارش شده آنها ایزوتوپ 260104 را که در سال 1964 توسط گروه دابنا گزارش شده را تولید کرده اند.
این اکتشاف برکلی، با بمباران عنصرکالیفرنیم 249 با هسته های کربن 12 و 71 MeV و هسته های کربن 13 و 69 MeV انجام شد. با ترکیب کربن 12 با کالیفرنیم 249، تابش آنی چهار نوترون، عنصر257104 را تولید کرد. این ایزوتوپ نیمه عمر 4 تا 5 ثانیه را داشت که با ساطع کردن ذرات آلفا به نوبلیم 253 تبدیل شد که نیمه عمر 105 ثانیه داشت.
احتمالا با تابش سه نوترون واکنش مشابهی رخ می دهد و 258104 را با نیمه عمر 100/1 ثانیه تولید کرد.
عنصر 259104، از ترکیب هسته های کربن 13 با کالیفرنیم 249، و با تابش سه نوترون تشکیل شد. این ایزوتوپ نیمه عمر 3 تا 4 ثانیه داشت و با تابش ذرات آلفا به نوبلیم 255 تبدیل تجزیه شد که نیمه عمر 185 ثانیه داشت.
هزاران اتم 257104 و 259104 آشکارسازی شده است. گروه برکلی معتقدند که شناسایی 258-104 توسط آنها صحیح است اما در این مورد نسبت به کاری که روی 257104 و 259104 انجام شد، اطمینان کمتری وجود دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Rf در طبيعت
اثرات رادرفوردیم بر روی سلامتی :
رادرفوردیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی رادرفوردیم :
به علت نیمه عمرکوتاه رادرفوردیم (حدود 10 دقیقه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رادرفوردیم :
عدد اتمی:104
جرم اتمی:261
حالت استاندارد: جامد
رنگ: سفید نقره ای
نام گروه:فلز واسطه 4
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: [Rn]7s25f146d 2
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 10
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rf-257 4.7 ثانیه
منابع : بدست بشر ساخته شده است .
ساماریم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای می باشد که با سیستم رومبوئدریک متبلور می شود . در هوا مقاوم است این عنصر در سال 1879توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . معمولاٌ در کانیهای نظیر مونازیت و باستنازیت یافت می شود . با دیگر عناصر نادر همراه است .
Boisbaudran این عنصر را از طریق طیف جذبی آن با استفاده از دستگا ه اسپکترومتر از کانی سامارسکیت به دست آورد و نام آن از یک معدن در روسیه برداشته شده است.
ساماریم در بیشتر کانیهای عناصر کمیاب یافت می شود. این عنصر در کانی مونازیت حدود 2.8 درصد وجود دارد. روشهای تولید و آماده سازی این عنصر شامل تبادل یونی و تکنیکهای استخراج محلولی است که از این طریق این عنصر از عناصر کمیاب و دیگر مواد جداسازی می شود. این فلز می توان از واکنش اکسید ساماریم با لانتانیم تولید شود.
این عنصر در هوا پایدار است. سه حالت کریستاله از این عنصر وجود دارد که این سه حالت با تغییر درجه حرارت از 734 تا 922 درجه تغییر می کند. این فلز در هوا در درجه حرارت 150 درجه قابل اشتعال است. سولفید ساماریم در درجه حرارت بالا پایدار و دارای بازده حرارتی و الکتریکی بالا در دمای 1100 درجه است.
حدود 21 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. ساماریم طبیعی مخلوطی از 3 ایزوتوپ ناپایدار با نیمه عمر طولانی است.
ساماریم در صنعت سینما برای نورپردازی قوسهای کربنی کاربرد دارد. ترکیب SmCo5 برای ساخت آهنرباهای دائمی با مقاومت بالا کاربرد دارد. اکسید ساماریم در ساخت عینکهای نوری با قدرت جذب اشعه مادون قرمز استفاده می شود. اکسید این عنصر دارای خصوصیات آبزدایی و هیدروژن زدایی از اتیل الکل است. این عنصر در جذب اشعه مادون قرمز در عینکها و به عنوان جذب کننده نوترونی در راکتورهای هسته ای کاربرد دارد.
قیمت این فلز حدود 5 دلار در گرم است.
ساماریم دارای خاصیت سمی کمی است ولی در مورد استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Sm
اثرات ساماریم بر روی سلامتی :
ساماریم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
ساماریم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. ساماریم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که ساماریم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود ساماریم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه ساماریم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.
اثرات زیست محیطی ساماریم :
ساماریم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، ساماریم وارد محیط زیست می شود. ساماریم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی ساماریم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Sm در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ساماریم :
عدد اتمی: 62
جرم اتمی:4/150
نقطه ذوب : C° 1074
نقطه جوش : C° 1794
شعاع اتمی : Å 2/59
ظرفیت: 3 و 2
رنگ: ُ سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 544/5
شکل الکترونی:Xe 6s24f6
شعاع یونی : Å 0/964
الکترونگاتیوی: 17/1
حالت اکسیداسیون: 3 و 2
دانسیته: 353/7
گرمای فروپاشی : Kj/mo l 8/63
گرمای تبخیر : Kj/mol 166/4
گرمای ویژه: J/g K 0/2
دوره تناوبی:6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 24
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sm-144 پایدار
Sm-145 340.0 روز
Sm-146 1.03E8 سال
Sm-147 1.06E11 سال
Sm-148 7.0E15 سال
Sm-149 پایدار
Sm-150 پایدار
Sm-151 90.0 سال
Sm-152 پایدار
Sm-153 1.92 روز
Sm-154 پایدار
اشکال دیگر :
دی هیدرید ساماریم SmH2 و تری هیدرید ساماریم SmH3
اکسید ساماریم Sm2O3
دی کلرید ساماریم SmCl2 و تری کلرید ساماریم SmCl3
منابع : با دیگر عناصر کمیاب زمین یافت می شود و در کانی های مونازیت و باستنازیت نیز پیدا می شود .
کاربرد : در آهنربا ، ساخت آلیاژهای کبالتی ، راکتورهای هسته ای و گوشی های هدفون مورد استفاده قرار می گیرد .
کشف این عنصر توسط Jons Jacob Berzeliuls و در سال 1828 در سوئد انجام گرفته است و نام گذاری آن برگرفته از اسم خدای طوفان آن منطقه می باشد .
این عنصر در سال 1828 توسط Berzeliusکشف شد. بیشتر گرمای داخلی زمین به علت توریم و اورانیم موجود در هسته زمین است. این گرما به علت وزن اتمی و ظرفیت این عناصر است. این عنصر دومین عضو از گروه اکتینیدها است.
توریم در کانیهای توریت و توریانیت وجود دارد. نهشته های بزرگ کانیهای توریم در ايالتهای شمال خاور اتازونى گزارش شده است. فراروانی توریم حدود سه برابر اورانیم است و تقریباً برابر با فراوانی سرب و مولیبدن است. توریم برای مصارف تجاری از کانی مونایت که حدود 3 تا 9 درصد اکسید توریم دارد تولید می شود.
این فلز یکی از منابع قدرتمند هسته ای است. انرژی تولید شده از توریم برای تولید سوختهای فسیلی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی دیگر از موارد استفاده بزرگ توریم در سوختهای هسته ای است. همچنین از سیکل توریم برای مبدل سیستم راکتورها مورد استفاده قرار می گیرد. راکتورهای HTGR بسیار موثر برای مصارف تجاری برای کاربردهای متفاوت می باشد.
چندین روش برای تولید و آماده سازی این عنصر وجود دارد. این عنصرمی تواند از واکنش اکسید توریم با کلسیم توسط الکترولیز کلرید توریم بی آب در مخلوط کلرید پتاسیم و سدیم تولید شود. همچنین این عنصر از واکنش کلسیم با تتراکلرید توریم و ترکیب بی آب کلرید روی حاصل شود . سومین روش تولید این عنصر واکنش تتراکلرید توریم با فلزات آلکالی حاصل می شود. توریم جز گروه 5 از جدول تناوبی است.
این فلز در صورت خلوص به رنگ سفید نقره ای است. این عنصر در هوا پایدار است و درخشندگی خود را حفظ می کند.
توریم خالص نرم و مفتول پذیر و در سرما نورد و کشیده می شود. توریم دو شکلی است کوبیک و باتغییر درجه حرارت به صورت کوبیک توپر در می آید. نقطه ذوب اکسید توریم 3300 درجه سانتیگراد استکه بالاترین نقطه ذوب در بین همه اکسیدها است. توریم با آب به اهستگی واکنش می دهد. توریم پودری شکل بسیار آتش گیر است و در موقع استفاده از آن باید بسیار دقت کرد. وقتی در هوا باشد برافروخته می شود. تراشه های توریم بسیار درخشان و سفید براق هستند.
توریم یکی از آلیاژهای مهم منیزیم است و این آلیاژ دارای استحکام بالا و مقاومت در برابر خزش در درجه حرارتهای بالا است.
توریم دارای انرژی خروج پایین و نشر الکترونی بالا است که در سیمهای تنگستنی و تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. اکسید توریم برای کنترل تنگستن در لامپهای الکترونی مورد استفاده قرار می گیرد. از این عنصر برای تجهیزات آزمایشگاهی درجه حرارت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. شیشه های اکسید توریم دارای خصوصیت ضریب شکست نور بالا و تجزیه نور پایین می باشد. از این شیشه ها برای لنزهای کیفیت بالا برای دوربینها و تجهیزات علمی استفاده می شود. از اکسید توریم به عنوان کاتالیست در تبدیل آمونیاک با اسیدنیتریک در فرایند کراکینگ نفت و تولید اسیدسولفوریک استفاده می شود.
این عنصر دارای 25 ایزوتوپ است که رنج وزن اتمی آن از 212 تا 236 گرم است. همه ایزوتوپهای این عنصر ناپایدارند. توریم 232 به صورت طبیعی وجود دارد و نیمه عمر آن 1.4 x 1010 سال است. این عنصر اشعه آلفا ازخود ساتع می کند. توریم 232 دارای خصوصیات رادیواکتیو است و در صنایع عکاسی مورد استفاده قرار می گیرد.
قیمت این فلز با خلوص 99.9 درصد حدود 150 دلار در اونس است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Th
اثرات توریم بر روی سلامتی :
توریم تقریبا در همه جای از زمین وجود دارد از این رو انسان همیشه از طریق هوا، غذا و آب، در معرض مقدار اندکی توریم قرار دارد.
همه انسانها از طریق غذا یا آب آشامیدنی مقداری توریم جذب می کنند و مقدار توریم موجود درهوا به قدری کم است که می توان جذب آن از راه هوا را در نظر نگرفت.
در نزدیکی محل دفع زباله، مقدار زیای توریم وجود دارد. افرادی که در نزدیکی این محل ها زندگی می کنند نسبت به افراد عادی، در تماس با توریم بیشتری هستند زیرا از گرد و غباری که توسط باد آورده شده تنفس می کنند و در نتیجه مقدار توریم در غذایی که در نزدیکی این محل رشد می کند، زیاد می شود.
افرادی که در معدن، صنایع یا آزمایشگاههای توریم کارمی کنند، بیشتر از حالت عادی در تماس با توریم هستند.
مقدار توریم موجود در محیط زیست، به علت انتشار توریم از طریق دستگاههای فرآوری افزایش یافته است.
تنفس توریم در محیط کاری، طی سالیان متمادی، احتمال بروز بیماریهای ریوی و سرطان ریه و لوزالامعده را افزایش می دهد. توریم می تواند ماده ژنتکی را تغییر دهد. افرادی که در تماس با توریم و به ویژه اشعه X هستند، بیماریهای کبدی را افزایش می دهند.
توریم رادیواکتیو است و در استخوانها ذخیره می شود. به همین علت تماس طولانی با آن باعث سرطان استخوان می شود. تنفس مقدار زیادی از توریم کشنده است. وقتی میزان تنفس زیاد باشد، انسان در اثر سم فلز می میرد.
اثرات زیست محیطی توریم :
پایداری زیست محیطی: توریم به آرامی با آب، اکسیژن و ترکیبات دیگر واکنش داده و انواع ترکیبات تنگستن را به وجود می آورد.
اثرات ماده روی گیاهان و جانوران: به علت اندازه و شکل کوچک توریم، هیچ اثر منفی بر روی محیط زیست ندارد. اما انتشار مقدار زیادی از آن برای گیاهان و جانوران مضر است.
اثرات شیمیایی روی جانداران آبزی: به علت اندازه و شکل کوچک توریم، این ماده بر روی جاندارن آبزی اثر منفی ندارد. اما انتشار مقدار زیادی از آن در آب، برای گیاهان و جانوران آبزی مضر است. دفع زباله های آن باید مطابق قوانین دولتی، ایالتی و محلی باشد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Th در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر توریم :
عدد اتمی : 90
جرم اتمی : 232.0381
نقطه ذوب : C° 1750
نقطه جوش : C° 4788
شعاع اتمی : pm 179
ظرفیت : 4
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : آکتنیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 670.4
شکل الکترونی :Rn6d27s2
شعاع یونی : pm 94
الکترونگاتیوی : 1.3
حالت اکسیداسیون : 4
دانسیته : 11.72
گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.11
گرمای تبخیر : Kj/mol 513.7
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0653×106
گرمای ویژه: J/g Ko 0.113
دوره تناوبی : 7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 10
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Th-226 30.6 دقیقه
Th-227 18.72 روز
Th-228 1.91 سال
Th-229 7340.0 سال
Th-230 75400.0 سال
Th-231 1.06 روز
Th-232 1.4E10 سال
Th-233 22.3 دقیقه
Th-234 24.1 روز
اشکال دیگر :
دی هیدرید توریم ThH2 ، Th4H15
اکسید توریم ThO2
تترا کلرید توریم ThCl4
موارد استفاده : آلیاژهای قوی ، پیل های فتوالکتریک فرابنفش و پوسته گازی
منابع : کانی های مونازیت و توریت
تالیم فلزی نرم و چکش خوار به رنگ نقره ای- خاکستری براق است که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود. این عنصر در سال 1861 توسط William Crookes دانشمند انگلیسی کشف شد . تالیم بطور وسیع در طبیعت توزیع شده ولی تنها سنگهای معدنی غنی از این عنصر کروکسیت و لوراندیت است. این فلز در پیریت های مس ، سرب و سنگهای معدنی روی نیز یافت می شود .
نام این عنصر به علت خطوط طیفی سبز زیبایی که در شناسایی از خود نشان می داده به این نام نهاده شده است. این فلز در سال 1862 توسط دو دانشمند Crookes , Lamy در زمان مشابه تهیه شد.
تالیم در کانیهای crooksite, lorandite, hutchinsonite وجود دارد. همچنین این عنصر در کانی پیریت نیز وجود دارد. این عنصر از ذوب نهشته های سرب و روی نیز حاصل می شود. نودولهای منگنز در کف اقیانوسها نیز حاوی این عنصر می باشد.
این عنصر در معرض هوا تازه است با جلای فلزی براق اما به زودی به رنگهای خاکستری مایل به آبی ظاهر می شود. این عنصر از نظر ظاهر شبیه سرب است. این عنصر به علت نرمی بالا به راحتی با چاقو بریده می شود. 25 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است جرم اتمی این عناصر بین 184 تا 210 است. تالیم طبیعی ترکیبی از 2 ایزوتوپ است. آلیاژ تالیم – جیوه به فرمهای یوتکتیک دارای 8.5 درصد تالیم است که در 60- یخ می زند و نقطه انجماد آن زیر 20 درجه سانتیگراد است.
قیمت این عنصر با خلوص 99 درصد 40 دلار در پوند است.
این عنصر و ترکیبات آن سمی هستند بنابراین در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد. تماس این فلز با پوست بسیار خطرناک است و وقتی ذوب می شود باید آزمایشگاه دارای تهویه مناسب باشد. پرتودهی تالیم نباید از 0.1 mg/m3 تجاوز کند. تالیم در مردان مشکوک به سرطان می باشد.
سولفات تالیم استفاده گسترده ای در ساخت حشره کشها دارد. این عنصر بی بو و بی مزه است و علائم خطر ندارد. رسانایی الکتریکی سولفید تالیم با پرتودهی اشعه مادون قرمز تغییر می کند. از ترکیبات این عنصر برای ساخت فتوسلها استفاده می شود. از برمید و یدید تالیم به عنوان کاتالیزور در مواد نوری مادون قرمز استفاده می شود.
تالیم به همراه سولفور و سلنیم و آرسنیک برای تولید شیشه های با ذوب پایین حدود 125 تا 150 درجه سانتیگراد کاربرد دارد. این شیشه ها در دمای اتاق شبیه شبیه شیشه های معمولی هستند با دوامند و در آب نامحلولند. اکسید تالیم برای تولید شیشه های با ضریب انکسار بالا و برای ساخت فوتوسلها کاربرد دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Tl در طبيعت
اثرات تالیم بر روی سلامتی :
تالیم به صورت طبیعی و به مقدارکم در محیط زیست وجود دارد. اما انسان فقط در مرگ موش و صنعت الکتروتکنیک و شیمی از آن استفاده می کند. این مصارف باعث می شوند که انسان در معرض تالیم قرار گیرد. بدن انسان، از راه پوست ،اندامهای تنفسی و مجاری گوارشی تالیم را جذب می کند.
سم تالیم عمدتا از طریق خوردن مرگ موش وارد بدن می شود که حاوی مقدار زیادی سولفات تالیم است. در نتیجه فرد دچار شکم درد شده و سیستم عصبی صدمه می بیند. در بعضی موارد آسیب به حدی شدید است که باعث مرگ می شود. اگر فرد نجات یابد، سم تالیم باعث اختلال سیستم عصبی مانند لرزش، فلج و تغییر رفتا رمی شود که این اثرات باقی می مانند. سم تالیم در جنین باعث ناهنجاریهای مادرزای می شود.
به علت تجمع تالیم در بدن انسان، اثرات مزمنی مانند خستگی، سردرد، افسردگی، بی اشتهایی، پادرد، ریزش مو و اختلال بینایی پیش می آید. اثرات دیگری که در اثر سم تالیم ایجاد می شود شامل دردهای عصبی و مفصلی می باشند. این عوارض در اثر جذب تالیم از راه غذا حاصل می شوند.
اثرات زیست محیطی تالیم :
تالیم تا حدودی در آب حل می شود و در نتیجه اگر خاک حاوی مقدار زیادی تالیم باشد، این تالیم از طریق آب زیرزمینی در محیط پخش می شود. ممکن است تالیم پس از این که جذب گل و لای شد، در محیط منتشر شود. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد تالیم در خاک متحرک است.
تالیم برای موشها بسیار سمی است و به همین دلیل به عنوان مرگ موش مورداستفاده قرار می گیرد. به علاوه تالیم بر روی گیاهان هم اثراتی منفی دارد و باعث تغییر رنگ برگ گیاهان و کاهش رشد آنها می شود. پستاندارانی مانند خرگوشها هم مانند انسان نسبت به اثرات سمی تالیم حساس هستند.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تالیم :
عدد اتمی : 81
جرم اتمی : 204.37
نقطه ذوب : C° 304
نقطه جوش : C° 1473
شعاع اتمی : Å 2.08
ظرفیت : 3 ,+1+
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 13
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 589.1
شکل الکترونی :Xe6s24f145d106p1
شعاع یونی : Å 1.5
الکترونگاتیوی: 2.04
حالت اکسیداسیون : 3 ,+1+
دانسیته : 11.85
گرمای فروپاشی: Kj/mol 4.27
گرمای تبخیر: Kj/mol 162.1
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.00000015
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Tl-200 1.08 روز
Tl-201 3.03 روز
Tl-202 12.23 روز
Tl-203 پایدار
Tl-204 3.78 سال
Tl-205 پایدار
Tl-206 4.2 دقیقه
Tl-207 4.77 دقیقه
Tl-208 3.05 دقیقه
Tl-209 2.2 دقیقه
Tl-210 1.3 دقیقه
اشکال دیگر :
اکسید تالیم Tl2O و تری اکسید تالیم Tl2O3
کلرید تالیم TlCl و تری کلرید تالیم TlCl3
منابع : کانی کروکسیت
کاربرد : ترکیبات تالیم درمرگ موش و مورچه به کار می رود . همچنین در آشکار سازی پرتوهای مادون قرمز و بررسی ماهیچه های قلب به کار می رود .
کشف این عنصر توسط Martin Klaproth و در سال 1789 در آلمان رخ داد و اسم این عنصر از نام سیاره اورانوس برگرفته شده است .
شیشه های رنگی زرد شامل 1 درصد اکسید اورانیم هستند. این عنصردر سنگ معدن اورانیم (پیچبلانت) موجود است و اولین بار در سال 1789 جداسازی شد. این فلز در سال 1841 توسط Peligot از واکنش کلرید بی آب با فلز پتاسیم به دست آمد.
اورانیم عنصر نایابی نیست این عنصر امروزه فراوانتر از جیوه، آنیتموان، نقره، کادمیم، مولیبدن و آرسنیک می باشد. این عنصر به فراوانی در کانیهای پیچبلاند، اورانیتیت، کارنوتیت، اوتونیت،اورانوفان و توبرنیت وجود دارد. همچنین اورانیم در سنگهای فسفاته، لیگنیت، مونازیت وجود دارد.
اورانیم از واکنش هالید اورانیم با عناصر آلکالی و یا از واکنش اکسید اورانیم با آلومینیم یا کلسیم یا کربن در درجه حرارت بالا به دست می آید. این فلز می تواند از الکترولیز ترکیبات KUF5 یا UF4 در محلول CaCl2 و NaClحاصل شود. اورانیم با خلوص بالا می تواند از تجزیه هالید اورانیم با رشته های داغ حاصل شود.
اورانیم دارای 3 ساختار کریستالوگرافی آلفا، بتا و گاما می باشد. اورانیم عنصری سنگین به رنگ سفید نقره ای و در زمانی که خیلی ریز شود آتش گیر است. این عنصر کمی نرمتر از فولاد است. این عنصر مفتول پذیر و چکش خوار و اندکی پارامغناطیس است. این عنصر در هوا با یک لایه اکسید پوشیده می شود.
اورانیم دارای 16 ایزوتوپ است که همه آنها رادیو اکتیو هستند. اورانیم طبیعی یک عنصر رادیواکتیو است که بای صنعت عکاسی استفاده می شود. عامل مهم گرمای داخلی زمین اورانیم و توریم است.
نیمه عمر اورانیم 238 حدود 4.51 x 109 سال است که برای تعیین سال سنگهای آذرین استفاده می شود. اورانیم طبیعی به صورت آزاد وجود دارد به جز در مواقعی که با نپتونیم و پولوتونیم ترکیب می شود. اورانیم از تخریب عناصر با عدد اتمی بالا حاصل می شود.
اورانیم مهمترین عنصر در سوختهای هسته ای است. ایزوتوپ اورانیم 238 می تواند با شکافت هسته ای پولوتونیم به ترکیبات دیگری تبدیل شود.
اورانیم 235 برای واکنشهای مهم شکافتهای هسته ای کاربرد دارد. همچنین می تواند گازهای منتشر شونده را غلیظ کند.
اورانیم طبیعی با نسبت کم با 235Uغنی شده است که این نوع اورانیم برای سوخت راکتورهای اتمی قوی برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد. توریم طبیعی می تواند نوترون ها را برای تولید ایزوتوپ اورانیم 233Uمنتشر کند. نوترونهای منتشر شده از این عنصر به ترتیب زیر می باشد. 232Th اشعه گاما ، 233Th اشعه بتا، 233Pa اشعه بتا و 233U. ارزش یک پوند اورانیم غنی شده و شکافته شده برای سوخت هسته ای به اندازه بیش از 1500 تن زغال است.
این عنصر در سوختهای هسته ای برای تولید قوی انرژی برق با اهداف صلح آمیز و همچنین برای ساخت بمبهای اتمی مورد استفاده قرار می گیرد. از این عنصر در سراسر دنیا برای تولید سوخت 429 راکتور هسته ای از ژانویه 1990 برای تولید 311000 مگاوات برق استفاده می شود. استفاده جدید از اورانیم برای تولید اورانیم تهی شده است.
اورانیم همچنین برای تجهیزات سيستم هدايت داخلى موشک مورد استفاده قرار می گیرد. از فلز اورانیم برای اهداف اشعه ایکس برای تولید انرژی بالای این اشعه مورد استفاده قرار می گیرد. از نیترات اورانیم برای کاربردهای عکاسی و از استات اورانیم نیز برای آنالیزهای شیمیایی استفاده می شود.
از نمکهای اورانیم برای تولید شیشه های وازلین بار رنگ زرد و لعاب شیشه استفاده می شود. اورانیم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند.
فلز اورانیم بسیار آتش زا است و از این نظر مخاطره انگیز است. استخراج اورانیم احتیاج به دانش بالا برای استفاده دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر U
اثرات اورانیم بر روی سلامتی :
انسان همیشه از راه غذا، هوا، خاک و آب در تماس با مقدار مشخصی اورانیم قرار دارد و این عنصر به طور طبیعی در کلیه این مواد وجود دارد. غذاهایی مانند ریشه گیاهان و آب، دارای مقدار اندک اورانیم طبیعی هستند و به همراه هوای تنفسی هم مقدار اندکی اورانیم وارد بدن می شود. غلظت اورانیم موجود در عذاهای دریایی معمولا به قدری پایین است که می توان از آن چشم پوشی کرد.
افرادی که در نزدیکی محل دفع زباله های خطرناک زندگی می کنند، افرادی که در نزدیکی معادن زندگی می کنند، افرادی که در صنعت فسفات کار می کنند، افرادی که محصولات رشد کرده بر روی خاکهای آلوده را می خورند یا افرادی که آب آلوده شده با شیرابه زباله ها را می خورند، در مقایسه با افراد عادی در معرض مقدار بالاتری از اورانیم قرار دارند. شیشیه های اورانیمی دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند اما هنرمندانی که هنوز از آنها استفاده می کنند، نسبت به افراد عادی با اورانیم بیشتری تماس دارند.
چون اورانیم ماده ای رادیواکتیو است، در مورد اثرات آن بر روی سلامتی بررسیهایی انجام شده است. دانشمندان در سطوح طبیعی اورانیم، هیچ اثرمضری را کشف نکرده اند. اما بعد از جذب مقدار زیادی اورانیم، اثرات شیمیایی قابل مشاهده است و اورانیوم عوارضی مانند بیماریهای کلیوی را ایجاد می کند.
وقتی انسانها در معرض اورانیم رادیونوکلیدی که در اثر تجزیه رادیواکتیو اورانیم در زمانی طولانی ایجاد می شود، قرار داشته باشند، دچار سرطان خواهند شد. وقتی انسان در معرض اورانیم غنی شده قرار داشته باشد، احتمال بروز سرطان بیشتر خواهد بود، زیرا اورانیم غنی شده، رادیواکتیویتی بیشتری دارد. این شکل از اورانیم، تابشهای مضری از خود ساطع می کند که ظرف چند سال انسان را دچار سرطان می کند. اورانیم غنی شده، به طور تصادفی و از طریق دستگاههای نیروی هسته ای واردمحیط زیست می شود.
اثرات زیست محیطی اورانیم :
اورانیم به طور طبیعی و به مقدار بسیارکم در سنگها، خاک، هوا و آب وجود دارد. انسان باعث افزایش میزان فلز اورانیم و ترکیبات آن در محیط زیست شده است زیرا اورانیم از طریق فعالیتهای معدنی و فرآیندهای آسیاب کردن کانی، ر محیط انتشار می یابد.
اورانیم ماده ای رادیواکتیو است و بسیار فعال می باشد. در نتیجه در محیط به صورت عنصر یافت نمی شود. ترکیبات اورانیم، در اثر واکنش اورانیم با عناصر و مواد دیگری که در آب حل می شوند، تشکیل می شوند. انحلال پذیری ترکیبات اورانیم در آب، میزان تحرک پذیری آنها در محیط زیست و سمیت آنها را تعیین می کند.
در هوا، غلظت اورانیم بسیار اندک است. حتی در غلظتهای بالاتر از حد معمول هم میزان اورانیم بسیار اندکی در هر متر مکعب از هوا وجود دارد و کمتر از یک اتم در روز منتقل می شود. اورانیم در هوا به صورت گرد و غبار وجود دارد که می تواند از طریق ته نشینی یا بارش، وارد آب سطحی شده و یا روی گیاهان و خاکها بنشیند. سپس این اورانیم روی رسوبات موجود در آب یا لایه های پایینی خاک می نشیند و در آنجا با اورانیم موجود مخلوط می شود.
قسمت عمده اورانیم موجود در آب، اورانیم محلول است که مربوط به سنگ و خاکی است که آب با خود آورده است. بخشی از این اورانیم به صورت معلق است و بهآب حالت گل آلود می دهد. تنها بخش اندکی از اورانیم موجود در آب از هوا وارد آب می شود. مقدار اورانیم موجود در آب آشامیدنی بسیار کم است. آبی که حاوی مقدار بسیار اندکی اورانیم است، معمولا برای آشامیدن سالم است. به خاطر طبیعت اورانیم، احتمال تجمع اورانیم در ماهی ها یا گیاهان بسیار اندک است و اورانیمی که جذب می شود، به سرعت از راه ادرار یا مدفوع دفع می شود.
اورانیم با غلظتهای مختلف در خاک وجود دارد و معمولا غلظت آن بسیار پایین است. انسان از راه فعالیتهای صنعتی باعث افزایش میزان اورانیم موجود در خاک شده است. ترکیبات موجود در خاک با ترکیبات دیگر ترکیب شده و سالیان سال در خاک باقی می مانند بدون این که به سمت آب زیرزمینی حرکت کنند. غلظت اورانیم در خاکهای غنی از فسفات بیشتر است اما این مقدار هم مساله ساز نیست زیرا معمولا غلظت آن خیلی بیشتر از حد طبیعی خاکهای غیرآلوده نیست.
گیاهان از طریق ریشه اورانیم را جذب می کنند و آن را در همانجا ذخیره می کنند. در نتیجه در ریشه گیاهانی مانند تربچه، میزان غلظت اورانیم بیشتر از حد طبیعی است. وقتی گیاه شسته می شود، اورانیم زدوده می شود.
فرسایش پس مانده های معدنی هم باعث انتشار مقدار زیادی از اورانیم در محیط زیست می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر U
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اورانیم :
عدد اتمی: 92
جرم اتمی: 238.0289
نقطه ذوب: C° 1135
نقطه جوش : C° 3815
شعاع اتمی : pm 156
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6
رنگ: خاکستري متالیک
حالت استاندارد: جامد راديواکتيو
نام گروه: آکتنيد
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 686.4
شکل الکترونی: Rn5f36d17s2
شعاع یونی : Å 0.52
الکترونگاتیوی: 1.38
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6
دانسیته: 19.05
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.12
گرمای تبخیر : Kj/mol 417
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
دوره تناوبی:7
درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 21
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
U-230 20.8 روز
U-231 4.2 روز
U-232 70.0 سال
U-233 159000.0 سال
U-234 247000.0 سال
U-235 7.0004E8 سال
U-236 2.34E7 سال
U-237 6.75 روز
U-238 4.47E9 سال
U-239 23.5 دقیقه
U-240 14.1 ساعت
اشکال دیگر :
هیدرید اورانیم UH3
اکسید اورانیم UO ، دی اکسید اورانیم UO2 ، پنتا ااکسید دی اورانیم U2O5 ، تری اکسید اورانیم UO3
تری کلرید اورانیم UCl3 ، تترا کلرید اورانیم UCl4 ، پنتا کلرید اورانیم UCl5 ، هگزا کلرید اورانیم UCl6
موارد استفاده : برای سوخت راکتورهای هسته ای
منابع : سنگها ، کانی های اورانیت و کارنوتیت
وانادیم فلزی نرم و چکش خوار به رنگ خاکستری- نقره ای است. این عنصر در سال 1830 توسط Nils Sefstr”m دانشمند سوئدی کشف گردید . وانادیم به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود ولی بطور گسترده ای در سنگهای معدنی یافت می شود.کانی های مهم شامل کارنوتیت، پاترونیت، روسکوئلیت و وانادیت می باشد.این عنصر از نظر خواص مانند کروم است. در دمای معمولی در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است.وانادیم بادرجه خلوص بالا از طریق احیاء شیمیایی تری کلرید و یا احیاء پنتا اکسید وانادیم توسط کلسیم تولید می شود.
این عنصر اولین بار توسط del Rio در سال 1801 کشف گردید.
وانادیم در داخل 65 کانی مختلف وجود دارد. و کانی های مهمی که این عنصر در آن وجود دارد شامل کارنوتیت ، روزوکولیت، وانادینیت و پاتنرونیت می باشد. وانادیم همچنین در سنگ فسفاته و نهشته های آهنی و نفت خام و کمپلکسهای آلی وجود دارد. و همچنین در شهابسنگهای کوچک نیز وجود دارد . وانادیوم خیلی خالص بسیار نرم است و واندیوم از واکنش تتراکلرید وانادیم با منیزیم و مخلوط سدیم و منیزیم حاصل می شود.
همچنین وانادیم از واکنش کلسیم و پنتا اکسید وانادیوم حاصل می شود.
وانادیم طبیعی مخلوطی از دو ایزوتوپ است. ایزوتوپ وانادیم 50 میزان 0.24% و وانادیم 51 میزان 99.76 درصد را به خود اختصاص داده است. ایزوتوپ وانادیم 50 کمی رادیواکتیو است و نیمه عمر آن 3.9 x 1017 سال است. 9 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز از این عنصر در طبیعت شناخته شده است.
وانادیم خالص فلزی سفید براق و نرم و شکل پذیر است. دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی مواد قلیایی، اسید سولفوریک، اسید هیپوکلریک و آب نمک است اما این فلز در درجه حرارت 660 درجه به راحتی اکسید می شود. ساختار این فلز مقاوم دارای شکافت نوترونی پایین و دارای کاربرد مفید در استفاده های هسته ای می باشد.
وانادیم عنصری ضد زنگ است بنابراین برای مصارف ضد زنگ به کار می رود. این عنصر به علت پایداری کاربید در ساخت فولاد به کار می رود. حدود 80 درصد از وانادیم برا ی تولید فرووانادیم کابرد دارد. ورقه های نازک واندیم برای پوشش اتصالات تیتانیم با فولاد کاربرد دارد. پنتا اکسید وانادیم در سرامیکها کاربرد دارد و همچنین این ترکیب دارای خاصیت کاتلیزور نیز می باشد. این عنصر همچنین برای ساخت آهنرباهای ابررسانا با شدت میدان مغناطیسی 175000 کاربرد دارد.
وانادیم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند و در موقع استفاده باید دقت لازم را به عمل آورد. حداکثر غلظت مجاز پنتا اکسید وانادیم 0.05 گرم است.
وانادیم انعطاف پذیر برای استفاده تجاری کاربرد دارد. فلز وانادیم با خلوص 95 درصد قیمت آن حدود 20 دلار در یک پوند است. وانادیم باخلوص 99.9 درصد 100 دلار در اونس قیمت دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر واناديم
اثرات واناديم برسلامتي انسان :
واناديم از طريق مواد غذايي مانند، گندم سياه، سويا، روغن زيتون، روغن آفتابگردان، سيب و تخم مرغ وارد بدن انسان ميشود.
اگر مقدار واناديم دريافتي توسط انسان زياد باشد، واناديم بر بدن انسان اثرات زيادي دارد. اگر فرد از طريق هوا مقداري واناديم تنفس کند، به بيماريهايي از قبيل برونشيت و ذات الريه مبتلا ميشود.
شديدترين تاثير واناديم بر بدن انسان تحريک ششها، گلو، چشها و حفرات بيني ميشود.
ساير اثرات واناديم عبارت است از:
بيماريهاي قلبي و عروقي
تورم معده و روده
آسيب به سيستم عصبي
خونريزي کبد و کليه
خارش پوست
تب و لرز شديد و فلج
خونريزي بيني و گلودرد
ضعف
کسالت و سردرد
سرگيجه
تغيير رفتار
تاثير واناديم و خطرات ناشي از آن بر بدن انسان به حالت اکسيداسيوني واناديم بستگي دارد. عنصر شيميايي واناديم اکسيد شده و طي جوشيدن به پنتوکسيد واناديم تبديل ميشود. پنتوکسيد واناديم در مقايسه با واناديم عنصري به شدت سمي است. علائم مزمني که غبار و بخار پنتوکسيد واناديم ايجاد ميکند، شامل تحريکات شديد چشمي، پوست، مشکلات در بخشهاي فوقاني دستگاه تنفس، تورم ناي و ريه ها، آماس ريوي و سمي شدن بدن است. علائم مصرف زياده از حد واناديم، عبارت هستند از ورم ملتحمه، ورم گلو، سرفه، تنفس شديد، تشديد ضربان قلب، تغيير در ششها، برونشيت مزمن، پريدگي رنگ پوست، سبزشدن رنگ زبان و خارش پوستي.
تاثيرات زيست محيطي واناديم :
واناديم در جلبکها، گياهان، بيمهرگان، ماهيها و بسياري از گونه ها يافت ميشود. در صدف دوکفه اي و خرچنگها نيز واناديم به صورت bioaccumulates وجود دارد. Bioaccumulates يعني غلظت ماده مورد نظر در بدن موجود زنده 105 تا 106 برابر بيشتر از غلظت همان ماده در آب دريا باشد.
واناديم از ترشح آنزيم بسياري از جانوران جلوگيري به عمل مي آورد. همچنين واناديم برسيتم عصبي تاثير ميگذارد. واناديم ناهنجاريهاي تنفسي، فلج را سبب شده و اثرات منفي بر کبد و کليه ها ميگذارد.
تستهاي آزمايشگاهي جانوران نشان داده است که واناديم بر دستگاه توليد مثل جانوران نر اثر گذاشته و در جنين جانوران جمع ميشود.
واناديم باعث تحريک DNA ميشود، اما عامل سرطان در جانوران نيست.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر واناديم در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر وانادیم :
عدد اتمی: 23
جرم اتمی: 50.9419
نقطه ذوب: C°1902
نقطه جوش : C°3409
شعاع اتمی : Å 1.92
ظرفیت: 3 ، 5
رنگ: خاکستری نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 5
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 6.74
شکل الکترونی: 1s22s2p63s23 p63d34s2
شعاع یونی: Å 0.59
الکترونگاتیوی:1.63
حالت اکسیداسیون:5,3
دانسیته: 6.11
گرمای فروپاشی: Kj/mol 20.9
گرمای تبخیر : Kj/mol 452
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.000000204
گرمای ویژه: J/g Ko 0.45
دوره تناوبی:4
درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 11
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
V-48 15.98 روز
V-49 337.0 روز
V-50 1.4 سال
V-51 پایدار
V-52 3.76 دقیقه
اشکال دیگر :
پنتا اکسید دی وانادیم V2O5 ، دی اکسید وانادیم VO2 ، تری اکسید دی وانادیم V2O3 و اکسید وانادیم VO
دی هیدرید وانادیم VH2 ، هیدرید وانادیم VH
تترا کلرید وانادیم VCl4 ، تری کلرید وانادیم VCl3 و دی کلرید وانادیم VCl2
منابع : کانیهای پاترونیت و وانادینیت
کاربرد : مخلوط آن با فلزات دیگرآلیاژهای مقاوم و پایدار تولید می کند . در ابزار ساختمانی ، موتور جت و فنر از آن استفاده می شود . از پنتا اکسید وانادیم در رنگ کردن و ماده ثبوت عکس به کار می رود . همچنین عامل کاتالیزور است .
روش شناسایی:
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
هلیم عنصری گازی است که در سال 1868 توسط Edward Frankland شیمیست انگلیسی کشف گردید . خواص فیزیکی هلیم : بی بو، بی رنگ ،گاز ساکن ، تک اتمی که تحت ولتاژبالا رنگ روشن دارد واز گازهای نجیب است. هلیم دومین فراوانی را بعد از هیدروژن دارد.هلیم در فندک و بالونهای هوا استفاده می شود واز هیدروژن سنگینتر است و به مراتب ایمن تر ،چون هلیم آتش نمی گیرد.هلیم به مقدار کمی در خاک وجود دارد هنگامی که تشکیلات زمین در مدت طولانی در اثر مشتعل شدن فاسد شوند .جدایش آن توسط گدازش هوا اقتصادی و معمول نیست.روش ارزانتر و آسانتر ،جداسازی از گازهای طبیعی است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر هليم در طبيعت
در حقیقت همه گازهای طبیعی محتوی مقدار کمی هلیم هستند. این عنصر در اثر فرایند گرم شدن ستارگان و واکنشهای مهم ترکیبات پروتون - پروتون و سیکلهای کربنی که علت انرژی خورشیدی و ستاره ای هستند حاصل می شود.
در اثر همجوشی هیدروژن با هلیم انرژی بمبهای هیدروژنی تامین می شود. هلیمی که در اتمسفر وجود دارد حدود 1 قسمت از 200000 قسمتی است که برای فساد و تجزیه کانیهای مختلف رادیواکتیو لازم است.
عنصر هلیم دارای پایینترین نقطه ذوب در بین عناصر دیگر است و استفاده عمده ای در تحقیقات برودتی دارد زیرا نقطه ذوب آن به صفر مطلق نزدیک است. همچنین هلیم عنصر حیاتی در مطالعه فوق رساناها می باشد.
هلیم دارای خصوصیات عجیبی است. تنها عنصری است که در درجه حرارت پایین متبلور نمی شود. هلیم مایع دارای فشار صفر مطلق است اما وقتی فشار بالا می رود به آسانی متبلورمی شود. ایزوتوپهای هلیم به صورت جامد ناپایدارند و این ایزوتوپها می توانند توسط اعمال فشار 30 درصدی تغییر حاصل کنند و به حالت پایدار درایند.
گرمای ویژه هلیم گازی به صورت غیر عادی بالا است. چگالی هلیم گازی در حالت نقطه جوش عادی بالاست. زمانی که ظرفیت یا والانس عنصر هلیم صفر است این عنصر میلی به ترکیب شدن با عناصر دیگر ندارد.
7 تا ایزوتوپ هیدروژن تاحالا شناخته شده است: هلیم مایع He-4 به صورتهای He-4I و He-4II است.
از این عنصر برای جوشکاری الکتریکی استفاده می شود. به عنوان خنک کننده برای راکتورهای هسته ای استفاده می شود. مخلوط گازهای هلیم و اکسیژن به عنوان گاز مصنوعی اتمسفر و برای پایین آوردن فشار استفاده می شود. گاز هلیم برای پر شدن بالون استفاده می شود. کاربرد دیگر این گاز برای سوختهای هسته ای فشار مایع است.
هلیم مایع برای رزونانس مغناطیسی MRI برای توسعه پزشکی و تجهیزات آن کاربرد دارد. همچنین کاربرد دیگر هلیم برای پر کردن بالن های هوایی است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
سطوح انرژي عنصر هليم
اثرات هليم در سلامتي انسان :
گاز هليم نيز با تنفس، جذب بدن انسان ميشود. بر اثر تنفس گاز هليم عوارضي از قبيل سرگيجه، کسالت، سردرد و خفگي بروز ميکند. در صورتي که مايع هليم بر روي پوست بريزد، عوارض پوستي مانند يخزدگي بروز ميکند. در صورتي که مايع هليم وارد چشم شود، يخزدگي روي مي دهد. خطر تنفس: در محوطه هاي بسته مقدار زياد هليم باعث کاهش ميزان اکسيژن محيط شده و سبب خفگي شده است. محتواي اکسيژن موجود در يک محيط را قبل از ورود به آن بررسي کنيد.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هلیم :
عدد اتمی: 2
جرم اتمی: 4.002
نقطه ذوب : C°272-
نقطه جوش: C°283 -
ظرفیت: 2
رنگ: بیرنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: گاز نجیب
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 2372
شکل الکترونی: 1s2
دانسیته: 0.178
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.1
گرمای تبخیر : Kj/mol 20.71
گرمای ویژه: J/g Ko 5193
دوره تناوبی:1
شماره سطح انرژی : 1
انرژی اولیه : 2
درجه اشتعال : در حالت گازی غیر قابل اشتعال
شماره ایزوتوپ : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
He-3 پایدار
He-4 پایدار
موارد استفاده : در وسایل برودتی و بالونهای هوایی کوچک
منابع : گاز طبیعی و هوا
این عنصر توسط G.T.Seaborg / S.G.Tompson / A.Ghiorso و در سال 1949 در آمریکا کشف شد . نام آن برگرفته از منطقه ای در آمریکا است .
برکلیم هشتمین عنصر از گروه اکتینیدها است. این عنصر از بمباران سیکلوترون آمریکیم 241 با یون هلیم تولید می شود. اولین ایزوتوپ تولید شده این عنصر جرم اتمی آن 243 بود و با نیمه عمر 4.5 ساعت تخریب شد. 10 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است که همه آنها به صورت ترکیب هستند. نیمه عمر ایزوتوپ 249Bk حدود 314 روز می باشد.
کلرید برکلیم اولین ترکیب این عنصر بود که در سال 1962 به صورت خالص تولید شد. وزن آن یک بیلییونیوم گرم بود. برکلیم فلزی به رنگ نقره ای به راحتی در اسیدهای رقیق قابل حل است. و به سرعت در هوا در درجه حرارت بالا اکسیده می شود. روشهای پراش اشعه ایکس برای شناسایی ترکیبات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این عنصر میل ترکیبی با دیگر عناصر گروه اکتینیدها دارد. این عنصر به علت کمیابی کاربرد تجاری و تخصصی و فنی ندارد .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Bk
اثرات برکلیم بر روی سلامتی :
برکلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم. اما کلیه ایزوتوپهای شناخته شده آن رادیواکتیو هستند و اگرچه در آزمایشگاهها، توسط کارشناسان و به طور مصنوعی ساخته می شوند، در اثر رادیواکتیویته آن عوارضی ایجاد می شود که عبارتند از:
توسعه فن آوری اتمی همراه با انتشار رادیواکتیویته به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب بوده است که باعث افزایش میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد ساکن شده است. تابشهای این ماده وارد بدن جانوران می شود و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث می شود که جانوران دیگر و انسانها نیز از اثرات آن متاثر شوند.
بزرگترین تهدید رادیواکتیویته برای حیات، آسیب ماده ژنتیکی و ساختار ژنتیکی گونه های زنده است. آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد.
حتی دوز پایین برکلیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. انسان فعلی، جنین و کلیه نوادگان آن دچارسرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شوند. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از برکلیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقیمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی هستند.
اثرات زیست محیطی برکلیم :
برکلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Bk در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر برکلیم :
عدد اتمی:97
جرم اتمی:249.07
نقطه ذوب: C°1050
شعاع فلزی : pm 170
ظرفیت:3و4
رنگ:متالیک
حالت استاندارد: جامد رادیو اکتیو
نام گروه:لانتانید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 600
شکل الکترونی : Rn5f97s2
شعاع یونی : Å 0.949
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:3و4
دانسیته : g/cm314.78
دوره تناوبی :6
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 26
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Bk-242 7.0 دقیقه
Bk-244 4.4 ساعت
Bk-245 4.9 روز
Bk-247 1400.0 سال
Bk-248 23.7 ساعت
Bk-249 320.0 روز
Bk-250 3.22 ساعت
Bk-251 56.0 دقیقه
اشکال دیگر :
اکسید برکلیم BkO ، تری اکسید برکلیم Bk2O3 ، دی اکسید برکلیم BkO2
کلرید برکلیم BkCl3
منابع : بدست بشر ساخته شده است .
باریم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای با فعالیت شیمیایی زیاد است. ساختار بلورین مکعبی ( کوبیک ) شکل دارد . کانی اصلی آن باریت (سولفات باریم ) است و در ویتریت (باریم کربنات) نیز موجود است. فلز خالص آن از الکترولیز نمکهای مذاب باریم یا به طریق صنعتی از احیاء باریم اکسید با آلومینیم بدست می آید. فلز باریم اولین بار در سال 1808 توسط Humphry Davy با تکنیک الکترولیز جدا شد.
کانی باریت در سال 1774 از سنگ آهک توسط Scheele کشف شد.
این عنصر فقط به صورت ترکیب یافت می شود. و مهمترین ترکیبات آن با سولفات، کربنات است و این عنصر از الکترولیز کلرید به دست می آید.
باریم در حالت خالص به رنگ سفید نقره ای است . از گروه فلزات قلیایی خاکی است و از نظر شیمیایی به کلسیم شباهت دارد . این ماده به راحتی اکسید می شود و حتماً باید زیر نفت نگهداری شود تا هوا به آن نرسد . باریم توسط آب و الکل تجزیه می شود.
از مهمترین ترکیبات آن پراکسید ، کلرید ، سولفات ، کربنات ، نیترات و کلرات هستند . Lithopone ( لیتوپن ) یک دانه رنگی است که سولفات باریم و سولفید روی را شامل می شود و دارای توان پوششی خوب است . سولفات مانند ماده ای سفید پایدار در نقاشی ، ساخت شیشه و کارهای تشخیصی با اشعه x استفاده می شود . از کربنات برای مرگ موش استفاده می شود در حالیکه نیترات و کلرات در آتش بازی بکار می روند . سولفید ناخالص بعد از پرتوگیری در قابل نور تابیده می شود . تمام ترکیبات باریم که در آب یا اسید قابل حل هستند سمی اند . باریم از مخلوط 7 ایزوتوپ پایدار بدست می آید .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Ba در طبيعت
اثرات باریم بر روی سلامتی :
میزان باریم طبیعی موجود در محیط زیست بسیار اندک است. مقدار زیاد باریم تنها در خاک و در غذاهایی مانند آجیل، جلبک دریایی، ماهی و گیاهان خاصی یافت می شود. معمولا مقدار باریم موجود در غذا و آب آنقدر زیاد نیست که سلامتی را به خطر بیندازد. افرادی که در صنعت باریم فعالیت می کنند، بیشتر از سایرین در معرض خطر هستند. قسمت عمده این عوارض در اثر تنفس هوایی که حاوی سولفات باریم یا کربنات باریم است، ایجاد می شوند.
در بسیاری از محلهای دفن زباله مقدار مشخصی باریم وجود دارد. افرادی که در نزدیکی این مکانها زندگی می کنند، در معرض خطر هستند. عوارض ناشی از باریم در اثر تنفس گرد و غبارباریم، خوردن خاک یا گیاهان یا آب آشامیدنی آلوده به باریم ایجاد می شوند. تماس با پوست هم ممکن است باعث آلودگی شود.
عوارض ناشی از باریم بستگی به میزان انحلال پذیری ترکیبات آن دارد. آن دسته از ترکیبات باریم که در آب محلول هستند برای سلامتی انسان مضر می باشند. جذب مقدار زیادی از باریم محلول در آب باعث فلج و در بعضی موارد مرگ می شود.
مقادیر اندک باریم محلول در آب باعث مشکلات تنفسی، افزایش فشار خون، تغییرات ضربان قلب، سوزش معده، ضعف ماهیچه ها، تغییر واکنشهای عصبی، تورم مغز و آسیب کبد، کلیه و قلب می شود.
سرطان زایی باریم در انسان ثابت نشده است. به علاوه در مورد این که باریم باعث ناباروی یا نقص مادرزادی شود هم مدرکی وجود ندارد.
اثرات زیست محیطی باریم :
باریم فلزی نقره ای- سفید رنگ است که در محیط زیست به طور طبیعی وجود دارد. باریم در ترکیب با دیگر عناصر شیمیایی مانند سولفور، کربن با اکسیژن وجود دارد.
ترکیبات باریم در صنعت نفت و گاز در تهیه گل حفاری به کار می رود. گل حفاری، با روان کردن سنگها، حفاری سنگها را آسان تر می کند. ترکیبات باریم در نقاشی، آجرسازی، کاشی سازی، شیشه سازی و پلاستیک سازی هم به کار می روند.
به علت مصارف گسترده باریم در صنعت، فعالیتهای بشری مقدار زیادی باریم را در محیط زیست پراکنده کرده است. در نتیجه غلظت باریم در بسیاری جاها در هوا، آب وخاک بیشتر از حد طبیعی است.
باریم در اثر فعالیتهای معدنی، فرآیند تصفیه، و تولید ترکیبات باریم وارد هوا می شود. به علاوه در اثر سوختن ذغال و نفت هم باریم وارد هوا می شود.
بعضی از ترکیبات باریم که در اثر فرآیندهای صنعتی در محیط پراکنده می شوند، به آسانی در آب حل می شوند و در دریاچه ها، رودخانه ها و جریانها یافت می شوند. به خاطر حلالیت باریم در آب، ترکیبات باریم می توانند در مسافتی طولانی پراکنده شوند. هنگامی که ماهی ها و دیگر جانداران آبزی ترکیبات باریم را جذب می کنند، باریم در بدن آنها تجمع می یابد. ترکیبات باریم پایدار معمولا در سطوح خاک یا در رسوبات موجود در آب باقی می مانند. باریم در خاک اکثر مناطق وجود دارد. ممکن است میزان باریم در محل دفن زباله های خطرناک، بیشتر باشد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر باريم
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر باریم :
عدد اتمی: 56
جرم اتمی: 137.327
نقطه ذوب: C° 729
نقطه جوش : C° 1805
شعاع اتمی : Å 2.78
ظرفیت: 2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد مغناطیس
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 502.9
شکل الکترونی: 6s2
شعاع یونی : Å 1.35
الکترونگاتیوی: 0.89
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته: 3.59
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.8
گرمای تبخیر : Kj/mol 142
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000332
گرمای ویژه: J/g Ko 0.204
دوره تناوبی:6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ba-130 پایدار
Ba-131 11.7 روز
Ba-132 پایدار
Ba-133 10.5 سال
Ba-133m 1.6 روز
Ba-134 پایدار
Ba-135 پایدار
Ba-135m 1.2 روز
Ba-136 پایدار
Ba-137 پایدار
Ba-137m 2.6 دقیقه
Ba-138 پایدار
Ba-139 1.4 ساعت
Ba-140 12.8 روز
Ba-141 18.3 دقیقه
Ba-142 10.7 دقیقه
اشکال دیگر :
هیدرید باریم BaH2
اکسید باریم BaO
کلرید باریم BaCl2
منابع : کانی های باریت و ویتریت
کاربرد : در لامپهای فلورسنت ، آتشبازی ، برای تخلیه هوا ازتیوپ به کار می رود . همچنین در علم پزشکی نیز کاربرد دارد .
روش شناسایی:
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
MS:Mass Spectrometry
NA:Neutron Activation Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
ES:Emission Spectrography ;
استاتین عنصری رادیو اکتیو از گروه هالوژنها می باشد که در طولانی ترین عمر ایزوتوپیAt) 210) نیمه عمر آن8.3 ساعت است . در حدود 20 ایزوتوپ شناخته شده دارد . استاتین در سال 1940 توسط Daler .corsun ,k.R.makenzie &Emiliosegre شیمیستهای آمریکائی کشف گردید . استاتین ممکن است در تیروئید مانند یُد اندوخته شود. استاتین رادیو اکتیو است وبه صورت ذاتی در طبیعت وجود ندارد .در راکتورهای هسته ای آن استفاده نمی شود .بمباران ایزوتوپ بیسموت (209 83Bi)با ذره آلفا (4 2He)حاصل زندگی کوتاه استاتین و نوترونها است.هدف از پرتو افکنی سرد بیسموت ، جلوگیری ازبخار و ناپدید شدن استاتین است.
209 83Bi + 4 2He→211 85At +21 on
ایزوتوپ At 211 نیمه عمر 7ساعت دارد ، بنابراین لازم است که با سرعت با آن کار شود .
این عنصر در طبیعت همراه با ایزوتوپهای اورانیوم و توریم وجود دارد. میزان کل استاتین موجود در پوسته زمین کمتر از یک اونس است. استاتین 217 با اورانیوم 233 و 239Np در تعادل است و از اجتماع توریم و اورانیوم با نوترونهای طبیعی حاصل می شود.
استاتین توسط بمباران بیسموت با ذرات آلفا حاصل می شود. این عنصر همچنین می تواند از تقطیر هوا توسط گرما نیز به دست آید.
خاصیت فلزی استاتین بیشتر از ید است. آزمایشگاه بین المللی Brookhaven به تازگی روش جدیدی را برای شناسایی و اندازه گیری مواد رادیواکتیو از جمله استاتین با استفاده از پرتوهای مولکولی ارائه کرده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر At در طبيعت
اثرات استاتین بر روی سلامتی :
مقدار استاتین در پوسته زمین کمتر از 30 گرم است و تنها چند میکروگرم از آن به طور مصنوعی تولید می شود. استاتین اثر منفی بر روی سلامتی انسان ندارد.
استاتین در آزمایشگاههای هسته ای بررسی شده است و به خاطر رادیواکتیو بودن این عنصر روشهای خاصی مورد استفاده قرار می گیرد و باید بسیار مراقب بود.
استاتین نوعی هالوژن است و احتمالا مانند ید در غده تیرویید تجمع می یابد. از نظر شیمیایی، سمیت استاتین مانند ید است.
اثرات زیست محیطی استاتین :
استاتین در بیوسفر زیاد نیست و بنابراین خطری برای محیط زیست محسوب نمی شود.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر استاتین :
عدد اتمی : 85
جرم اتمی : 210
نقطه ذوب : C° 302
نقطه جوش : C° 337
شعاع اتمی : Å 1.43
ظرفیت : 7
رنگ : متالیک
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 17
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 926
شکل الکترونی : Xe4f144d105s25p5
الکترونگاتیوی: 2.2
حالت اکسیداسیون: ±1,3,5,7
دوره تناوبی : 6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 7
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
At-206 29.4 دقیقه
At-208 1.6 ساعت
At-211 7.2 ساعت
At-215 0.1 میلی ثانیه
At-217 32.0 میلی ثانیه
At-218 1.6 ثانیه
At-219 50.0 ثانیه
اشکال دیگر :
هیدرید استاتین Hat
موارد استفاده : هنوز شناخته نشده است .
منابع : مصنوعی ( ساخت دست بشر )
نیودیمیم عنصری فلزی از گروه لانتانید ها می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود وبه رنگ نقره ای می باشد . یکی از فلزهای خاکی نادر بسیار واکنش پذیر است و در هوا به سرعت اکسید می شود . این عنصر در سال 1885 توسط C.F. Aver von Welsbach دانشمند اتریشی کشف گردید . از الکترولیز نمکهای هالید این فلز به دست می آید .
درسال 1841 Mosander اکسید این عنصر را با رنگ قرمز از کانی cerite به دست آورد و نام این عنصر دیمیم از گروه لانتانیدها نهاد. در سال 1885 Welsbach این عنصر با ترکیب جدید کشف نمود و نام آن را نیودیمیم گذاشت این عنصر از تقطیر جز به جز نیترات نیودیمیم آمونیم به دست آمد. این عنصر در کانیهای مونازیت و باستانزیت که از منابع اصلی عناصر کمیاب در زمین هستند وجود دارد.
این عنصر از جداسازی نمکهای نیودیمیم از عناصر کمیاب زمین توسط تبادل یونی و از واکنش هالیدهای بی آب مثل NdF3 با فلز کلسیم حاصل می شود.
این فلز به جلای بالا، درخشنده به رنگ نقره ای روشن است . این عنصر یکی از عناصر رادیو اکتیو در طبیعت است که در هوا به سرعت تیره می شود زیرا سریع با اکسیژن هوا واکنش می دهد و اکسید می شود به همین علت این فلز را در نفت و یا در مواد پلاستیکی نگه می دارند. نیودیمیم دارای دو آلوتروپی است یکی به صورت هگزاگونال مضاعف و دیگری به صورت مکعب توپر می باشد که در دمای 863 درجه سانتیگراد به این حالت در می آید.
نیودیمیم طبیعی ترکیبی از 7 ایزوتوپ پایدار است. چهارده ایزوتوپ رادیواکیتو دیگر نیز شناخته شده است.
دیمیم که یکی از ترکیبات نیودیمیم است برای رنگ آمیزی عینکهای آفتابی و شیشه های به کار می رود. همچنین از این عنصر برای مینا کاری استفاده می شود.
قیمت این عنصر حدود 1 دلار در گرم است.
نیودیمیم عنصری سمی است و در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Nd
اثرات نیودیمیم بر روی سلامتی :
نیودیمیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
نیودیمیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. نیودیمیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که نیودیمیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود نیودیمیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه نیودیمیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.
اثرات زیست محیطی نیودیمیم :
نیودیمیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، نیودیمیم وارد محیط زیست می شود. نیودیمیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی نیودیمیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Nd در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیودیمیم :
عدد اتمی: 60
جرم اتمی: 144.24
نقطه ذوب : C° 1021
نقطه جوش : C° 3074
شعاع اتمی : Å 2.64
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای مایل به زرد
حالت استاندارد: جامد در 298 k
نام گروه: لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 533.1
شکل الکترونی: 6s24f4
شعاع یونی : Å 0.995
الکترونگاتیوی: 1.14
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 6.8
گرمای فروپاشی: Kj/mol 7.14
گرمای تبخیر : Kj/mol 273
گرمای ویژه: J/g Ko 0.19
دوره تناوبی:6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 22
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Nd-142 پایدار
Nd-143 پایدار
Nd-144 2.1E15 سال
Nd-145 پایدار
Nd-146 پایدار
Nd-147 10.98 روز
Nd-148 پایدار
Nd-149 1.72 ساعت
Nd-150 پایدار
اشکال دیگر :
دی هیدرید نیودیمیم NdH2 و تری هیدرید نیودیمیم NdH3
اکسید نیودیمیم Nd2O3
دی کلرید نیودیمیم NdCl2 و تری کلرید نیودیمیم NdCl3
منابع : از الکترولیز نمک ها ، کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : برای رنگ آمیزی شیشه و لیوانهای سرامیکی به کار می رود . به همراه پراسیودیمیم برای ساخت شیشه های عینک آفتابی به کار می رود . برای تولید شیشه های ارغوانی روشن و عینکهای مخصوص محافظ در برابر اشعه به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژو ماسک های جوشکاری نیز کاربرد دارد .
نئون عنصری گازی باظواهر فیزیکی بی بو ، بی رنگ که تحت تاثیر ولتاژبالا ،رنگ قرمز روشن دارد .این عنصر در سال 1898 توسط شیمیست اسکاتلندی William ramsay کشف گردید . نئون عنصر بسیار ساکنی است وبه شکل هیروژن ناپایدار است.در فضای خالی لوله ، نئون با رنگ نارنجی مایل به قرمز می تابد .نئون از گازهای نادر است .نئون در اتمسفر به نسبت 1در 6500جزء وجود دارد و جدایش ان از هوا انجام می شود.
عنصر نئون جز عناصر کمیاب است و میزان فراوانی آن در اتمسفر حدود 1 در 65000 است. این عنصر را از مایع شدن هوا و جداسازی گازهای موجود در هوا توسط عمل تقطیر جز به جز به دست می آوردند.
نئون طبیعی مخلوطی از سه ایزوتوپ است. 6 ایزوتوپ ناپایدار از این عنصر نیز شناخته شده است.
نئون عنصری بی اثر است و میلی به واکنش ندارد تنها ترکیب این عنصر با عنصر فلوئور گزارش شده است. یونهای Ne+, (NeAr)+, (NeH)+, (HeNe+) توسط مطالعات طیف سنجی و نوری شناخته شده اند. نئون همچنین ترکیب ناپایدار هیدراته دارد.
نئون برای روشن تابلوهای تبلیغاتی بزرگ همچنین در لوله های موج سنج و تیوپهای تلویزیون و فشارسنجهای ولتاژ بالا کاربرد دارد. نئون و هلیوم برای ساخت لیزرهای گازی مورد استفاده قرار می گیرند. نئون به صورت مایع در بازارهای تجاری در دسترس است و در صنایع برودتی و یخچال سازی نیز کاربرد دارد.
قیمت این عنصر حدود 2 دلار در لیتر است.
اثرات نئون بر سلامتي انسان :
ميزان پرتودهي: گاز نئون با تنفس جذب بدن ميشود.
خطر تنفس: در هنگام آلودگي اين مايع خيلي سريع تبخير ميکند و سبب ميشود که حالت فوق اشباعي در هوا ايجاد شود و در نواحي که اين گاز انتشار يافته باعث خفگي ميشود.
تاثير اين عنصر بر روي سيستم تنفسي به گونه اي است که در فرد ايجاد خفگي ميشود. در صورت تماس دست با اين عنصر يخزدگي بافتهاي بدن رخ ميدهد. در صورت ريخته شدن مايع عنصر نيز يخزدگي اتفاق مي افتد.
اين گاز جز گازهاي بي اثر است. با تنفس مقدار قابل توجه اين گاز علائمي همچون سرگيجه، تهوع، استفراغ، بيهوشي و مرگ مشاهده ميشود. مرگ در صورتي رخ ميدهد که فرد در حالت بيهوشي قرار بگيرد و نتواند از خود در برابر اين گاز محافظت کند. زمانيکه ميزان اکسيژن محيط پايين باشد، طي چند ثانيه مرگ اتفاق مي افتد.
اثر گازهاي اختناق آور اين است که سبب کاهش فشار جزيي اکسيژن محيط ميشوند. قبل از ديدن علائم خاصي، مقدار اکسيژن ممکن است تا 75 درصد مقدار معمولي اش در هوا کاهش يابد. چنين شرايطي زماني در محيط حاکم ميشود که غلظت گاز نئون افزايش يافته و 33 درصد از هوا را گاز نئون تشکيل دهد. زمانيکه اين غلظت به 50 درصد برسد، علائم خاص بروز ميکنند. غلظت 75 درصد گاز نئون طي چند دقيقه اثر کشنده خود را در محيط اعمال ميکند.
علائم: اولين علائم خفگي با تنفسهاي سريع و شديد و کمبود اکسيژن همراه است. هوشياري فرد کاهش مي يابد و عضلات فعاليت خود را از دست ميدهند. به تدريج کليه حواس پنجگانه از بين ميروند. ناپايداري روحي اتفاق مي افتد و فرد احساس خستگي شديد ميکند. به تدريج که خفگي ادامه مي يابد، تهوع و استفراغ در فرد رخ ميدهد و با از دست دادن هوشياري تشنج کرده و در کما فرو ميرود و در نهايت به مرگ فرد منتهي ميشود.
اثرات نئون بر محيط زيست :
نئون جز گازهاي اتمسفري ناياب است و از نظر شيميايي غير سمي و خنثي ميباشد.
نئون باعث آسيبهاي اکولوژي نميشود.
خواص فیزیکی و شیمیایی و عنصر نئون :
عدد اتمی:10
جرم اتمی: 20.1797
نقطه ذوب C°248.59-
نقطه جوشC°246.08-
شعاع اتمی pm: 38
ظرفیت:8
رنگ: بی رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 18
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 2080
شکل الکترونی: 2s22p6He
دانسیته: 0.8999
گرمای فروپاشی Kj/mol 0.3317
گرمای تبخیر Kj/mol 1.74
گرمای ویژه: J/g Ko 1.030
دوره تناوبی:2
شماره سطح انرژی : 2
انرژی اولیه : 2
انرژی ثانویه : 8
شماره ایزوتوپ : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ne-20 ثابت
Ne-21 ثابت
Ne-22 ثابت
منابع : هوای مایع
کاربرد : ظرفیت خنک سازی نئون 40برابر بیشتر از هلیوم مایع و3برابر بیشتر از هیدروژن مایع است به همین دلیل از نئون مایع به عنوان خنک کننده استفاده می شود . برای ساخت تابلوهای تبلیغاتی بکار می رود ، برای ایجاد رنگهای مختلف روشنایی در لامپها از نئون استفاده می شود .
برای ساخت صفحه تلویزیون و ویو متر استفاده می شود .
کشف آن توسط E.M.McMillan / P.H.Abelson و در سال 1940 در آمریکا انجام گرفت و نام آن برگرفته از سیاره نپتون می باشد .
نپتونیم اولین بار به صورت مصنوعی ساخته شد . این عنصر از سری اکتینیدها است. ایزوتوپ 239Np توسط McMillan , Abelson توسط بمباران سیکلوترونی نوترونی اورانیم در کالیفرنیا آماده سازی شد. ایزوتوپ 237Np توسط راکتورهای نوترونی تولید می شود. نپتونیم از واکنش NpF3 با باریم یا گاز لیتیم در 1200 درجه سانتیگراد حاصل می شود.
فلز نپتونیم به رنگ نقره ای و خیلی از فعال از نظر شیمیایی و دارای سه نوع ساختار شیمیایی است. نپتونیم آلفا ساختار آن ارتورموبیک است و چگالی آن 20.25 g/cm3 . نپتونیم بتا تتراگونال و چگالی آن 19.36 گرم بر سانتی مترمکعب است. نپتونیم گاما ساختار کوبیک و چگالی آن 18.0 g/cm3 است. نپتونیم دارای چهار حالت اکسیداسیونی به حالت محلول است.
این عنصر به فرمهای تری و تترا هیدرید مثل NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3, NpI3, و اکسید ترکیبات مختلف مثل سیستم اکسیژن – اورانیوم که شامل ترکبیات Np3O8 , NpO2 یافت می شود. هفده ایزوتوپ از نپتونیم شناخته شده است. فرم تجاری این عنصر ایزوتوپ 237 آن است . این ایزوتوپ می تواند برای تجهیزات ردیابی نوترونی مورد استفاده قرار گیرد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Np
اثرات نپتونیم بر روی سلامتی :
عوارض احتمالی: سرطان استخوان
اندامی که دوز بالایی را دریافت می کند: مجاری گوارشی
خلاصه ای از مطالعاتی که بر روی عوارض آن انجام شه است: قسمت عمده نپتونیمی که در بدن باقی می ماند در استخوانها نهشته می شود. قسمتی از آن هم در کبد باقی می ماند. در مطالعات مختلفی که روی جانوران آزمایشگاهی انجام شده، مشخص شده که غلظت نپتونیم در غده آدرنال بالاست.
تا کنون درانسان در اثر تماس با نپتونیم عارضه ای گزارش نشده است. روی تامپسون، در دانشکده زیست شناسی در آزمایشگاه باتل پاسیفسک در ریچلند، مطالعاتی که بر روی نپتونیم انجام شده را به طور گسترده ای بازبینی کرد. این بازبینی، شامل مطالعات روسی ها هم می شد. آنها دریافته بودند که در جانورانی که مقدار بسیار اندکی نپتونیم، به میزان یک دوز اتمی دریافت می کنند، نپتونیم باعث افزایش تومورهای استخوانی می شود. تامپسون نتیجه گرفت که احتمالا نپتونیم باعث ایجاد سرطان استخوان می شود.
در سال 1984، گروهی از دانشمندان آلمانی نتایج اولیه آزمایشی را که در موشها و به منظور اندازه گیری اثر رسوب نپتونیم 239 در استخوان و تجزیه آن به پلوتونیم 239 انجام شده بود، را منتشر کردند. نتایج اولیه نشان داد که تشکیل پلوتونیم 239 (در اثر تجزیه نپتونیم) در مقایسه با موشهایی که تنها در معرض نپتونیم قرار داشتند، تعداد تومورهای استخوانی را افزایش داده است.
اثرات زیست محیطی نپتونیم :
تاکنون هیچ اثرزیست محیطی منفی گزارش نشده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Np در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نپتونیم :
عدد اتمی: 93
جرم اتمی: 237.0482
نقطه ذوب : C° 644
نقطه جوش : C° 3902
شعاع اتمی : pm 155
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: جامد راديواکتيو
نام گروه: آکتنيد
شکل الکترونی: Rn5f57s2
شعاع یونی : Å 0.75
الکترونگاتیوی:1.36
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6
دانسیته: 20.45
گرمای فروپاشی : Kj/mol 9.46
گرمای تبخیر : Kj/mol 336
دوره تناوبی:7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 23
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Np-235 1.08 سال
Np-236 155000.0 سال
Np-236m 22.5 ساعت
Np-237 2140000.0 سال
Np-238 2.11 روز
Np-239 2.35 روز
Np-240 1.03 ساعت
Np-240m 7.22 دقیقه
اشکال دیگر :
دی هیدرید نپتونیم NpH2 ، تری هیدرید نپتونیم NpH3
اکسید نپتونیم NpO ، دی اکسید نپتونیم NpO2 ، پنتا اکسید دی نپتونیم Np2O5
تری کلرید نپتونیم NpCl3 ، تترا کلرید نپتونیم NpCl4
منابع : بدست بشر ساخته شده است .
نیکل فلزی سخت ، چکش خوار، براق با ساختار بلورین مکعبی به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصر در سال 1751 توسط Axel Cronstedt دانشمند سوئدی کشف گردید .
از نظر خواص مغناطیسی وفعالیت شیمیایی شبیه به آهن وکبالت است . کانیهای اصلی نیکل پنتلاندیت ، پیروتیت (سولفید های نیکل- آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل- منیزیم ) هستند.
نیکل یکی از اجزا اصلی بیشتر شهابسنگها به شمار می آید. شهابسنگهای آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود 5 تا 20 درصد نیکل می باشد. نیکل تجاری به فرمهای پنتلاندیت و پیروتیت می باشد که این معادن در ایالت انتاریو یافت می شود که این ناحیه حدود 30 درصد از نیکل دنیا را تامین می کند. دیگر معادن این عنصر در کالندونیا، استرالیا، کوبا، اندونزی و در مناطق دیگر یافت می شود.
این عنصر رسانای جریان بر ق است و سطح آن براق و صیقلی می باشد. اینعنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و آلیاژهای آن قیمتهای بالایی دارند.
این عنصر کاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضدزنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ و خوردگی مثل اینوار و مانل که الياژى از نيکل و کبالت که در برابر خوردگى مقاوم است و و اینکونل و Hastelloys کاربرد دارد. برای ساخت لوله های نیکلی و مسی و همینطور برای نمک زدایی گیاهان و تبدیل آب شور به آب مایع استفاده می شود. نیکل استفاده های فراوانی برای ساخت سکه ها و فولاد نیکلی برای زره ها و کلید ها کار برد دارد و همینطور از نیکل می توان آلیاژهای نیکروم و پرمالوی و آلیاژی از مس را تهیه کرد.
از نیکل برای ساخت شیشه های به رنگ سبز استفاده می شود. صفحات نیکلی می تواند نقش محافظت کننده برای دیگر فلزات را داشته باشد. نیکل همچنین کاتالیزوری برای هیدروژن دار کردن روغنهای گیاهی است. همچنین صنعت سرامیک و ساخت آلیاژی از آهن و نیکل که خاصیت مغناطیسی دارد و باتری های قوی ادیسون کاربرد دارد.
از ترکیبات مهم نیکل می توان سولفات و آکسید را نام برد. نیکل طبیعی مخلوطی از 5 ایزوتوپ پایدار است . همچنین 9 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است.
نیکل هم به صورت فلز و هم به صورت ترکیب محلول می تواند وجود داشته باشد. بخار سولفید نیکل سرطان زا می باشدکه در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر نيکل در طبيعت
اثرات نيکل بر سلامت انسان :
مقدارنيکل در طبيعت بسيار کم است. انسان در زمينه هاي مختلف از نيکل استفاده ميکند. يکي از عمده ترين کاربردهاي نيکل، در صنعت فولاد است. از نيکل به عنوان يکي از اجزا سازنده فولاد و ساير محصولات فلزي استفاده ميشود. حتي از نيکل در جواهرات هم استفاده ميشود.
مواد غذايي به طور طبيعي داراي مقداري نيکل هستند. شکلات و چربي ها داراي مقدار بسيار زيادي نيکل هستند. در صورتيکه افراد از سبزيجات حاصل از مناطق آلوده به نيکل تغذيه کنند، مقدار زيادي نيکل وارد بدنشان ميشود. نيکل در بافت گياهان تجمع مي يابد و در نتيجه مقدار نيکل در سبزيجات افزايش پيدا ميکند. در ششهاي افراد سيگاري مقدار زيادي نيکل وجود دارد. همچنين نيکل در شوينده ها نيز مورد استفاده قرار ميگيرد.
راههاي ورود نيکل به بدن انسان از طريق هوا، آشاميدن آب، خوردن غذا و کشيدن سيگار است. ممکن است بر اثر تماس پوست با خاک يا آب آلوده به نيکل، مقداري نيکل وارد بدن انسان شود. مقدار اندک نيکل براي انسان ضروري است اما اگر مقدار آن افزايش يابد، براي سلامت انسان خطرناک است.
نتايج مصرف بالاي نيکل به شرح زير است:
شانس مبتلا شدن به سرطان ريه، سرطان بيني، سرطان حنجره و سرطان پروستات را افزايش ميدهد.
پس از اينکه فرد در معرض گاز نيکل قرار گرفت، دچار کسالت و سرگيجه ميشود.
آب آوردن ريه ها
مشکلات تنفسي
کاهش توانايي توليد مثل
آسم و برونشيت مزمن
حساسيتهايي از قبيل خارش پوست (به خصوص در هنگام استفاده از جواهرات)
نارسايي قلبي
بخارات نيکل به دستگاه تنفس و ريه ها آسيب ميرساند. نيکل و ترکيبات آن باعث آماس پوست ميشوند که تحت نام " خارش نيکل" ناميده ميشود و معمولاً در افراد با حساسيت پوستي بالا مشاهده ميشود. اولين علامت، خارش است که معمولاً هفت روز قبل از از بين رفتن پوست رخ ميدهد. اولين علائم تخريب پوستي التهاب پوست يا پوسته پوسته شدن پوست است. سپس در پوست زخمهايي نمودار ميشود.
از لحاظ تقسيم بندي برنامه سمشناسي ملي آمريکا (NTP)، نيکل و ترکيبات آن جزعوامل سرطانزا محسوب ميشوند و از نظر طبقه بندي آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC) ترکيبات نيکل در گروه يک قرار ميگيرند. گروه يک شامل عناصري ميباشد که شواهد کافي در مورد سرطانزايي آنها وجود دارد. در اين تقسيم بندي عنصر نيکل در گروه 2B قرار دارد. گروه 2B عناصري هستند که ممکن است در انسان سرطان ايجاد کنند.
تاثيرات زيست محيطي نيکل :
کارخانه ها و سوزاندن زباله ها دو عامل اصلي در توليد نيکل و ورود آن به هوا ميباشند. مقدار نيکلي که در هوا وجود دارد به مراتب از نيکل موجود در زمين بيشتر است. مدت زمان از بين رفتن نيکل موجود در هوا زياد است. زمانيکه هرزآبها جريان پيدا ميکنند، مقداري نيکل را وارد آبهاي سطحي ميکنند.
بخش اعظم ترکيبات نيکل در طبيعت جذب ذرات خاک و رسوبات شده و در نهايت به صورت غير متحرک درمي آيند. در زمينهاي اسيدي نيکل بسيار متحرک ميشود و معمولاً در آبهايزيرزميني شسته ميشود.
شواهد چنداني درباره تاثير نيکل بر ساير موجودات زنده به غير از انسان وجود ندارد. در حال حاضر دانشمندان مي دانند که غلظت بالاي نيکل در خاکهاي ماسه اي به گياهان صدمه ميزند و همچنين غلظت بالاي نيکل در آبهاي سطحي سبب کاهش تعداد و رشد جلبکها ميشود. رشد موجودات ذره بيني نيز در حضور نيکل کاهش پيدا ميکند، اما معمولاً با گذشت زمان در برابر نيکل مقاوم ميشوند.
مقدار اندک نيکل بايد در غذاي جانوران وجود داشته باشد. اما زمانيکه مقدار نيکل از حد مجاز خود فراتر رود، ميتواند براي جانوران مضر و خطرناک باشد. جانوراني که در نزديکي پالايشگاه زندگي ميکنند، بر اثر دريافت مقدار زياد نيکل به انواع مختلف سرطان مبتلا ميشوند.
از آنجاييکه نيکل در بافتهاي گياهي و جانوري نميتواند تجمع پيدا کند، اثري در زنجيره غذايي ندارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر نيکل
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیکل :
عدد اتمی: 28
جرم اتمی:58.6934
نقطه ذوب: C°1435
نقطه جوش : C°2732
شعاع اتمی : Å 1.62
ظرفیت:2و3
رنگ: سفید – نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 10
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.635
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 84s
شعاع یونی : Å 0.69
الکترونگاتیوی:1.91
حالت اکسیداسیون:2و3
دانسیته: 8.9
گرمای فروپاشی : Kj/mol 17.47
گرمای تبخیر : Kj/mol 370.4
مقاومت الکتریکی : Ohm m: 0.0000000699
گرمای ویژه: J/g Ko 0.44
دوره تناوبی:4
درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 16
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ni-56 6.1 روز
Ni-57 35.6 ساعت
Ni-58 پایدار
Ni-59 76000.0 سال
Ni-60 پایدار
Ni-61 پایدار
Ni-62 پایدار
Ni-63 100.0 سال
Ni-64 پایدار
Ni-65 2.51 ساعت
اشکال دیگر :
هیدرید نیکل NiH
اکسید نیکل NiO
دی کلرید نیکل NiCl2
منابع : کانی پنتلاندیت
کاربرد : به علت پایداری در زنگ زدگی در تهیه مواد الکتریکی و آلیاژهای فلزی به کار می رود . به همراه کادمیم برای تهیه باتری و همچنین برای ساخت سکه مورد استفاده قرار می گیرد .
روش شناسایی:
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
ایتریم عنصری با درخشندگی نقره ای متالیک است . این عنصر در سال 1790 توسط دانشمند فللاندی Johann Gadolin کشف گردید . ایتریم در هوا مشتعل می شود . در سنگهای ماه هم ایتریم وجود دارد .
Ytterby یک روستایی در کشور سوئد در نزدیکی منطقه Vauxholm است. Ytterby منطقه ای است که دارای معدن شن و ماسه است که در این معادن عناصر کمیاب و دیگر کانیها یافت می شود. نامهای ایتریم و اربیم و تربیم از این منطقه گرفته شده است.
منابع تشکیل دهنده ایتریم درنزدیکی همه کانیهای کمیاب یافت می شود. آنالیزهای نمونه های سنگی در ماه توسط آپولو نشان داده است که در ماه به نسبت میزان ایتریم بالاست. همچنین این عنصر در کانی مونازیت ماسه ای حدود 3 درصد وجود دارد و در bastnasite حدود 0.2 درصد موجود می باشد. Wohler در سال 1828 میزان ناخالص عنصر ایتریم را از واکنش کلرید آهیدروس با پتاسیم به دست آورد. ترکیب تجاری این عنصر از واکنش فلورید با فلز کلسیم به دست می آید. این عنصر همچنین از روشهای دیگری نیز به دست می آید.
ایتریم در هوا عنصر نسبتاً پایداری است. براده های این فلز در هوا قابل اشتعال هستند اگر درجه حرارت از 400 درجه بیشتر شود.
اکسید ایتریم یکی از مهمترین ترکیبات ایتریم است که کاربرد وسیعی هم در صنایع دارد. از این عنصر برای نور و رنگ قرمز تیوپ ها ی نوری در تلویزیون استفاده می شود. از این عنصر برای فیلترهای مایکروویو نیز استفاده می شود.
ایتریم آهندار، که فرمول آن Y3Fe5O12 است دارای خصوصیات مغناطیسی هستند. ایتریم آهندار دارای خصوصیات فرستنده و ترانسفورماتور برای انرژی های صوتی است. این ترکیب دارای سختی 8.5 است که برای مصارف جواهرسازی کاربرد دارد. مقدار کمی ایتریم می تواند برای کاهش سایز کروم، مولیبدن، زیرکون و تیتان و برای افزایش استحکام و مقاومت ترکیبات آلومینیوم و منیزیم کاربرد دارد.
از این فلز برای دی اکسید کردن وانادیم و دیگر فلزات غیر آهنی استفاده می شود. این فلز همچنین دارای استفاده هسته ای نیز می باشد. یکی از ایزوتوپهای مهم ایتریم ، ایتریم 90 می باشد که کاربرد هسته ای ایتریم به این ایزوتوپ برمی گردد. ایتریم برای ساخت قالبهای چدنی نیز کاربرد دارد. این فلز مثل آهن خاصیت مفتول شدن دارد.
ایتریم همچنین برای سیستمهای لیزری و به عنوان کاتالیزور برای واکنشهای پلیمریزاسیون اتیلن کاربرد دارد. همچنین برای صنایع سرامیک و شیشه مورد استفاده قرار می گیرد همچنین اکسید این عنصر دارای نقطه ذوب بالا و مقاوم در برابر شوک حرارتی است.
ایزوتوپهای طبیعی ایتریم شامل 89Y است. نوزده ایزوتوپ دیگر ناپایدار نیز از این عنصر وجود دارد.
فلز ایتریم با خلوص 99.9% برای استفاده های تجاری دارای قیمت 75 دلار در هر اونس است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر ايتريوم در طبيعت
اثرات ایتریم بر روی سلامتی :
ایتریم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در خانه و در وسایلی مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژی و شیشه یافت می شود. کلیه عناصر شیمیایی نادر، ویژگیهای تقریبا مشابهی دارند. ایتریم در طبیعت به ندرت و به مقدار بسیارکم یافت می شود. ایتریم تنها در دو نوع کانی مختلف یافت می شود.کاربردهای ایتریم در حال افزایش است زیرا ایتریم برای تویلد کاتالیزورو صیقل دادن شیشه مناسب است. وجود ایتریم در محیط کار خطرناک است زیرا از طریق هوا استنشاق می شود. استنشاق طولانی مدت آن سبب ایجاد حباب در ریه می شود. به علاوه ایتریم سبب سرطان هم می شود و تنفس آن احتمال بروز سرطان ریه را افزایش می دهد. و در نهایت تجمع ایتریم در بدن برای کبد مضر است.
اثرات ایتریم بر روی محیط زیست :
ایتریم در اثر تولید نفت در محیط زیست و در مکانهای مختلف پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل بیرون ریخته می شوند هم ایتریم وارد محیط زیست می شود. ایتریم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد. در جانوران دریایی، ایتریم باعث آسیب غشای سلولی می شود و روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی می گذارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر ايتريوم
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ایتریم :
عدد اتمی: 39
جرم اتمی:88.9059
نقطه ذوب : C° 1522
نقطه جوش : C° 3345
شعاع اتمی : Å 2.27
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 3
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 600
شکل الکترونی: [Kr]5s14d1
شعاع یونی : Å 0.9
الکترونگاتیوی: 1.22
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 4.472
گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.4
گرمای تبخیر : Kj/mol 363
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000602
گرمای ویژه: J/g Ko 0.3
دوره تناوبی:5
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 9
پنجمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Y-86 14.74 ساعت
Y-87 3.35 روز
Y-88 106.6 روز
Y-89 پایدار
Y-90 2.67 روز
Y-90m 3.19 ساعت
Y-91 58.51 روز
Y-91m 49.71 دقیقه
Y-92 3.54 ساعت
Y-93 10.2 ساعت
اشکال دیگر :
دی هیدرید ایتریم YH2 و تری هیدرید ایتریم YH3
اکسید ایتریم Y2O3
کلرید ایتریم YCl3
منابع : کانی های مونازیت ، زنوتایم و ایتریک
کاربرد : در تولیدات فسفر ، تولید رنگ قرمز در صفحه تلویزیون ، اکسید آهن و اکسید ایتریم سازنده بلورهای گارنت هستند . در لنز دوربین های لیزری و تهیه آجر نسوز به کار می رود .
روی عنصر فلزی براق به رنگ سفید مایل به آبی است. در دماهای معمولی به حالت شکننده و کریستالی است اما در دمای بین C°150-110 خاصیت چکش خواری و تورق دارد . این عنصر در سال توسط دانشمند کشف گردید . منابع اصلی آن معدن سولفید ، زینکبلند یا اسفالریت زینکیت (اکسید روی)، کالامین (سیلیکات روی) و اسمیت سونیت (کربنات روی) می باشند . سنگ سولفیدی تا تبدیل شدن به اکسید برشته می شود سپس با زغال تا دمای C°1200 حرارت داده می شود . تبخیر وسپس خارج از محفظه واکنش متراکم شده و در قالب هایی که اسپلتر نامیده می شود قالب گیری می شود.
روی از سالها قبل شناخته شده بود از روی و ترکیبات روس برای ساخت آلیاژ برنج استفاده می شود. آلیاژهای روی که شامل 87 درصد روی هستنداز سالهای خیلی پیش در ترانسیلوانیا شناخته شده هستند. این عنصر از 13 قرن پیش توسط هندی ها از واکنش بین کالامین و یک ترکیب الی تولید شد. این فلز دوباره توسط اروپاییان در سال 1746 کشف و تولید شد .
روش استخراج روی از سوختن و اکسید شدن سنگ معدن روی و واکنش اکسید روی با زغال یا کربن توسط تقطیر فلز حاصل می شود.
روی در طبیعت دارای 5 ایزوتوپ پایدار است. 16 عدد ایزوتوپ ناپایدار نیز برای روی شناخته شده است.
این عنصر خاصیت نیمه رسانای دارد و در هوا با شعله قرمز خیلی داغ می سوزد و براهای سفید سمی از آن ساطع می شود. خاصیت قالب پذیری این عنصر بالا است . نه فلز روی نه زیرکونیم هیچ کدام خاصیت آهنربایی ندارند. اما این ترکیب ZrZn2 در دمای زیر 350 درجه کلوین خاصیت آهنربایی دارد.
این فلز دارای آلیاژهای زیادی می باشد که شامل برنج، نقره نیکلی، برنز تجارتی، لحیم قلع، آلومینیوم لحیم شده است.
روی با کیفیت بالا برای تولید قالب استفاده می شود که از این قالب گیری برای کاربردهای اتومبیل سازی و صنایع الکتریکی و سخت افزاها مورد استفاده قرار می گیرد. یک آلیاژ روی که به نام پرزتال نامیده می شود شامل 78 درصد روی و 22 درصد آلومینیوم است که بیشتر برای صتایع فولاد و پلاستیکهای قالب گیری استفاده می شود. از این آلیاژ همچنین برای قالب گیری سرامیک و سیمان مورد استفاده قرار می گیرد.
روی همچنین برای آبکاری دادن فلزاتی مثل آهن برا ی جلوگیری از خوردگی استفاده می شود. اکسید روی عنصر مفید و دنیای مدرن است. که به طور گسترده ای برا ی صنایع و ساخت رنگها، تولیدات لاستیک، وسایل آرایشی و صنایع داروسازی، پوشش کف، پلاستیک ، چاپ پارچه، صابون سازی، ذخیره باتری ها، منسوجات، تجهیزات الکتریکی و دیگر تولیدات کاربرد دارد. لیتوفون ترکیبی از سولفید روی و سولفات باریم است که برای تولید مواد و رنگدانه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
سولفید روی در ساختان صفحات روشن و تابناک، صفحات اشعه ایکس و تلویزیون و نورهای فلورسانس مورد استفاده قرار می گیرد. از ترکیبات کلر و کرومات روی برای ترکیبات مهم استفاده می شود. روی عنصر حیاتی برای رشد و نمو جانوران و گیاهان است.
روی به تنهایی و به خودی خود سمی نیست اما وقتی که با اکسیژن هوا ترکیب می شود به ماده سمی تبدیل می شود که تنفس را دچار مشکل می کند که در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آرود. غلظت اکسید روی در موقع کار در آزمایشگا ه اگر تهویه لازم نداشته باشد برای از 5 mg/m3 تجاوز نکند.
قیمت روی در ژانویه سال 1990 حدود 0.7 دلار در یک پوند بوده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختا بلوري عنصر روي
اثرات روی بر روی سلامتی :
روی ماده ای بسیار فراوان و طبیعی است. بسیاری از غذاها، مقدار مشخصی روی دارند. آب آشامیدنی هم حاوی مقدار معینی روی است و وقتی در تانکهای فلزی ذخیره می شود، مقدار آن بیشتر می شود. منابع صنعتی یا محل زباله های سمی هم باعث ورود مقداری روی به آب آشامیدنی می شود و ممکن است به سطحی برسد که باعث بیماری می شود.
روی یکی از عناصر کمیاب است که برای سلامتی انسان حیاتی است. وقتی مقدار روی در بدن انسان کم باشد، باعث بی اشتهایی، کاهش حس چشایی و بویایی ، دیر التیام یافتن زخمها و ناراحتیهای پوستی می شود. کمبود روی حتی می تواند باعث نقصهای مادرزادی شود.
اگرچه انسان می تواند مقادیر نسبتا زیاد روی را تحمل کند، اما مقادیر بسیار زیاد روی باعث بیماریهایی مانند دل درد، تحریک پوست، استفراغ، حالت تهوع و کم خونی می شود. بالا بودن بیش از اندازه روی، به لوزالمعده آسیب می رساند و متابولیسم پروتئین ها را مختل کرده و باعث تصلب شراین می شود. قرار گرفتن در معرض کلرید روی برای مدتی طولانی سبب اختلالات تنفسی می شود. در محیط کار، انتشار روی سبب ایجاد عوارض آنفولانزا مانندی می شود که به نام تب فلز شناخته می شود. این وضعیت بعد از دو روز از بین می رود و در اثر حساسیت بیش از اندازه ایجاد می شود.
روی برای جنین و نوزادان خطرناک است. وقتی مادر مقدار روی زیادی مصرف کند، جنین یا نوزاد از طریق خون و یا شیر مادر تحت تاثیر روی قرار می گیرد.
اثرات روی بر روی محیط زیست :
روی به طور طبیعی در هوا، آب و خاک وجود دارد اما گاهی اوقات غلظت روی در اثر فعالیتهای بشری، به طور غیرعادی زیاد می شود. قسمت عمده افزایش روی در اثر فعالیتهای صنعتی مانند معدنکاری، احتراق ذغالسنگ و فرآوری فولاد است.
تولی جهانی روی هنوز هم بالاست. تولید جهانی مس هنوز هم بالاست. این بدان معناست که میزان مس موجود در محیط زیست روبه روز کمتر می شود.
آب به علت بالا بودن مقدار روی در فاضلاب کارخانجات صنعتی، آلوده می شود. این فاضلاب، تصفیه نمی شود در نتیجه درساحل رودخانه ها گل و لای آلوده به روی نهشته می شود. مقدار روی در آبهای اسیدی هم بالاست.
وقتی ماهیها در آبهای آلوده به روی زندگی کنند ،مقدار روی در بدن آنها بالا می رود. وقتی روی وارد بدن این ماهیها می شود زنجیره غذایی را مختل می کند.
مقدار روی در خاک بالاست. وقتی خاک مزارع آلوده به روی شود، جانوران مقدار روی زیادی جذب می کنند که به سلامتی آنها آسیب می رساند. روی محلول در آب که در خاکها وجود دارد آبهای زیرزمینی را آلوده می کند.
روی تنها برای حیوانات خطرناک نیست بکه برای گونه های گیاهی هم خطر محسوب می شود. معمولا به علت تجمع روی در خاک، گیاهان روی زیادی جذب می کنند که برای سیستم بدنشان مضر است.
در خاکهای غنی از روی، تعداد محدودی از گیاهان شانس بقاء دارند. به همین علت است که در نزدیکی کارخانه هایی که در زباله شان روی وجود دارد، پوشش گیاهی اندکی وجود دارد. به علت اثرات منفی روی، این عنصر برای مزارع تهدید محسوب می شود. با وجود این ، کودهای روی دار هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرند.
در پایان، روی می تواند فعالیت های خاک را مختل کند زیرا روی فعالیت میکروارگانیسمها و کرمهای خاکی اثرات منفی دارد. به خاطر وجود روی، تجزیه مواد آلی به شدت کند می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر روي در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر روی :
عدد اتمی: 30
جرم اتمی:65.409
نقطه ذوب : C°419.73
نقطه جوش : C°907
شعاع اتمی : Å 1.53
ظرفیت: 2
رنگ: سفید مایل به آبی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 12
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 9.394
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع یونی : Å 0.74
الکترونگاتیوی:1.65
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته: 7.13
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.322
گرمای تبخیر : Kj/mol 115.3
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000005964
گرمای ویژه: J/g Ko 0.39
دوره تناوبی:4
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Zn-62 9.26 ساعت
Zn-63 38.5 دقیقه
Zn-64 پایدار
Zn-65 243.8 روز
Zn-66 پایدار
Zn-67 پایدار
Zn-68 پایدار
Zn-69m 13.76 ثابت
Zn-70 پایدار
Zn-72 46.5 ساعت
اشکال دیگر :
هیدرید روی ZnH2
اکسید روی ZnO
کلرید روی ZnCl2
منابع : کانی کالامین و اسفالریت
کاربرد : به عنوان روکشی برای فلزات و محافظی برای زنگ زدن مورد استفاده قرار می گیرد . در آلیاژکاری با برنج ، نیکل و برنز به کار می رود . همچنین در جوشکاری ، لوازم آرایشی و رنگ کاری مورد استفاده قرار می گیرد . در ساخت باتری نیز کاربرد دارد .
روش شناسایی:
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
زیرکونیم فلزی با درخشندگی سفید مایل به سبز که به طور خود به خود در هوا مخصوصأ در درجه حرارتهای بالا مشتعل می شود . ترکیبات زیرکونیم خاصیت سمی پایینی دارد . هافنیم به همراه زیرکونیم دیده می شود و هافنیم از زیرکونیم در نیروگاههای اتمی بازیافت می شود .
زیرکون سنگ جواهر اولیه زیرکونیم است که همچنین به نامهای جارگون، hyacinth jacinth , ligure نامیده می شود اسم این کانی در کتاب مقدس نیز آورده شده است. این عنصر در سال 1789 توسط Klaproth کشف شد و توسط Werner تحت نام زیرکون شناخته شد. این فلز به صورت ناخالص اولین بار توسط Berzelius در سال 1824 با روش گرمایش مخلوط پتاسیم و فلورید زیرکون پتاسیم در یک فرایند تجزیه به دست آمد.
این عنصر در تیپ S ستاره ها پیدا شد ه و در خورشید و شهابسنگها شناسایی شده است. آنالیزهای نمونه های سنگی ماه توسط آپولوهای مختلف به طور شگفت آوری بالا دیده شده است که در ماه میزان ترکیب اکسید زیرکونیم در مقایسه با زمین خیلی زیاد برآورد شده است.
زیرکونیم طبیعی شامل 5 ایزوتوپ می باشد. 15 ایزوتوپ دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است. زیرکون با ترکیب ZrSiO4 در سنگ معدن عامل اصلی می باشد. اکسید زیرکونیم به صورت خالص به فرم کریستاله حدود یک درصد حاوی هافنیم است. زیرکون همچنین در بیش از 30 کانی دیگر وجود دارد.
زیرکونیم تجاری توسط واکنش کلرید زیرکونیم با منیزیم تولید می شود. این عنصر فلزی به رنگ خاکستری سفید و با درخشندگی فراوان است. فلزات جامد در اکثر مواقع دیر آتش می گیرند و اشتعال پذیری آنها پایین است ولی در مورد این عنصر فرق می کند. هافنیم به طور ثابت در سنگها و نهشته های حاوی زیرکونیم وجود دارد و به روشهای مختلفی جداسازی می شود.
زیرکونیم با هدف تجاری حاوی 1 تا 3 درصد هافنیم است. زیرکونیم با خاصیت مقطع جذب پایین برای نوترونها است و برای انرژی هسته ای مثل پوششهای سوختی عناصر کاربرد دارد. تولید انرژی هسته ای امروزه به بیش از 90 درصد زیرکونیم نیاز است.
زیرکونیم که در راکتورها استفاده می شود دارای هافنیم به صورت آزاد است. Zircaloy یکی از ترکیبات مهم زیرکون است که برای کاربردهای هسته ای نیز کاربرد دارد. زیرکونیم مقاومت استثنایی در برابر خوردگی اسیدها و بازها توسط آب دریا و عوامل دیگر دارد. ترکیب زیرکونیم و روی دارای خاصیت مغناطیسی قوی برای درجه حرارت پایینتر از 35 درجه کلوین است.
این عنصر به علت خاصیت مقاومت در برابر خوردگی در صنایع مختلف کاربرد دارد. زیرکونیم در لوله های خلا دریافت کننده گاز، به عنوان یک عامل مهم در آلیاژ فولاد، در آلات وابسته به جراحی های پزشکی، در لامپهای فتوفلاش، استرهای قابل انفجار، در رشته سازی ریونها، لامپهای فیلامنت و غیره کاربرد دارد. این عنصر در محصولات ضدعفونی کننده کربناتها به عنوان یک ماده سمی کاربرد دارد. از ترکیب زیرکونیم و نیوبیم یک ترکیب تولید می شود که در درجه حرارت پایین فوق رسانا است. و در آهنرباهای سوپر رسانا کاربرد دارد که در تولید بالا خاصیت الکتریکی قوی نیز دارد. اکسید زیرکونیم در جواهر سازی مورد استفاده قرار می گیرد و دارای خاصیت درخشندگی و انکسار نور بالا است. ترکیب ناخالص اکسید زیرکونیم در بوته های آزمایشگاهی به عنوان یک عامل مقاوم در برابر شوک حرارتی و در کوره های متالوژیکی و همچنین در صنایع شیشه و سرامیک به عنوان مادهدیرگداز کاربرد دارد.
قیمت عنصر زیرکونیم با خلوص 99.6 درصد حدود 150 دلار در یک کیلوگرم است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر زيرکنيوم
اثرات زیرکونیم بر روی سلامتی :
زیرکونیم و نمکهای آن سمیت کمی دارند. زیرکونیم 95 یکی از رادیو نوکلیدهایی است که در آزمایش سلاحهای اتمی به کار می رود. زیرکونیم از رادیو نوکلیدهای دارای دوام طولانی است که تولید و ادامه تولید آن ، طی دهه ها و قرنها خطر سرطان را افزایش داده است.
اثرات زیست محیطی زیرکونیوم :
زیرکونیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر زيرکنيوم در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر زیرکونیم :
عدد اتمی: 40
جرم اتمی:91.224
نقطه ذوب : C° 1857
نقطه جوشC° 4200
شعاع اتمی : Å 2.16
ظرفیت: 4
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 4
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 640
شکل الکترونی: [Kr]4d25s2
شعاع یونی : Å 0.72
الکترونگاتیوی: 1.33
حالت اکسیداسیون: 4
دانسیته: 6.51
گرمای فروپاشی : Kj/mol 19.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 567
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000424
گرمای ویژه: J/g Ko 0.27
دوره تناوبی:5
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 10
پنجمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Zr-86 16.5 ساعت
Zr-88 83.4 روز
Zr-89 3.27 روز
Zr-90 پایدار
Zr-91 پایدار
Zr-92 پایدار
Zr-93 1530000.0 سال
Zr-94 پایدار
Zr-95 64.02 روز
Zr-96 پایدار
Zr-97 16.9 روز
اشکال دیگر :
هیدرید زیرکونیم ZrH2
اکسید زیرکونیم ZrO2
تری کلرید زیرکونیم ZrCl3 و تترا کلرید زیرکونیم ZrCl4
منابع : زیرکون و کانی بدلیت
کاربرد : در آلیاژکاری ، کاربردهای هسته ای ، تهیه آجرهای حرارتی و پوشش طبل به کار می رود . ;
در 9 نوامبر 1994، در ساعت 4:39 بعد از ظهر، نخستین اتم دارای عدد اتمی 110 در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان شناسایی شد. در ده سال گذشته، این عنصر در بسیاری از آزمایشگاههای جهان مورد بررسی واقع شده است.
عنصر 110، با ترکیب اتم نیکل و سرب با یکدیگر تولید شد. این کار با شتاب دادن به اتمهای نیکل و پرانرژی کردن آنها در یک شتابدهنده یونی سنگین انجام شد. این واکنش نادر تنها در صورتی رخ می دهد که نیکلها با سرعت ویژه ای پرتاب شوند. ظرف چند روز، باید بیلیونها بیلیون اتم نیکل به سمت هدف سربی پرتاب شوند تا یک اتم از عنصر 110 تولید شود. این اتمها که در اثر برخورد نیکل- سرب تشکیل می شوند، توسط ----- سرعت انتخاب می شوند و سپس در سیستم آشکارسازی که تجزیه آنها را اندازه گیری می کند، به دام می افتند. انرژی هسته های هلیم ساطع شده، در شناسایی اتم به کار می رود. نیمه عمر این عنصر کمتر از 1000/1 ثانیه است. احتمالا اتمهای سنگین تر عنصر 110 که پایدارتر بوده و نیمه عمر بیشتری دارند، تولید خواهند شد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Uun در طبيعت
اثرات آنیونیلیم بر روی سلامتی :
آنیونیلیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی آنیونیلیم :
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه آنیونیلیم(حدود 0.1 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنیونیلیم :
عدد اتمی:110
جرم اتمی:272
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:10
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s15f 146d9
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 18
هفتمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Uun-272 10.0 میلی ثانیه
موارد استفاده : کاربردهای آن شناخته نشده است .
منابع : بدست بشر ساخته شده است .
در 9 فوریه 1996 در ساعت 10:37 بعد از ظهر در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان، تیمی از دانشمندان آلمانی ششمین عنصر خود را کشف کردند. جرم اتمی این عنصر 277. 283112 بود و در اثر ترکیب کلسیم 48 با اورانیم طبیعی در وبنای روسیه ساخته شد. برخلاف عنصر 110، ویژگیهای آنیونیم بیشتر شبیه رادون هستند تا جیوه اما به علت نیمه عمر کوتاه آن (280 میکرو ثانیه)، مطالعه آن مشکل است.
روئنجنیم نخستین بار در سال 1994، توسط پیتر آرمبروستر، گوتفرید مونزنبر و تیم آنها تولید شد که در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان کار می کردند. آنها اتمهای بیسموت 209 را با یونهای نیکل 64 و توسط ابزاری که شتاب دهنده خطی نامیده می شود، بمباران کردند. با این کار سه اتم روئنجنیم 272 و ایزوتوپی از آن تولید شد که نیمه عمر 1.5 میلی ثانیه داشت (0.0015 ثانیه) و دارای نوترون آزاد بود.
نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ روئنجنیم ، روئنجنیم 280، حدود 3.6 ثانیه است. این ایزوتوپ با تجزیه آلفا به روئنجنیم 276 تبدیل می شود.
از آنجایی که تنها تعداد اندکی اتم روئنجنیم تولید شده اند، تا کنون به غیر از تحقیقات علمی هیچ کاربرد دیگری برای آن کشف نشده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Uuu در طبيعت
اثرات آنیونیم بر روی سلامتی :
آنیونیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی آنیونیم :
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه آنیونیم (حدود 1.5 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنیونیم :
عدد اتمی:111
جرم اتمی:281
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:11
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s15f 146d10
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 18
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Uub-277 280.0 میلی ثانیه
موارد استفاده : کاربردهای آن هنوز شناخته نشده است .
منابع : ترکیب روی و سرب است .
آنانبیم نخستین بار در9 فوریه 1996، توسط پیتر آرمبروستر، گوتفرید مونزنبر و تیم آنها تولید شد که در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان کار می کردند. آنها اتمهای سرب را با یونهای روی و توسط ابزاری که شتاب دهنده خطی نامیده می شود، بمباران کردند. با این کار اتمهای آنانبیم 277 و ایزوتوپی از آن تولید شد که نیمه عمر 0.24 میلی ثانیه داشت (0.00024 ثانیه). نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانبیم ، آنانبیم 285، حدود 10 دقیقه است. این ایزوتوپ با تجزیه آلفا به دارمستادیم 281 تبدیل می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Uub در طبيعت
اثرات آنانبیم بر روی سلامتی :
آنانبیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی آنانبیم :
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه روئنتژنیم (حدود 0.24 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانبیم :
عدد اتمی:112
جرم اتمی:277
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه: فلزات کمیاب
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s25f 146d10
تاریخچه و کاربردها :
آنانکوادیم نخستین باردر سال 1998 توسط دانشمندانی که در موسسه تحقیقات هسته ای جوینت در دوبنای روسیه کار می کردند، تولید شد. آنها اتمهای پلوتونیم را با یونهای کلسیم بمباران کردند. با این کار اتم آنانکوادیم 289 و ایزوتوپی با نیمه عمر حدود 21 ثانیه تولید شد.
نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانکوادیم، آنانکوادیم 289، حدود 21 ثانیه است. این عنصر با تجزیه آلفا به آنانبیم 285 تبدیل می شود.
از آنجایی که تنها تعداد اندکی اتم آنانکوادیم تولید شده است، تا کنون به غیر از تحقیقات علمی هیچ کاربرد دیگری برای آن کشف نشده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Uuq در طبيعت
اثرات آنانکوادیم بر روی سلامتی :
آنانکوادیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی آنانکوادیم :
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه آنانکوادیم (حدود 21 ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانکوادیم :
عدد اتمی:114
جرم اتمی:289
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه: فلزات کمیاب
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s27p25f 14 6d10
آنانهگزیم،نام موقت عنصر شیمیایی کشف نشده ای در جدول تناوبی است که نشانه آن Uuh است و عدد اتمی آن 116 می باشد.
در سال 1999، محققین آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در مقاله ای که در بازبینی مقالات فیزیکی چاپ شد،اعلام کردند که عناصر 116 و 118 را کشف کرده اند. سال بعد، بعد از این که محققین دیگر نتوانستند نتایج آنها را تکرار کنند، آنها مجددا مقاله ای را چاپ کردند. در ژوئن 2002، متصدی آزمایشگاه اعلام کرد که ادعای اولیه کشف این دو عنصر بر مبنای داده هایی بوده است که توسط نویسنده اصلی ویکتور نینوو ارائه شده بود.
نام آنانهگزیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 116، این نام را به کار می برند. این نامگذاری معادل عبارت لاتین یک- یک- شش- ایم است(ایم پسوند استاندارد نام عنصر است). این عنصر به طور مصنوعی تولید می شود و معمولا به افتخار یک دانشمند نامگذاری می شود.
تاریخچه و کاربردها :
در 6 فوریه 2000، دانشمندان موسسه تحقیقات اتمی جوینت در دوبنای روسیه، در کنار دانشمندان آمریکایی بخش آزمایشگاه ملی انرژی لارنس لیورمور، اعلام کردند که آنانهگزیم را ساخته اند. آنها با بمباران اتمهای کوریم 248 با یونهای کلسیم 48 آنانهگزیم را تولید کردند. با این کار آنانهگزیم 292، ایزوتوپی که نیمه عمر آن 0.6 میلی ثانیه است (0.0006) و چهار نوترون آزاد تولید شد.
نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانهگزیم، آنانهگزیم 292، حدود 0.6 میلی ثانیه است. این عنصر با تجزیه آلفا، به آنانکوادیم 288 تبدیل می شود.
از آنجایی که تنها تعداد اندکی اتم آنانهگزیم تولید شده است، تا کنون به غیر از تحقیقات علمی هیچ کاربرد دیگری برای آن کشف نشده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Uuh در طبيعت
اثرات آنانهگزیم بر روی سلامتی :
از آنجایی که هنوز این عنصر کشف نشده است، اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی نشده است.
اثرات زیست محیطی آنانهگزیم :
از آنجایی که هنوز این عنصر کشف نشده است، اثرات زیست محیطی آن بررسی نشده است.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانهگزیم :
عدد اتمی:116
جرم اتمی:292
حالت استاندارد: نامشخص جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:فلزات کمیاب 16
دوره تناوبی:7
شکل الکترونی: Rn7s27p45f 14 6d10
نام آناناکتیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 118، این نام را به کار می برند که نشانه موقتی آن Uuo و عدد اتمی آن 118 است .
در سال 1999، محققین آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در مقاله ای که در بازبینی مقالات فیزیکی چاپ شد،اعلام کردند که عناصر 116 و 118 را کشف کرده اند. سال بعد، بعد از این که محققین دیگر نتوانستند نتایج آنها را تکرار کنند، آنها مجددا مقاله ای را چاپ کردند. در ژوئن 2002، متصدی آزمایشگاه اعلام کرد که ادعای اولیه کشف این دو عنصر بر مبنای داده هایی بوده است که توسط نویسنده اصلی ویکتور نینوو ارائه شده بود.
نام آناناکتیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 118، این نام را به کار می برند. این نامگذاری معادل عبارت لاتین یک- یک- هشت- ایم است(ایم پسوند استاندارد نام عنصر است). این عنصر به طور مصنوعی تولید می شود و معمولا به افتخار دانشمند کاشف یا شهر کشفشان نامگذاری می شوند مانند لا دارمستادیم.
در 7 ژوئن 1999، دانشمندان آمریکایی بخش آزمایشگاه ملی انرژی لارنس لیورمور، اعلام کردند که عنصر 118 را کشف کرده اند. دانشمندان سعی کردند با تخریب یونهای کریپتون توسط سرب و به وسیله دستگاهی که سیکلوترون نامیده می شود، عنصر 118 را بسازند. در طی 11 روز آزمایش تصور می شد که سه اتم عنصر 118 ساخته شده اند.
دانشمندان لارنس برکلی، مانند دانشمندان آزمایشگاههای دیگر سعی کردند که کشف عنصر 118 را ثابت کنند. با تکرار آزمایشها، آزمایشگاههای دیگر نتوانستند نشانه ای از عنصر 118 به دست آورند. تجزیه و تحلیل دقیق داده های اولیه با استفاده از نرم افزارهای مختلف ناموفق بود و هیچ شاهدی از عنصر 118 یافت نشد. در نتیجه این شکستها، دانشمندان لارنس بکرلی، در 27 جولای 2001، ادعای خود را پس گرفتند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Uuo در طبيعت
اثرات آناناکتیم بر روی سلامتی :
آناناکتیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی آناناکتیم :
آناناکتیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است بنابراین لزومی ندارد که اثرات زیست محیطی آن را بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آناناکتیم :
عدد اتمی:118
جرم اتمی:293
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:فلزات کمیاب 18
دوره تناوبی:7
شکل الکترونی: Rn7s27p65f 14 6d10
رادون عنصری گازی بی رنگ و رادیو اکتیویته است که از فرو پاشی رادیم به دست می آید . رادون یکی از سنگینترین گازهاست و برای سلامتی مضر است . پایدارترین ایزوتوپ آن Rn-222 است که نیمه عمر 3.8 روز دارد و در پرتو درمانی استفاده می شود . هنگامی که زیر نقطه انجماد سرد می شود رنگ فسفری درخشانی دارد که در درجه حرارت پایین تر به زرد تبدیل می شود و در دمای هوا به قرمز و نارنجی تبدیل می شود . این عنصر در سال 1900 توسط Friedrich Ernst کشف گردید .
در سال 1908 Ramsay , Gray این عنصر را توسط تعیین چگالی از گازهای سنگین جداسازی کردند. این عنصر ذاتاً بی اثر است و در جدول تناوبی در گروه گازهای نجیب وجود دارد. از سال 1923 نام این عنصر رادون نهاده شد.
حدود 20 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. رادون 220 ناشی از توریوم طبیعی دارای نیمه عمر 55.6 ثانیه است و اشعه آلفا از خود ساتع می کند. رادون 219 از اکتینیوم گرفته شده است. این ایزوتوپ دارای نیم عمر 3.96 ثانیه است و از خود اشعه آلفا ساتع می کند. رادون در آب چشمه ها وجود دارد مثل چشمه آبی داغ Arkansas .
میانگین میزان رادون در هوا 1 x 1021 قسمت است. رادون در دمای معمولی گاز بی رنگی است وقتی که دما به زیر صفر می رسد رادون به رنگ فسفری مایل به زرد درخشان در می آید که با پایین آمدن دما رنگ آن قرمز مایل به پرتقالی می شود.
رادون هنوز برای مصارف بیمارستانی مثل سوزن بخیه مورد استفاده قرار می گیرد
قیمت این عنصر حدود 4 دلار در m است.
در موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل آورد. باید در آزمایشگاه هنگام استفاده تهویه لازم داشته باشد تا به بدن آسیبی نرسد. توسط پرتوهای رادون آسیب زیادی به ششها می رسد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Rn در طبيعت
اثرات رادون بر روی سلامتی :
رادون در محیط زیست به صورت گازی وجود دارد. در نتیجه از راه تنفس وارد بدن انسان می شود. به طور کلی میزان رادون موجود در دیگر بخشهای زیست کره، پایین است اما در محیطهای بسته میزان رادون موجود درهوا اندکی بالاتر است. در خانه، مدرسه و ساختمانها، میزان رادون بیشتر است زیرا رادون از طریق شکافهای موجود وارد خانه می شود.
بعضی از چاههای عمیقی که از آنها آب آشامیدنی استحصال می شود هم حاوی رادون می باشند. در نتیجه رادون از طریق آب آشامیدنی وارد بدن بعضی از افراد می شود.
میزان رادون موجود در آب زیرزمینی هم بالاست اما معمولا رادون به سرعت در هوا منتشر می شود و از طریق آب زیرزمینی وارد آبهای سطحی می شود.
تنفس غلظت بالای رادون باعث بیماریهای ریوی می شود. وقتی تماس با رادون طولانی مدت باشد، احتمال بروز سرطان ریه افزایش می یابد. رادون سالها بعد از تماس باعث ابتلا به سرطان می شود.
رادون می تواند رادیواکتیو باشد اما تابش گامای آن اندک است. در نتیجه اثرات مضر ناشی از تابش رادون بدون تماس با ترکیبات رادون رخ نمی دهند.
هنوز مشخص نشده که آیا رادون می تواند باعث ایجاد عوارض در دیگر اندامهای اطراف شش شود یا نه. اثرات و عوارض ناشی از وجود رادون در غذا و آب آشامیدنی ناشناخته هستند.
اثرات زیست محیطی رادون :
رادون یکی از ترکیبات رادیواکتیو است که به ندرت در محیط به صورت طبیعی وجود دارد. اکثر ترکیبات رادون موجود در محیط زیست ناشی از فعالیتهای بشری هستند. رادون از راه خاک، معادن اورانیوم و فسفات و احتراق ذغال وارد محیط می شود.
بخشی از رادون موجود در خاک به سطح می رسد و از راه تبخیر وارد هوا می شود. در هوا ،ترکیبات رادون به ذرات گرد و غبار و دیگر ذرات می چسبند. رادون می تواند در خاک به سمت بخشهای پایینی حرکت کند و وارد آب زیرزمینی می شود. اما قسمت عمده رادون در خاک باقی می ماند.
طول عمر رادون رادیواکتیو حدود 4 روز است. این بدان معناست که از مقدار مشخصی رادون، نیمی از آن ظرف چهار روز به ترکیبات دیگری که معمولا زیان کمتری دارند تبدیل می شود.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رادون :
عدد اتمی : 86
جرم اتمی : 222
نقطه ذوب : C° -71
نقطه جوش : C° -61.7
شعاع اتمی : Å 1.20
ظرفیت : کامل
حالت استاندارد : گاز
نام گروه : 18
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1037
شکل الکترونی : Xe4f14 5d10 6s2 6p66
دانسیته : 9.96×10-3
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.89
گرمای تبخیر : Kj/mol 16.4
گرمای ویژه: J/g Ko 94
دوره تناوبی : 6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 8
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rn-211 14.6 ساعت
Rn-212 24.0 دقیقه
Rn-217 0.6 میلی ثانیه
Rn-218 35.0 میلی ثانیه
Rn-219 3.96 ثانیه
Rn-220 55.61 ثانیه
Rn-222 3.82 روز
موارد استفاده : پیش بینی زمین لرزه و تهدیدهای ناشی از سرطان
منابع : تخریب رادیم و بدست بشر نیز ساخته شده است .
رادیم فلزی رادیو اکتیو به رنگ سفید درخشان است . از مهمترین خواص رادیم و ترکیبات آن خا صیت رادیو اکتیویته آنهاست. رادیم یک فلز کمیاب است که ترکیبات آن در سنگهای اورانیم یافت میشود. مقداری رادیم نیز از کارنوتیت و پیچبلندر بدست می آید. استخراج این عنصرمستلزم هزینه بالاست. رادیم در سال 1898 توسط Piere Courie وMarie Couri کشف شد. رادیم فلزی در سال 1910 توسط Marie CouriوAndre Debierne به شیوه الکترولیز جدا شد.
کوری و Debierne این عنصر را از الکترولیز محلول خالص کلرید رادیم با جیوه کاتدی به دست آوردند. با استفاده از از روش تقطیر اتمسفر از هیدروژن از این ترکیب فلز خالص رادیم به دست آمد.
رادیم طبیعی در نوعی سنگ معدن اورانیم به نام pitchblende در منطقه Bohemia یافت می شود. ماسه های کارنوتیتی کلرادو دارای مقداری رادیم نیز هستند اما منابع غنی تر این عنصر در زئیر و کانادا یافت می شود. رادیم در همه کانیهای اورانیم وجود دارد و استخراج آن از فرایند اورانیم باطله تولید می شود. بزرگترین نهشته های اورانیم در ایالتهای اونتاریو، نیومکزیک، یوتا، استرالیا و در نقاط دیگر یافت می شود.
رادیم برای مصارف تجاری به صورت ترکیب با برومید و کلرید رادیم یافت می شود. این عنصر در صورت تازگی به رنگ سفید براق است ولی در صورت قرار گرفتن در معرض هوا به علت آرایش نیتریدی آن تیره می شود. این عنصر در آب و مقداری از باریم بنفش رنگ تجزیه می شود . باریم جز عناصر گروه قلیایی خاکی است. دارای رنگدانه قرمز است. رادیم عنصری رادیواکتیواست و از خود اشعه های آلفا، بتا و گاما را ساتع می کند. یک گرم از رادیوم 226 توانایی میزان تجزیه3.7 x 1010 را در هر ثانیه دارد. بیست و پنج ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است.
یک گرم رادیم حدود 0.0001 ml گاز رادون را در هر روز از خود ساتع میکند. رادیم برای تولید شبرنگها، منابع نوترونی و در پزشکی برای درمان بیماران کاربرد دارد. سرب آخرین محصول تجزیه رادیم است .
استنشاق رادیم و یا پاشیدن این عنصر به روی بدن می تواند باعث سرطان و یا اختلال در اندامهای بدن شود. ماکزیمم پرتودهی این عنصر در بدن برای رادیم 226 نباید از 7400 Becquerel تجاوز کند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Ra
اثرات رادیم بر روی سلامتی :
رادیم به طور طبیعی به مقداربسیار کم در محیط زیست وجود دارد. به همین علت ما همیشه در معرض رادیم و تابشهایی که به محیط ساطع می کند هستیم.
میزان رادیم موجود در محیط زیست در نتیجه فعالیتهای بشری افزایش یافته است. انسان با سوزاندن ذغال و سوختهای دیگر، رادیم را در محیط زیست انتشار داده و میزان آن را افزایش داده است. اگر آب آشامیدنی از چاههای عمیقی استخراج شود که در نزدیکی محل دفع زباله های رادیواکتیو قرار دارند، میزان رادیم آن بالا خواهد بود.
در حال حاضر در مورد مقدار رادیم موجود در هوا و خاک اطلاعاتی موجود نیست.
تاکنون شاهدی از این که تماس با رادیم طبیعی برای سلامتی انسان مضر است، یافت نشده است. بالا بودن میزان رادیم عوارضی مانند شکستگی دندانها، کم خونی و آب مروارید می شود. اگر تماس با رادیم طولانی مدت باشد، باعث سرطان و در نهایت منجر به مرگ می شود. ممکن است ایجاد و توسعه این عوارض سالها طول بکشد. این عوارض به علت تابش اشعه گاما از رادیم به وجود می آیند که می تواند در هوا مسافتی طولانی را بپیماید. بنابراین تنها تماس با رادیم نیست که باعث ایجاد بیماری می شود.
اثرات زیست محیطی رادیم :
رادیم در اثر تجزیه رادیواکتیو اورانیم و توریم ایجاد می شود. رادیم در سنگها و خاکها به میزان کمی وجود دارد و به این مواد متصل می شود. به علاوه در هوا هم وجود دارد. در بعضی جاها غلظت رادیم موجود در آب بالاست.
در نزدیکی معادن اورانیوم غلظت اورانیوم موجود درآب، به خاطر استخراج اورانیوم بالاست. گیاهان رادیم را از خاک جذب می کنند. در بدن جانورانی که این گیاهان را می خورند، رادیم تجمع می یابد.
در نهایت رادیم در بدن ماهی ها و دیگر جانوران آبزی هم تجمع می یابد و وارد زنجیره غذایی می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Ra در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رادیم :
عدد اتمی : 88
جرم اتمی : 226.0254
نقطه ذوب : C° 700
نقطه جوش : C° 1700
ظرفیت : 2
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد دیا مغناطیس
نام گروه : 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 509.3
شکل الکترونی : Rn7s2
شعاع یونی : Å 1.43
الکترونگاتیوی: 0.9
حالت اکسیداسیون: 2
دانسیته : 5.5
گرمای فروپاشی : Kj/mol 8.5
گرمای تبخیر : Kj/mol 113
مقاومت الکتریکی : Ohm m 100
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
دوره تناوبی : 7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ra-222 38.0 ثانیه
Ra-223 11.43 روز
Ra-224 3.66 روز
Ra-225 14.9 روز
Ra-226 1600.0 سال
Ra-228 5.76 سال
اشکال دیگر :
کلرید رادیم RaCl2
منابع : سنگ معدن اورانیم و اورانیت
کاربرد : به دلیل ساطع شدن اشعه گاما در شناسایی سرطان به کار می رود .
رنيم عنصري با رنگ سفيد خاكستري است كه داراي جلاي فلزي مي باشد . این عنصر در سال 1925 توسط Walter Noddack, Ida Tacke, Otto Berg دانشمندان آلمانی کشف گردید .
این عنصر را از نهشته های پلاتین و کلمبیت به دست آوردند. همچنین این عنصر در کانی مولیبدنیت و گادولینیت یافت می شود. از استحصال 660 کیلو مولیبدن در سال 1928 حدود 1 گرم رنیم تولید شد.
این عنصر به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود بلکه به صورت ترکیب وجود دارد. میزان گسترش این عنصر در پوسته زمین حدود 0.001 ppm است. امروزه رنیم در آمریکا از واکنش مولیبدن با نهشته های سولفید مس به دست می آید. از این روش درایالتهای آریزونا، میامی و غیره استفاده می شود. میزان استخراج سالیانه این عنصر در دنیا حدود 3500 تن است. فلز رنیم از واکنش ترکیبات آمونیم با هیدروژن در دمای بالا حاصل می شود.
رنیم طبیعی مخلوطی از دو ایزوتوپ پایدار است. 26 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است.
این عنصر نقره ای سفید درخشان است که دانسیته آن از عناصر پلاتین، ایریدیم و اسمیم بیشتر است و نقطه ذوب آن از تنگستن و کربن بیشتر است. این عنصر در تجارت معمولاً به صورت پودر استفاده می شود. در فرایند تولید این عنصر قالب متراکم از چگالی 90 درصد تجاوز می کند. رنیم سخت شده عنصری بسیار مفتول پذیراست و دارای قابلیت خمیدگی، فنر، نورد شدن را دارد. برای افزایش کاربرد آلیاژ مولیبدن و تنگستن از این عنصر استفاده می شود.
این عنصر دارای کاربرد گسترده ای در طیف نگارهای جرمی و یونهای گازی دارد. آلیاژ مولیبدن رنیم دارای خاصیت فوق رسانایی است. رنیم برای اتصالات فلزی به علت مقاومت در برابر سایش و در برابر خوردگی استفاده می شود. ترموکوبل های ساخته شده با آلیاژهای تنگستن – رنیم برای اندازه گیری درجه حرارت تا 2200 سانتیگراد کاربرد دارد. سیمهای رنیمی برای ساخت لامپهای فوتوفلاش در صنعت عکاسی کاربرد دارد. کاتالیستهای رنیم دارای مقاومت بالا در برابر مسمومیت برای هیدروژن دار کردن ضعیف شیمیایی استفاده می شود.
قیمت این عنصر در سال 1928 حدود 10000 دلار در گرم بوده ولی امروزه این عنصر قیمت آن حدود 250 دلار در یک اونس می باشد.
این عنصر دارای خاصیت سمی کم است بنابراین در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر Re
اثرات رنیم بر روی سلامتی :
عوارض رنیم: رنیم باعث سوزش چشم می شود. ممکن است باعث سوزش پوست هم شود. مایع آ« پوست و چشم را می سوزاند. خوردن: باعث سوزش مجاری گوارشی می شود. تنفس: باعث سوزش مجاری تنفسی می شود.
سمیت این ماده به طور کامل بررسی نشده است. بخار آن باعث سرگیجه و خفگی می شود.
اثرات زیست محیطی رنیم :
در مورد سمیت رنیم در محیط زیست اطلاعاتی موجود نیست.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Re در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رنیم :
عدد اتمی : 75
جرم اتمی : 186.207
نقطه ذوب : C° 3186
نقطه جوش :C° 5596
شعاع اتمی : Å 1.97
ظرفیت : 6
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 7
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 760
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d5
شعاع یونی : Å 0.56
الکترونگاتیوی : 1.9
حالت اکسیداسیون : 6, 4, 2, -2
دانسیته : 21.020
گرمای فروپاشی : Kj/mol 33.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 715
مقاومت الکتریکی: Ohm m: 0.000000184
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 13
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Re-182 2.67 روز
Re-182m 12.7 ساعت
Re-183 70.0 روز
Re-184 38.0 روز
Re-184m 165.0 روز
Re-185 پایدار
Re-186 3.77 روز
Re-187 4.1E10 سال
Re-188 16.94 ساعت
اشکال دیگر :
پنتا اکسید رنیم Re2O5 و تری اکسید رنیم ReO3 و هپتا اکسید رنیم Re2O7
تترا کلرید رنیم ReCl4 ، پنتا کلرید رنیم ReCl5 ، هگزا کلرید رنیم ReCl6 و Re3Cl9
منابع : کانی های گادولینیت و مولیبدنیت
کاربرد : رنيم عنصري گران بوده اما مناسب جهت صنايع آلياژي است و در ترکیب با مولیبدن وتنگستن در تهیه اجسام نسوز به کار می رود همچنین در ترموکوپلهای حرارت بالا و سیمهای کوره ، جواهر سازی ، الکترودها ، استفاده می شود .
رودیم فلزی سفید نقره ای با نقطه ذوب بالا و چگالی پایین تر از پلاتینیم است . قابلیت انعکاس بالا و سخت و پایدار است و در گرمای بالا اکسید و قرمز می شود . آن ترکیب اصلی سیستمهای فعل و انفعالی تجاری مانند BP-Monsanto است .
این عنصر توسط Wollaston در بین سالهای 1803 و 1804 کشف شد .رودیم از سنگ معدن پلاتین در آمریکای جنوبی به دست آمد.
رودیم به صورت آزاد همراه با دیگر فلزات مثل پلاتین در رودخانه ماسه های اورال و جنوب و شمال آمریکا به دست آمد. همچنین این عنصر همراه با دیگر فلزات گروه مثل سولفید نیکل و مس در ناحیه سادباری و اونتاریو یافت شده است. اگرچه میزان رودیم به دست آمده کم است ولی این عنصر در مقیاسهای بالا توسط نیکل فراوری شده بازیافت می شود. تولید سالیانه این عنصر در دنیا حدود 7 تا 8 تن است.
این عنصر در درجه حرارت بالا به رنگ سیا ه در می آید.
عنصر رودیم به صورت یک عنصر آلیاژی برای سخت شدن همراه با پالادیم و پلاتین وجود دارد. این ترکیب برای سیم پیچی کوره و عناصر اتصال گرمایی و پوششی برای تولیدات شیشه فایبر و به عنوان الکترود برای دوشاخه هواپیما و بوته آزمایشگاهی کاربرد دارد. این عنصر مفید برای اتصالات الکتریکی برای مواد با مقاومت پایین و مواد پایدار می باشد. روکش های رودیم توسط روشهای آبکاری الکتریکی و تبخیر انجام می شود که از رودیم روکش دار برای تجهیزات نوری و دقیق استفاده می شود. رودیم همچنین برای جواهر سازی و زینت کاری و به عنوان یک کاتالیزور در واکنشها کاربرد دارد.
پرتودهی رودیم حدود 1 mg/m3 است و نباید از این مقدار متجاوز شود.
قیمت رودیم حدود 1000 دلار در هر اونس است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر روديوم
اثرات رودیم بر روی سلامتی :
معمولا مردم به ندرت با ترکیبات رودیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات رودیم سمیت بالایی دارند و سرطان زا هستند. ترکیبات رودیم روی پوست باقی می مانند. رودیم احتراق پذیر است. اگر پودر رودیم یا رودیم دانه ای با هوا ترکیب شود، منفجر می شود. واکنش رودیم با دی فلورید اکسیژن باعث آتش سوزی می شود. رودیم از راه تنفس غبار رودیم وارد بدن می شود.
خطر تنفس: تبخیر رودیم در 20 درجه سلسیوس بسیار اندک است. اما در اثر انتشار رودیم، غلظت این ذرات مضردر هوا به سرعت افزایش می یابد. عوارض و بیماریهای ناشی از این ماده هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است. در مورد اثرات این ماده بر روی سلامتی انسان، اطلاعات اندکی موجود است بنابراین باید مراقب بود.
اثرات زیست محیطی رودیم :
بدون مجوز دولتی ، اجازه انتشار این ماده در محیط زیست داده نمی شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر روديوم در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رودیم :
عدد اتمی: 45
جرم اتمی:102.9055
نقطه ذوب : C° 1964
نقطه جوش : C° 3695
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 9
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 719.7
شکل الکترونی:Kr]5s14d8]
شعاع یونی : Å 0.68
الکترونگاتیوی:2.28
حالت اکسیداسیون:3
دانسیته: 12.450
گرمای فروپاشی : Kj/mol 21.5
گرمای تبخیر : Kj/mol 493
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000451
گرمای ویژه: J/g Ko 0.242
دوره تناوبی:5
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 16
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rh-101 3.3 سال
Rh-101m 4.35 روز
Rh-102 2.9 سال
Rh-102m 207.0 روز
Rh-103 پایدار
Rh-103m 56.12 دقیقه
Rh-105 35.36 ساعت
Rh-105m 40.0 ثانیه
Rh-106 29.9 ثانیه
اشکال دیگر :
تری اکسید دی رودیم Rh2O3 و دی اکسید رودیم RhO2
کلرید رودیم RhCl3
منابع : از استخراج نیکل
کاربرد : به عنوان پوششی برای جلوگیری از فرسایش ، در ترکیب با پلاتینیم برای ساخت ترموکوپل ، چراغهای تابشی جلوی ماشین ، رادیو پخش ماشین ، نوک خودکار استفاده می شود .
روبیدیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای و جزء فلزات قلیایی است .این فلز بسیار واکنش پذیر است و به همین دلیل به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.این عنصر درسال1861 توسط R. Bunsen, G. Kirchoff دانشمندان آلمانی کشف گردید .
به صورت گسترده ای در لپیدولیت، کارنالیت، پلوسیت وتعدادی از سنگهای معدنی کمیاب و همچنین همراه لیتیم در آب دریا ، شورابه ها و آب چشمه های طبیعی موجود است . روبیدیم در پوسته زمین فراوان تر از کروم ، مس ، نیکل یا روی است و حدود دو برابر فراوان تر از لیتیم در آب دریا است.این فلز از طریق الکترولیز یا کاهش شیمیایی کلرید مذاب آن بدست می آید. روبیدیم- 87 ایزوتوپ رادیو اکتیو این فلزاست.15 ایزوتوپ دیگر برای این عنصر شناخته شده است.
واژه rubidus به معناي قرمز پر رنگ است. روبيديم در سال 1861 توسط Bunsen و Kirchoff در کاني لپيدوليت در هنگام استفاده از اسپکتروسکوپ کشف شد.
در ابتدا تصور ميشد که عنصر روبيديم از فراواني کمي در طبيعت برخوردار است اما در حال حاضر تحقيات نشان ميدهد که مقدار عنصر روبيديم زياد است. از لحاظ فراواني در پوسته زمين، روبيديم شانزدهمين عنصر محسوب ميشود. روبيديم در پولوسيت، لوسيت و زينوالديت وجود دارد. اين کاني ها حدود 1 درصد اکسيد روبيديم دارند. درصد روبيديم در کاني لپيدوليت 1.5 درصد ميباشد و استخراج روبيديم از اين کاني مصرف تجاري دارد. کاني هاي پتاسيم دار، مانند نمونه هايي که در درياچه Searles کاليفرنيا يافت ميشود، و کلريد پتاسيم از شورابهاي ميشيگان جز منابع تامين کننده اين عنصر شيميايي در آمريکا ميباشند. همچنين عنصر روبيديم همراه سزيم در نهشته هاي Bernic Lake مانيتوبا وجود دارد.
در دماي اتاق، روبيديم به صورت مايع درمي آيد. روبيديم عنصر فلزي سفيد – نقره اي و نرم ميباشد که جز گروه آلکالي ها ميباشد و دومين عنصري است که داراي خاصيت الکتروپزتيو و آلکالي است. روبيديم در هوا ميسوزد و با آب به شدت واکنش ميدهد. با واکنشي که روبيديم در آب انجام ميدهد، هيدروژن ازاد ميشود. همانند ساير فلزات گروه آلکالي، همراه عنصر جيوه، تشکيل آمالگام ميدهد و همراه با طلا، سزيم، سديم و پتاسيم آلياژ تشکيل ميدهد. رنگ روبيديم بنفش مايل به زرد است. فلز روبيديم از احيا کلريد روبيديم با کلسيم و با استفاده از روشهاي ديگري بدست مي آيد. روبيديم بايد در نفت يا در خلا يا در محيط خنثي نگهداري شود.
بيست و چهار ايزوتوپ روبيديم شناخته شده است. به طور طبيعي روبيديم از دو ايزوتوپ تشکيل شده است 85Rb و .87Rb روبيديم 87 داراي 27.85 درصد روبيديم طبيعي است و با نيمه عمر 4.9 x 1010 اشعه بتا متصاعد ميکند. روبيديم عنصر راديواکتيو است و براي ظهور فيلمهاي عکاسي حدود 30 تا 60 روز مورد استفاده قرار ميگيرد. روبيديم 4 اکسيد تشکيل ميدهد. اين اکسيدها عبارت هستند از: Rb2O، Rb2O2، Rb2O3 و Rb2O4.
از آنجاييکه روبيديم به راحتي يونيزه ميشود، در ماشينهاي يوني فضاپيماها مورد استفاده قرار ميگيرد. سزيم در مقايسه با روبيديم براي استفاده در فضاپيماها از کارآيي بيشتري برخوردار است. همچنين، روبيديم به عنوان سيال در توربينهاي بخار و ژنراتورهاي ترموالکتريک که از اصول مگنتوهيدروديناميک تبعيت ميکنند، به کار برده ميشود. در اين ماشينها، يونهاي روبيديم با استفاده از گرماي دما بالا و عبور از ميدان مغناطيسي تشکيل ميشوند. يونهاي روبيديم توانايي هدايت الکتريسيته را مانند ژنراتور دارند و در نتيجه جريان الکتريکي از آنها توليد ميشود. در لوله هاي خلا از روبيديم به عنوان گاززدا استفاده ميشود. همچنين، روبيديم از اچزا سازنده سلولهاي نوري است. روبيديم براي ساختن عينکهاي مخصوص استفاده ميشود. RbAg4I5 از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا از بالاترين ميزان هدايت در هر بلور يوني برخوردار است. در دماي 20 درجه سانتيگراد، هدايت آن مانند اسيد سولفوريک رقيق است. همين خاصيت سبب ميشود که از روبيديم در باطري ها استفاده شود.
قيمت حال حاضر روبيديم در مقادير اندک 25 دلار در گرم ميباشد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر روبيديم
اثرات روبیدیم بر روی سلامتی :
در آب فعال است. نسبتا سمی است. اگر روبیدیم مشتعل شود، سوختگی ایجاد می کند. روبیدیم به آسانی با رطوبت پوست واکنش داده و هیدروکسید روبیدیم تشکیل می دهد که باعث سوختگی شیمیایی چشم و پوست می شود. علائم و نشانه های مسمومیت: پوست و چشم می سوزد. جلوگیری از افزایش وزن، بی نظمی، حساسیت بیش از اندازه، زخم شدن پوست و عصبیت بیش از اندازه. آسیب قلبی، عدم توازن پتاسیم.
کمکهای اولیه: بلافاصله برای مدت 15 دقیقه در شرایطی که پلک را باز نگه می دارید، چشم را بشویید. فوریتهای پزشکی را بلافاصله اجرا کنید. پوست: ماده را از روی پوست بردارید و پوست را با آب و صابون بشویید. لباسهای آلوده را درآورید. کمکهای پزشکی را فورا اجرا کنید. خوردن: باعث استفراغ نشوید. بلافاصله کمکهای اولیه را اجرا کنید.
اثرات زیست محیطی روبیدیم :
روبیدیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر روبيديم در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر روبیدیم :
عدد اتمی: 45
جرم اتمی:102.9055
نقطه ذوب : 1964 C°
نقطه جوش : C° 3695
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 9
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 719.7
شکل الکترونی: [Kr]5s14d8
شعاع یونی : Å 0.68
الکترونگاتیوی:2.28
حالت اکسیداسیون:3
دانسیته: 21.5
گرمای تبخیر : Kj/mol 493
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000451
گرمای ویژه: J/g Ko 0.242
دوره تناوبی:5
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 8
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rb-81 4.57 ساعت
Rb-82 2.25 دقیقه
Rb-83 86.2 روز
Rb-84 32.9 روز
Rb-85 پایدار
Rb-86 18.65 روز
Rb-87 4.8E10 سال
Rb-88 17.7 دقیقه
Rb-89 15.44 دقیقه
Rb-90 2.6 دقیقه
Rb-90m 4.3 دقیقه
اشکال دیگر :
هیدرید روبیدیم RbH
اکسید روبیدیم Rb2O
کلرید روبیدیم RbCl
منابع : از استخراج لیتیم
کاربرد : به عنوان عاملی برای فعل و انفعالات شیمیایی ، تهیه پیلهای فتو الکتریکی و لوله جارو مورد استفاده قرار می گیرد .
روش شناسایی:
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
FP:Flame Photometry
ICP-MS:Plasma Mass Spectroscopy
NA:Neutron Activation Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
ES:Emission Spectrography
MS:Mass Spectrometry
روتنیم فلزی سفید و سخت است. این عنصر در سال 1844 توسط دانشمند روسی Karl Klaus کشف گردید . در دمای اتاق تیره نمی شود ولی در دمای حدود 800°C اکسید می شود . بوسیله اسیدهای گرم و سرد تغییری درآن ایجاد نمی شود اما با اضافه کردن کلرید پتاسیم حل می شود و در حالت اکسیدی منفجر می شود .
در سال 1827 Berzelius , Osannاین عنصر را از حل شدن پلاتین خام در تیزاب سلطانی در کوههای آلپ بدست آوردند. در سال 1844 Klaus نشان داد که اکسید روتنیمی که Osann به دست آورد خیلی ناخالص است.
این عنصر از گروه پلاتین است . روتنیم به حالت آزاد در طبیعت در کوههای اورال و شمال و جنوب آمریکا یافت می شود. همچنین این عنصر در کانی پنتلاندیت در منطقه Sudbury و اونتاریو و در نهشته های پیروکسینیت در جنوب آفریقا نیز یافت می شود.
این فلزاز نظر تجاری توسط کمپلکس فرایندهای شیمایی از واکنش هیدروژن با کلرید روتنیم آمونیوم به صورت پودر تهیه می شود. این پودر توسط روشهای متالورژی و جوش کاتری قوسی با آرگون تهیه می شود.
روتنیم دارای 4 کریستال تغییر شکل یافته است. این عنصر می تواند با هولوژن و هیدروکسید و غیره واکنش انجام دهد. روتنیم می تواند توسط روشهای گالوانیزه کردن یا توسط تجزیه گرمایی پوشش داده شود. این فلز تاثیر زیادی روی پلاتین و پالادیوم دارد و می تواند با این عناصر ترکیب شود. آلیاژ روتنیم و مولیبدن در دمای 10 درجه کلوین فوق رسانا است مقاومت در برابر فرسایش و خوردگی عنصر تیتانیم با افزایش 1 درصدی روتنیم 0.1 درصد افزایش پیدا می کند.
این عنصر یک کاتالیزور چند کاره است. این عنصر دارای 8 حالت اکسیداسیونی است که سه تای آنها بیشتر معمول هستند. تترا اکسید روتنیم مثل تترا اکسید اوسمیوم بسیار سمی است. ترکیبات روتنیم شبیه ترکیبات کادمیم هستند.
قیمت این عنصر حدود 30 دلار در گرم است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر روتنيوم
اثرات روتنیم بر روی سلامتی :
معمولا مردم به ندرت با ترکیبات روتنیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات روتنیم سمیت بالایی دارند و سرطان زا هستند. ترکیبات روتنیم روی پوست باقی می مانند. ظاهرا روتنیم بلعیده شده در استخوانها باقی می ماند. اکسید روتنیم، RuO4,، بسیار سمی و فرار است و باید از آن دوری کرد. روتنیم 106، یکی از رادیونوکلیدهایی است که در آزمایشات جوی سلاحهای اتمی به وجود می آید که این آزمایشها از سال 1945 با آزمایش ایالات متحده آغاز شد و در سال 1980 با آزمایش چین خاتمه یافت. روتنیم از جمله رادیونوکلیدهای دارای دوام طولانی است که تولید و تداوم تولید آن تا دهها و صدها سال خطر سرطان را افزایش می دهد.
اثرات روتنیم بر روی محیط زیست :
اثر منفی روتنیم بر روی محیط زیست تا کنون گزارش نشده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر روتنيوم در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر روتنیم :
عدد اتمی: 44
جرم اتمی:101.07
نقطه ذوب: C° 2334
نقطه جوش : C° 4150
شعاع اتمی : Å 1.89
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 8
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 710.2
شکل الکترونی:Kr]5s14d7]
شعاع یونی : Å 0.68
الکترونگاتیوی: 2.2
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 12.370
گرمای فروپاشی : Kj/mol 24
گرمای تبخیر : Kj/mol 595
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000071
گرمای ویژه: J/g Ko 0.238
دوره تناوبی:5
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 15
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ru-96 پایدار
Ru-97 2.89 روز
Ru-98 پایدار
Ru-99 پایدار
Ru-100 پایدار
Ru-101 پایدار
Ru-102 پایدار
Ru-103 39.27 روز
Ru-104 پایدار
Ru-105 4.44 ساعت
Ru-106 1.02 سال
اشکال دیگر :
دی اکسید روتنیم RuO2 و تترا اکسید روتنیم RuO4
دی کلرید روتنیم RuCl2 و تری کلرید روتنیم RuCl3
منابع : کانی های پنتلندیت ، پیروکسینیت و سنگ معدن نیکل
کاربرد : در سخت کردن پلاتین و پالادیم ، معالجات چشم ، نوک خودکار ،در وسایل مغناطیسی هواپیما از آلیاژ پلاتینیم با 10% روتنیم استفاده می شود.
زنون گاز بی رنگ با بوی خیلی ناچیزاست . هنگامی که تنفس می شود باعث حالت بی هوشی می شود
این عنصر در سال 1898 توسط William Ramsay شیمیست اسکاتلندی کشف گردید . زنون گاز نجیب یا ساکن که به مقدار کم در اتمسفر است. ودر اتمسفر مریخ در حدودppm 0.08 وجود دارد .
زنون فلزی ، بوسیله چند صد کیلوبار فشار تهیه می شو د.
رنگ زنون در فضای خالی یک لوله بواسطه الکترونهای رها شده ، آبی درخشان است . زنون معمولاً به مقدار کم از مایع کردن هوا بدست می آید .
این عنصر یکی از عناصر گروه گازهای نجیب است. میزان این عنصر در اتمسفر یک در 20 میلیون قسمت است. این عنصر در بعضی از عناصر یافت می شود و برای استفاده های تجاری از استخراج هوای مایع به دست می آید.
زنون طبیعی ترکیبی از 9 ایزوتوپ پایدار است. میزان 20 ایزوتوپ غیر فعال نیز شناخته شده است. قبل از سال 1962 به نظر می رسید زنون و دیگر عناصر گازهای نجیب غیر فعال هستند . ترکیبات گزارش شده از عنصر زنون شامل پرزنات سدیم، دوترات زنون، هیدرات زنون، دی فلوراید زنون، تترا فلورید زنون و هگزا فلوراید زنون است. تری اکسید زنون که دارای خصوصیات احتراق پذیری بالا است به صورت مصنوعی تولید شده است. بیش از 80 ترکیب مختلف از عنصر زنون با فلوئور و اکسیژن شناخته شده است. ترکیبات زنون رنگی هستند. زنون در لامپهای خلا توسط تخلیه الکتریکی تولید می شود.
از این عنصر برای ساخت لامپهای الکتریکی، لامپهای ضد باکتری و لامپهای القا کننده اشعه لیزر برای تولید نور همدوس استفاده می شود. زنون در میدان انرژی هسته ای در حفره های حبابی شکل نیز کاربرد دارد. از ترکیب پرزنات در آنالیزهای شیمیایی برای عناصر اکسیداسیونی استفاده می شود. زنون 133 و 135 توسط پرتودهی نوترونی در هوای سرد در واکنشهای هسته ای تولید می شود. ایزوتوپ زنون 133 مفید باری کاربردهای رادیوایزوتوپی است. این عنصر در محفظه های شیشه ای با فشار استاندارد در دسترس است. زنون به تنهایی سمی نیست ولی ترکیبات آن به علت خاصیت اکسیداسیونی بالا بسیار سمی هستند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر زنون: در طبيعت
اثرات زنون بر روی سلامتی :
تنفس: این گاز ساکن است و جزء گازهای خفقان آور می باشد. تنفس مقدار زیادی از این گاز موجب سرگیجه، حالت تهوع، استفراغ، کم شدن هوشیاری و مرگ می شود. مرگ ممکن است ناشی از اشتباه در تشخیص، گیجی یا کاهش هوشیاری باشد که مانع از نجات می شود. با پایین آمدن غلظت اکسیژن، ظرف چند ثانیه و بدون هشدار قبلی، بیهوشی و مرگ رخ می دهد.
اثرات گازهای خفه کننده بستگی به میزان کاهش اکسیژن هوا توسط آن گاز (فشار جزئی) بستگی دارد. قبل از این که علائم مشخصی ایجاد شود، اکسیژن موجود در هوا به 75% میزان طبیعی خود کاهش می یابد. در این شرایط باید غلظت گاز خفقان آور در مخلوط هوا و گاز 33% باشد. وقتی میزان گاز خفقان آور به 50% برسد، علائم حادی ایجاد می شود. غلظت 75% ظرف چند دقیقه انسان را می کشد. علائم: نخستین علامتی که توسط گازهای خفقان آور ایجاد می شود، تنفس شدید و احساس خفگی است. هوشیاری کاهش می یابد و هماهنگی ماهیچه ها مختل می شود. سپس تصمیم گیری مختل می شود. تزلزل عاطفی رخ می دهد و به سرعت احساس خستگی به وجود می آید. هرچه گاز خفقان آور بیشتر می شود ،حالت تهوع و استفراغ، درماندگی، کاهش هوشیاری و در نهایت تشنج، کمای شدید و مرگ رخ می دهد.
زنون سرطان زا نیست.
اثرات زیست محیطی زنون :
زنون یکی از گازهای کمیاب جو است که غیر سمی بوده و از نظر شیمیایی ساکن است. در دمای بسیار پایین (244- درجه سانتیگراد) جانوران در تماس با این گاز منجمد می شوند اما اثرات اکولوژیکی طولانی مدتی ایجاد نمی کند.
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر زنون :
عدد اتمی: 54
جرم اتمی: 131.293
نقطه ذوب : C° -111.7
نقطه جوش : C° -108
شعاع اتمی : 130 pm
ظرفیت: کامل
رنگ: بی رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 18
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1170.4
شکل الکترونی: 4d10.5s2.5p6
الکترونگاتیوی: 2.6
دانسیته: 0.059
گرمای فروپاشی: Kj/mol 2.297
گرمای تبخیر : Kj/mol 12.636
گرمای ویژه: J/g Ko 0.158
دوره تناوبی:5
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 8
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Xe-122 20.1 ساعت
Xe-123 2.0 ساعت
Xe-124 پایدار
Xe-125 17.1 ساعت
Xe-126 پایدار
Xe-127 36.41 روز
Xe-128 پایدار
Xe-129 پایدار
Xe-129m 8.89 روز
Xe-130 پایدار
Xe-131 پایدار
Xe-131m 4.9 روز
Xe-132 پایدار
Xe-133 5.24 روز
Xe-133m 2.19 روز
Xe-134 پایدار
Xe-135 9.1 ساعت
Xe-135m 15.36 دقیقه
Xe-136 پایدار
Xe-137 3.82 دقیقه
Xe-138 14.13 دقیقه
اشکال دیگر :
تری اکسید زنون XeO3 و تترا اکسید زنون XeO4
منابع : هوای مایع وهوا
کاربرد : زنون برای تابلوهای چشمک زن استفاده می شود.زنون به طور معمولی به آزمایشگاه حمل نمی شود بوسیله سیلندرهای با فشار بالا قابل عرضه است.همچنین در لیزر اشعه ماوراء بنفش نیز بکار می رود .
ید عنصری عیر فلزی جامد به رنگ تیره ـ مایل به آبی و درخشان با ساختار ارتو رومبیک است . این عنصر در سال 1811 توسط Bernard Courtois شیمیست فرانسوی کشف گردید . این عنصر در دریا و زمین در ترکیبات سدیم و پتاسیم وجود دارد . ید دارای شکلهای ترکیبی زیاد با عناصر است،اما میل واکنشی کمتری از هالوژنهای دیگر دارد .
ید خصوصیاتی مانند بعضی فلزات دارد .در کلروفرم ،تتراکلرید کربن یا دی سولفید کربن حل می شود و به شکل محلول زرشکی زیبایی در می آید .ولی فقط کمی در آب محلول است . ترکیبات ید مهم در شیمی آلی و خیلی سودمند در علم پزشکی و عکاسی است.
ید در لغت به معنای بنفش می باشد. ید هالوژن در آب دریا در نهشته های قدیمی آب دریا و در آبهای شور از چاههای نفت و نمک نیز وجود دارد.
ید با خلوص زیاد توسط واکنش یدید پتاسیم با سولفات مس یافت می شود. چندین روش مختلف برای جداسازی عنصر ید شناخته شده است.
این عنصر در دمای معمولی اتاق به صورت گاز به رنگ آبی – بنفش می باشد که دارای بوی زننده ای است. این عنصر گاهی اوقات خصوصیات غیر فلزی را نیز از خود عبور می دهد. این عنصر به آسانی در ترکیبات کلروفرم، تترا کلیرد کربن، دی سولفید کربن حل می شود و به رنگ ارغوانی در می آید. این عنصر به مقدار کمی در آب حل می شود.
حدود 30 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. فقط یک ایزوتوپ پایدار در طبیعت در سال 1271 شناخته شده است. حدود 131 ایزوتوپ رادیواکتیو ید به صورت مصنوعی ساخته شده است. نیمه عمر این عنصر 8 روز است و درعملکرد غده تیروئید کاربرد دارد. از مهمترین ترکیبات ید یدی سدیم و یدید پتاسیم و KIO3 است. کمبود ید در انسان باعث بیماری گواتر می شود.
تیروکسین و اسید هیدرویدیک که از ترکیبات ید هستند در علم پزشکی و و محلول یدید پتاسیم و الکل برای جراحات خارجی کاربرد دارد. یدید پتاسیم در عکاسی نیز کاربرد دارد .
در موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل آورد چون این عنصر در اثر تماس با پوست دست موجب جراحات می شود . گاز ید باعث سوزش چشم و غشا مخاطی می شود.
حداکثر غلظت مجاز ید در هوا باید از 1 mg/m3 تجاوز نکند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر يد در طبيعت
اثرات ید بر روی سلامتی :
ید به کلیه انواع نمک افزوده می شود. ید یکی از ترکیبات اصلی نان، ماهیهای دریا و گیاهان اقیانوسی است. ید به طور طبیعی در اقیانوس وجود دارد و بعضی از ماهیهای دریا و گیاهان آبزی آن را به طور طبیعی درون خود ذخیره می کنند.
بسیاری از داروها و شفاف کننده های پوست حاوی ید هستند. به علاوه بد یکی از ترکیبات اصلی قرصهای تصفیه آب است که در تهیه آب آشامیدنی به کار می رود.
ید، سازنده هورمون تیرویید است که برای رشد، سیستم عصبی و متابولیسم ضروری است. افرادی که کم نان می خورند یا اصلا نان نمی خورند دچار کمبود ید می شوند. در نتیجه عملکرد غده تیرویید کند شده و غده تیرویید متورم می شود. این بیماری گواتر نامیده می شود. در شرایط فعلی و با افزودن اندکی ید به نمک خوراکی ، این بیماری به ندرت به وجود می آید. مقدار زیاد ید خطرناک است زیرا غده تیرویید بیش از حد فعالیت خواهد کرد. این عارضه بر روی کل بدن اثر می گذارد وضربان قلب را نامنظم کرده و باعث کاهش وزن می شود.
عنصر ید، I2، سمی است و بخار آن چشم و ریه را می سوزاند. بیشینه مجازغلظت ید موجود در هوا، 1 میلی گرم در مترمکعب است. مصرف بیش از اندازه ید، سمی است.
ید 131 یکی از رادیونوکلیدهایی است که در آزمایش بمبهای اتمی به وجود می آید که این آزمایشها در سال 1945 با آزمایش ایالات متحده آغاز شدند و در سال 1980 با آزمایش چین خاتمه یافتند. ید 131، جزء رادیونوکلیدهای دارای عمر طولانی است و تولید و تداوم تولید آن خطر سرطان را افزایش داده است. ید 131، خطر سرطان و دیگر بیماریهای تیروئید و بیماریهایی که در اثر کمبود هورمون تیروئید ایجاد می شوند را افزایش می دهد.
اثرات زیست محیطی ید :
ید به طور طبیعی در هوا، آب و خاک وجود دارد. مهمترین منبع ید طبیعی، اقیانوس است. ید موجود در هوا می تواند با ذرات آب ترکیب شده و در آب یا خاک ته نشست کند. ید موجود در خاکها با مواد آلی ترکیب شده و مدتی طولانی در همان مکان باقی می ماند. گیاهانی که در این خاکها رشد می کنند، این ید را جذب می کنند. گاوها و جانوران دیگر، با خوردن این گیاهان ید را جذب می کنند.
ید موجود در آب سطحی تبخیر شده و مجددا وارد هوا می شود. انسان نیز با سوزاندن ذغالسنگ یا نفت برای تامین انرژی، ید را وارد هوا می کند. اما مقدار یدی که در اثر فعالیتهای بشری وارد هوا می شود، در مقایسه با مقدار یدی که به واسطه تبخیر از اقیانوسها وارد هوا می شود، بسیار کم است.
ممکن است ید رادیواکتیو باشد. ایزوتوپهای رادیواکتیو ید، به طور طبیعی و در اثر واکنشهای شیمیایی در جو تشکیل می شوند. قسمت عمده ایزوتوپهای رادیواکتیو ید، نیمه عمر بسیار کوتاهی دارند و به سرعت به ترکیبات ید پایدار تبدیل می شوند. اما نیمه عمر یکی از اشکال رادیواکتیو ید، میلیونها سال است و برای محیط زیست بسیار مضر می باشد. این ایزوتوپ، به وسیله دستگاههای هسته ای وارد جو می شود و در طی فرآوری اورانیوم و پلوتونیوم تشکیل می شود. وقوع حادثه در دستگاههای هسته ای باعث انتشار مقدار زیادی ید رادیواکتیو به هوا می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر يد
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ید :
عدد اتمی: 53
جرم اتمی: 126.90447
نقطه ذوب : C° 113.5
نقطه جوش : C° 185.4
شعاع اتمی : Å 1.32
ظرفیت: 1,5,7
رنگ: بنفش-خاکستری تیره شفاف
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 17
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1008.4
شکل الکترونی: 4d105s25p5
شعاع یونی : Å: 2.2
الکترونگاتیوی: 2.66
حالت اکسیداسیون: ±1,5,7
دانسیته: 4.940
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.824
گرمای تبخیر : Kj/mol 20.752
مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.3×107
گرمای ویژه: J/g Ko 0.214
دوره تناوبی:5
درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 7
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
I-122 3.6 دقیقه
I-123 13.2 ساعت
I-124 4.2 روز
I-125 60.1 روز
I-126 13.0 روز
I-127 پایدار
I-128 25.0 دقیقه
I-129 1.57E7 سال
I-130 12.4 ساعت
I-131 8.0 روز
I-132 2.3 ساعت
I-133 20.8 ساعت
I-134 52.6 دقیقه
I-135 6.6 ساعت
I-136 1.4 دقیقه
اشکال دیگر :
هیدرید ید HI
پنتا اکسید دی ید I2O5 و تترا اکسید دی ید I2O4
کلرید ید ICl و تری کلرید ید ICl3
منابع : ترکیب سدیم و پتاسیم و آب شور
کاربرد : مقدار کم آن برای سلامتی انسانها لازم است ، در گذشته به عنوان ضد عفونی کننده بکار می رفت اما ثابت شد که به مرور زمان سمی می شود .
آهن فلزی نسبتاً فراوان در جهان است و اهمیت حیاتی در زندگی حیوانات و گیاهان دارد . فلزی خالص که دارای فعالیت شیمیایی زیاد است و مخصوصاً در هوای مرطوب به سرعت زنگ می زند .
آهن دارای خواص مغناطیسی مهمی است . و یکی از ترکیبات مهم سازنده زمین می باشد .
این عنصر در خورشید و انواع ستاره ها یافت می شود. این عنصر هسته پایداری دارد. آهن یکی از ترکیبات اصلی شهابسنگها می باشد که در سیدریتها و عناصر فرعی وجود دارد. هسته زمین دارای ترکیبی از 10 درصد آهن و هیدروژن دارد. این فلز چهارمین عنصر فراوان از نظر وزنی در پوسته زمین است . عمومی ترین ترکیب این عنصر هماتیت است که در داخل رسوبات سیاه سواحل و صخره های رودخانه ها یافت می شود.
آهن معمولی ترکیبی از 4 ایزوتوپ می باشد. ده ایزوتوپ دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است.
آهن نقش مهمی در زندگی جانوران به علت وجود آن در همگولبین خون دارد. تاکونیت یکی از ترکیبات مهم آهن می باشد که از آن برای مصارف تجاری آهن استفاده می شود. آهن به صورت خالص استفاده تجاری چندانی ندارد ولی وقتی با کربن و دیگر فلزات ترکیب شود مصارف زیادی دارد.
عنصر خالص آهن دارای خاصیت واکنش پذیری شیمیایی بالا است و به سرعت زنگ می زند و اکسید می شود. در هوای مرطوب و خیلی گرم این خاصیت افزایش پیدا می کند. آهن دارای 4 آلوتروپی است که عبارتند از آلفا، بتا، گاما، امگا. آلفا شکلی از آهنربا است که از بتا تغییر شکل پیدا کرده باشد. آهن خام یا چدن شامل 3 درصد کربن با میزان مختلفی از عناصر گوگرد، سیلیسیوم ، منگنزو فسفر می باشد.
آهن دارای خاصیت سخت، شکننده، نسبتاً زودگداز و آلیاژها و ترکیبات مختلف آن کاربردهایی مثل فولاد دارند. آهن ورزیده شامل یک دهم درصد کربن، بادوام، چکش خوار، ذوب شونده سریع و معمولاً ساختار الیافی دارد. فولاد کربنی ترکیبی از آهن و به میزان کم منگنز و گوگرد و فسفر و سیلیسیوم می باشد. آلیاژهای فولاد عبارتند از فولاد کربنی یا ترکیبی از عناصر دیگر مثل نیکل و کروم و وانادیم و غیره. آهن ارزان ، فراوان بسیار مفید و فلز مهمی در صنعت می باشد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر آهن
اثرات آهن بر سلامتي انسان :
آهن در کليه مواد غذايي مانند گوشت، سيب زميني و سبزيجات وجود دارد. بدن انسان آهن موجود در فرآورده هاي جاوراني را سريعتر از آهن موجود در فرآورده هاي گياهي جذب ميکند. آهن مهمترين بخش تشکيل دهنده هموگلوبين است و عامل رنگ قرمز خون و منتقل کننده اکسيژن در کل بدن انسان ميباشد.
اگر آهن با بافتهاي بدن برخورد کند يا در آنها باقي بماند، باعث ورم ملتحمه، مشکلاتي در مشيميه و آماس شبکيه ميشود. اگر مقدار بيش از حد مجاز غبار يا بخار اکسيد آهن تنفس شود، مشکلات معده و ريوي خوش خيم را به نام siderosis سبب ميشود. اين بيماري با استفاده از اشعه ايکس قابل تشخيص ميباشد. اختلالات فيزيکي خاصي همراه با بيماري siderosis پيش نمي آيد. تنفس مقدار فراواني اکسيد آهن (به خصوص کارگراني که در چنين محيط هايي کار ميکنند) خطر ابتلا به سرطان ريه را افزايش ميدهد.
مقدار اندکي آهن در 50 درصد جانوراني که در معرض اين عنصر شيميايي قرار گرفته اند، سبب مرگ شده است. معمولاً اين مقدار در حدود ميلي گرم يا از ماده در هر کيلوگرم از وزن جانور ميباشد.
تاثيرات زيست محيطي آهن :
آهن 3 آرسنيت و پنتاهيدرات ممکن است براي محيط زيست خطرناک باشند. به همين دليل بايد توجه خاصي به گياهان، هوا و آب شود. به طور کلي بايد از ورود مواد شيميايي به محيط زيست جلوگيري به عمل آورد، زيرا اکثر مواد شيميايي براي مدت زمان طولاني در طبيعت باق مي مانند و از خود مقاومت نشان ميدهند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر آهن در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آهن :
عدد اتمی: 26
جرم اتمی:55.845
نقطه ذوب: C°1244
نقطه جوش : C°1962
شعاع اتمی: Å 1.72
ظرفیت:2و3
رنگ: خاکستری مایل به صورتی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:8
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 7.87
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 64s
شعاع یونی : Å 0.645
الکترونگاتیوی: 1.83
حالت اکسیداسیون: 2و3
دانسیته: 7.873
گرمای فروپاشی: Kj/mol 13.8
گرمای تبخیر : Kj/mol 349.6
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000971
گرمای ویژه: J/g Ko 0.44
دوره تناوبی:4
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 14
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Fe-52 8.3 ساعت
Fe-54 پایدار
Fe-55 2.7 سال
Fe-56 پایدار
Fe-57 پایدار
Fe-58 پایدار
Fe-59 54.5 روز
Fe-60 1500000.0 سال
اشکال دیگر :
اکسید آهن FeO ، مگنتیت Fe3O4 و هماتیت Fe2O3
دی کلرید آهن FeCl2 و تری کلرید آهن FeCl3
منابع : نهشته های آهن ، هماتیت و مگنتیت
کاربرد : در تهیه فولاد و آلیاژکاری کاربرد دارد و از انواع آلیاژهای آن لوازم و ابزار بسیار متنوعی تولید می شود .
سازنده اصلی خون جانوران و همراه اکسیژن در رگهای خون حمل می شود .
روش شناسایی:
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
VOL:Volumetry
ENAA:Etra-Thermo Neutron Activation Method
ژرمانیم عنصری نیمه فلزی با ساختار بلورین شبیه الماس است . ژرمانیم خالص سفید- خاکستری براق و شکننده می باشد. این عنصر در سال 1886 توسط Clemens Winkler دانشمند آلمانی کشف گردید . از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی شبیه به سیلسس است.ژرمانیم در چند سنگ معدن مانند آرجیرودیت (همراه نقره و گوگرد), زینک بلند (همراه روی و گوگرد) و تانتالیت (همراه آهن,منگنز) موجود است. کانی اصلی ژرمانیم ، ژرمانیت است که حاوی مس ، گوگرد ، حدود 7% ژرمانیم و 20 عنصر دیگر می باشد.
مندلیف از مدتها قبل وجود عنصر ژرمانیم را در سال 1871 حدس زده بود . این عنصر در سال 1886 توسط Winkler کشف شد.
این فلز در کانی آرژیرودیت که سولفید ژرمانیم و نقره است و در کانی ژرمانیت که شامل 8 درصد از عنصر ژرمانیم است یافت می شود.
همچنین این عنصر در نهشته های روی و زغال و دیگر کانیها نیز وجود دارد. این عنصر در تجارت از فراوری معادن روی و ذوب آن توسط توسط تولیدات زغال سنگ حاصل می شود. بیشترین و بزرگترین منبع این کانی ذخایر زغال سنگ هستند.
ژرمانیم از فلزات توسط تقطیر جز به جز از تترا کلرید رقیق جداسازی می شود. از این روش برای ژرمانتیم با خلوص بالا استفاده می شود.
این عنصر از گروه شبه فلزات دارای رنگ خاکستری – سفید است. در حالت خالص این عنصر بلورین و ترد و شکننده است در هوای دمای اتاق درخشندگی خود را حفظ می کند.
وقتی ژرمانیم با عناصری مثل آرسنیک، گالیم یا دیگر عناصر ترکیب شود این ترکیب در ترانزیستورها و هزاران مصارف الکتریکی دیگر کاربرد دارد. از مهمترین کاربردهای ژرمانیم در نیمه رساناها است. ژرمانیم همچنین به عنوان یک عنصر آلیاژی در لامپهای فلورسانس فسفر و به عنوان کاتالیزور نیز کاربرد دارد.
اکسید ژرمانیم و ژرمانیم شفاف هستند و نور مادون قرمز را از خود عبور می دهند. از این عنصر برای طیف سنج مادون قرمز و تجهیزات نوری شامل ردیابهای حساس مادون قرمز کاربرد دارد. کاربرد ترکیبات شیمیایی آلی ژرمانیم بسیار زیاد و مهم است. ترکیبات ژرماینم برای پستانداران سمی است .
قیمت ژرمانیم حدود 3 دلار در گرم است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر ژرمانيم
اثرات ژرمانیم در سلامتي انسان :
هیدرید ژرمانیم و تتراهیدرید ژرمانیم بسیار احتراق پذیر هستند و حتی وقتی با هوا ترکیب می شود، سمی است. استنشاق: شکم درد، احساس سوزش، سرفه. پوست: قرمزی، درد. چشم: قرمزی، درد.
خطرات فیزیکی: این گاز سنگین تر از هواست و می تواند روی زمین حرکت کند. احتراق در فواصل دور هم امکان پذیر است.
روش ابتلا: این ماده در اثر تنفس وارد بدن می شود.
خطر استنشاق: غلظت بالا و مضر این گاز در هوا خیلی سریع باعث آلودگی می شود.
اثرات قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض این ماده: این ماده باعث سوزش چشم، پوست و مجاری تنفسی می شود. این ماده روی خون اثراتی می گذارد و موجب آسیب سلولهای خونی می شود. حتی ممکن است باعث مرگ شود.
اثرات زیست محیطی ژرمانیم :
ژرمانیم، به عنوان فلزی سنگین بر روی اکوسیستمهای آبی اثر منفی دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر ژرمانيم در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ژرمانیم :
عدد اتمی: 32
جرم اتمی:72.59
نقطه ذوب : C° 938.25
نقطه جوش : C°2833
شعاع اتمی : pm122.5
ظرفیت: 2و4
رنگ: سفید مایل به خاکستری
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 14
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 762
شکل الکترونی:4P 2 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع یونی : Å 0.53
الکترونگاتیوی:2.01
حالت اکسیداسیون:2و4
دانسیته: 5.32
گرمای فروپاشی : Kj/mol 36.94
گرمای تبخیر : Kj/mol 330.9
گرمای ویژه: J/g Ko 0.32
دوره تناوبی:4
درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر و خاکستر آن براحتی آتش می گیرد .
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 4
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ge-68 270.8 روز
Ge-69 1.6 روز
Ge-70 پایدار
Ge-71 11.4 روز
Ge-72 پایدار
Ge-73 پایدار
Ge-74 پایدار
Ge-76 پایدار
Ge-77 11.3 ساعت
اشکال دیگر :
تترا هیدرید ژرمانیم GeH4 و هگزا هیدرید دی ژرمانیم Ge2H6
اکسید ژرمانیم GeO و دی اکسید ژرمانیم GeO2
دی کلرید ژرمانیم GeCl2 و تترا کلرید ژرمانیم GeCl4
منابع : از تصفیه مس ، روی ، سرب
کاربرد : استفاده زیادی در نیمه رساناها ، منشورهای مادون قرمز ، بازتابنده نور در پرتو افکن ها ، در لنزها و همچنین در دندانپزشکی دارد .
روش شناسایی:
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
گالیم عنصری فلزی با ساختار بلورین اورترومبیک به رنگ خاکستری- آبی است. این عنصر در سال 1875 توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . هر چند گالیم در طبیعت بسیار توزیع شده است اما سنگ اصلی آن یعنی ژرمانیت هم غلظت با ارزشی از این عنصر ندارد . گالیم محصول جانبی تولید آلومینیم است.
اولين نشانه هاي گاليم در طبيعت در سال 1871 توسط ديميتري مندليف به خاطر فضاي خالي که در جدول تناوبي جديد عناصر ايجاد شده بود، کشف شد. گاليم در سال 1875 توسط شيميدان فرانسوي Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran، با روش طيف سنجي بدست آمد. در همان سال Lecoq توانست با استفاده از الکتروليز محلول هيدروکسيد گاليم در هيدروکسيد پتاسيم، گاليم خالص تهيه کند.
مقدار اندکي از گاليم در دياسپور، اسفالريت، ژرمانيت و بوکسيت و فرآورده هاي حاصل از زغال سوخته يافت ميشود. برخي از غبارهاي حاصل از زغال داراي 1.5 درصد گاليم ميباشند.
گاليم يکي از چهار فلزي است که در شرايط دماي اتاق ميتواند به صورت مايع باشد. اين چهار عنصر شيميايي عبارت هستند از جيوه، سزيم، روبيديم و گاليم. بنابراين اين چهار عنصر ميتوانند در دماسنجهاي دما بالا به کار برده ميشود. گاليم داراي فشار بخار پايين در دماهاي بالا است.
گاليم در دماي اتاق ذوب ميشود و داراي يکي از بزرگترين طيفهاي مايعي است که فلزات ميتوانند دارا باشند، بنابراين در دماسنجهاي دما بالا مورد استفاده قرار ميگيرد.
گاليم از تمايل زيادي براي قرار گرفتن در شرايط بسيار سرد دارد و در دماهاي زير انجماد قرار ميگيرد. بنابراين، براي تشکيل دادن بلورهاي گاليم به جامدسازي اوليه نياز است.
گاليم بسيار خالص ظاهر نقره اي و زيبا دارد و فلز جامد آن ساختار صدفي مشابه شيشه دارد. فلز تا 3.1 درصد در هنگام جامدسازي گسترش پيدا ميکند. بنابراين، در محفظه هاي شيشه اي و فلزي قابل نگهداري نميباشد، زيرا ممکن است به صورت ذرات جامد تجزيه تجزيه شود.
گاليم بر روي شيشه و پرسلان به کار برده ميشود و زمانيکه گاليم بر روي شيشه کشيده ميشود، آينه هاي درخشان تشکيل ميدهد. گاليم به راحتي با بسياري از فلزات در تشکيل آلياژها به کار ميرود و سبب ساخته شدن آلياژهاي با ذوب پايين ميشود. گاليم به عنوان ماده ناخالص در نيمه رساناها به کار ميرود و براي توليد مواد جامد مانند ترانزيستورها و ديودهاي انتشار نور مورد استفاده قرار ميگيرد. آرسنيد گاليم ميتواند مستقيماً نور ليزر را از الکتريسيته توليد کند. مقدار زياد تري کلريد گاليم در رصدخانه Gallium Neutrino که در ايتاليا واقع شده، مورد استفاده قرار ميگيرد. در اين رصدخانه به مطالعه ذراتي به نام نيوترينو که طي فرآيندهاي گداخت هسته اي در خورشيد توليد ميشوند، ميپردازند. گالات منيزيم داراي ناخالصي هاي دو ظرفيتي است، مانند Mn+2 که در فسفرهاي پودري فعال کننده ماوراي بنفش تجاري به کار ميرود. آرسنيد گاليم توانايي تبديل مستقيم الکتريسيته به نور پيوسته است. آلياژهاي گاليم با بسياري از فلزات به عنوان جز اصلي آلياژهاي با ذوب پايين به کار ميرود.
اين فلز ميتواند تا 99.99999+% خالص شود. ارزش اين فلز 3 دلار در گرم است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختا بلوري عنصر گاليم
اثرات گاليم در سلامتي انسان :
گاليم يکي از عناصري است که در بدن انسان يافت ميشود، اما مقدار آن بسيار اندک است. به عنوان مثال، در بدن انساني که به طور متوسط 70 کيلوگرم وزن دارد، حدود 0.7 ميلي گرم از بدن او داراي گاليم است. در طبيعت تنها مقدار اندکي از گاليم يافت ميشود. گاليم در آب، سبزيجات و ميوه وجود دارد. برخي از ويتامينها و آبهاي مختلف مقدار اندکي از گاليم دارند. اين مقدار يک قسمت در ميليون است. گاليم خالص براي انسان ضرر ندارد. بر اثر حرارت دست انسان گاليم ذوب ميشود. به طور کلي، بر اثر ذوب گاليم در دست انسان فقط لکه اي بر روي پوست باقي مي ماند. حتي ترکيب راديواکتيو گاليم يعني سيترات گاليم به راحتي به بدن انسان براي اسکن گاليم تزريق ميشود و اثرات جانبي و خطرناک ندارد. اگرچه مقدار اندک گاليم خطرناک نميباشد، ليکن گاليم نبايد به مقدار زياد مصرف شود. برخي از ترکيبات گاليم بسيار خطرناک هستند. به عنوان مثال، رايج ترين شکل گاليم، کلريد گاليم ميباشد که سبب مشکلاتي در گلو، مشکلات تنفسي و درد سينه ميشود و بخار آن مشکلات جدي از قبيل ورم ريه و فلج جزيي را ايجاد ميکند.
اثرات زيست محيطي گاليم :
يکي از مشکلات عمده اي که در ارتباط با گاليم وجود دارد اين است که اين عنصر شيميايي در تسليحات هسته اي به کار ميرود و باعث آلودگيهاي زيست محيطي ميشود. گاليم براي نگهداري برخي از بمبهاي هسته اي در گودالهاي خاصي مورد استفاده قرار ميگيرد. زمانيکه گودال کنده ميشود، پودر اکسيد پلوتونيم تشکيل ميشود و گاليم در پولوتونيم باقي مي ماند. اين نوع پلوتونيم به عنوان سوخت غير قابل استفاده است زيرا گاليم همراه آن به ساير عناصر تجزيه ميشود. اگر گاليم حذف شود، پلوتونيم مفيد خواهد بود و ميتوان از آن استفاده کرد. مشکلي که براي جداسازي پلوتونيم از گاليم وجود دارد اين است که آلودگي راديواکتيو وسيع آبي را سبب ميشود. گاليم يکي از عناصر مفيد براي استفاده در بمبهاي راديواکتيو است ولي آلودگي ايجاد ميکند و آلودگي حاصل از آن اثرات مخربي براي زمين و سلامتي ساکنان آن دارد. اگر چه تلاشهاي بسياري براي برطرف کردن آلودگي آب انجام شده است اما روشهايي که براي تبديل و تهيه سوخت پلوتونيم به کار ميرود، هزينه سنگيني برابر با 200 ميليون دلار دارد. دانشمندان براي برطرف کردن آلودگي حاصل از پلوتونيم بر روي روشهاي جديدتري کار ميکنند، اما براي تکميل اين روشها زمان زيادي احتياج است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر گاليم در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر گالیم :
عدد اتمی: 31
جرم اتمی:69.72
نقطه ذوب : C° 29.76
نقطه جوش : C° 2204
شعاع اتمی : Å 1.81
ظرفیت: 3و2
رنگ: سفید – نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 13
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 578.8
شکل الکترونی 4P1 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع یونی : Å 0.62
الکترونگاتیوی:1.81
حالت اکسیداسیون:2و3
دانسیته: 5.91
گرمای فروپاشی : Kj/mol 5.59
گرمای تبخیر : Kj/mol 258.7
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000147
گرمای ویژه: J/g Ko 0.37
دوره تناوبی:4
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ga-66 9.5 ساعت
Ga-67 3.3 روز
Ga-68 1.1 ساعت
Ga-69 پایدار
Ga-71 پایدار
Ga-72 14.1 ساعت
اشکال دیگر :
تری هیدرید گالیم GaH3
تری اکسید گالیم Ga2O3
هگزا کلرید گالیم Ga2Cl6 و کلرید گالیم GaCl
منابع : کانی بیوکسیت و ژرمانیت و زغال
کاربرد : در تهیه وسایل نیمه رسانا ، دیود لیزری ، کوارتز حرارتی و تشخیص موقعیت تومورها مورد استفاده قرار می گیرد .
این عنصر توسط T.Sik Keland / A.Ghiorso / A.E.Larsh / R.M.Latimer و در سال 1961 در آمریکا کشف شد و نامگذاری آن به افتخار ارنست اولاورنس ( Ernest O.Lawrence ) کاشف سیلکوترون است .
(ارنست لارنس، مخترع سیکلوترون) لورنسیم، عضو سری اکتینیدهاست و در مارچ 1961 توسط گیویرسو، سیکلند، لارش و لاتیمر کشف شد. عنصر هدفی از کالیفرنیم 3-Mg، که شامل مخلوطی ازایزوتوپهای عدد جرمی 249، 250، 251 و 252 است، با بور 10 یا بور 11 بمباران شد. هسته های تغییر یافته روی نوار نقاله مسی نازکی جمع آوری شدند. سپس اتمهای جمع آوری شده در جلوی آشکارسازهای جامد، به مکان دیگری منتقل شدند. ایزوتوپ عنصر 103 به این طریق تولید شد و با تابش ذرات آلفای 8.6 MeV با نیمه عمر 8 ثانیه تجزیه می شود.
در سال 1967، فلرو و همکارانش، در آزمایشگاه دوبنا، اعلام کردند که نمی توانند ذرات آلفای ساطع شده با نیمه عمر 8 ثانیه، که گروه بکرلی آن را به 257103 نسبت داده اند، را آشکار کنند. این ذرات به لورنسیم 258 یا لارنسیم 259 نسبت داده شدند.
در سال 1965، محققین دوبنا، یکی دیگر از ایزوتوپهای لورنسیم با طول عمر بلندتر، لورنسیم 256 را کشف کردند که نیمه عمر آن 35 ثانیه می باشد. در سال 1968، تایورسو و همکاران در بکرلی، تعداد اندکی از اتمهای این ایزوتوپ را مورد استفاده قرار دادند تا رفتار اکسید لورنسیم را بررسی کنند. با استفاده از فن آوری استخراج حلال، آنها یونهای لورنسیم را از محلول آبی بافر استخراج کردند و هر استخراج حدود 30 ثانیه طول می کشد.
ویژگیهای لورنسیم با نوبلیم دو ظرفیتی تفاوت دارد و بیشتر شبیه عناصر سه ظرفیتی قبلی در سری آکتینیدهاست.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Lr در طبيعت
اثرات لورنسیم بر روی سلامتی :
لورنسیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است و آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی لورنسیم :
به علت نیمه عمرکوتاه لورنسیم، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر لورنسیم :
عدد اتمی:103
جرم اتمی:262.110
نقطه ذوب: C°1627
شعاع فلزی pm282
ظرفیت:3
رنگ: خاکستری
حالت استاندارد: رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
شکل الکترونی : Rn5f146d17s2
الکترونگاتیوی:1.2
حالت اکسیداسیون:3
دوره تناوبی :7
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Lr-254 13.0 ثانیه
منابع : بدست بشر ساخته شده است .
سولفور ( گوگرد ) در سنگهای آسمانی ، آتشفشانها ، چشمه های آب داغ و به عنوان گالن یا سرب معمولی ، ژیپس ، نمک های اپسون و باریت یافت شود . برای کارهای بازرگانی از پشته های نمکی سواحل خمیجی در آمریکا بدست می آید . ماه های مشتری رنگ های خود را به دلیل رنگ های متنوع گوگرد دار می باشند . رنگ های تیره در اطراف ماه شاید نشانه تجمع گوگرد باشد .
این عنصر در شهابسنگها پیدا می شود . دانشمندان اولین با سولفور را در دهانه آتشفشانها پیدار کردند. گوگرد در مجاورت دهانه آتشفشانهای فعال تولید می شود. این عنصر به طور گسترده ای در طبیعت در سنگهای پیریت آهن دار، گالن، اسفالریت، سینابر، استیبنیت، ژیپس، نمکهای دی سولفات منیزیوم، سلستین و باریت یافت می شود.
گوگرد از چاههای عمیق و گنبدهای نمکی به دست می آید . در اثر فرایند گرم شدن آب در اعماق گوگرد ذوب شده به سطح زمین می اید. گوگرد در گازهای طبیعی و نفت خام نیز وجود دارد.
سولفور به رنگهای زرد کمرنگ، بی رنگ است جامدی شکننده می باشد که در آب نامحلول است اما در دی سولفید کربن حل می شود. به هر سه حالت جامد و مایع و گاز یافت می شود. این عنصر دارای خصوصیات غیر عادی نوری و الکتریکی است.
سولفور با خلوص بالا به صورت بی شکل با خنک کردن سریع بلورهای آن تولید می شود. مطالعات اشعه ایکس در مورد این عنصر نشان می دهد که دارای ساختار مارپیچی و 8 اتم در هر مارپیچ می باشد. در طرح اشعه ایکس نرمال گوگرد بلوری به صورت حلقه ای به نظر می رسد و شامل 8 اتم گوگرد است که به یکدیگر متصل شده اند.
عنصر گوگرد دارای 11 ایزوتوپ است. 4 تا از این ایزوتوپها به صورت رادیواکتیو نیستند.
ترکیبات آلی گوگرد شامل سولفور کلسیم و سولفات آمونیوم و دی سولفید کربن و دی اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن که ترکیبات مهمی هستند.
گوگرد یکی از اجزا سازنده باروت سیاه می باشد و برای حرارت دادن لاستیک طبیعی و قارچ کشها کاربرد دارد. این عنصر همچنین برای ساخت کودهای شیمیایی فسفاته نیز به کار می رود. این عنصر در مقدار زیاد می تواند تولید اسیدسولفوریک کند که در ساخت مواد شیمایی مهم کاربرد اساسی دارد. همچنین برای ساخت کاغذهای سولفیده ، ضد عفونی کردن مواد و رنگبری و خشک کردن میوه کاربرد دارد. این عنصر نارسانای خوبی است و نقش مهمی در حیات دارد.
در موقع کار با ترکیبات سولفور و سولفور در آزمایشگاه باید دقت لازم را به عمل آورد. سولفید هیدروژن رقیق می تواند متابولیزه شود اما موقع کار با غلیظ آن باید دقت کرد تا به دستگاه تنفسی آسیب نرسد. این ترکیب حس بویایی را بی حس می کند و به آن آسیب می رساند. اکسید گوگرد ترکیب خطرناکی است که باعث آلودگی هوا می شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر گوگرد
اثرات گوگرد بر سلامتي انسان :
معمولاً گوگرد در طبيعت به صورت سلفيد ديده ميشود. طي برخي از فرآيندها پيوندهاي مختلفي از گوگرد تشکيل و وارد محيط زيست ميشود و به جانوران و انسان آسيب ميرساند. پيوندهاي گوگردي طي واکنشهاي متنوعي شکل ميگيرند. شکل گيري اين پيوندها زماني اتفاق مي افتد که در محيط به غير از مواد طبيعي، مواد مصنوعي هم وجود داشته باشد. اين ترکيبات طرفدار چنداني ندارند زيرا داراي بوي زننده اي هستند و اغلب سمهاي قوي تشکيل ميدهند.
مواد گوگردي اثرات زير را بر سلامت انسان ميگذارند:
تاثير برسيستم عصبي و تغيير رفتار
ايجاد مشکلاتي در گردش خون
مشکلات قلبي
تاثير برچشمها و بينايي
مشکلات توليد مثلي
ناهنجاري در معده و روده
ايجاد مشکلات در کبد و کليه ها
تاثير بر ميزان شنوايي فرد
ايجاد مشکل در سيستم متابوليسم هورموني
تاثير بر پوست
خفگي و انسداد ريه ها
اثرات گوگرد بر محيط زيست :
گوگرد به اشکال مختلف در طبيعت وجود دارد. اگر مقدار گوگرد در هواي تنفسي (به صورت فاز گازي) از حد معمول خود بيشتر باشد، باعث تحريک چشها و گلو در جانوران ميشود. گوگرد در صنعت کاربرد زيادي دارد و به طور گسترده در هوا منتشر ميشود. احتمال تخريب پيوندهاي گوگردي کم است.
اثرات تخريبي گوگرد بر جانوران اکثراً به صورت آسيبهاي ذهني است. زيرا گوگرد کارآيي هيپوتالاموس را پايين مي آورد و بر سيستم عصبي اثر ميکند.
تستهاي آزمايشگاهي که بر جانوران انجام شده نشان ميدهد که گوگرد بر رگهاي مغز، قلب و کليه ها اثر ميگذارد. اين تستهاي آزمايشگاهيي نشان ميدهد که اشکال خاصي از گوگرد سبب بروز آسيبهايي برجنين شده ومشکلات مادرزادي به همراه دارد. همچنين در دوران شيردهي، مادران مقداري گوگرد را همراه شير خود به بدن نوزاد منتقل ميکنند.
در نهايت، گوگرد باعث صدمه زدن به سيستم آنزيم جانوران ميشود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر گوگرد در طبيعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر گوگرد :
عدد اتمی: 16
جرم اتمی: 32.066
نقطه ذوب : C°113
نقطه جوش: C°445
شعاع اتمی: Å 1.09
ظرفیت: 2,4,6
رنگ: زرد
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 6
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 999.3
شکل الکترونی: [Ne]3s23p4
شعاع یونی : Å 0.37
الکترونگاتیوی: 2.5
حالت اکسیداسیون: ±2,4,6
دانسیته: 2.07
گرمای فروپاشی: Kj/mol 1.117
گرمای تبخیر : Kj/mol 9.82
مقاومت الکتریکی : Ohm m 2×10-5
گرمای ویژه: J/g Ko 0. 71
دوره تناوبی:3
شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 6
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
S-32 پایدار
S-33 پایدار
S-34 پایدار
S-35 87.2 روز
S-36 پایدار
اشکال دیگر :
دی اکسید سولفور SO2 و مونوکسید گوگرد SO3
هیدرید سولفور H2S
دی کلرید سولفور SCl2و دی کلرید دی سولفور S2Cl2
موارد استفاده : کبریت سازی ، پودر تفنگ ، پزشکی ، لاستیک سازی و باتری سازی
منابع : گوگرد ، کانی پریت و گاز طبیعی
فسفر یک عنصر جامد به رنگ سفید واکسی می باشد که در سال 1669توسط Hennig Brand از کشور آلمان کشف شد . این عنصر از سنگهای فسفاته بدست می آید .
فسفر دارای 4 آلوتروپی می باشد. این آلوتروپی ها به فرمهای سفید یا زرد، قرمز، سیاه یا بنفش می باشد. فسفر معمولی مومی شکل سفید رنگ و جامد است. فسفر زمانی که خالص باشد بیرنگ و شفاف است . فسفر سفید دو حالت دارد آلفا و بتا با دمای تبدیل -3.8oC .
این عنصر در آب حل نمی شود اما در دی سولفید کربن حل می شود. این عنصر به خودی خود در هوا آتش می گیرد و بعد از ترکیب با اکسیژن هوا در زمان سوختن تبدیل به پنتا اکسید فسفرمی شود .
این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود ترکیبات این عنصر به صورت گسترده ای در طبیعت پراکنده شده اند. سنگ فسفات حاوی کانی آپاتیت دارای ناخالصی تری فسفات کلسیم است که این سنگ مهمترین منبع تولید فسفر است. معادن بزرگ این عنصر در روسیه، مراکش و فلوریدا و بعضی ازایالتهای دیگر آمریکا یافت می شود .
فسفر عنصری بسیار سمی است 50 میلی گرم آن برای مرگ کافی است. پرتودهی این عنصر از 0.1 میلیگرم بر متر مکعب تجاوز نمی کند. فسفر سفید در زیر آب نگهداشته می شود باید آن را با انبر جابجا کرد تماس آن با پوست دست باعث سوختگی شدید می شود.
وقتی در معرض نور خورشید قرار بگیرد یا وقتی داغ شده باشد حرارت آن به 250 درجه می رسد که می تواند در این حالت تبدیل به فسفات نوع قرمز شود. این فرم از فسفر به راحتی و به خودی خود آتش نمی گیرد و به اندازه فسفر سفید خطرناک نیست. در موقع کار با فسفر سفید باید بسیار دقت کرد چون هم بسیار سمی است و هم به راحتی درجه حرارت آن بالا می رود و آتش می گیرد. فسفر قرمز نسبت به سفید دارای پایداری بیشتری می باشد و برای ساخت کبریتهای بی خطر، مواد آتش بازی ، آفت کشها ، آتش افروزها ، بمبهای دودزا و گلوله ها کاربرد دارد.
فسفر سفید به روشهای مختلفی ساخته می شود. تری فسفات کلسیم یکی از اجزای اصلی سنگ فسفر است که در کوره های برقی یا سوخت کوره کاربرد دارد.
اسید فسفریک غلیظ که حاوی 70 تا 75 درصد P2O5 است عامل مهمی در تولیدات کشاورزی و مزرعه می باشد. از این عنصر برای تهیه کودهای شیمیایی کاربرد دارد. فسفاتها در تولید شیشه های مخصوص مثل لامپهای سدیم کاربرد دارد. فسفات کلسیم در ساخت ظروف چینی و پودر خمیرمایه استفاده می شود.
فسفرها یکی از مهمترین عامل تولید فولاد و فسفر برنز و تولیدات مهم دیگر می باشد. تری سدیم فسفات عامل پاک کننده در تصفیه آب و دیگ بخارمی باشد. فسفر ها عامل حیاتی در پروتوپلاسم همه سلولها، بافت های عصبی و استخوانها هستند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار بلوري عنصر فسفر
اثرات فسفر بر سلامتي انسان :
فسفر در مقايسه با فسفات در محيط زيست از فراواني بيشتري برخوردار است. فسفات ها يکي از مهمترين مواد تشکيل دهنده بدن انسان به شمار ميروند. زيرا فسفاتها قسمتي از ماده DNA را تشکيل ميدهند و در توزيع انرژي بدن شرکت ميکنند. همچنين فسفاتها از اجزاي تشکيل دهنده گياهان هستند.
انسان با افزودن کودهاي غني از فسفات به خاک و با استفاده از شوينده هاي حاوي فسفات باعث افزايش مقدار فسفات در طبيعت ميشود. همچنين، فسفات يکي از مواد افزودني به مواد غذايي به شمار ميرود. مواد غذايي مانند پنير، سوسيس و همبرگرها داراي مقدار قابل توجهي فسفات هستند.
مقدار زياد فسفات باعث بيماريهايي از قبيل آسيب به کليه ها و پوکي استخوان ميشود. از طرفي ممکن است در بدن فردي کمبود فسفات رخ دهد. کمبود فسفات بر اثر استفاده بيش از اندازه دارو اتفاق مي افتد. مقدار بسيار اندک فسفات نيز آسيبهايي را به سلامت انسان وارد ميکند.
فسفرخالص به رنگ سفيد است. فسفر سفيد خطرناکترين شکل فسفري است که تاکنون شناخته شده است. اگر فسفر سفيد در محيط وجود داشته باشد احتمال خطر و تاثير آن بر سلامت انسان افزايش مي يابد. فسفر سفيد بسيارسمي است و در بسياري موارد پرتودهي آن کشنده ميباشد.
بيشتر موارد مرگ گزارش شده بر اثر فسفر سفيد به دليل بلع مرگ موش ميباشد. علائمي مانند استفراغ، گرفتگي معده و خواب آلودگي قبل از مرگ در فرد مشاهده ميشود.
فسفر سفيد باعث سوختگي پوست ميشود. در حين سوختگي پوست قسمتهايي از بدن مانند کبد، قلب و کليه ها آسيب ميبينند.
اثرات فسفر بر محيط زيست :
فسفر سفيد
با توليد مواد شيميايي در صنايع مختلف و توليد مهمات در ارتش مقداري فسفر سفيد وارد محيط ميشود. با تخليه فضلاب کارخانه ها مقداري فسفر سفيد وارد آبهاي سطحي نزديک کارخانه ميشود.
به نظر ميرسد که فسفر سفيد در محيط منتشر نميشود زيرا به سرعت با اکسيژن هوا واکنش ميدهد. با ورود فسفر سفيد به هوا و ترکيبش با اکسيژن، فسفر سفيد به ذراتي تبديل ميشود که اثر مخرب کمتري دارد. زيرا زمانيکه ذرات فسفر در هوا قرار دارند، پوشش محافظي آنها را دربرگرفته و از واکنش دادن با ساير مواد جلوگيري ميکند.
فسفر سفيد در آب با ساير مواد وارد واکنش نميشود و در نتيجه داخل بدن موجودات آبي تجمع پيدا ميکند. در خاک فسفر طي چند روز باقي مي ماند و سپس به مواد با خطر کمتر تبديل ميشود. اما در خاکهاي عميق و در اعماق رودخانه ها و درياچه ها ممکن است فسفر حدود چند هزار سال باقي بماند.
فسفاتها
فسفات اثرات زيادي بر موجودات زنده دارد. اثر فسفات نتيجه انتشار وسيع آن در محيط زيست به دليل معدنکاري و کشت و زرع ميباشد. در هنگام تصفيه آب معمولاً فسفات از بين نميرود، بنابراين فسفات ميتواند در مسافت زيادي از طريق آبهاي سطحي انتشار پيدا کند.
با توجه به مقدار اضافه فسفر در طبيعت که به دليل فعاليتهاي انساني اتفاق افتاده است و به دليل افزايش غلظت فسفر، در چرخه فسفر اختلالاتي پديد آمده است.
با افزايش غلظت فسفر در آبهاي سطحي، تعداد ارگانيسمهاي وابسته به فسفات افزايش مي يابد. اين ارگانيسمها عبارت هستند از جلب و خزه. اين ارگانيسمها مقدار زيادي از اکسيژن محيط را مصرف ميکنند و از وارد شدن نور خورشيد به آب جلوگيري ميکنند. اين مسئله باعث ميشود که ساير موجودات زنده نتوانند در آب زندگي کنند. به اين پديده eutrophication گفته ميشود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر فسفر در طبيعت
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر فسفر :
عدد اتمی: 15
جرم اتمی: 30.973
نقطه ذوب: C°44.15
نقطه جوش: C°280.5
شعاع اتمی: Å 1.23
ظرفیت: 1.23
رنگ: سفید نرم
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 15
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 10.486
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2p3
شعاع یونی : Å 0.38
الکترونگاتیوی: 2.19
حالت اکسیداسیون: 5, 3, -3
دانسیته: 1.82
گرمای فروپاشی : Kj/mol 0.63
گرمای تبخیر : Kj/mol 12.43
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000001
گرمای ویژه: J/g Ko 0.77
دوره تناوبی:3
شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 5
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
P-31 پایدار
P-32 14.28 روز
P-33 24.3 روز
اشکال دیگر :
هگزا اکسید تترا فسفر P4O6 و دکا اکسید تترا فسفر P4O10
تترا هیدرید فسفر P2H4 و فسفین PH3
تترا کلرید فسفر P2Cl4 و پنتا کلرید فسفر PCl5 و تری کلرید فسفر PCl3
منابع : کانی آپاتیت
کاربرد : از این عنصر در ساخت انواع کودهای شیمیائی ،اسباب آتشبازی ، آفت کشها ، خمیر دندان ، کبریت و شوینده ها استفاده می شود .
MaaRyaaMi
03-11-2008, 12:58
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصری است که نام دیگر آن با علامت اختصاری ( Unh ) نمایش داده می شود و با Unnilhexium معرفی می شود . این عنصر نیز از نظر رادیواکتیویته فعال بوده و ایزوتوپ 266 آن نیمه عمری در حدود 21 ثانیه دارد .
در ژوئن 1974، اعضای موسسه تحقیقات هسته ای جوینت در دوبنای روسیه گزارش کردند که عنصر 106 را کشف کرده اند و گزارش کردند که آن را ساخته اند. گلن سیبورگ، یکی از اعضای این گروه بود و این عنصر به افتخار وی نامگذاری شد.
در سپتامبر 1974، اعضای آزمایشگاههای لارنس برکلی و لیورمور هم ادعا کردند که عنصر 106 را بدون تردید کشف کرده اند. گروه LBL و LLL برای شتاب دادن یونهای اکسیژن 18 به روی کالیفرنیم 249 از HILAC استفاده کردند.
عنصر 106 در اثر واکنش کالیفرنیم 249 (اکسیژن 18 و نیتروژن 4) با 263X ایجاد شد که با تابش ذرات آلفا به رادرفوردیم و مجددا با تابش ذرات آلفا به نوبلیم تبدیل می شود و با تجزیه بیشتر ذرات آلفا بین دختر و نوه در تغییر است. عنصر شناسایی شده انرژی آلفای MeV 9.06 و 9.25 MeV با نیمه عمر 0.9 +/- 0.2 ثانیه داشت.
در دوبنا، یونهای 280-MeV کروم 54 حاصل از سیکلوترون 310 سانتیمتری برای ضربه زدن به 206Pb, 207Pb, و 208Pb مورد استفاده قرار گرفتند. فویلهای آن که روی دیسک هدف چرخان قرار گرفته بودند، برای آشکار سازی فعالیتهای شکافت آنی مورد استفاده قرار گرفتند. این فویلها به طور میکروسکوپی مطالعه شدند تا تعداد باریکه های شکاف و نیمه عمر شکاف مشخص شود. آزمایشات دیگری هم انجام شد تا یافته جدید را تایید کند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عنصر Sg در طبيعت
اثرات سیبورگیم بر روی سلامتی :
سیبورگیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی سیبورگیم :
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه سیبورگیم (حدود 21 ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سیبورگیم :
عدد اتمی:106
جرم اتمی:266
حالت استاندارد: جامد
رنگ: سفید نقره ای
نام گروه:اکتنید 6
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s25f146d 4
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 12
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sg-261 0.3 ثانیه
در ضمن من متوجه نشدم شما بر چه اساسی عنصرا رو معرفی کردین یعنی ترتیب داره یا همینطوری؟؟!!
در ضمن من متوجه نشدم شما بر چه اساسی عنصرا رو معرفی کردین یعنی ترتیب داره یا همینطوری؟؟!!
نه همينطوريه!!:31:
نیتروژن
جدول کامل
نام, علامت اختصاری, شماره نیتروژن, N, 7
گروه شیمیاییغیرفلزها
گروه, تناوب, بلوک15 (VA), 2 , p
جرم حجمی, سختی 1.2506 kg/m3(273K), NA
رنگبی‌رنگ
خواص اتمی
وزن اتمی14.0067 واحد جرم اتمی
شعاع اتمی 65 (56)(calc. pm)
شعاع کووالانسی75 pm
شعاع وندروالس 155 pm
ساختار الکترونی 1s2 2s2 2p3
-e بازای هر سطح انرژی2, 5
درجه اکسایش (اکسید) ±3,5,4,2 (strong acid)p ساختار کریستالی شش‌ضلعی
خواص فیزیکی
حالت مادهgas (__)
نقطه ذوب63.14 K (-345.75 ?F)
نقطه جوش77.35 K (-320.17 ?F)
حجم مولی13.54 ×10-3 m3/mol
گرمای تبخیر2.7928 kJ/mol
گرمای همجوشی0.3604 kJ/mol
فشار بخار__ Pa at __ K
سرعت صوت334 m/s at 298.15 K
متفرقهالکترونگاتیویته
3.04 (مقیاس پائولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه1040 J/(kg*K)
رسانائی الکتریکی__ 106/m ohm
رسانائی گرمایی0.02598 W/(m*K)
پتانسیل یونش
1st پتانسیل یونش1402.3 kJ/mol
2nd پتانسیل یونش 2856 kJ/mol
3rd پتانسیل یونش 4578.1 kJ/mol
4th پتانسیل یونش 7475.0 kJ/mol
5th پتانسیل یونش 9444.9 kJ/mol
6th پتانسیل یونش 53266.6 kJ/mol
7th پتانسیل یونش 64360 kJ/mol
پایدارترین ایزوتوپها
ایزو
وفور طبیعی
نیمه عمرDM
DE MeV
DP
13N {syn.}9.965 m e capture 2.220 13C 14N 99.634% N is پایدار with 7 نوترون
15N 0.366% N is stable with 8 neutrons واحدهای SI& STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.
نیتروژن یا ازت یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن N و عدد اتمی آن 7 است. نیتروژن معمولاً به صورت یک گاز،غیر فلز، دو اتمی بی اثر، بی رنگ، بی مزه و بی بو است که 78% جو زمین را در بر گرفته و عنصر اصلی در بافتهای زنده است. نیتروژن ترکیبات مهمی مانند آمونیاک اسید نیتریک و سیانیدها را شکل می‌دهد. فهرست مندرجات
• ۱ ویژگیهای درخور نگرش
• ۲ کاربردها
• ۳ پیدایش
• ۴ ترکیبات
• ۵ نقش زیست‌شناختی
• ۶ ایزوتوپها
• ۷ هشدارها
• ۸ مراجعه شود به
• ۹ پیوند به بیرون
ویژگیهای درخور نگرش
چرخه نیتروژن چرخه نیتروژن چرخه نیتروژن--> چرخه نیتروژن نیتروژن از گروه غیر فلزات بوده و دارای بار الکترون منفی 3.0 میباشد. نیتروژن پنج الکترون در پوسته خود داشته و در نتیجه در اکثر ترکیبات سه ظرفیتی است. نیتروژن خالص یک گاز بی اثر و بی رنگ است و 78% جو زمین را به خود اختصاص داده است. در 63Kمنجمد شده و در 77K به صورت مایع تبدیل به ماده سرمایشی معروف سرمازا (Cryogen) میشود. چرخه نیتروژن
[ویرایش] کاربردها
مهمترین کاربرد اقتصادی نیتروژن برای ساخت آمونیاک از طریق فرایند هابر (Haber) است. آمونیاک معمولاً برای تولید کود و مواد تقویتی و اسید نیتریک استفاده میشود. نیتروژن همچنین بهعنوان پرکننده بی اثر، در مخزنهای بزرگ برای نگهداری مایعات قابل انفجار، در هنگام ساخت قطعات الکترونیک مانند ترانزیستور، دیود و مدار یکپارچه و همچنین برای ساخت فلزات ضد زنگ استفاده میشود. نیتروژن همچنین به صورت ماده خنک کننده، برای هم منجمد کردن غذا و هم ترابری آن، نگهداری اجساد و یاخته‌های تناسلی (اسپرم و تخم مرغ)، و در زیست‌شناسی برای نگهداری پایدار از نمونه‌های زیستی کاربرد دارد.
نمک اسید نیتریک شامل ترکیبات مهمی مانند نیترات پتاسیوم و سدیوم و نیترات آمونیوم است. که اولی برای تولید باروت و دومی برای تولید کود به کار میرود. ترکیبات نیترات شده مانند نیتروگلیسرین و تری نیترو تولوئن (تی‌ان‌تی) معمولاً منفجر شونده هستند.
اسید نیتریک به عنوان ماده اکسید کننده در مایع سوخت موشکها استفاده میشود. هیدرازین و مشتقات آن نیز در سوخت موشکها بکار میروند. نیتروژن اغلب در سرمازاها (Cryogens)، به صورت مایع (معمولاً LN2) استفاده میشود. نیتروژن مایع با عمل تقطیر هوا به دست می‌آید. در فشار جو، نیتروژن در دمای -195.8 درجه سانتیگراد (-320.4 درجه فارنهایت) مایع میشود.
نیتروژن یا ازت یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن N و عدد اتمی آن 7 است. نیتروژن معمولاً به صورت یک گاز،غیر فلز، دو اتمی بی اثر، بی رنگ، بی مزه و بی بو است که 78% جو زمین را در بر گرفته و عنصر اصلی در بافتهای زنده است. نیتروژن ترکیبات مهمی مانند آمونیاک اسید نیتریک و سیانیدها را شکل می‌دهد.
فهرست مندرجات [مخفی شود] ۱ ویژگیهای درخور نگرش ۲ کاربردها ۳ تاریخچه ۴ پیدایش ۵ ترکیبات ۶ نقش زیست‌شناختی ۷ ایزوتوپها ۸ هشدارها ۹ مراجعه شود به ۱۰ پیوند به بیرون [ویرایش] ویژگیهای درخور نگرش چرخه نیتروژن چرخه نیتروژن چرخه نیتروژن--> چرخه نیتروژن نیتروژن از گروه غیر فلزات بوده و دارای بار الکترون منفی 3.0 میباشد. نیتروژن پنج الکترون در پوسته خود داشته و در نتیجه در اکثر ترکیبات سه ظرفیتی است. نیتروژن خالص یک گاز بی اثر و بی رنگ است و 78% جو زمین را به خود اختصاص داده است. در 63Kمنجمد شده و در 77K به صورت مایع تبدیل به ماده سرمایشی معروف سرمازا (Cryogen) میشود. چرخه نیتروژن
کاربردها
مهمترین کاربرد اقتصادی نیتروژن برای ساخت آمونیاک از طریق فرایند هابر (Haber) است. آمونیاک معمولاً برای تولید کود و مواد تقویتی و اسید نیتریک استفاده میشود. نیتروژن همچنین بهعنوان پرکننده بی اثر، در مخزنهای بزرگ برای نگهداری مایعات قابل انفجار، در هنگام ساخت قطعات الکترونیک مانند ترانزیستور، دیود و مدار یکپارچه و همچنین برای ساخت فلزات ضد زنگ استفاده میشود. نیتروژن همچنین به صورت ماده خنک کننده، برای هم منجمد کردن غذا و هم ترابری آن، نگهداری اجساد و یاخته‌های تناسلی (اسپرم و تخم مرغ)، و در زیست‌شناسی برای نگهداری پایدار از نمونه‌های زیستی کاربرد دارد.
نمک اسید نیتریک شامل ترکیبات مهمی مانند نیترات پتاسیوم و سدیوم و نیترات آمونیوم است. که اولی برای تولید باروت و دومی برای تولید کود به کار میرود. ترکیبات نیترات شده مانند نیتروگلیسرین و تری نیترو تولوئن (تی‌ان‌تی) معمولاً منفجر شونده هستند.
اسید نیتریک به عنوان ماده اکسید کننده در مایع سوخت موشکها استفاده میشود. هیدرازین و مشتقات آن نیز در سوخت موشکها بکار میروند. نیتروژن اغلب در سرمازاها (Cryogens)، به صورت مایع (معمولاً LN2) استفاده میشود. نیتروژن مایع با عمل تقطیر هوا به دست می‌آید. در فشار جو، نیتروژن در دمای -195.8 درجه سانتیگراد (-320.4 درجه فارنهایت) مایع میشود.
[ویرایش] تاریخچه
نیتروژن (که لاتین آن nitrum و یونانی آن Nitron به معنی "جوش شیرین محلی"، "شکل دادن" و "ژن یا عامل" است) توسط شخصی به نام Daniel Rutherford که آن را هوای کشنده نامید، در سال 1772 کشف شد. در پایانه‌های سده 18 شیمیدانان بخشی از هوا را یافتند، که عمل فروزش (احتراق) را همراهی نمیکرد. در همان زمان Carl Wilhelm Scheele، Henry Cavendish و Joseph Priestley به بررسی بیشتر نیتروژن پرداختند. ایشان نیتروژن را هوای سوخته نام گذارده بودند. گاز نیتروژن به قدری بی اثر بود که آنتوان لاوازیه آن را ازت که به معنی بدون زندگی است، نام نهاد.
ترکیبات نیتروژن در سده‌های میانه شناخته شده بود. کیمیاگران اسید نیتریک را به عنوان بازدم آب میشناختند. ترکیب نیتریک و اسید هیدروکلریک که با نام تیزاب سلطانی شناخته شده بود، برای آب کردن زر مشهور بود. پیدایش نیتروژن بیشترین عنصر جو کره زمین از نظر حجم است. (78.1 % حجمی) و برای اهداف صنعتی با عمل تقطیر هوای مایع بدست می‌آید. ترکیباتی که حاوی این عنصر هستند در فضای بیرونی نیز مشاهده شده اند. نیتروژن -14 در اثر عمل همجوشی هسته‌ای در ستارگان، تولید می‌گردد. نیتروژن از ترکیبات عمده ضایعات حیوانی(مانند چلغوز یا کود) بوده و معمولاً به صورت اوره، اسید اوریک و ترکیباتی از محصولات نیتروژنی یافت میشود.
ترکیبات اصلی‌ترین هیدرید نیتروژن، آمونیاک است (NH3)، البته هیدرازین (N2H4) نیز مشهور است. ترکیب آمونیاک ساده تر از آب بوده و در محلول یونهای آمونیاک (NH4+) را تشکیل می‌دهد. آمونیاک مایع در حقیقت کمی آمفیروتیک بوده و آمونیاک و یونهای آمینه (NH2-) را بوجود می‌‌آورد؛ که البته هر دو نمک آمیدها و نیترید شناخته شده اند، ولی در آب تجزیه میشوند. ترکیبات جانشین آمونیاک به تنهایی یا باهم، آمینها نامیده میشوند. زنجیره ها، حلقه‌ها و ساختارهای بزرگ‌تر هیدریدهای نیتروژنی نیز شناخته شده اند، ولی در واقع ناپایدار هستند.
گروههای دیگر آنیونهای نیتروژن، آزیدین‌ها (N3-) هستند، که خطی بوده و نسبت به دی اکسید کربن ایزو الکتریک هستند. مولوکول دیگر با ساختار مشابه، مونوکسید دی نیتروژن N2O یا گاز خنده است، و یکی از اکسیدهای گوناگون بوده و برجسته تر از مونوکسید نیتروژن (NO) و دی اکسید نیتروژن (NO2) است، که هر دوی آنها الکترون غیر زوج دارند. که دومی تمایلی را به دوپارشدن نشان داده و از اجزای تشکیل دهنده هوای آلوده است.
اکسیدهای استاندارد بیشتری مانند تری اکسید دی نیتروژن (N2O3) و پنتاکسید دی نیتروژن (N2O5) معمولاً تا حدی نا پایدار و قابل انفجار هستند. اسیدهای متناظر آنها نیتروس (HNO2) و اسید نیتریک (HNO3) بوده با نمکهای متناظر که نیتریتها و نیتراتها نامیده میشوند. اسید نیتریک یکی از چند اسیدی است که از هیدرونیوم قوی تر است.
[ویرایش] نقش زیست‌شناختی نیتروژن عنصر اصلی اسیدهای آمینه و اسیدهای هسته‌ای که نیتروژن را ماده‌ای حیاتی برای ادامه زندگی میکنند، است. لوبیا مانند اکثر گیاهانی که دانه‌های سبوسی دارند میتواند عمل بازیافت نیتروژن را به طور مستقیم از هوا انجام دهد، چراکه ریشه‌های آنها دارای برآمدگی هایی، برای نگهداری میکروبهایی است که عمل تبدیل به آمونیاک را فرایندی به نام تثبیت نیتروژن انجام می‌دهد، میباشد. این گیاهان آمونیاک را به اکسیدهای نیتروژن و آمینو اسید تبدیل کرده و پروتئین میسازند.
[ویرایش] ایزوتوپها نیتروژن دو ایزوتوپ پایدار دارد: (N-14 , N-15). که مهمترین آن دو N-14 (99.634%) است که در چرخه CNO در ستارگان تولید میشود. مابقی، ایزوتوپ N-15 است. یکی از ده ایزوتوپی که به صورت مصنوعی تولید میشوند دارای نیمه عمر نه دقیقه‌ای داشته و ایزوتوپهای دیگر نیمه عمر چند ثانیه یا کمتر دارند.
واکنشهای زیست‌شناختی-واسطهای (مانند همانند سازی، جذب و ترکیب نیترات سازی) و ... پویایی نیتروژن در خاک را به شدت کنترل میکنند. این ترکیبات معمولاً باعث عمل غنی سازی N-15 لایه زیرین و تخلیه محصول میشود. البته این فرایند سریع اغلب مقادیری از آمونیام و نیترات نیز در بر دارد، زیرا آمونیوم بصورت ترجیحی به‌وسیله سایبان جو نیترات، نکهداری میشود. خاک نیتراتی نسبت به خاک آمونیومی، توسط ریشه درختان بهتر جذب و ترکیب میشود.
هشدارها
کودهای نیتراتی شسته شده منبع اصلی آلودگی رودها و آبهای زیر زمینی است. سیانو (-CN) حاوی ترکیباتی است که بی نهایت سمی بوده و برای حیوانات و همه پستانداران کشنده است. [ویرایش] مراجعه شود به چرخه نیتراتیNOx
پیوند به بیرون WebElements.com - Nitrogen EnvironmentalChemistry.com - Nitrogen It's Elemental - Nitrogen Schenectady County Community College - Nitrogen
فهرست عناصر شیمیایی اربیوم| ارسنیک| آرگون| استاتین| استرنسیوم| اسکاندیوم| اسمیوم| آکتینیوم| اکسیژن| آلومینیوم| امریسیوم| انتیموان| آهن| اورانیوم| ایتربیوم| ایتریوم| ایریدیوم| ایندیوم| اینشتینیوم| باریوم| برکلیوم| برم| بریلیوم| بور| بوهریوم| بیسموت| پالادیوم| پتاسیم| پراسیودیمیوم| پروتاکتینیوم| پرومتیوم| پلاتین| پلوتونیوم| پولونیوم| تالیوم| تانتالیوم| تربیوم| تکنسیوم| تلوریوم| تنگستن| توریوم| تولیوم| تیتانیوم| جیوه| دارمشتادیوم| دوبنیوم| دیسپروزیوم| رادرفوردیوم| رادون| رادیوم| رنیوم| روبیدیوم| روتنیوم| رودیوم| روی| زیرکونیوم| ژرمانیوم| ساماریوم| سدیم| سرب| سریوم| سزیوم| سلنیوم| سیبورگیوم| سیلیسیوم| طلا| فرانسیوم| فرمیوم| فسفر| فلوئور| قلع| کادمیوم| کالیفرنیوم| کبالت| کربن| کروم| کریپتون| کلر| کلسیم| کوریوم| گادولینیوم| گالیوم| گزنون| گوگرد| لانتانیوم| لاورنسیوم| لوتسیوم| لیتیوم| مس| مندلویوم| منگنز| منیزیوم| مولیبدن| میتنریوم| نئون| نپتونیوم| نقره| نوبلیوم| نیتروژن| نیکل| نیوبیوم| نیودیمیوم| وانادیوم| هاسیوم| هافنیوم| هلیوم| هولمیوم| هیدروژن| ید| یوروپیومبرگرفته از «
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید رده‌های صفحه: جدول تناوبی عناصر | عناصر طبیعت | شیمی
پیدایش
نیتروژن بیشترین عنصر جو کره زمین از نظر حجم است. (78.1 % حجمی) و برای اهداف صنعتی با عمل تقطیر هوای مایع بدست می‌آید. ترکیباتی که حاوی این عنصر هستند در فضای بیرونی نیز مشاهده شده اند. نیتروژن -14 در اثر عمل همجوشی هسته‌ای در ستارگان، تولید می‌گردد. نیتروژن از ترکیبات عمده ضایعات حیوانی(مانند چلغوز یا کود) بوده و معمولاً به صورت اوره، اسید اوریک و ترکیباتی از محصولات نیتروژنی یافت میشود.
ترکیبات
اصلی‌ترین هیدرید نیتروژن، آمونیاک است (NH3)، البته هیدرازین (N2H4) نیز مشهور است. ترکیب آمونیاک ساده تر از آب بوده و در محلول یونهای آمونیاک (NH4+) را تشکیل می‌دهد. آمونیاک مایع در حقیقت کمی آمفیروتیک بوده و آمونیاک و یونهای آمینه (NH2-) را بوجود می‌‌آورد؛ که البته هر دو نمک آمیدها و نیترید شناخته شده اند، ولی در آب تجزیه میشوند. ترکیبات جانشین آمونیاک به تنهایی یا باهم، آمینها نامیده میشوند. زنجیره ها، حلقه‌ها و ساختارهای بزرگ‌تر هیدریدهای نیتروژنی نیز شناخته شده اند، ولی در واقع ناپایدار هستند.
گروههای دیگر آنیونهای نیتروژن، آزیدین‌ها (N3-) هستند، که خطی بوده و نسبت به دی اکسید کربن ایزو الکتریک هستند. مولوکول دیگر با ساختار مشابه، مونوکسید دی نیتروژن N2O یا گاز خنده است، و یکی از اکسیدهای گوناگون بوده و برجسته تر از مونوکسید نیتروژن (NO) و دی اکسید نیتروژن (NO2) است، که هر دوی آنها الکترون غیر زوج دارند. که دومی تمایلی را به دوپارشدن نشان داده و از اجزای تشکیل دهنده هوای آلوده است.
اکسیدهای استاندارد بیشتری مانند تری اکسید دی نیتروژن (N2O3) و پنتاکسید دی نیتروژن (N2O5) معمولاً تا حدی نا پایدار و قابل انفجار هستند. اسیدهای متناظر آنها نیتروس (HNO2) و اسید نیتریک (HNO3) بوده با نمکهای متناظر که نیتریتها و نیتراتها نامیده میشوند. اسید نیتریک یکی از چند اسیدی است که از هیدرونیوم قوی تر است.
نقش زیست‌شناختی
نیتروژن عنصر اصلی اسیدهای آمینه و اسیدهای هسته‌ای که نیتروژن را ماده‌ای حیاتی برای ادامه زندگی میکنند، است. لوبیا مانند اکثر گیاهانی که دانه‌های سبوسی دارند میتواند عمل بازیافت نیتروژن را به طور مستقیم از هوا انجام دهد، چراکه ریشه‌های آنها دارای برآمدگی هایی، برای نگهداری میکروبهایی است که عمل تبدیل به آمونیاک را فرایندی به نام تثبیت نیتروژن انجام می‌دهد، میباشد. این گیاهان آمونیاک را به اکسیدهای نیتروژن و آمینو اسید تبدیل کرده و پروتئین میسازند. colby was here
ایزوتوپها
نیتروژن دو ایزوتوپ پایدار دارد: (N-14 , N-15). که مهمترین آن دو N-14 (99.634%) است که در چرخه CNO در ستارگان تولید میشود. مابقی، ایزوتوپ N-15 است. یکی از ده ایزوتوپی که به صورت مصنوعی تولید میشوند دارای نیمه عمر نه دقیقه‌ای داشته و ایزوتوپهای دیگر نیمه عمر چند ثانیه یا کمتر دارند.
واکنشهای زیست‌شناختی-واسطهای (مانند همانند سازی، جذب و ترکیب نیترات سازی) و ... پویایی نیتروژن در خاک را به شدت کنترل میکنند. این ترکیبات معمولاً باعث عمل غنی سازی N-15 لایه زیرین و تخلیه محصول میشود. البته این فرایند سریع اغلب مقادیری از آمونیام و نیترات نیز در بر دارد، زیرا آمونیوم بصورت ترجیحی به‌وسیله سایبان جو نیترات، نکهداری میشود. خاک نیتراتی نسبت به خاک آمونیومی، توسط ریشه درختان بهتر جذب و ترکیب میشود.
هشدارها
کودهای نیتراتی شسته شده منبع اصلی آلودگی رودها و آبهای زیر زمینی است. سیانو (-CN) حاوی ترکیباتی است که بی نهایت سمی بوده و برای حیوانات و همه پستانداران کشنده است.
مراجعه شود به
چرخه نیتراتی
• NOx
هلیوم
اتم هلیوم
در اولین ردیف جدول تناوبی (Periodic Table) گوشه سمت راست هلیوم (Helium) با عدد اتمی 2 وجود دارد. در سال 1868 دانشمندی بنام ژوزف لاکری (Joseph Lockyer) هنگام مشاهده و تحقیق علمی برروی خورشید گرفتگی متوجه اولین نشانه ها از وجود عنصر جدید در طیف نور خورشید شد و به پیشنهاد دوستان نام این عنصر را هیلوم نهاد. (Helios در یونانی به معنی خورشید می باشد.) دانشمندان تا آن زمان چنین عنصری را بر روی کره زمین مشاهده نکرده بودند.
سالها بعد دانشمندی بنام ویلیام رمزی (William Ramsay) توانست همین عنصر را در طیق مواد معدنی اورانیوم دار نیز مشاهده کند و بعدها دراوایل قرن بیستم مشخص شد که در فعل و انفعالات هسته ای ذرات آلفا در واقع همان هسته های هلیم می باشند.
برخلاف هیدروژن که قبلا" راجع به آن صحبت کردیم، هلیم از جمله عناصر فراوان در عالم می باشد. در واقع می توان گفت اغلب گازهای طبیعی به نوعی شامل این عنصر می باشند. مقدار هلیوم موجود در جو معادل یک در 200 هزار می باشد، در بسیاری از مواد معدنی رادیواکتیو نیز می توان به این عنصر دسترسی داشت.
حمل هلیوم در حجم زیاد به تانکرهای مخصوص نیاز دارد.
دانشمندان با تجزیه و تحلیل طیف نور ستارگان مشخص کرده اند که از جمله عناصر بسیار مهم بخصوص در ستاره های فوق العاده داغ عنصر هلیوم می باشد و این عنصر نقش بسیار مهمی در واکنش های هسته پروتون- پرتون و چرخه کربن که منبع انرژی ستارگان است، دارد. بعنوان مثال دیگر فیوژن (Fusion) هیدروژن به هلیوم توانایی آزاد کردن انرژی بسیار زیادی دارد که در بمب های هیدروژنی از آن استفاده می شود.
اوایل قرن بیستم هزینه تهیه یک واحد حجم هلیم معادل 2500 دلار بود اما با پیشرفت تکنولوژی در اواخر قرن بیستم این رقم به 37.5 دلار برای 1000 واحد حجم رسید. هلیم از جمله عناصری است که حتی در صفر مطلق بصورت جامد در نیامده و مایع می باشد و تنها با بالا بردن فشار می توان آنرا بشکل جامد مشاهده کرد.
از موارد کاربرد این عنصر در صنعت می توان به کاربردهای آن در جوشکاری، صنعت ساخت نیم هادی، تهیه تیتانیم (Titanium) و زیریکونیوم (Ziriconium)، سرد کردن راکتورهای هسته ای، تونل های مافوق صوت و ... اشاره کرد. همچنین دانشمندان از ترکیب هلیوم و اکسیژن برای تهیه اتمسفر مصنوعی استفاده می کنند. شاید آشناترین کاربرد هلیوم پر کردن بالن های بزرگ برای پرواز باشد، در این مورد این گاز از لحاظ ایمنی از هیدروژن بسیار ایمن تر می باشد. امروزه کاربردهای خاصی از هلیوم برای تشخیص سرطان نیز بصورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
اورانیوم
اورانیوم یکی از عنصرهای شمیایی است که عدد اتمی آن ۹۲ و نشانه آن U است و در جدول تناوبی جزو آکتنیدها قرار میگیرد. ایزوتوپ ۲۳۵U آن در نیروگاههای هسته‌ای به عنوان سوخت و در سلاحهای هسته‌ای به عنوان ماده منفجره استفاده میشود.
اورانیوم به طور طبیعی فلزی است سخت، سنگین، نقره‌ای رنگ و پرتوزا. این فلز کمی نرم تر از فولاد بوده و تقریبآ قابل انعطاف است. اورانیوم یکی از چگالترین فلزات پرتوزا است که در طبیعت یافت میشود. چگالی آن ۶۵٪ بیشتر از سرب و کمی کمتر از طلا است.
سالها از اورانیوم به عنوان رنگ دهنده لعاب سفال یا برای تهیه رنگهای اولیه در عکاسی استفاده می‌شد و خاصیت پرتوزایی (رادیواکتیو) آن تا سال ۱۸۶۶ ناشناخته ماند و قابلیت آن برای استفاده به عنوان منبع انرژی تا اواسط قرن بیستم مخفی بود.
فراوانی
این عنصر از نظر فراوانی در میان عناصر طبیعی پوسته زمین در رده ۴۸ قراردارد.
اورانیوم در طبیعت بصورت اکسید و یا نمکهای مخلوط در مواد معدنی (مانند اورانیت یا کارونیت) یافت میشود. این نوع مواد اغلب از فوران آتشفشانها بوجود می‌‌آیند و نسبت وجود آنها در زمین معادل دو در میلیون نسبت به سایر سنگها و مواد کانی است. اورانیوم طبیعی شامل ۹۹/۳% از ایزوتوپ ۲۳۸U و ۰/۷% ۲۳۵U است.
این فلز در بسیاری از قسمت‌های دنیا در صخره‌ها، خاک و حتی اعماق دریا و اقیانوسها وجود دارد. میزان وجود و پراکندگی آن از طلا، نقره یا جیوه بسیار بیشتر است.
تاریخچه
اورانیوم در سال ۱۷۸۹ توسط مارتین کلاپروت (Martin Klaproth) شیمی دان آلمانی از نوعی اورانیت بنام پیچبلند (Pitchblende) کشف شد. این نام اشاره به سیاره اورانوس دارد که هشت سال قبل از آن، ستاره شناسان آن را کشف کرده بودند.
اورانیوم یکی از اصلی‌ترین منابع گرمایشی در مرکز زمین است و بیش از ۴۰ سال است که بشر برای تولید انرژی از آن استفاده میکند.
دانشمندان معتقد هستند که اورانیوم بیش از ۶/۶ بیلیون سال پیش در اثر انفجار یک ستاره بزرگ بوجود آمده و در منظومه شمسی پراکنده شده است.
ویژگیهای اورانیوم
اورانیوم سنگینترین (به بیان دقیقتر چگالترین) عنصری است که در طبیعت یافت میشود (هیدروژن سبکترین عنصر طبیعت است.)
اورانیوم خالص حدود ۱۸/۷ بار از آب چگالتر است و همانند بسیاری از دیگر مواد پرتوزا در طبیعت بصورت ایزوتوپ یافت میشود.
اورانیوم شانزده ایزوتوپ دارد. حدود ۹۹/۳ درصد از اورانیومی که در طبیعت یافت میشود ایزوتوپ ۲۳۸ (U-۲۳۸) است و حدود ۰/۷ درصد ایزوتوپ ۲۳۵ (U-۲۳۵). دیگر ایزوتوپهای اورانیم بسیار نادر هستند.
در این میان ایزوتوپ ۲۳۵ برای بدست آوردن انرژی از نوع ۲۳۸ آن بسیار مهم‌تر است چرا که U-۲۳۵ (با فراوانی تنها ۰/۷ درصد) آمادگی آن را دارد که در شرایط خاص شکافته شود و مقادیر زیادی انرژی آزاد کند. به این ایزوتوپ Fissil Uranium، به معنای «اورانیوم شکافتنی» هم گفته میشود و برای شکافت هسته‌ای استفاده میشود.
اورانیوم نیز همانند دیگر مواد پرتوزا دچار تباهی میشود. مواد رادیو اکتیو دارای این خاصیت هستند که از خود بطور دایم ذرات آلفا و بتا و یا اشعه گاما منتشر میکنند.
U-۲۳۸ باسرعت بسیار کمی تباه میشود و نیمه عمر آن در حدود ۴،۵۰۰ میلون سال (تقریبآ معادل عمر زمین) است.
این موضوع به این معنی است که با تباه شدن اورانیوم با همین سرعت کم انرژی معادل ۰/۱ وات برای هر یک تن اورانیوم تولید میشود و این برای گرم نگاه داشتن هسته زمین کافی است.
شکاف هسته‌ای اورانیوم
U-۲۳۵ قابلیت شکاف هسته‌ای دارد. این نوع از اتم اورانیوم دارای ۹۲ پروتون و ۱۴۳ نوترون است (بنابراین جمعآ ۲۳۵ ذره در هسته خود دارد و به همین دلیل U-۲۳۵ نامیده میشود)، کافی است یک نوترون دریافت کند تا بتواند به دو اتم دیگر تبدیل شود.
این عمل با بمباران نوترونی هسته انجام میگیرد، در این حالت یک اتم U-۲۳۵ به دو اتم دیگر تقسیم میشود و دو، سه و یا بیشتر نوترون آزاد میشود. نوترونهای آزاد شده خود با اتمهای دیگر U-۲۳۵ ترکیب میشوند و آنها را تقسیم کرده و به همین منوال یک واکنش زنجیره‌ای از تقسیم اتمهای U-۲۳۵ تشکیل میشود.
اتم U-۲۳۵ با دریافت یک نوترون به اورانیوم ۲۳۶ تبدیل میشود که ثبات و پایداری نداشته و تمایل دارد به دو اتم با ثبات تقسیم شود. انجام عمل تقسیم باعث آزاد شدن انرژی میشود بگونه‌ای که جمع انرژی حاصل از تقسیم زنجیره اتمهای U-۲۳۵ بسیار قابل توجه میشود.
نمونه‌ای از این واکنشها به اینصورت است:
U-۲۳۵ + n –> Ba-۱۴۱ + Kr-۹۲ + ۳n + ۱۷۰ Million electron Volts
U-۲۳۵ + n –> Te-۱۳۹ + Zr-۹۴ + ۳n + ۱۹۷ Million electron Volts
که در آن: electron Volt = ۱.۶۰۲ x ۱۰-۱۹ joules
(یک ژول انرژی معادل توان یک وات برای مصرف در یک ثانیه است)
مجموع این عملیات ممکن است در محلی بنام رآکتور هسته‌ای انجام گیرد. رآکتور هسته‌ای میتواند از انرژی آزاد شده برای گرم کردن آب استفاده کند تا در نهایت از آن برای راه اندازی توربین‌های بخار و تولید برق استفاده شود.
هیدروژن
در گوشه بالا سمت چپ جدول تناوبی اولین عنصر یعنی هیدروژن با عدد ۱ قرار دارد. سالها قبل از آنکه دانشمندان این ماده را به عنوان یک عنصر خالص کشف کنند به روشهای مختلف آنرا تولید کرده و از آن استفاده می کردند.
لاوازیه (Antoine Lavoisier, ۱۷۴۳ - ۱۷۹۴) شیمیدان فرانسوی هنگام تحقیقاتی که روی آب انجام می داد متوجه شد که آب از دو گاز تشکیل شده است، نام یکی را اکسِژن و نام دیگری را هیدروژن نهاد. همچنین هنری کاوندیش (Henry Cavendish, ۱۷۳۱-۱۸۱۰) دانشمند خجالتی انگلیسی در سال ۱۷۶۶ طی تحقیقات و آزمایشهایی که انجام میداد متوجه شد که هیدروژن یک عنصر مجزا می باشد.
شاید بزرگترین خصیصه هیدروژن آن باشد که فراوان ترین عنصر در تمام عالم هستی می باشد. هیدروژن قابل اشتعال بوده حتما” تعجب خواهید کرد اگر بدانید که بنا بر برآوردهایی که انجام شده است حدود ۹۰ درصد از اتمها و نیز حدود ۷۵ درصد از جرم کل هستی از هیدروژن تشکیل شده است. این ماده در تمام ستاره ها وجود دارد و منبع اصلی تهیه انرژی ستاره ها بواسطه واکنش های هسته ای می باشد.
از میان روشهای صنعتی تهیه هیدروژن می توانه به ترکیب بخار آب با کربن گداخته، تجزیه هیدروکربنها بوسیله حرارت، واکنش میان هیدروکسید سدیم یا پتاسیم با آلمینیوم، الکترولیز آب، ترکیب فلزات با اسیدها و … نام برد.
هیدروژن مایع برای مصارف برودتی کاربرد فراروان دارد و در مطالعات مربوط به ابر رسانا ها (Superconductors) بکار می رود. هیدروژن همچنین ماده اولیه سازنده سیاره غول پیکر مشتری (Jupiter) و سایر سیاره هایی است که حالت گازی دارند. جالب است بدانید که میزان فشار در مرکز چنین سیاراتی آنقدر زیاد می باشد که در آنجا نه تنها هیدروژن جامد وجود دارد بلکه فشار به حدی زیاد است که وجود هیدروژن بصورت فلز در این قسمت از اینگونه سیارات به اثبات رسیده است.
تحقیقات دانشمندان آمریکایی در سال ۱۹۷۲ نشان داد که در فشارهای بالای ۲Mbar هیدروژن می تواند به حالت فلز نمایان شود و قابلیت هدایت بسیار زیادی از خود نشان دهد. به دنبال آن در سال ۱۹۷۳ دانشمدان روسی موفق شدند که با فشاری معادل ۲.۸Mbar هیدروژن را بشکل و سختی فلز تهیه کنند و آزمایشهایی را بر روی قابلیت رسانایی این فلز انجام دهند.
با وجود همه این مسایل در جو زمین میزان هیدروژن آنقدر زیاد نیست. دلیل عمده آن سبکی بیش از حد این ماده می باشد که توان ماندگاری این گاز در جو کره زمین را کم می کند. در روی زمین نیز هیدروژن علاوه بر آب در انواع سوخت های فسیلی (نفت، ذغال) و نیز ساختمان ارگانیک گیاهان و موجودات زنده وجود دارد. لازم به ذکر است که امروزه تحقیقات و آزمایشات دانشمندان برای جایگزینی سوختهای فسیلی با هیدروژن به نتایج قابل قبولی رسیده است و امید آن می رود که بزودی بتوان بصورت صنعتی از این ماده بعنوان یکی از منابع اصلی تولید انرژی استفاده کرد.
پلاتین
پلاتین ، که به طور گسترده ای بعنوان کاتالیزور همگن و ناهمگن به کار میرود ، فلزی است بسیار گرانقیمت . پلاتین مانند طلا برای ساختن جواهرات قیمتی استفاده میشود ، اما کاربردهای عملی پلاتین بسیار بیشتر از طلا است .
مردمان آفریقای جنوبی در اولین قرن بعد از میلاد راههای استفاده از پلاتین در ساختن جواهرات را ابداع کردند، اسپانیولیها در قرن شانزدهم این گنجینه ها و ذخایر پلاتین را در آمریکای جنوبی کشف کردند ، در واقع نام این فلز از نام اسپانیولی آن پلاتین یا ” نقره اندک ” گرفته شده است .
شنهای رودخانه های سواحل غربی آمریکای جنوبی سرشار از طلاست ، پلاتین اغلب همراه با طلا یافت میشود ، اما کاشفان اسپانیولی با زحمت زیاد دانه های ریز پلاتین را از خردوریزهای طلا بیرون میکشیدند در برخی موارد آنها معتقد بودند که پلاتین همان طلایی است که به قدر کافی مدفون نمانده است تا به طلای زرد تبدیل شده باشد و آنها پلاتین را دوباره در رودخانه میانداختند تا گذشت زمان آن را به طلای زرد تبدیل کند !
پلاتین تا اولیل قرن ۱۸ به اروپا راه نیافت و در سال ۱۷۳۶ یک افسر نیروی دریایی اسپانیا دواولوآ به وجود پلاتین در معادن طلای امریکا جنوبی پی برد ، کشتی وی در سال ۱۷۴۵ در راه بازگشت به اسپانیا مورد حمله کشتیهای جنگی قرار گرفت و سرانجام به اسارت نیروی دریایی انگلستان در آمد .وی را به همراه نوشته هایش درباره پلاتین به لندن بردند ، و در آنجا اعضای انجمن سلطنتی انگلستان از کارهای او مطلع شدند و در واقع دواولوآ را به عنوان عضو انجمن انتخاب کردند در این اثنا نمونه ای از این فلز را به لندن آوردند و کار بر روی مطالعه خواص آن شروع شد .
پلاتین به دلیل رنگ ، زیبایی و ارزش آن تحت عنوان “طلای سفید ” شناخته شد . این نام از طرف کاشفان اولیه اروپایی بکار رفت و. در هر حال خیلی زود معلوم شد که کار کردن با آن خیلی دشوار تر از طلاست ، بخاطر نقطه ذوب بسیار بالای آن ۱۷۶۹ درجه که بسیار بالاتر از بقیه فلزات است وکوششهای زیادی برای ذوب کردن پلاتین صورت گرفت و سرانجام لاوازیه شیمیدان فرانسوی توانست آن را در مقیاس بسیار کم ذوب کند ، در اواخر قرن نوزدهم بود که روشهای کار طوری طراحی شدند که امکان ذوب کردن مقدار قابل توجهی پلاتین و تبدیل آن به محصولات بسیار مفید میسر شد .
از نظر میزان فراوانی آن در قشر زمین مانند طلا میباشد و معمولا با فلزاتی دیگری که فلزات گروه پلاتین نام دارد “روتنیم ، اسمیم ، رودیم ، ایریدیم ، پالادیم و پلاتین ” یافت میشود ، همه این فلزات از نظر اقتصادی با اهمیت هستند اما اهمیت آنها به اندازه پلاتین نیست.
مصرف سالانه پلاتین در ایالات متحده امریکا در حدود ۱۳۰۰۰۰۰اونس تروی یا در حدود ۴۵ تن تخمین میزنند در هر حال ، بزرگترین بخش از کاربرد آن در کاتالیزورهایی است که برای کنترل گازهای خروجی اگزوز اتومبیلها بکار میرورد ، مهمترین مصرف دیگر آن در صنایع شیمیایی است از قبیل تولید کودهای شیمیایی ارزان که بیشتر این کودها از سنتز آمونیاک و تبدیل آن به کودهای نیترات دار بدست میایند ، دومین مرحله از این فرایند کلی در دستگاههایی انجام میگیرد که در آنجا از توریهای پلاتین -رودیم به عنوان کاتالیزور استفاده میکنند.
پلاتین بدلیل نقطه ذوب بالا و مقاومت در برابر خوردگی ، برای ساختن ظروف جهت استفاده از فرایندهای دمای بالا بکار میرود و برای مثال شیشه های نوری بسیار خالص را از ذوب کردن اجزای سازنده شیشه در کروزه های پلاتینی تهیه میکنند ، پشم شیشه را نیز از فشردن شیشه مذاب برروی یک صفحه پلاتینی دارای سوراخهای بسیار ریز بدست می آورند . از تازه ترین و هیجان انگیزترین مصرف ترکیب پلاتین میتوان به استفاده از آن در معالجه سرطان از طریق شیمی درمانی اشاره کرد در این معالجه از معرف سیس پلاتین استفاده میشود .
تيتانيوم
نويسنده: رضا مرادي
کليات : تيتانيوم عنصري ست فلزي با عدد اتمي 22 که در گروه IVB و دوره چهارم جدول تناوبي جاي دارد . جرم اتمي آن 47/9 و داراي پنج ايزتوپ است . شش دهم درصد قشر زمين را تشکيل مي دهد و ترکيبهاي آن پراکنده و استخراج آن دشوار است .
تاريخچه :
تيتانيوم از کلمه لاتين Titans که پسر اول پادشاه Gaia بود گرفته شده است و به وسيله ويليام گرگور در سال 1791 در انگلستان کشف شد . اين عنصر چندين سال بعد توسط شيميست آلماني مارتين کلاپروت مجدداً کشف شد . فلز تيتانيوم تا سال 1946 در خارج از آزمايشگاه استفاده نمي شد تا اينکه ويليام کرول بررسي نمود که تيتانيوم مي تواند از نظر اقتصادي بوسيله احياي TiCI4 ( تتراکلرين تيتانيوم ) با منيزيم بوجود آيد که اين روش هنوز هم کاربرد دارد .
ويژگي ها :
تيتانيوم فلزي است جامد نقره اي چکش خوار با چگالي 4/5 گرم بر سانتيمتر مکعب نقطه ذوب 1675 درجه سانتي گراد و نقطه جوش 3260 درجه سانتيگراد .به اندازه فولاد محکم است، اما 45 درصد از آن سبکتر است . در مقابل خوردگي بسيار مقاوم است، اما در مقابل کلر و گوگرد خورده مي شود داراي قابليت جوشکاري بالايي است . به حالت مذاب فعال است، با اسيد نيتريک واکنش نمي دهد، اما اسيد سولفوريک غليظ و اسيد کلريدريک غليظ با آن واکنش مي دهند.در دماي 1200 درجه خود به خود آتش مي گيرد و به شدت اشتعال زا است .
ساختار :
گرچه نقطه ذوب تيتانيوم در حدود 1675درجه سانتيگراد مي باشد اما بيشتر آلياژهاي تجاري آلومينيوم در دماي 538 درجه سانتيگراد کاربرد دارند . تيتانيوم داراي دو ساختار کريستالي است، در يکي از آنها اتمها در ساختار مکعبي مرکز دار (، bcc ) قرار گرفته اند و در ديگر اتمها در يک ساختار شش وجهي فشرده يا هگزا گونال ( HCP ) قرار دارند . ساختار مکعبي مرکز دار ( bcc ) تنها در دماي بالا به دست مي آيد بجز در مواردي که تيتانيوم با ديگر عناصر براي ثبات پايدار ساختار مکعبي در دماي پايين آلياژ شده است .
دو ساختار کريستالي تيتانيوم به عنوان ساختار b، a شناخته مي شوند . a اشاره دارد به ساختارهاي هگزاگونال تيتانيوم چه به صورت آلياژ يا خالص و ساختار b مربوط به ساختارهاي مکعبي يا آلياژهاي آن است . اين ترکيبات نشان دهنده تمامي عناصر آلياژي تيتانيوم نيست اما بيشتر عناصر استفاده شده در طراحي آلياژهاي تيتانيوم را شامل مي شود . تيتانيوم خالص تجاري به صورت ساختار a است . اضافه کردن برخي از عناصر آلياژي به تيتانيوم خالص تجاري محدوده را براي ريز ساختارهاي آلياژي ايجاد مي کند . با داشتن سطح مطلوبي از عناصر آلياژي b ،فاز b در طول گرم کردن توليد مي شود و در حين فرآيند سرد کردن در ادامه يک فرآيند گرم به ساختار ديگر منتقل مي شود . ساختار حاصله در اين مورد را آلياژي b ،a مي نامند ( فاز b به a تبديل مي شود ولي فاز باقي مانده هم خواهيم داشت ) تغييرات در آلياژها متمايز مي شود با محدوده وسيعي از ساختار و خواص شيميايي آلياژ که لازمه يک آلياژ a مي باشد . اين تغييرات به صورت ترم ساختاري near - a ( ساختارهاي شبيه a يا نزديک به a ) هستند . ساختار را بايستي به طور کلي به عنوان نيمه پايدار شناخت . آلياژها با ساختار b در حين سرد کردن تا دماي اتاق به دست مي آيند .
آلوميندهاي تيتانيومي ترکيبات بين فلزي هستند که از تيتانيوم و آلومينيوم ( به همراه يک يا بيشتر از عناصر آلياژي ) به دست مي آيند .
کاربردها :
عمده ترين مصرف تيتانيوم در صنايع به دو صورت فلزي و دي اکسيد تيتانيوم است . شکل فلزي آن به دليل مشکلات تهيه و خالص سازي مصرف چنداني ندارد،اما در عوض مصرف اکسيد آن بصورت TiO2 در صنعت کاربرد بسيار گسترده اي دارد : به طوري که 90 درصد از صنايع اوليه مصرف کننده اکسيد تيتانيوم هستند . امروزه فلز تيتانيوم به عنوان يک فلز استراتژيک در موتور و ساختمان داخلي هواپيما موشکها ،جت ها، ماشين هاي نساجي وسايل شيميايي وسايل جراحي وسايل نمک زدايي وسايل ارتوپدي، وسايل غذاسازي هدفهاي لوله هاي اشعه ايکس، وسايل ساينده ،تجهيزات حمل و نقل صنايع شيميايي ،واحدهاي مولد برق، صنايع آلياژي ،ساخت زيردريايي ها ،کارخانه هاي ساخت مواد شيميايي، دستگاههاي خنک کننده نيروگاه هاي اتمي و حرارتي و دهها مورد ديگر کاربرد دارد . مصرف عمده دي اکسيد تيتانيوم در صنايع رنگ سازي به عنوان رنگ دانه مي باشد و همچنين اين ماده در صنايع سراميک پلاستيک کاغذ و الکترونيک کاربرد دارد . مصرف اين ماده در کشورهاي پيشرفته تقريباً 10 برابر کشورهاي در حال توسعه مي باشد . مصارف عمده :
فلز تيتا نيوم در محيط هاي فرسايشي بسيار مقاوم مي باشد . تيتانيوم خالص و يا آلياژهاي آن با ناخالصي کم در کارخانه هاي سولفور زدايي مشتقات نفتي در تجهيزات مربوط به چاه هاي نفت و در اتصالات مورد نياز و همچنين در موارد پزشکي مورد استفاده قرار مي گيرد . از طرفي هم اکنون ورق هاي فولادي يا پوشش تيتانيوم توليد شده که به علت خاصيت ضد فرسايشي کاربرد وسيعي در صنعت نفت و در مراحل سولفورزدايي مشتقات نفتي در پالايشگاه ها پيدا کرده اند . ديگر مصرف عمده اين فلز در صنعت هواپيما سازي است .امروزه در ايران علاوه بر صنايع هوايي و نظامي رويکردي خاص به اين فلز در صنايع شيميايي به خصوص در صنايع پتروشيمي ديده مي شود که اين به نوبه خود باعث ايجاد مجال مناسبي جهت کار بر روي اين فلز و تهيه روشهاي استاندارد توليد تجهيزات تيتانيومي در ايران مي گردد . ساير مصارف عمده تيتانيوم را مي توان به صورت زير خلاصه نمود : ساخت کاربيد تيتانيوم ،سراميک ،در فرآيندهاي شيميايي و الکتروشيميايي ،ساخت ورقه هاي فلزي و باز يافت آنها صنعت نفت ،سولفورزدايي گاز مايع ،نمک زدايي آب ( تصفيه آب ) ساخت پمپهاي مکش آب از دريا ،ساختمان سازي ،پزشکي ( قطعات تعويض در بدن دندانها )، صنايع اتومبيل سازي ،ساخت انباره هاي مخصوص براي نگهداري از موادي نظير ضايعات اتمي و غيره ،الياف تقويت کننده براي استفاده در ترکيبات فلزي، رباط هاي صنعتي ،جواهر سازي ،ساخت انواع آلياژها ،ذخيره سازي انرژي، بالا بردن قابليت هدايت حرارتي آلياژها، پرکننده ي سنگ هاي جواهرات مصنوعي و نرم افزار .
آلياژهاي تيتانيوم در بدنه هواپيماهاي جنگي، سفينه هاي فضايي موشکها موتور هواپيماها ،ادوات رزمي، توربين هاي گازي، دوچرخه و کامپيوترهاي Laptop، مورد استفاده قرار مي گيرند . تيتانيوم اغلب با آلومينيوم ،آهن ،منگنز، موليبدن و فلزات ديگر تشکيل آلياژ مي دهد .
آلياژ ايلمنيت اين فلز در تهيه اکسيد تيتانيوم که در صنايع رنگ سازي کاغذ سازي و پلاستيک به عنوان ماده رنگي براق کردن سطح فلزات، لعاب، لاستيک سازي ،شيشه فايبر گلاس ،سراميک الکتروسراميک و ... مصرف مي شود، کاربرد دارد .
تنها در حدود 5 % توليد سالانه جهاني تيتانيوم صرف توليد فلز تيتانيوم شده و 95 % باقيمانده در توليد ماده رنگي دي اکسيد تيتانيوم مورد استفاده قرار مي گيرد . اين ماده به واسطه رنگ سفيد درخشندگي عالي بي اثر ( خنثي بودن ) و مقاومت سايشي و حرارتي بالاي آن درجه دير گدازي بالا و توان زياد در توزيع و انتشار يکنواخت در ترکيبات ديگر به عنوان عمده ترين ماده اوليه رنگ سفيد در صنايع رنگ سازي کاغذ سازي پلاستيک ،لاستيک و ... شناخته مي شود . در زير به طور اخص مصارف تيتانيوم در صنايع و آلياژهاي آن مي آيند :
مصارف دارويي و آرايشي :
دي اکسيد تيتان براي التيام سوزش هاي پوستي مورد استفاده قرار مي گيرد و منعکس کننده اشعه ماوراء بنفش خورشيد است و بدين جهت در ساختن کرم ها و لوسيون هاي ضد آفتاب ( ضد سوختگي ) استفاده مي شود . از پودر در اکسيد تيتان در ساخت قاب کپسولهاي دارويي و پوشش قرص ها نيز استفاده مي شود .مصرف ساليانه عنصر تيتانيوم و ترکيبات آن 105 تا 106 تن مي باشد . تقريباً 95% تيتان به فرم اکسيد تيتان TiO4 مصرف مي شود و يک رنگدانه دايمي و به شدت سفيد رنگ با قدرت پوششي خوب در رنگ ها کاغذ و پلاستيک است . رنگ ها با وجود اکسيد تيتانيوم يک باز تابنده بسيار عالي اشعه مادون قرمز را مي سازد و بنا براين به طور گسترده اي توسط اختر شناسان مورد استفاده قرار مي گيرد . از آنجايي که اين فلز مقاومت بالا وزن سبک مقاومت غيرعادي در برابر خوردگي و توانايي ايستادگي در برابر دماهاي بالا مي باشد . بخاطر مقاومت بالا در آب دريا اين فلز براي ساخت شفت ها (محور ) ملخ هواپيما و پروانه کشتي استفاده مي شود .
دي اکسيد تيتان :
دي اکسيد تيتان در تهيه الياف مصنوعي نيز استفاده مي شود . پودر دي اکسيد تيتان خالص به عنوان رنگدانه در فرآورده هاي غذايي کاربرد دارد . دي اکسيد تيتانيوم در کرم هاي ( لوسيون ها ) ضد آفتاب استفاده مي شود که ناشي از توانايي آن در حفاظت پوست مي باشد . دي اکسيد تيتانيوم يک رنگدانه برتر سفيد رنگ با ضريب شکست 2/55 - 2/8 است مقاومت درخشندگي پايداري شيميايي و مقاومت در برابر اشعه ماوراي بنفش غير سمي بودن و پايداري در يک محدوده دمايي وسيع و قيمت مناسب آن سبب شده تا از آن در کاغذ رنگ پلاستيک ،لاستيک ،سراميک، پارچه و مواد آرايشي استفاده شود . دو نوع رنگدانه روتيل وجود دارد روتيل و آناتاژ. روتيل از شبکه بلوري متراکم تري نسبت به آناتاژ تشکيل شده و چگال تر است و ضريب شکست بالاتري دارد .
تتراکلرين تيتانيوم :
تتراکلرين تيتانيوم ( TiCL4 ) يک مايع بي رنگ است که براي ساخت شيشه استفاده مي شود و از آن جايي که آن در هواي مرطوب به شدت بخار مي کند به منظور پوشش در برابر بخار استفاده مي شود . ايلمنيت روتيل آناتاژ، روتيل مصنوعي و سر باره ي تيتانيوم به عنوان پيش ماده توليد رنگدانه دي اکسيد تيتانيوم از دو مسير سولفاته و کلريدي امکان پذير بوده که هر يک نياز به پيش ماده مخصوص به خود دارند .
تيتانات باريم :
در نيمه هادي ها و پيزو الکتريک ها به کار برده مي شود .
نيتريد تيتانيوم :
دماي ذوب 2950 درجه سانتيگراد دارد و از آن به عنوان بوته ذوب آلياژهاي لانتانيوم ،رنگ زرد طلايي در جواهرات و ... به کار مي رود .
آلکالي هاي تيتانيوم :
پليمريزاسيون کاتاليزور .
تيتانات استرانسيم :
جواهر مصنوعي ابزار نوري .
آلياژها :
تيتانيوم و آلياژهاي آن پتانسيل بالايي در خيلي از کاربردهاي خاص دارند ولي بايستي قبل از طراحي و استفاده از آن برخي از واقعيتها را در مورد آن مطلع بود و مد نظر داشت که بيشتر آن در ادامه آورده شده است . تيتانيوم خالص معمولاً داراي مقداري اکسيژن آلياژ شده با آن است که استحکام تيتانيوم خالص تحت تاثير مقدار اين عناصر بين نشيني ( اکسيژن و نيتروژن ) در ساختار تيتانيومي است . آلياژهاي آلفا معمولاً داراي مقدار بالايي از آلومينيوم هستند که موجب مقاومت به اکسايش اين آلياژ در دماهاي بالا مي شوند . (آلياژهاي آلفا - بتا همچنين داراي يک عنصر آلياژي اصلي هستند که آلومينيوم است و اولين دليل آن براي پايدار کردن فاز آلفا است ) . آلياژهاي آلفا را نمي توان براي افزايش خواص مکانيکي بالا تحت عمليات حرارتي قرار داد زيرا يک آلياژ تک فاز به حساب مي آيد . آلياژهاي بتا نيمه پايدار هستند و با اهميت ترين فايده و مزيت به دست آمده ازآنها افزايش شکل پذيري آنها در ارتباط با ديگر ساختارها است . تيتانيوم آلوميند از آلياژهاي متداول تيتانيومي متفاوت هستند زيرا آنها به طور اساسي ترکيباتي هستند که باعث افزايش استحکام و قابليت شکل پذيري و ديگر خواص مي شوند . تيتانيوم آلوميندي کاربردهاي دماي بالاتر نسبت به آلياژهاي تيتانيومي دارند اما قيمت تمام شده بيشتر و به طور کل داکتيليته و قابليت فرم پذيري کمتري خواهند داشت .
محصولات شکل داده شده تيتانيوم به راحتي در دسترس مي باشند ،ولي شکل ريخته گري شده آن محدودتر است . آلياژهاي ريخته گري از لحاظ وزن و قيمت مقرون به صرفه هستند . آلياژهاي پودري خيلي بيشتر مورد قبول هستند . همچنين فرآيندهاي پودر (متالورژي پودر ) امکان ترکيب آلياژهاي نامتعارف تري را نسبت به هم مي دهند . در متالورژي پودر اين امکان وجود دارد که با بدست آوردن محصولي ترکيبي به شکل نهايي بتوان قيمت بالاي آن را جبران کرد .
بيولوژي :
خنثي بودن تيتانيوم آن را به يک فلز مناسب براي استفاده در بخشهايي از بدن تبديل کرده است . يک استفاده بالقوه از تيتانيوم در گياهان شيرين کننده آب دريااست .
تاثيرات زيست محيطي :
تصور مي شود که نمکهاي تيتانيوم اغلب نسبتاً بي ضرر هستند . اما مواد مرکب کلرين تيتانيوم مانند TiCL4 و TiCL3 بايد خورنده باشند . تيتانيوم تمايل به تجمع بيولوژيکي در بافتهايي دارد که حاوي سيليس هستند که نبايد در اعمال بيولوژيکي انسان نشان داده شود . در صد مواد راديواکتيو در کانه هاي تيتانيوم دار که مي تواند طي فرآوري متمرکز شده و سرطان زا باشند مسئله زيست محيطي تيتانيوم است . در صد مجاز مواد راديو اکتيو در کاني هاي تيتانيوم توسط دولت هاي محلي و ايالتي قانون گذاري مي شود . درباره توليد دي اکسيد تيتانيوم دفع مواد زائد به ويژه سولفات هاي آهني و اسيد زائد در فرآيند سولفاته از ديگر مسائل زيست محيطي توليد تيتانيوم است .
Reza Azimy_RW
18-11-2016, 22:11
سلام اساتید
من یه علاقمندن به شیمی که میخام به صورت اماتور یاد بگیرم .
میخاستم قربون دستتون کتاب یا منبعی رو معرفی کنید که بتونم به طور عملی و واضع با مفاهیمش آشنا بشم بیشتر شیمی آلی رو علاقه دارم بهش
منبع واضح و نکات اضافی و ... مثل دروس درسی نداشته باشه در کل کاربردی باشه اطلاعات
خیلی خیلی ممنون هرچی گشتم چیزی پیدا نکردم
vBulletin , Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd.