معرفی عناصر

[saeed-d]

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 .

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.

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 .

[saeed-d]

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 .

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.

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 ;

[saeed-d]

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.

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 )

[saeed-d]

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.

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.

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 .

[saeed-d]

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 .

[saeed-d]

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.

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.

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 .

[saeed-d]

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.

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.

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

[saeed-d]

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.

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.

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 .

[saeed-d]

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.

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.

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

[saeed-d]

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.

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.

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 . ;