معرفی جامع عناصر جدول تناوبی

S H i M A · Aug 29, 2010

اکتینیم ( Actinium )

اکتینیم فلزی رادیو اکتیو به رنگ سفید نقره ای است که با ساختار کوبیک

متبلور می شود . این عنصر در سال 1899 توسط André Debierne دانشمند

فرانسوی کشف گردید . اکتینیم بسیار کمیاب است و معمولاً در کانسار

اورانیم وجود دارد . از واکنش رادیم با نوترون در راکتور بدست می آید . این

عنصر به صورت طبیعی در نهشته ها و کانیهای اورانیم وجود دارد.

اکتینیم 227 از تخریب اورانیم 235 توسط اشعه بتا با نیمه عمر 21.6 روز

تولید می شود. همچنین این عنصر می تواند از تخریب توریم 227 با نیمه عمر

18.5 روز و رادیم 223 با نیمه عمر 11.4 روز و تعدادی دیگر از ایزوتوپهای

عناصر با نیمه عمر کوتاه مثل رادون، بیسموت، پولونیم و سرب تولید شود.

ایزوتوپ پایدار این عنصر از منابع قوی اشعه آلفا حاصل می شود. فلز اکتینیم

توسط واکنش فلورید اکتینیم با گاز لیتیم با درجه حرارت 1100 تا 1300 درجه

سانتیگراد به دست می آید. رفتارهای شیمیایی اکتینیم شبیه عناصر

کمیاب مخصوصاً لانتانیم است. اکتینیم خالص با مواد حاصل از تجزیه بعد از

185 روز به تعادل می رسد و نیمه عمر آن 21.6 سال است. فعالیت آن 150

برابر رادیم است و از نظر تولید نوترونی اهمیت دارد.

ساختار بلوري عنصر Ac

اثرات اکتینیم بر روی سلامتی:

اکتینیم 227 بی نهایت رادیواکتیو است و به علت پرتوافکنی، در بدن انسان

باعث بروز عوارضی می شود. اکتینیم 227 به اندازه پلوتونیم خطرناک است.

خوردن حتی مقدار بسیار اندکی از اکتینیم 227 باعث خطرات و عوارضی

جدی بر روی سلامتی می شود.

توسعه فن آوری هسته ای باعث انتشار مواد رادیواکتیو به جو، خاک،

اقیانوسها، دریاها و آب شده است و میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد

ساکن موجود در جهان افزایش یافته است. تابشهای رادیواکتیو وارد بدن

جانوران شده و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث آسیب جانوران و

انسانها می شود.

بزرگترین تهدید مواد رادیواکتیو برای حیات و جانداران، تغییر ماده ژنتیکی گونه

های زنده است. آسیبهای ژنتیکی ناشی از تابش های رادیواکتیو بر روی

طول عمر و زاد و ولد اثر منفی می گذارد.

حتی دوز پایین اکتینیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. اکتینیم باعث

سرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی

و عقیمی می شود. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از اکتینیم 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، عقمی باشد.

تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی است.

اثرات زیست محیطی اکتینیم:

اکتینیم 227 بی نهایت رادیواکتیو است. مواد رادیواکتیو به بانک ژنتیکی

انسان و کلیه موجودات آسیب می رساند و باعث سرطان، آسیب سیستم

ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شود.

آسیبهای ژنتیکی ناشی از تابش های رادیواکتیو بر روی طول عمر و زاد و ولد

اثر منفی می گذارد.

عنصر Ac 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 اکتینیم :

عدد اتمی : 89

جرم اتمی : 227

نقطه ذوب: C° 1050

نقطه جوش: C° 3250

شعاع اتمی : Å 1.119

ظرفیت : 3

رنگ : سفید نقره ای

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 3

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 664.6

شکل الکترونی : Rn7s2

شعاع یونی : Å 1.119

الکترونگاتیوی: 1.1

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته : 10.07

گرمای فروپاشی : Kj/mol 62

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 : 9

هفتمین انرژی : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ac-225 10.0 روز

Ac-226 1.2 روز

Ac-227 21.8 سال

Ac-228 6.16 ساعت

اشکال دیگر :

هیدرید اکتینیم AcH2

اکسید اکتینیم Ac2O3

کلرید اکتینیم AcCl3

منابع :

بشدت کمیاب و بدست بشر نیز ساخته شده است .

کاربرد :

به عنوان منبعی برای تولید نوترون و نیروی ترمو الکتریک به کار می رود .

S H i M A · Oct 23, 2011

تیتانیم (Titanium)

بسیاری از مهندسین و طراحان هنوز تیتانیوم را فلزی گران و ناشناخته قلمداد می کنند؛ اما پیشرفت های

اخیری که در زمینه تولید این فلز صورت گرفته است، نشان می دهد که تیتانیوم ماده ای بسیار فوق العاده

برای استفاده های مهندسی است و از بسیاری از مواد مشابه مورد استفاده در این صنعت ارزان تر است.

یکی از ویژگی های مهم تیتانیوم چگالی پایین آن (۵۵/۴ گرم بر سانتی متر مکعب) است. این ویژگی،همراه

با استحکام و مقاومت بالا در برابر خراشیدگی، تیتانیوم را به فلزی بسیار ایده آل تبدیل کرده است. تیتانیوم

عمدتاً در صنایع هوا – فضا و همینطور در کارخانه ها و تجهیزات صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.

این فلز همچنین در ساخت عینک ها،مهندسی های ظریف،اندازه گیری،مهندسی کنترل و فن آوری پزشکی

مخصوصاً مواردی که حد تحمل بیولوژیک از اهمیت زیادی برخوردار است، مورد استفاده قرار می گیرد.

مهم ترین مورد مصرف فلز تیتانیوم که در تلاقی با زندگی روزمره ما قرار می گیرد، بیشتر در اشیای قیمتی نظیر

ساعت های مچی، عینک ها و جواهرات است. این کاربرد ها به این تصور هرچه بیشتر دامن زده اند که تیتانیوم

فلزی گران است.

از طرف دیگر انتخاب فلز مورد استفاده در طراحی های مختلف از اولین مراحل ساخت اشیا به شمار می رود و در

این مرحله بسیاری از فلزاتی که به نظر می آید باید گرانقیمت باشند،بدون انجام تحلیل اقتصادی از میان گزینه های

احتمالی حذف می گردند. در نگاه اولیه به درستی تیتانیوم در صدر لیست فلزات گران قیمت و دارای استفاده های

خاص قرار دارد. اما این مسئله اشتباهی است که بسیاری از طراحان در همان مرحله اول طراحی مرتکب می شوند.

آن ها در محاسبات مقدماتی، وزن فولاد مورد استفاده در طراحی خود را با وزن تیتانیوم مورد نیاز، بدون آن که به حجم

آن توجه داشته باشند جایگزین می کنند و مسلم است که یک کیلوگرم تیتانیوم بسیار گران تر از یک کیلوگرم فولاد

است. در حالیکه این مقدار تیتانیوم، چندین برابر همان مقدار فولاد کاربری دارد.

عده بسیار کمی از مردم به مقایسه وزن دو قطعه مشابه که یکی از فولاد و دیگری از تیتانیوم ساخته شده است توجه

دارند.

هنگامی که از لحاظ هندسی، این دو قطعه دارای حجم مشابه باشند، نسبت بهای قطعه تیتانیومی به بهای قطعه

فولادی با آلیاژ درجه بالا به عدد ۵/۲ تا ۳ می رسد.

مواد تیتانیومی از قدرت تحمل بسیار بالایی برخوردارند و همچنین نقطه تسلیم آن ها در برابر نیروی کششی وارد شده

بسیار بالا است.

مقاومت بیشینه آلیاژ تیتانیوم ۳۳ که در آن از فلزات آلومینیوم، انادیوم و قلع استفاده شده،در برابر نیروی کششی،معادل

یک هزار و ۲۰۰ نیوتون بر متر مربع است و این در حالیست که تیتانیوم خالص هم می تواند فشار ناشی از نیروی کششی

را تا حد ۷۴۰ نیوتن بر متر مربع تحمل کند؛ با این وجود همچنان می توان این فلز را سخت تصور کرد. (با توجه به این که حد

شکست در برابر کشیدگی آن حداقل ۸ درصد است)

در حال حاضر تعداد طراحانی که در زمینه ساخت اشیاء متحرک به استفاده از این فلز علاقه نشان داده اند رو به فزونی

گذاشته است. یکی از کاربردهای جدید تیتانیوم، استفاده از آن در توربین های بخار است.تیتانیوم مهندسان را قادر میسازد

تا طول پره های توربین را زیاد کرده و بدین ترتیب نسبت نیروی تولید شده را افزایش دهند.

از دیگر کاربردهای رو به افزایش تیتانیوم، استفاده از آن در موقعیت هایی است که نیاز به مقاومت بالا در برابر برش احساس

شده و یا ترکیبی از دو نیروی برشی و کششی دیده می شود. در این حالت خاص از نوع ویژه ای از تیتانیوم استفاده میشود

که بر روی آن پوششی از نیترید قرار دارد. این پوشش از حرارت دادن فلز در فضای نیتروژنی بدست می آید.

همینطور در صنایع خودرو سازی، کاربردهای جدید و جالبی برای تیتانیوم پیدا شده است.

به عنوان مثال جایگزین کردن تیتانیوم با فولاد، در موتور مولد قطار، باعث کاهش ۶۰ درصدی وزن این وسیله شده است.

از دیگر کاربردهای تیتانیوم در این صنعت، استفاده در میل لنگ، مفتول های اتصالی و سیستم اگزوز خودرو است. مهم ترین

حوزه های رشد استفاده از تیتانیوم در حال حاضر صنایع هوا – فضا، نیروگاه ها و دستگاه های شیرین کننده آب هستند.

یکی دیگر از خواص مهم تیتانیوم، قابلیت قرارگیری آن به عنوان فلز واسط میان دو فلز دیگر است. به عنوان مثال از تیتانیوم

در صفحات انتقال دهنده گرما در کارخانه های شیمیایی یا شیرین کننده آب استفاده می شود.

یکی از دلایل مقاومت بالای تیتانیوم در برابر خراشیدگی و عدم انفعال این عنصر در برابر دیگر مواد شیمیایی، پوسته ای است

که بر روی فلز تشکیل می شود. هنگامی که تیتانیوم با اکسیژن تماس پیدا می کند، سطح آن به سرعت واکنش نشان داده

و اکسیده می شود. در اثر این فعل و انفعال شیمیایی، پوسته ای بسیار مقاوم تشکیل می شود که جلوی هرگونه فعل و

انفعال دیگری را می گیرد. اگر به این پوسته آسیبی برسد، در صورت حضور اکسیژن و یا حتی آب، تیتانیوم مجدداً اکسیده

شده و در محل خراش، پوسته جدیدی تشکیل می شود. این مکانیزم بسیار به آلومینیوم شباهت دارد.

با این تفاوت که پوسته تشکیل شده بر روی تیتانیوم، ضخیم تر و پایدار تر از پوسته آلومینیوم است. این لایه محافظ علاوه بر

ایجاد مقاومت در برابر خراشیدگی، حد تحمل بیولوژیک فلز را افزایش می دهد. با این وجود بعضی از ترکیبات شیمیایی نظیر

فلئورین می توانند این پوسته محافظ را تخریب کنند.

با توجه به کاربردهای فراوان تیتانیوم، این فلز در گروه فولادهای آلیاژی و یا آلیاژهای نیکل قرار می گیرد، اما به خاطر سختی

و قدرت تحمل آن در برابر کشش و برش، نیروی بیشتری برای شکست این فلز نسبت به فلزات آهنی لازم است. یکی از دلایل

این که هزینه تولید تیتانیوم بسیار بالا است، استفاده از فن آوری موجود جهت تولید محصولات با کیفیت بسیار بالاست که بتواند

نیازهای صنایع حساسی مانند هوا – فضا را پاسخگو باشد. مقید بودن به تولید محصولات با کیفیت بسیار بالا، مسلماً موجب

ایجاد هزینه های اضافی می گردد، اما اگر حوزه های جدیدی برای مصرف این فلز که نیاز به کیفیت بسیار بالا هم نداشته باشد،

ایجاد گردد؛ این امکان وجود دارد که فن آوری های جایگزینی برای تولید ساخته شوند تا هزینه ها را کاهش دهند.

صنایع ساختمانی و خودرو سازی، از جمله صنایعی هستند که اگر بصورت عمده وارد بازار مصرف شوند،به ساخت فن آوری ارزان

قیمت تر کمک خواهند کرد.

تا زمانی که تیتانیوم به عنوان فلزی گران قیمت تلقی می شود، این چرخه ادامه دارد و آثار آن مثل تقاضای محدود و مصرف پایین

باعث می شود تا تولیدکنندگان هیچ علاقه ای به توسعه فن آوری های ارزان تر و ساده تر نداشته باشند.

یکی از شرکت هایی که در زمینه تولید تیتانیوم فعال بوده و پیشرفت های مهمی هم داشته است، شرکت دویچه تیتان (Deutsche Titan)

از زیر مجموعه های گروه تیسن کراپ (Thyssen Krupp) در آلمان است. این شرکت به همراه شرکت ایتالیایی تیتانیا، گروه تیتانیوم

را تشکیل داده اند.

دویچه تیتان، تیتانیوم اسفنجی مورد نیاز خود را از کشورهای روسیه، قزاقستان، اوکراین، ژاپن و چین خریداری می کند و سالانه

ظرفیت تولید ۴ هزار تن شمش را دارا می باشد. این شمش ها می توانند تا ۱۳ تن وزن داشته باشند.

دویچه تیتان طیفی از محصولات نیمه تمام را با استفاده از تأسیسات خود شرکت، گروه تیسن کراپ و همینطور کوره های ذوب دیگر تولید

می کند. محصولات این شرکت در غالب شمش، اسلب، ورق، کلاف، صفحه، لوله جوش کاری شده و مفتول عرضه می شوند.

ساختار تیتانیوم :

نقطه ذوب تیتانیوم در حدود 1660 درجه سانتیگراد می باشد. اما بیشتر آلیاژهای تجاری آلومینیوم در دمای 538 درجه سانتیگراد

کاربرد دارند . تیتانیوم دارای دو ساختار کریستالی است ، در یکی از آنها اتمها در ساختار مکعبی مرکزدار( bcc ) قرارگرفته اند

و در دیگر اتمها در یک ساختار شش وجهی فشرده یا هگزا گونال ( HCP ) قرار دارند . ساختار مکعبی مرکز دار ( bcc ) تنها در

دمای بالا به دست می آید بجز در مواردی که تیتانیوم با دیگر عناصر برای ثبات پایدار ساختار مکعبی در دمای پایین آلیاژ شده

است .

دو ساختار کریستالی تیتانیوم به عنوان ساختارهای b ، a شناخته می شوند . a اشاره دارد به ساختارهای هگزاگونال

تیتانیوم چه به صورت آلیاژ یا خالص و ساختار b مربوط به ساختارهای مکعبی یا آلیاژهای آن است .

ساختارهای b ، a در بعضی مواقع به عنوان سیستم ها یا نوع هایی از سیستم شناخته می شوند که آن را به چهار دسته

آلیاژهای a و شبه a یا نزدیک به a و a / b و a تقسیم بندی می کنند .

S H i M A · Oct 23, 2011

زیرکونیم ( Zirconium )

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 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.

S H i M A · Oct 23, 2011

هافنیم ( Hafnium )

هافنیم عنصری فلزی به رنگ خاکستری تیره نقره ای درخشان با ساختار هگزاگونال می باشد.

این عنصر 1923 توسط Dirk Coster, Georg von Hevesy دانشمندان دانمارکی کشف گردید.اکثر کانیهای

زیرکونیم 1 تا 30% هافنیم دارند .

سالها قبل از کشف این عنصر در سال 1932 هافنیم در گونه های مختلف کانی ها و کنسانتره آنها وجود

داشته است . در تئوری بوهر پیش بینی می شد که عنصر همراه با زیرکونیم می باشد. نهایتاً به وسیله

تجزیه اسپکتروسکوپی x-ray در نروژ بدست آمد.بیشتر کانی های زیرکونیم دربرگیرنده 1 تا 5 درصد هافنیم

می باشند .

این عنصر از طریق تبلور مجدد فلورید آمونیم یا پتاسیم از زیرکونیم توسط von Hevesey و Jantzen جداسازی

شد . تقریباً همه گونه های فلزهافنیم که تهیه شده از واکنش تتراکلرید با منیزیم و یا سدیم ساخته می شوند.

میزان ناخالصی موجود در زیرکونیم خواص آن را تحت تأثیر خود قرار می دهد .

از تمام عناصر زیرکونیم و هافنیم از سخترین عناصر برای جداسازی هستند.

اگرچه از لحاظ خواص شیمیایی تقریباً مشابهند ، ولی چگالی زیرکونیم نصف چگالی هافنیم می باشد .

هافنیم بسیار خالص از زیرکونیم با ناخالصی زیاد بدست می آید. هافنیم همراه با آهن ، تیتانیم، نیوبیم و تانتالیم

و سایر فلزات آلیاژ می شود.

در دمای 700 درجه سانتی گراد هافنیم به سرعت هیدروژن جذب می کند تا ترکیب HfH1.86. را بوجود آورد.

هافنیم در مقابل قلیاهای غلیظ مقاوم است اما در دماهای بالا با اکسیژن، نیتروژن، کربن، بور، سولفور و سیلیسیم

واکنش می دهد. اکسیژن ، نیتروژن، کربن ، بور ، سولفور و سیلیسیم واکنش می دهد.

اگرچه این عنصر برای جذب عرضی نوترون های گرمایی مناسب نیست اما ویژگی های فیزیکی خوبی دارد و در

مقابل خوردگی مقاوم است . هافنیم در محیط های گازی و لامپ های گداخته بکار می رود . همچنین یک گاز

زدای خوب برای دستیابی به اکسیژن و نیتروژن می باشد .

این عنصر آتشگیر است و در هوا به طور خود به خودی محترق می شود . هنگام براده برداری فلز و یا حمل اسفنج

هافنیم باید توجه بسیار داشت.

قیمت این فلز در مقدار زیاد بسته به میزان خلوص و کمیت آن بین 100 تا 500 دلار بر پوند می باشد.

ساختار بلوري عنصر Hf

اثرات هافنیم بر روی سلامتی:

فلز هافنیم به طور طبیعی باعث ایجاد عارضه و ناراحتی نمی شود اما کلیه ترکیبات هافنیم سمی هستند اما شواهد

اولیه نشان می دهد که خطر آنها محدود است. گرد و غبار این فلز خطر آتش سوزی و انفجار دارد.

سمیت فلز هافنیم به طور دقیق مشخص نشده است. هافنیم در آب، محلولهای نمکی یا ترکیبات شیمیایی بدن،

نامحلول است. هافنیم از طریق تنفس، خوردن و چشم یا تماس پوستی وارد بدن می شود.

قرارگرفتن طولانی مدت در معرض هافنیم و ترکیبات آن باعث حساسیت خفیف چشم،پوست و غشای مخاطی میشود.

قرار گرفتن در معرض هافنیم هیچ علامت و نشانه ای را در انسان ایجاد نمی کند.

اثرات زیست محیطی هافنیم:

اثرات هافنیم بر روی جانوران: در مورد سمیت فلز هافنیم یا گرد و غبار آن اطلاعات اندکی موجود است.

مطالعاتی که بر روی جانوران انجام شده نشان می دهد که ترکیبات هافنیم باعث سوزش چشم، پوست و غشای

مخاطی و نیز آسیب کبد می شوند. LD50 تتراکلرید هافنیم در موشهای صحرایی 2,362 mg/kg است و LD 50

اکسی کلرید هافنیم در موشها 112 mg/kg است.

LD50= دوز مهلک 50= دوزی از ماده که قرار گرفتن در معرض آن به هر روشی غیر از استنشاق، باعث مرگ 50% از

جمعیت جانوری می شود.

LD50 معمولا بر حسب میلی گرم یا گرم ماده در کیلوگرم وزن جانور نشان داده می شود (mg/kg یا g/kg).

عنصر Hf در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هافنیم:

عدد اتمی : 72

جرم اتمی : 178.49

نقطه ذوب : C° 2227

نقطه جوش : C° 4603

شعاع اتمی : Å 2.16

ظرفیت : 4

رنگ : خاکستری تیره

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 4

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 658.5

شکل الکترونی : [Xe]4f145d26s2

شعاع یونی: Å 0.71

الکترونگاتیوی : 1.3

حالت اکسیداسیون : 4

دانسیته : 13.31

گرمای فروپاشی : Kj/mol 24.06

گرمای تبخیر : Kj/mol 575

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000032

گرمای ویژه: J/g Ko 0.14

دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت پودری قابل اشتعال

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 10

ششمین انرژی : 2

ایزوتوپ:

ایزوتوپ نیمه عمر

Hf-172 1.9 سال

Hf-174 2.0E15 سال

Hf-175 70.0 روز

Hf-176 پایدار

Hf-177 پایدار

Hf-178 پایدار

Hf-179 پایدار

Hf-180 پایدار

Hf-182 پایدار

Hf-182 پایدار

اشکال دیگر:

هیدرید هافنیم HfH2

اکسید هافنیم HfO2

تری کلرید هافنیم HfCl3 و تترا کلرید هافنیم HfCl4

منابع:

کانی زیرکن

کاربرد:

به دلیل توانایی جذب نوترون در میله های کنترل راکتور به کار میرود همچنین برای تخلیه هوا در تیوپها بکار می رود.

نیترید هافنیم مقاومترین نیترید فلزی است . کاربید هافنیم مقاومترن ترکیب دوتایی شناخته شده می باشد .

S H i M A · Oct 28, 2011

دوبنیم ( Dubnium )

این عنصر توسط G.N.Flerov / A.Ghiorso / Etal / Berkeley و در سال های 1967 و 1970 در آمریکا کشف شد .

این عنصر نیز از نظر سینتیکی رادیواکتیوی بسیار فعال بوده و نیمه عمر ایزوتوپ های آن 16 ساعت می باشد .

در سال 1967، فلرو گزارش کرد که گروهی روسی که در موسسه جوینت و در مورد تحقیقات هسته ای در دوبنا کار می کنند،

با بمباران آمریکیم 243 با نئون 22، تعداد کمی اتم 260105 و 261105 تولید کرده اند.

این شواهد بر مبنای اندازه گیری انرژی آلفا بود.

در سال 1970، دانشمندان دوبنا، عنصر 105 را ساختند و تا انتهای آوریل 1970 کلیه انواع تجزیه عنصر جدید را بررسی کردند و

طبق گزارش 1970، ویژگیهای شیمیایی آن را تعیین کردند. گروه روسی نامی برای عنصر 105 تعیین نکردند.

در اواخر آوریل 1970، اعلام شد که گیورسو، نورمیا، هریس، کا. آ. وای اسکولا و پی. ال اسکولا، که در دانشگاه کالیفرنیا در

برکلی کار می کنند، عنصر 105 را شناسایی کرده اند.

این عنصر جدید با بمباران کالیفرنیم 249 با پرتوی از هسته های نیتروژن 84 MeV در شتاب دهنده خطی یون سنگین (HILAC)

ساخته شد. وقتی نیتروژن 15 هسته ای، با هسته های 249Cf جذب شود، چهار نوترون ساطع می شود و اتم جدید 260105

با نیمه عمر 1.6 ثانیه تشکیل می شود.

هنگامی که نخستین اتمهای عنصر 105 در 5 مارچ 1970 به طور قطعی شناسایی شدند، شواهدی ارائه شد که عنصر 105 در

گیورسو و همکارانش تلاش کردند یافته های روسها را با روشهای پیچیده تر تصدیق کنند. گروه برکلی، به افتخار دانشمند آلمانی

اتو هان (1968-1879) این عنصر را هاهنیم نامیدند و نشانه Ha را به آن دادند.

هرچند اعضای هیات منصفه اتحادیه بین المللی شیمی محض و آلی،در سال 1977 پیشنهاد کردند که عنصر 105،به افتخار محل

موسسه تحقیقات هسته ای جوینت در روسیه، دابنیم (با نشانه Db) نامیده شود. متاسفانه، نام هاهنیم طبق قوانین نامگذاری

عناصر جدید، مورد استفاده قرار نگرفت. هنوز هم بعضی از دانشمندان نام قدیمی هاهنیم را به کار می برند زیرا این نام حدود 25

سال مورد استفاده قرار می گرفته است.

در اکتبر 1971، عنوان شد که دو ایزوتوپ جدید عنصر 105 توس گیورسو و همکارانش در بکرلی و با استفاده از شتاب دهنده خطی

یون سنگین ساخته شده اند. عنصر 261105 با بمباران کالیفرنیم 250 با نیتروژن 15 و با بمباران برکلیم 249 با اکسیژن 16 ساخته

شد. این ایزوتوپ از خود ذرات آلفای 8.93-MeV ساطع کرده و به لورنسیم 257 با نیمه عمر 1.8 ثانیه تبدیل می شود. عنصر 262105

با بمباران برکلیم 249 با اکسیژن 18 تولید می شود.

این عنصر ذرات آلفای 8.45 MeV از خود ساطع می کند و به لورنسیم 258 با نیمه عمرحدود 40 ثانیه تبدیل می شود. در حال حاضر

هفت ایزوتوپ عنصر 105 شناسایی شده اند.

عنصر Db در طبيعت

اثرات دوبنیم بر روی سلامتی

دوبنیم 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 دوبنیم

به علت نیمه عمر بسیارکوتاه دوبنیم (حدود 34 ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر دوبنیم

عدد اتمی:105

جرم اتمی:262

حالت استاندارد: جامد

رنگ: سفید نقره ای

نام گروه: فلز واسطه 5

دوره تناوبی :7

شکل الکترونی: Rn7s25f146d 3

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 32

ششمین انرژی : 11

هفتمین انرژی : 2

ایزوتوپ:

ایزوتوپ نیمه عمر

Db-258 4.2 ثانیه

منابع:

بدست بشر ساخته شده است .

S H i M A · Oct 30, 2011

وانادیم ( Vanadium )

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 میشود.

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.

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 بخش هاي

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.

عنصر واناديم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی:

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:

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

olarography

S H i M A · Oct 31, 2011

مندلویوم ( Mendelevium )

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 عنصر سری آکتینیدها است 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.

اثرات مندلویم بر روی سلامتی:

مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود.

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:

Md-250 50.0 ثانیه

منابع:

بدست بشر ساخته شده است.

S H i M A · Oct 31, 2011

تالیم ( Thallium )

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 میشود.

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.

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:

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:

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.

S H i M A · Nov 8, 2011

کروم ( Chromium )

کروم عنصری فلزی سخت، براق به رنگ خاکستری- نقره ای است که بسیار جلا پذیر است. این عنصر در سال 1797

توسط Louis Vauquelin دانشمند فرانسوی کشف گردید.

کروم هرگز به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود. منبع اصلی آن سنگ کرومیت است که ترکیبی از آهن ، کروم و

اکسیژن است. کروم فلزی از طریق احیاء اکسید کروم توسط آلومینیم یا کربن تهیه می شود .

منبع اصلی این عنصر، کانی کرومیت است که معادن مهم این سنگ در کشورهای زیمبابوه، روسیه، نیوزلند، ترکیه،

ایران، آلبانی، فنلاند، ماداگاسکار و فیلیپین وجود دارد. این فلز از واکنش اکسید کروم با آلومینیوم تولید می شود.

کروم برای سخت شدن فولاد مورد استفاده قرار می گیرد و از این عنصر برای ساخت محصولات فولاد ضد زنگ استفاده

می شود که این ترکیبات کاربردهای مفیدی دارد. از این عنصر برای روکشهای سطوح سخت و برای تزئین و جلوگیری

از خوردگی و زنگ زدن استفاده می شود. کروم شیشه ای شکل و به رنگ زمرد سبز و با کاربرد گسترده می باشد.

کرومیت همچنین برای صنایع نسوز استفاده می شود که این شکل از کاربرد به فرم آجرهای نسوز مورد استفاده قرار

می گیرد .

کرومیت دارای نقطه ذوب بالا، انبساط حرارتی متوسط و ساختار بلوری پایدار میباشد که به همین دلایل در صنایع نسوز

مورد استفاده قرار می گیرد.

همه ترکیبات کروم بی رنگ هستند. مهمترین کروماتها شامل کرومات سدیم و پتاسیم و دی کروماتها شامل دی کرومات

پتاسیم و آلومینیم هستند. در کروماتها برای عامل اکسیده برای آنالیزهای کمی و صنایع چرم سازی هستند.

از دیگر ترکیبات صنعتی کروم ، کرومات سرب است که رنگ آن زرد می باشد. از دیگرکاربردهای ترکیبات کروم در صنایع

منسوجات و پارچه و صنایع هواپیما سازی و صنایع آندنیزه کردن آلومینیم است.

این عنصر و ترکیبات آن بسیار سمی هستند و در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.

اثرات کروم بر سلامتي انسان

افراد از طريق تنفس، خوردن، آشاميدن و تماسهاي پوستي کروم و ترکيبات کروم را دريافت ميکنند. ميزان کروم در هوا

و آب بسيار اندک است.

مقدار کروم در آب آشاميدني بسيار کم است اما ممکن است که آبهاي آلوده حاوي مقداري کروم 4 و کروم 6 باشند که

جز انواع خطرناک کروم محسوب ميشوند.

اغلب افراد از طريق عذا کروم 3 دريافت ميکنند. کروم 3 به طور طبيعي در سبزيجات، ميوه ها، گوشت، زرده تخم مرغ و

دانه ها وجود دارد. روشهاي متنوع نگهداري و ذخيره مواد غذايي ممکن است، محتواي کرم مواد غذايي را تغيير دهد.

اگر غذا در تانکهاي فولادي يا قوطي ها نگهداري شود، مقدار کروم غذا افزايش مي يابد.

کروم 3 در تغذيه انسان نقش اساسي دارد و کمبود آن موجب مشکلات قلبي، اختلال در متابوليسم و ديابت شود. اما اگر

مقدار کروم 3 که انسان مصرف ميکند، از حد معمول بيشتر باشد، بر سلامت انسان اثر گذاشته و به عنوان مثال، باعث

خارش پوستي ميشود.

کروم 6 براي انسان بسيار خطرناک است. به خصوص براي افرادي که در صنعت فولاد و نساجي کار ميکنند، کروم 6 خطر

بيشتري دارد. افرادي که تنباکو مصرف ميکنند، بيشتر از ساير افراد در معرض خطر کروم قرار دارند.

کروم 4 اثرات متعددي بر سلامت انسان دارد. معمولاً ترکيب کروم در محصولات چرمي وجود دارد. اين ترکيب باعث آلرژي

شديد در افراد ميشود، مانند خارش پوست. با تنفس کروم 4 بيني تحريک شده و خونريزي بيني اتفاق مي افتد.

ساير بيماريهايي که کروم 4 سبب ميشود، عبارت هستند از:

خارش پوستي

زخم معده

مشکلات دستگاه تنفسي

ضعيف شدن سيستم ايمني بدن

آسيبهاي کليوي و کبد

تغيير مواد ژنتيکي

سرطان ريه

مرگ

خطراتي که کروم براي سلامتي انسان ايجاد ميکند، به حالت اکسيدايوني آن بستگي دارد. فرم فلزي کروم خاصيت سمي

اندکي دارد، اما کروم 6 بسيارسمي است. اثراتي که کروم 6 بر بدن انسان بر جاي ميگذارد، عبارت هستند از زخم معده،

آماس پوست و حساسيتهاي پوستي. اگر کروم 6 و ترکيبات آن با تنفس وارد بدن انسان شود، سبب آسيبهاي معده به

خصوص زخم معده ميگردد. علاوه بر اين، مشکلاتي در مخاط دهان، مخاط بيني، گلو و حنجره اتفاق مي افتد. برونشيت،

گرفتگي تنفسي و تورم نيز از ديگر بيماريهايي است که بر اثر تنفس کروم 6 بروز ميکنند. علائم بيماريهاي حاصل از کروم 6

در دستگاه تنفسي شامل عطسه کردن، خس خس کردن، تنفسهاي کوتاه و منقطع و خارش بيني است.

با توجه به برنامه سم شناسي ملي آمريکا (NTP) و ليست مربوط به آن کروم 3 ظرفيتي و ترکيبات حاصل از آن بر روي

جانوران آزمايشگاهي اثر سرطانزا ندارد. اما داده هاي حاصل از NTP درباره کروم 6 و ترکيبات حاصل از آن، شواهد زيادي را

دال بر سرطانزا بودن اين عنصر شيميايي براي جانوران آزمايشگاهي نشان ميدهد. اين ترکيبات کرومات کلسيم، تري اکسيد

کروم، کرومات سرب، کرومات استرونتيم و کرومات روي ميباشند. آژانس بين المللي سرطان (IARC) فلز کروم و ترکيبات

کروم 3 ظرفيتي را در ليست گروه سوم (يعني گروهي از عناصر که سرطانزا نيستند) طبقه بندي کرده است.

تاثيرات زيست محيطي کروم

انواع مختلفي از کروم وجود دارد و تاثير آنها بر ارگانيسمهاي موجودات زنده متفاوت ميباشد. کروم به شکل کروم 3 و کروم 4

از طريق فرآيندهاي طبيعي و فعاليتهاي انساني وارد هوا، آب و خاک ميشود.

عمده ترين فعاليتهاي انساني که باعث افزايش غلظت کروم 3 ميشود، کارخانه هاي توليد فولاد، چرم و نساجي هستند.

مهمترين فعاليتهاي انساني که سبب افزايش غلظت کروم 5 ميگردند، کارخانه هاي شيميايي، چرم و نساجي، الکتريسيته و

نقاشي ميباشد. موارد کاربرد کروم 4 در صنعت است. تما اين فعاليتها باعث افزايش غلظت کروم در آب ميشود. با احتراق زغال

سنگ کروم وارد هوا ميشود و از طريق زباله هاي صنعتي کروم وارد خاک ميشود.

اکثر کروم هوا ته نشين شده و به آب و خاک وارد ميشود. کرومي که در خاک قرار دارد، به شدت به ذرات خاک ميچسبد و در

نتيجه وارد آبهاي زيرزميني نميشود. کرومي که در آب قرار دارد، جذب رسوبات ميشود و به صورت غير متحرک در مي آيد. فقط

مقدار اندکي از کروم داخل آب حل ميشود.
اگر مصرف روزانه کروم 3 از حد معمول کمتر باشد، در ارگانيسمهاي متابوليسم کننده قند و در قلب مشکلاتي بروز ميکند. اين

در حالي است که کروم 4 براي ارگانيسمها بسيار سمي است. کروم 4 سبب تغيير ژنتيکي شده و فرد دچار بيماري سرطان

ميشود.

محصولات زراعي داراي مقداري کروم هستند تا ميزان کروم مورد نيلز بدن انسان از اين طريق تامين شود. اگر ميزان کروم موجود

در خاک افزايش پيدا ميکند، به تبع آن غلظت کروم در محصولات زراعي نيز افزايش مي يابد. اسيدي شدن خاک بر ميزان مصرف

گياهان زراعي از کروم تاثير ميگذارد. اکثر گياهان کروم 3 دريافت ميکنند. کروم 3 يکي از مهمترين اشکال کروم به حساب مي آيد،

اما اگر ميزان غلظت کروم 3 از حد مجاز تجاوز کند، اثرات منفي به دنبال دارد.

عنصر شيميايي کروم توانايي تجمع در بدن ماهي ها را ندارد، اما اگر غلظت کروم، به دليل تاثير توليدات فلزي بر آبهاي سطحي

افزايش يابد، ميتواند بر آبشش ماهيهايي که در نزديکي اين مناطق زندگي ميکنند، اثر گذارد.

کروم در جانوران باعث مشکلات تنفسي، پايين آمدن مقاومت بدن در برابر بيماريها، کاهش تولد، عقيمي و تشکيل تومور ميشود.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کروم:

عدد اتمی: 24

جرم اتمی:51.9961

نقطه ذوب: C°1857

نقطه جوش : C°2672

شعاع اتمی: Å 1.85

ظرفیت: 3و2

رنگ: خاکستری نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 6

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 6.766

شکل الکترونی: 1 1s22s2p63s23 p63d 54s

شعاع یونی : Å 0.52

الکترونگاتیوی:1.66

حالت اکسیداسیون:3,2,6

دانسیته: 7.19

گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.9

گرمای تبخیر : Kj/mol 344.3

مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.000000129

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 : 13

چهارمین انرژی : 1

ایزوتوپ:

Cr-49 42.3 دقیقه

Cr-50 پایدار

Cr-51 27.7 روز

Cr-52 پایدار

Cr-53 پایدار

Cr-54 پایدار

اشکال دیگر:

تری اکسید دی کروم Cr2O3 ، دی اکسید کروم CrO2 و تری اکسید کروم CrO3

هیدرید کروم CrH

تری کلرید کروم CrCl3 و دی کلرید کروم CrCl2

منابع:

کانی کرومیت

کاربرد:

از آن برای تهیه فولاد ضد زنگ همچنین برای روکش ابزارماشین ، چاقو ، وسایل جنگی استفاده می شود و باعث رنگ سبز

در زمرد مصنوعی استفاده می شود .

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

olarography

S H i M A · Nov 8, 2011

مولیبدنیم ( Molybdenum )

مولیبدنیم به رنگ خاکستری متالیک و در بسیاری از خصوصیات شبیه کروم و تنگستن است و برای سخت و قوی کردن فولاد

به کار می رود . این عنصر در سال 1778 توسط Carl Wilhelm Scheele دانشمند سوئدی کشف گردید.

این عنصر قدرت اکسیداسیون بالا دارد .

این فلز در سال 1728 توسط Hjelm به صورت ناخالص آماده سازی شد. مولیبدن به صورت آزاد وجود ندارد اما بیشتر به فرم

مولیبدن در طبیعت یافت می شود. ولفنیت و پاولیت سنگ معدن فرعی تر مولیبدن هستند.

مولیبدن از معادن تنگستن و مس تولید می شود. این فلز از واکنش هیدروژن و تری اکسید مولیبدن یا مولیبدات آمونیوم به

صورت پودری به دست می آید.

این فلز سفید نقره ای دارای سختی بالا اما نرمتر و مفتول پذیرتر از تنگستن است. این فلز دارای ضریب کشسانی بالا و از

فلزات تنگشتن و تانتالیم راحتتر به دست می آید و همچنین دارای نقطه ذوب بالاتر از این فلزات می باشد. این فلز یک عنصر

آلیاژی با ارزش است که دارای سختی و مقاومت بالا است و در ساخت فولاد نیز از این عنصر اسفاده می شود. همچنین این

فلز در درجه حرارت بالا باعث مقاومت بالای فولاد می شود.

از این عنصر برای آلیاژهای نیکلی مثل Hastelloys که دارای مقاومت بالا در برابر گرما و خوردگی است استفاده می شود.

مولیبدن در دماهای بالا اکسید می شود. از این فلز به عنوان الکترود برای کوره های الکتریکی شیشه ای و آتشدانها استفاده

می شود. این فلز همچنین برای کاربردهای انرژی هسته ای و موشک ها و لوازم یدکی هواپیماها کاربرد دارد. مولیبدن یک فلز

ارزشمند و به عنوان کاتالیزور در پالایش نفت می باشد. این عنصر همچنین به عنوان مواد فیلامنتی در صنایع الکتریکی کاربرد

دارد. این عنصر یک عنصر حیاتی برای رشد گیاهان به شمار می آید. سولفید مولیبدن یک ماده سودمند در مواد روغنی است.

از نظر زیستی مولیبدن یک عنصر تثبیت کننده نیتروژن برای فرایندهای زیستی به شمار می آید.

ساختار بلوري عنصر موليبدنيوم

اثرات مولیبدنیم بر روی سلامتی:

بر مبنای آزمایشاتی که بر روی جانوران انجام شده، مولیبدنیم و ترکیباتش بسیار سمی هستند. در کارگرانی که در ایام کار

در معرض مولیبدنیم - مس قرار دارند، شواهدی از اختلالات کبدی گزارش شده است. به علاوه، در کارگران کارخانه و ساکنین

مناطقی از ارمنستان که میزان مولیبدنیم در آنجا بالاست، علائم نقرس مشاهده شده است. مهمترین عارضه درد زانو، دستها،

پاها، تغییر شکل مفاصل و ادم مفاصل است.

اثرات زیست محیطی مولیبدنیم:

مولیبدنیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.

عنصر موليبدنيوم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مولیبدنیم:

عدد اتمی: 42

جرم اتمی:95.94

نقطه ذوب : C° 2623

نقطه جوش : C° 4639

شعاع اتمی : Å 2.01

ظرفیت: 6

رنگ: خاکستری متالیک

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 6

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 684.3

شکل الکترونی: Kr]5s14d5]

شعاع یونی : Å 0.65

الکترونگاتیوی: 2.16

حالت اکسیداسیون: 6

دانسیته: 10.280

گرمای فروپاشی : Kj/mol 32

گرمای تبخیر : Kj/mol 582

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000534

گرمای ویژه: J/g Ko 0.25

دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد پودری اشتعال پذیر

شماره سطح انرژی : 5

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 13

پنجمین انرژی : 1

ایزوتوپ:

Mo-91 15.5 دقیقه

Mo-92 پایدار

Mo-93 3500.0 سال

Mo-94 پایدار

Mo-95 پایدار

Mo-96 پایدار

Mo-97 پایدار

Mo-98 پایدار

Mo-99 2.74 روز

Mo-100 پایدار

Mo-101 14.6 دقیقه

اشکال دیگر:

دی اکسید مولیبدنیم MoO2 و تری اکسید مولیبدنیم MoO3

کلرید مولیبدنیم MoClx [x=2-6]

منابع:

کانی های مولیبدنیت و فولفنیت

کاربرد:

تهیه فولاد، رشته های الکتریکی گرمازاها، موشک، هواپیما و پوششهای محافظ در صفحات التهابی به کار برده می شود.

S H i M A · May 3, 2012

تنگستن ( Tungsten )

تنگستن خالص عنصری سفید خاکستری است .

این عنصر در سال 1783 توسط Fausto and Juan José de Elhuyar دانشمندان اسپانیایی

کشف گردید . تنگستن بالاترین نقطه ذوب و پایین ترین فشار بخار را در فلزات دیگر داراست .

در درجه حرارت بالای 1650°C بالاترین نیروی انبساط را دارد و در هوا اکسید می شود .

پایداری زیادی در خوردگی دارد و فقط کمی در مقابل اسیدهای قوی تخریب می شود .

در سال 1783 برادران Elhuyar در wolframite اسیدی را کشف کردند که مشابه اسید تنگستن

بود .

در آن سال آنها موفق به تولید عنصر از واکنش این اسید با زغال چوب شدند . تنگستن در کانیهای

wolframite ، scheelite ، huebnertie و ferberite یافت می شود . همچنین این عنصر در کالیفرنیا ،

کلورادو ، جنوب کره ، روسیه و پرتغال وجود دارد . چینی ها گزارش داده اند که حدود 75 درصد منابع

تنگستن مربوط به آنهاست.

تنگستن طبیعی 5 ایزوتوپ پایدار دارد . 21 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است . فلز آن از

لحاظ تجاری از واکنش اکسید تنگستن با هیدروژن یا کربن بدست می آید .

تنگستن خالص با اره آهن بری بریده می شود . فلز ناخالص شکننده است و بسیار سخت با آن

کار می شود .

ضریب انبساط گرمایی این ماده مانند شیشه بر و سیلیکات است در نتیجه برای ساخت مهرهای

شیشه ای یا فلزی مناسب است .

تنگستن و آلیاژهای آن به طور گسترده برای رشته های لامپ های الکتریکی ، لامپ های تلویزیون

و نیز برای تبخیر سطحی فلز ، اتصالات الکتریکی خودروها ، هدف های اشعه ای ، سیم پیچی و

عناصر گرمایی برای کوره های الکتریکی و بیشمار استفاده فضایی با درجه حرارت بالا بکار می رود .

فولاد ابزار ، Hastelloy و Stellite از آلیاژهای تنگستن هستند .

کربید تنگستن در کارهای فلزی ، استخراج معدن و صنعت نفت بسیار مهم است .

تنگستات منیزیم و کلسیم به طور گسترده برای لامپ های فلورسنت استفاده می شود . سایر نمک

های تنگستن در صنعت چرم سازی کاربرد دارند . دی سولفید تنگستن خشک است و تا دمای 560

درجه سانتی گراد پایدار می باشد . برنز تنگستن و سایر ترکیبات آن در رنگ کاری بکار می روند .

پودر تنگستن در حدود 50 دلار بر پوند قیمت دارد .

ساختار بلوري عنصر W

اثرات تنگستن بر روی سلامتی

مشخص شده که تنگستن از عملکرد عنصر کمیاب و ضروری مولیبدن جلوگیری می کند. پودر فلز

تنگستن وارد بدن جانوران شده و در آزمایشات مختلف معلوم شده که روی هم رفته فلز ساکنی

نیست. در یک مطالعه معلوم شد که خوکچه های هندی در اثر وجود تنگستن دچار کم اشتهایی،

قولنج، اختلال حرکت، لرزش، تنگی نفس و کاهش وزن می شوند. تجربیات طولانی مدت صنعتی

نشان داده که در بین کارگرانی که با تنگستن یا ترکیبات نامحلول آن سر و کار داشتند، پنوموکونیوسز

دیده نمی شود (در غلظت mg/m35 تنگستن در هوا).

عوارض تنگستن: در اثر تماس با تنگستن، پوست و چشم می سوزد. تنفس آن باعث سوزش ریه

و غشای مخاطی می شود. به خاطر حساسیت چشم، آبریزش و قرمزی در چشم به وجود می آید.

در اثر التهاب پوست، قرمزی و خارش به وجود می آید. هنگامی که با ترکیبات این ماده سر و کار

دارید، لباسهای محافظت کننده را بپوشید.

عوارض مزمن: این ماده اثر مزمنی ندارد. تا کنون ثابت نشده که تماس طولانی مدت و یا مداوم با

این ماده، بیماری را تشدید نمی کند.

کلیه ترکیبات تنگستن بسیار سمی هستند. گرد و غبار این ماده خطر احتراق و انفجار دارد.

اثرات زیست محیطی تنگستن

این ماده برای محیط زیست خطرناک نیست و سمیت آن به طور قطعی ثابت نشده است.

عنصر W 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 تنگستن :

عدد اتمی : 74

جرم اتمی : 183.5

نقطه ذوب: C° 3407

نقطه جوش : C° 5655

شعاع اتمی : Å 2.02

ظرفیت : 6, 5, 4, 3, 2

رنگ : سفید خاکستری

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 6

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 770

شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d4

شعاع یونی : Å 0.62

الکترونگاتیوی: 2.36

حالت اکسیداسیون: 6, 5, 4, 3, 2

دانسیته : 19.250

گرمای فروپاشی : Kj/mol 35.4

گرمای تبخیر : Kj/mol 824

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000054

گرمای ویژه: J/g Ko 0.13

دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : قابل اشتعال

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 12

ششمین انرژی : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

W-180 پایدار

W-181 121.2 روز

W-182 پایدار

W-183 پایدار

W-184 پایدار

W-185 74.8 روز

W-185m 1.6 دقیقه

W-186 پایدار

W-187 23.9 ساعت

W-188 69.4 روز

اشکال دیگر :

دی اکسید تنگستن WO2 و تری اکسید تنگستن WO3

کلرید تنگستن (Clx (x=2-6

منابع :

کانی های شئلیت و ولفرامیت

کاربرد :

در صنعت الکترونیک ، به عنوان رشته های روشنایی ، الکترود های موشک ، ابزار برش ،

در ترکیب با کلسیم و منیزیم ترکیبات فسفر را می سازد .

S H i M A · May 3, 2012

رادرفوردیم (Rutherfordium )

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 فرار

است.

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، عنصر

257104 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.

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 .

S H i M A · May 3, 2012

منگنز ( Manganese )

منگنز عنصری فلزی به رنگ خاکستری متمایل به صورتی که از لحاظ شیمیایی فعال است.

این عنصردر سال 1774 توسط Johann Gahn دانشمند سوئدی کشف گردید . این فلز شبیه

به آهن اما سختتر و شکننده تر است.این فلز آلوتروپیهای متفاوتی با خواص مختلفی دارد.

منگنز به صورت وافر در طبیعت یافت می شود.پیرولوزیت (MnO2) سنگ اصلی این فلز است.

فلز منگنز به صورت تجاری از طریق احیاء سنگهای معدنی اش با آلومینیوم و برای تهیه با

خلوص بالا ازطریق الکترولیز محلول سولفات منگنز تهیه می شود.

کانیهای منگنز به صورت گسترده پراکنده شده اند. ترکیبات معمول این عنصر شامل اکسیدها،

سیلیکاتها و کربناتها هستند. این عنصر به صورت نودولها در کف اقیانوسها نیز کشف شده اند

که این نودولها نیز جز منابع مهم منگنز هستند. این نودولها شامل 24 درصد منگنز به علاوه

عناصر دیگر که میزان آنها کمتر است نیز می باشد. بیشتر معادن منگنز امروزه در کشورهای

روسیه، برزیل، استرالیا، جنوب آفریقا، گابن، هندوستان می باشد. مهمترین کانیهای گروه

منگنز پیرولوزیت و رودوکروزیت هستند. این فلز همچنین از واکنش اکسید منگنز با سدیم،

منگنز، آلومینیوم و همینطور از روش الکترولیز تولید می شود.

این عنصر شبیه آهن است اما سختتر و شکننده تر از آهن می باشد. این فلز با واکنش پذیری

بالا و با آب به آهستگی تجزیه می شود. منگنز برای آلیاژهای مهمی کاربرد دارد. در صنایع فولاد

منگنز باعث نورد کردن فولاد و چکش خواری، استحکام ، دوام، مقاومت در برابر سایش و شکنندگی

می شود.از ترکیب منگنز و آلومینیوم و آنتیموان و کمی مس آلیاژی با خاصیت فرومغناطیس قوی

حاصل می شود. منگنز خالص دارای چهار آلوتروپی می باشد. فرم آلفا در درجه حرارت معمولی

پایدار است . فرم گامای این عنصر دارای خصوصیات انعطاف پذیری بالا، نرم، راحت با چاقو بردیده

می شود، و چکش خوار است.

پیرولوزیت دی اکسید منگنز برای قطب زدایی کردن پیلهای خشک به کار می رود که این ترکیب

به رنگ سبز و دارای ناخالصی آهن می باشد. منگنز دارای رنگ بنفشی باشد که عمل رنگ کانی

آمتیست نیز می باشد. پیرولوزیت همچنین بای تهیه عناصر کلر و اکسیژن است و در رنگهای

سیاه بهکار می رود. پرمنگنات عامل اکسیداسیون قوی است و برای آنالیزهای کمی و علم پزشکی

استفاده می شود. این عنصر عامل مهمی برای کاربرد ویتامین B1 می باشد.

پرتودهی منگنز و ترکیبات آن از میزان 5 mg/m3 تجاوز نمی کند بنابراین برای یک دوره باید برای

یک دوره کوتاه از آن استفاده شود چون عنصر سمی است.

ساختار بلوري منگنز

اثرات منگنز بر سلامتي انسان

منگنز يک ترکيب شيميايي معمول است که در تمام قسمتهاي کره زمين يافت ميشود. منگنز

سومين عنصر شيميايي از لحاظ سمي بودن ميباشد. يعني از طرفي مقدار اندک منگنز براي

بقاي انسان مورد نياز است و از طرف ديگر زمانيکه غلظت منگنز از حد معمول خود تجاوز کرده

و بالا ميرود، براي بدن انسان بسيارسمي است. اگر انسان مقدار منگنز مورد نياز بدن را مصرف

نکند، سلامتي وي به خطر مي افتد. اما اگر مصرف منگنز بسيار زياد باشد، مشکلاتي در بدن

انسان رخ ميدهد.

منگنز از طريق غذا وارد بدن انسان ميشود. غذاهايي که حاوي منگنز هستند، اسفناج، چاي و

گياهان دارويي ميباشند. مواد غذايي که مقدار منگنز آنها بالا ميباشد، عبارت هستند از برنج،

سويا، تخم مرغ، آجيل، روغن زيتون، لوبيا سبز و صدف. پس از مصرف غذاهاي حاوي منگنز و

جذب آنها، منگنز از طريق خون به اندامهايي مانند کبد، کليه ها، پانکراس و غدد درون ريز وارد

ميشود.

مهمترين تاثير منگنز بر دستگاه تنفس و مغز است. علائم مسموميت با منگنز شامل توهم،

فراموشي و آسيبهاي عصبي است. همچنين منگنز باعث بيماري پارکينسون، آب آوردن ريه ها

و برونشيت ميشود. اگر مردان براي مدت زمان زياد تحت تاثير منگنز قرار گيرند، ممکن است

توانايي جنسي خود را از دست دهند.

سندرمي که بر اثر عملکرد منگنز در بدن انسان اتفاق مي افتد داراي علائمي مانند شيزوفرني،

کسالت، ضعف عضلات، سردرد و کم خوابي است.

بر اثر کمبود منگنز در بدن انسان بيماريهاي زير بروز ميکند:

چاقي

عدم تحمل گلوکز

خونمردگي

مشکلات پوستي

پايين آمدن کلسترول بدن

ناهنجاريهاي اسکلتي

کاهش تولد

تغيير رنگ مو

علائم عصبي

با تنفس طولاني مدت غبار يا بخار منگنز مسموميت مزمن منگنز رخ ميدهد. اولين قسمت بدن که

آسيب ميبيند، سيستم عصبي مرکزي است و ممکن به طور موقت دچار ناتواني شود. علائم اين

مسموميت عبارت هستند از ضعف، احساس خواب آلودگي، احساس کسالت، مشکلات روحي،

اسپاسم پاها، گرفتگي عضلات پا و فلج. در کارگراني که با ترکيبات، غبار و بخار منگنز کار ميکنند،

عوارضي مانند ذات الريه و عفونت دستگاه تنفسي مشاهده ميشود. ترکيبات منگنز ممکن است

سبب ايجاد تومور در بدن انسان شوند، اما تحقيقات آزمايشگاهي نتيجه اي مبهم را به دنبال داشته

و هنوز اين اثر منگنز به درستي تاييد نشده است.

تاثيرات زيست محيطي منگنز

منگنز در طبيعت به صورت جامد در خاک و به صورت ذرات ريز در آب وجود دارد. ذرات منگنز در هوا به

صورت غبار است. غبار منگنز طي چند روز و به آهستگي در سطح زمين ته نشين ميشود.

فعاليتهاي انساني مانند فعاليتهاي صنعتي و استفاده از سوختهاي فسيلي سبب افزايش غلظت

منگنز در هوا ميشود. منگنز حاصل از فعاليتهاي انساني ميتواند وارد آبهاي سطحي، آبهاي زيرزميني

و فاضلاب شود. از طريق آفت کشهاي منگنزکه در کشاورزي مورد استفاده قرار ميگيرند، مقداري

منگنز وارد خاک ميشود.

منگنز در بدن جانوران از اهميت زيادي برخوردار است زيرا بيش از 36 آنزيمي که براي متابوليسم

کربوهيدراتها، پروتئين و چربي در بدن جانوران به کار ميرود، به منگنز نياز دارند. در جانوراني که به

اندازه کافي منگنز دريافت ميکنند، رشد، تشکيل استخوان و توليد مثل به خوبي انجام ميشود.

مقدار بسيار اندک منگنز (در صورتي که از مقدار مجاز مورد نياز براي جانوران افزايش يابد)، در برخي

از جانوران کشنده است. منگنز در جانوران، مشکلات ريوي، کبدي و عضلاني، کاهش در فشار خون

سبب ميشود و به مغز و جنين جانور آسيب ميرساند.

بر اثر جذب منگنز از طريق پوست، مشکل تعادل و رعشه در بدن جانور اتفاق مي افتد. تحقيقاتي

که بر روي جانوران آزمايشگاهي انجام شده نشان ميدهد، که مسموميت شديد منگنز ميتواند

باعث تشکيل تومور در جانوران شود.

يونهاي منگنز پس از اينکه از خاک جذب گياه ميشوند، به برگهاي گياه منتقل ميشوند. مقدار کمي

از منگنز ميتواند به مکانيسم گياه لطمه وارد سازد. منگنز در بدن گياه باعث تجزيه آب به دو عنصر

هيدروژن و اکسيژن ميشود و همين مسئله به گياه آسيب ميرساند.

منگنز دو نوع اثر در گياهان دارد. هم کمبود منگنز براي گياه ضرر دارد و هم مقدار زياد آن سبب

مسموميت گياه ميشود. با پايين آمدن pH خاک مقدار منگنز گياه کاهش مي يابد.

مقدار زياد و سمي منگنز در گياهان، باعث تخريب ديواره هاي سلولي شده، پژمردگي برگها و ايجاد

لکه هاي قهوه اي در برگ را باعث ميشود. کمبود منگنز نيز اين اثرات را به دنبال دارد. در واقع مقدار

منگنز مورد نياز گياه، مقدار حدواسطي است که بين کمبود منگنز و حالت سمي براي گياه در

نظر گرفته ميشود.

عنصر منگنز در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر منگنز :

عدد اتمی: 25

جرم اتمی:54.938049

نقطه ذوب: C°1244

نقطه جوش : C°1962

شعاع اتمی : Å 1.79

ظرفیت:2و4و3و6و7

رنگ: خاکستری مایل به صورتی

حالت استاندارد: جامد

نام گروه:7

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 4.435

شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 54s

شعاع یونی : Å 0.46

الکترونگاتیوی:1.55

حالت اکسیداسیون: 2و3و4و6و7

دانسیته: 7.43

گرمای فروپاشی: Kj/mol 12.05

گرمای تبخیر : Kj/mol 226

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000016

گرمای ویژه: J/g Ko 0.48

دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 13

چهارمین انرژی : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Mn-52 5.59 روز

Mn-52m 21.1 دقیقه

Mn-53 3700000.0 سال

Mn-54 312.2 روز

Mn-55 پایدار

Mn-56 2.57 ساعت

Mn-57 1.45 دقیقه

اشکال دیگر :

اکسید منگنز MnO ، تترا اکسید تری منگنز Mn3O4 ، تری اکسید دی منگنز Mn2O3 ، دی اکسید

منگنز MnO2 و هپتا اکسید دی منگنز Mn2O7

دی کلرید منگنز MnCl2

منابع :

کانیهای پیرولوسیت و پسیلوملان و رودوکروزیت

کاربرد :

برای تهیه لوازم فولادی ، باتریها ، ریل راه آهن ، محور چرخها و سرامیک سازی به کار می رود .

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

olarography

S H i M A · May 3, 2012

تکنسیم ( Technetium )

تکنسیم فلزی خاکستری – نقره ای که در هوای مرطوب به آرامی تیره می شود . این عنصر در

سال 1937 توسط Carlo Perrier, Emillo Segre دانشمند ایتالیایی کشف گردید . تکنسیم در مواد

ستارگان وجود دارد و راهنمایی برای تئوریهای جدید تولیدات از عناصر سنگین در ستارگان است .

جایگاه عنصر شماره 43 مدتها قبل در جدول تناوبی شناخته شده بود که در سال 1937 کشف

شد و در جدول قرار گرفت. این عنصر همچنین در کانی مولیبدنیت توسط Lawrence از بمباران

دوترونها در سیکلوترون برکلی به دست آمد. تکنسیم اولین عنصری است که به صورت مصنوعی

به دست آمد. از زمانی که به صورت مصنوعی به دست آمد تحقیق و جستجو روی این عنصر برای

پیدا کردن در زمین و خاک شروع شد. در نهایت این عنصر در سال 1962 با ایزوتوپ شماره 99 در

آفریقا با روش شکافت هسته ای اورانیم 238 توسط دو دانشمند به نامهای Kenna و Kuroda به

دست آمد. تکنسیم در طیف های S, M, N ستاره ها پیدا شده است.

حدود 22 ایزوتوپ با رنج جرمی 90 تا 111 گزارش شده است. همه ایزوتوپهای تکنسیم رادیواکتیو

هستند. یکی از این ایزوتوپها که عدد Z < 83 است ایزوتوپ ناپایدار هستند.Z عددی است که جمع

نوترونها و پروتونها را در یک اتم نشان می دهد . و یک ایزوتوپ ناپایدار این عنصر نامش پرومتیم است

که Z = 61 . بیشتر ایزوتوپهای این عنصر مفید برای رادیواکتیوهای مصارف پزشکی هستند که نیم

عمر آنها کوتاه است.

انرژی اشعه گامایی که از آنها ساتع می شود قابلیت فعالیت در باندهای شیمیایی را در بیولوژیک

داراست. ایزوتوپ 99Tc توسط شکافت هسته ای اورانیم در راکتورهای اتمی تولید می شود. برای

این عنصر از کمیت کیلوگرم استفاده می شود.

حالتهای اکسیداسیونی تکنسیم 4+ و 5+ و 7+ هستند. از نظر شیمیایی تکنسیم شبیه رنیوم است .

تکنسیم قابلیت انحلال در اسید نیتریک ، تیزاب سلطانی و اسید سولفوریک غلیظ را دارد اما در اسید

کلریدریک حل نمی شود. این عنصر مقاومت در برابر خوردگی برای فولاد را دارد. این عنصر خاصیت

رسانایی شدید در درجه حرارت 11 کلوین را دارد.

از سال 1960 تکنسیم در دسترس قرار گرفت و قیمت آن 2800 دلار در یک گرم است.

ساختار بلوري عنصر تکتونيوم

اثرات تکنسیم بر روی سلامتی

در گزارشها آمده فولاد نرم کربنی با افزودن ppm55 KTcO4 در آب مقطر گازدار و در دمای بیش از 250

درجه سلسیوس، فولاد مقاوم می شود. این مقاومت در برابر خوردگی محدود به سیستمهای بسته

است زیرا تکنسیم رادیواکتیو است و باید محصور شود. وزن مخصوص تکنسیم 98، Bq/g 108×6.2 است.

با این میزان فعالیت تکنسیم نمی تواند پخش شود. تکنسیم 99 آلاینده ای خطرناک است و باید در

جعبه نگهداری شود.

اثرات تکنسیم بر روی محیط زیست

تکنسیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.

عنصر تکتونيوم 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 تکنسیم :

عدد اتمی: 43

جرم اتمی:97

نقطه ذوب : C° 2157

نقطه جوش : C° 4265

شعاع اتمی : Å 1.95

ظرفیت: 7

رنگ: خاکستری نقره ای متالیک

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 7

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 702

شکل الکترونی: Kr]5s24d5]

شعاع یونی : Å 0.56

الکترونگاتیوی: 1.9

حالت اکسیداسیون: 7و6و4

دانسیته: 1.15

گرمای فروپاشی : Kj/mol 24

گرمای تبخیر : Kj/mol 660

مقاومت الکتریکی : Ohm m 10-8

گرمای ویژه: J/g Ko 0.21

دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 14

پنجمین انرژی : 1

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Tc-95 20.0 ساعت

Tc-95m 61.0 روز

Tc-96 4.28 روز

Tc-96m 51.5 دقیقه

Tc-97 2600000.0 سال

Tc-97m 90.0 روز

Tc-98 4200000.0 سال

Tc-99 2.13E7 سال

Tc-99m 6.0 ساعت

Tc-100 14.2 دقیقه

اشکال دیگر :

دی اکسید تکنسیم TcO2 و هپتا اکسید دی تکنسیم Tc2O7

کلرید تکنسیم TcCl4

منابع :

کانی سینتیک

کاربرد :

منبع تشعشعی برای پژوهشهای پزشکی

S H i M A · May 5, 2012

رنیم ( Rhenium )

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 بدست 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

در ایالتهای 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.

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

« 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.

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 .

S H i M A · May 5, 2012

بوهریم ( Bohrium )

رسما به نام نیلس بوهریم، Ns، شناخته می شود.

در سال 1976، دانشمندان روسی در دوبنا اعلام کردند که با بمباران 204Bi با هسته های سنگین کروم

54، عنصر 107 را ساخته اند. این گزارشها اعلام کردند که آزمایشات 1975 به دانشمندان امکان داده که

عنصر جدیدی را بسازند. سیلندری که به سرعت می چرخد، با لایه نازکی از فلز بیسموت پوشیده می

شود و به عنوان هدف به کار می رود. این هدف با جریانی از یونهای کروم 54 بمباران می شود.

وجود عنصر 107 توسط گروهی از فیزیکدانان آلمان غربی که در آزمایشگاه تحقیقاتی دارمستات کار می

کردند، تایید شد که شش هسته عنصر 107 را شناسایی و تهیه کردند.

عنصر Bh در طبيعت

اثرات بوهریم بر روی سلامتی

بوهریم 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 بوهریم

به علت نیمه عمر بسیارکوتاه بوهریم (حدود 0.44 ثانیه)، 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 بوهریم :

عدد اتمی:107

جرم اتمی:264

حالت استاندارد: جامد

رنگ: خاکستری

نام گروه:اکتنید 7

دوره تناوبی :7

شکل الکترونی: Rn7s25f146d 5

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 32

ششمین انرژی : 13

هفتمین انرژی : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Bh-261 0.01 ثانیه

Bh-262 0.1 ثانیه

Bh-262m 0.0080 ثانیه

منابع :

بدست بشر ساخته شده است .

آهن ( Iron )

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 میباشد.

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.

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.

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

S H i M A · May 9, 2012

روتنیوم ( Ruthenium)

Ru

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 . به وسیله اسیدهای گرم و سرد

تغییری درآن ایجاد نمی شود اما با اضافه کردن کلرید پتاسیم حل می شود و در حالت اکسیدی منفجر میشود .

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

میشود.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.

عنصر روتنیم در طبیعت

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.

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 سرطانزا

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.

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.

_________________________________________________________________

اسمیم ( Osmium )

عنصر اسميم فلزي جلادار ، سفيد مايل به آبي وحتي در دماهاي بالا شكننده مي باشد. این عنصر در سال 1804

توسط 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 آلیاژ

های 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.

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.

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 .

S H i M A · May 20, 2012

کبالت ( Cobalt )

کبالت عنصر فلزی سخت ، براق و شکننده به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصردر سال1737 توسط دانشمند

سوئدی George Brandt کشف گردید .

این عنصراز لحاظ خواص فیزیکی شبیه به نیکل و آهن می باشد ازنظر شیمیایی عنصری فعال است. این عنصر به

ندرت به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت می شود. اما غالباً به صورت فلز درخشان یافت می شود. این عنصر

یکی از اجزاء سازنده سنگهای معدنی کبالتیت و سایر کانی های دیگر می باشد . فلز کبالت خالص از طریق

احیاء ترکیباتش توسط آلومینیم ، کربن یا هیدروژن بدست می آید.

کبالت در کانیهای کبالتیت، اسمالتیت و اریتریت و اکثر نهشته های آهن، مس، سرب، نقره و نیکل وجود دارد.

این عنصر همچنین در شهابسنگها وجود دارد.

معادن مهم این کانی در کشورهای زئیر، مراکش و کانادا نیز وجود دارد. انجمن زمین شناسی آمریکا خبر از

نهشته های غنی از کبالت در شمال مرکزی اقیانوس آرام در اعماق کم وجود دارد.

کبالت عنصری ترد و شکننده، فلز سخت، ظاهر آن شبیه نیکل و آهن می باشد. نفوذپذیری کبالت دوسوم آهن

می باشد. کبالت مخلوطی از دو آلوتروپی با رنج وسیع حرارتی می باشد.

ترکیب کبالت با آهن و نیکل آلیاژی را به نام آلنیکو می سازد که می سازد که ترکیبی با خاصیت مغناطیسی

قوی و جهت استفاده های مهم کاربرد دارد. استلینها که آلیاژهای سخت جهت ساختن موتورهای پیستونی

هستند شامل کبالت، کروم و تنگستن می باشند. و از این آلیاژ برای مصارف کارهای سنگین و لوازم و

تجهیزات برشی حرارت بالاو برای قالبگیری استفاده می شود. کبالت همچنین در فولاد های مغناطیسی ،

فولاد ضدزنگ و آلیاژهایی که در توربینهای جتها و ژنراتورهای توربینهای گازی مورد استفاده قرار می گیرد.

این فلز همچنین برای آبکاری الکتریکی استفاده می شود زیرا دارای سختی بالا و مقاوم در برابر اکسید

شدن می باشد.

پرتودهی کبالت حدود 0.05 mg/m3 است که به همین علت استفاده از آن باید محدود باشد.

کبالت 60 ایزوتوپ مصنوعی کبالت می باشد که منبع مهم آن اشعه گاما می باشد و که برای کاربردهای

رادیوتروپی و ردیابی دارد.

قیمت کبالت 60 در حدود 1 تا 10 دلار است.

نمکهای کبالت برای تولیدات الماس و سرامیکهای با رنگ آبی ثابت ، شیشه ها، سفال، کاشی ها و مینا

کاری استفاده می شود. اجزای اصلی کبالت که باعث رنگ آبی می شوند عبارتند از Sevre , Thenard .

محلول کلرید کبالت برای جوهر سمپاتیک مورد استفاده می گیرد. معمولاً کبالت به صورت کلرید، نیترات،

استات یا نیترات مورد استفاده قرار می گیرد که این ترکیبات برای جاندارانی که کمبود مینرالهای کبالت

را دارند استفاده می شود.

ساختار بلوري عنصر کبالت

اثرات کبالت بر سلامتي انسان

از آنجايي که کبالت به طور گسترده در محيطهاي مختلف وجود دارد، با تنفس هوا، آشاميدن آب و

خوردن غذاهايي که حاوي کبالت هستند، مقداري کبالت وارد بدن انسان ميشود. تماس پوست با

خاک يا آب داراي کبالت نيز راه ديگر ورود کبالت به بدن انسان ميباشد.

کبالت هميشه به آساني در دسترس نميباشد، اما برخي اوقات ذرات کبالت به خاک يا ذرات رسوبي

متصل نميشوند وممکن است که گياهان و جانوران مقدار زيادي کبالت دريافت کنند، و به همين

ترتيب مقدار زيادي کبالت در بدن آنها ذخيره شود.

کبالت براي بدن انسان اهميت زيادي دارد، زيرا بخشي از ويتامين B12 را تشکيل ميدهد. براي برطرف

کردن عارضه کم خوني در زنان باردار از کبالت استفاده ميشود، زيرا کبالت توليد سلولهاي خوني را

تحريک ميکند.

مقدار زياد کبالت براي بدن انسان مضر است. اگر مقدار کبالت در هواي تنفسي از حد مجاز بيشتر باشد،

بر اثر تنفس کبالت مشکلات تنفسي مانند آسم و ذات الريه ايجاد ميشود. اين مسئله اغلب در افرادي

که در محيط کارشان مقدار زيادي کبالت وجود دارد، ديده ميشود.

در صورتيکه گياهان در خاک آلوده به کبالت رشد کنند، ذرات بسيارريز کبالت در اندامهايي از بدن گياه

که مورد استفاده انسان است، مانند ميوه ها و دانه هاي گياه تجمع پيدا ميکند.

خاکهايي که در نزديکي معادن قرار دارند، داراي مقدار زيادي کبالت ميباشند، بنابراين مصرف چنين

گياهاني توسط انسان سبب بروز آسيبهاي فراواني ميشود.

اثرات مصرف غلظت بالاي کبالت عبارت هستند از:

استفراغ و تهوع

مشکلات بينايي

مشکلات قلبي

آسيب به تيروئيد

اشکال ديگري از کبالت که باعث بيماري ميشوند، ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت هستند. ايزوتوپهاي راديواکتيو

کبالت سبب نازايي، ريزش مو، تهوع، خونريزي، کما و حتي مرگ ميشوند. گاهي اوقات پرتوهاي حاصل از

ايزوتوپهاي کبالت براي بيماران سرطاني و براي از بين بردن تومور استفاده ميشود. اين بيماران بر اثر استفاده

از ايزوتوپهاي کبالت عوارضي از قبيل ريزش مو، اسهال و تهوع را تجربه ميکنند.

غبار کبالت باعث بيماريهاي شبيه آسم شده و علائمي مانند سرفه، کوتاه و انقطاع تنفس و تنگي نفس را

از خود نشان ميدهند. اين علائم به تدريج در فرد افزايش مي يابد و مشکلات ديگري مانند بيماريهاي ريوي،

تصلب شرايين، ناتواني دائمي و مرگ را سبب ميشود. اگر فردي در معرض کبالت قرار گيرد، دچار کاهش

وزن، آماس پوست و حساسيت بالاي دستگاه تنفس ميشود. مصرف مقدار اندک عنصر شيميايي کبالت

که در جانوران آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته شده، باعث مرگ 50 درصد جمعيت جانوري ميشود.

اين مقدار در حدود ميلي گرم يا گرم ماده در هر کيلوگرم از وزن جانور ميباشد.

آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC)، کبالت و ترکيبات آن را در گروه 2B طبقه بندي کرده است.

اين بدان معناست که عناصري که در گروه 2B قرار ميگيرند، عناصري هستند که ممکن است براي انسان

سرطانزا باشند.

تاثيرات زيست محيطي کبالت

کبالت عنصري طبيعي است که در هوا، آب، خاک، سنگها، گياهان و جانوران وجود دارد. همچنين کبالت

ميتواند از طريق وزش باد در سطح زمين، وارد هوا يا آب شود، يا از طريق هرزآبهاي شهري که از سنگها

و خاکهاي حاوي کبالت عبور ميکنند، وارد آبهاي سطحي شود.

فعاليتهاي انساني مانند احتراق زغالسنگ، معدنکاري، فرآوري کانسنگهاي حاوي کبالت و توليد و استفاده

از موادشيميايي داراي کبالت باعث ورود مقداري از اين عنصر شيميايي به اتمسفر ميشود.

ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت به طور طبيعي وجود ندارند، اما بر اثر عمليات هسته اي که در کارخانه هاي

انرژي اتمي انجام ميشود، توليد و تشکيل ميگردند.

از آنجاييکه ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت نيمه عمر نسبتاً کوتاهي دارند، خطرناک نميباشند.

زمانيکه کبالت وارد محيط ميشود، بلافاصله از بين نميرود. کبالت ميتواند با ساير ذرات واکنش دهد يا جذب

ساير ذرات شود. اين ذرات عبارت هستند از ذرات خاک يا رسوبات آبي. فقط زماني که شرايط محيط اسيدي

باشد، کبالت ميتواند متحرک باشد. البته در نهايت قسمت اعظم کبالت وارد رسوبات و خاک ميشود.

گياهاني که در خاکهاي با مقدار کم کبالت رشد ميکنند، از کمبود کبالت رنج ميبرند و به تبع آن جانوراني

که از چنين گياهاني تغذيه ميکنند، نيز دچار کمبود کبالت ميشوند.

از طرفي، خاکهايي که در نزديکي معادن کبالت قرار دارند، داراي مقدار زيادي کبالت ميباشند، بنابراين

جانوراني که از گياهان چنين مناطقي تغذيه ميکنند، دچار بيماري ميشوند. کبالت در بافتهاي گياهي و

در بدن جانوراني که از اين گياهان تغذيه ميکنند، تجمع مي يابد. اما کبالت وارد زنجيره غذايي نميشود.

به همين دليل، ميوه ها، سبزيجات، ماهي ها و ساير جانوراني را که مصرف ميکنيم، فاقد مقدار زياد

کبالت هستند.

عنصر کبالت در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کبالت :

عدد اتمی: 27

جرم اتمی:58.9332

نقطه ذوب : C°1495

نقطه جوش : C°2870

شعاع اتمی : Å 1.67

ظرفیت:2و3

رنگ: سفید – نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه:9

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 7.89

شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 74s

شعاع یونی : Å 0.745

الکترونگاتیوی:1.88

حالت اکسیداسیون:2و3

دانسیته: 8.9

گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.19

گرمای تبخیر : Kj/mol 376.5

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000581

گرمای ویژه: J/g Ko 0.42

دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 15

چهارمین انرژی : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Co-56 77.3روز

Co-57 271.8 روز

Co-58 70.9 روز

Co-58m 9.1 ساعت

Co-59 پایدار

Co-60 5.3 سال

Co-60m 10.5 دقیقه

Co-61 1.7 ساعت

اشکال دیگر :

اکسید کبالت CoO و تترا اکسید تری کبالت Co3O4

دی کلرید کبالت CoCl2

منابع :

کانی کبالتیت

کاربرد :

برای تهیه آلیاژها ی سخت به کار می رود همچنین تهیه آهن ربای مغناطیسی و سرامیک و شیشه

و تولید خاصیت مغناطیسی در سنگهای معدنی مورد استفاده قرار می گیرد .

در علم پزشکی برای درمان سرطان استفاده می شود .

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

olarography

AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry

S H i M A · May 20, 2012

رودیم ( Rhodium )

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 دو

شاخه 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.

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 سرطانزا

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.

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 .

S H i M A · May 30, 2012

ایریدیم ( Iridium )

ايريديم عنصری به رنگ سفید خاکستری است .

این عنصر در سال 1804 توسط S.Tenant,.F.Fourcory, L.N.Vauquelin, H.V.Collet-Descoltilsدانشمندان انگلیسی و

فرانسوی کشف گردید . از آن جهت مناسب است كه نمك آن بسيار رنگين مي باشد . ايريديم عنصري سفيد رنگ و

مشابه با پلاتينيم مي باشد اما تفاوتش رنگ زرد آن مي باشد.

اين عنصر بسيار سخت و شكننده بوده بنابراين كار با آن سخت مي باشد.

ايريديم تحت تاثير اسيد و يا aqua regia قرار نميگيرد اما توسط نمك هاي جامد مانند NaCl و يا NaCN آسيب ميپذيرد.

این عنصر از ترکیب پلاتین در تیزاب سلطانی به دست آمد. نام ایریدیم از نمک های خیلی رنگی گرفته شده است.

این فلز از خانواده پلاتین است که رنگ آن شبیه پلاتین سفید کمی مایل به زرد است. ایریدیم فلزی سخت و شکننده

است و برای ماشینهای سخت و کارهای سنگین از این عنصر استفاده می شود.

به علت این که این عنصر دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی است برای ساخت مترهای استاندارد پاریس استفاده

می شود. که این آلیاژی از پلاتین و ایریدیم است این آلیاژ حدود 90 درصد پلاتین و 10 درصد ایریدیم دارد.

ایریدیم با اسیدهای مثل تیزاب سلطانی و سود سوز آور و NaCN واکنش نمی دهد. وزن مخصوص ایریدیم مثل وزن

مخصوص اسمیم است.

ایریدیم به صورت ترکیب در طبیعت یافت نمی شود و معمولاً به صورت آزاد همراه با پلاتین و دیگر فلزات از گروه نهشته

های آبرفتی یافت میشود.

از این عنصر برای ساخت تجهیرات و لوازم آزمایشگاهی مثل بوته و اسباب و لوازمات درجه حرارت بالا کاربرد دارد.

همچنین از این عنصر برای اتصالات الکتریکی استفاده می شود.

قیمت این عنصر حدود 500 دلار در اونس است.

ساختار بلوري عنصر Ir

اثرات ایریدیم بر روی سلامتی

بسیار احتراق پذیر است.

عوارض:

باعث سوزش پوست می شود.

پوست: لمس آن خطر اندکی دارد.

خوردن: باعث سوزش مجاری گوارشی می شود. اما خطر کمی دارد.

تنفس: تماس با آن خطر اندکی دارد.

اثرات زیست محیطی ایریدیم

نباید اجازه داد که این محصول به آب زیرزمینی، توده آب یا شبکه فاضلاب برسد.

عنصر Ir در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ایریدیم

عدد اتمی : 77

جرم اتمی : 192.217

نقطه ذوب : C° 2443

نقطه جوش : C° 4428

شعاع اتمی : Å 1.87

ظرفیت : 4

رنگ : سفید خاکستری

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 9

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 880

شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d7

شعاع یونی: Å 0.625

الکترونگاتیوی : 2.20

حالت اکسیداسیون : 2,3,4,6

دانسیته : 22.4

گرمای فروپاشی : Kj/mol 26.1

گرمای تبخیر : Kj/mol 604

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000507

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 : 15

ششمین انرژی : 2

ایزوتوپ

ایزوتوپ نیمه عمر

Ir-188 1.7 روز

Ir-189 13.2 روز

Ir-190 11.8 روز

Ir-190m 1.2 ساعت

Ir-190m2 3.2 ساعت

Ir-191 پایدار

Ir-192 73.8 روز

Ir-193 پایدار

Ir-193m 10.5 روز

Ir-194 19.3 ساعت

Ir-194m 170.0 روز

اشکال دیگر

اکسید ایریدیم IrO2

کلرید ایریدیم IrCl3

موارد استفاده

وسایل آزمایشگاهی

منابع

سنگریزه های ته نشین شده با پلاتین و نیکل.

_________________________________________

میتریم ( Meitnerium )

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 نبدیل شد. این آزمایش نشان داد که استفاده از روشهای شکافت

مانند روش ساخت هسته های جدید و سنگین، ساده است.

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

بعلت 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 .

S H i M A · Jun 9, 2012

نیکل ( Nickel )

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 سوئدیکشف گردید .

از نظر خواص مغناطیسی و فعالیت شیمیایی شبیه به آهن و کبالت است.کانیهای اصلی نیکل پنتلاندیت ،

پیروتیت (سولفید های نیکل- آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل- منیزیم ) هستند.

نیکل یکی از اجزا اصلی بیشتر شهابسنگها بشمار می آید. شهابسنگهای آهن و سیدریت شامل آلیاژهای

آهن حدود 5 تا 20 درصد نیکل میباشد. نیکل تجاری به فرمهای پنتلاندیت و پیروتیت میباشد 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 میشود.

این عنصر رسانای جریان بر ق است و سطح آن براق و صیقلی می باشد. این عنصراز گروه عناصر آهن و کبالت

میباشد و آلیاژهای آن قیمتهای بالایی دارند.

این عنصر کاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضدزنگ و دیگر آلیاژهای ضدزنگ 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 میشود.

نیکل استفاده های فراوانی برای ساخت سکه ها و فولاد نیکلی برای زره ها و کلید ها کار برددارد 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 میتواند 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 بصورت 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.

اثرات نيکل بر سلامت انسان

مقدار نيکل 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 سايرمحصولات فلزي استفاده

ميشود. حتي از نيکل در جواهرات هم استفاده ميشود.

موادغذايي به طور طبيعي داراي مقداري نيکل هستند. شکلات و چربي ها داراي مقدار بسيارزيادي 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 شُش هاي 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 ازجواهرات)

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 سم شناسي ملي آمريکا (NTP)، نيکل و ترکيبات آن جز عوامل 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 مي باشند. 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 هرز آبها 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 آبهاي زيرزميني شسته ميشود.

شواهد چنداني درباره تاثير نيکل بر ساير موجودات زنده به غير از انسان وجودندارد. 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.

ویژگی‌های کلی

نام, نماد, عدد

نیکل, Ni, 28

تلفظ به انگلیسی

/ˈnɪkəl/

نام گروهی برای عناصر مشابه

فلزات واسطه

گروه، تناوب، بلوک

۱۰, ۴, d

جرم اتمی استاندارد

58.6934(4) g·mol[SUP]−۱[/SUP]

آرایش الکترونی

[Ar] 4s[SUP]1[/SUP] 3d[SUP]9[/SUP]

الکترون به لایه

2, 8, 17, 1 (تصویر)

ویژگی‌های فیزیکی

حالت

جامد

چگالی (نزدیک به r.t.)

8.908 g·cm[SUP]−۳[/SUP]

چگالی مایع در m.p.

7.81 g·cm[SUP]−۳[/SUP]

نقطه ذوب

1728 K, 1455 °C, 2651 °F

نقطه جوش

3186 K, 2913 °C, 5275 °F

گرمای هم‌جوشی

17.48 kJ·mol[SUP]−1[/SUP]

گرمای تبخیر

377.5 kJ·mol[SUP]−1[/SUP]

ظرفیت گرمایی

26.07 J·mol[SUP]−۱[/SUP]·K[SUP]−۱[/SUP]

فشار بخار

فشار (پاسکال)	۱	۱۰	۱۰۰	۱k	۱۰k	۱۰۰k
دما (کلوین)	1783	1950	2154	2410	2741	3184

ویژگی‌های اتمی

وضعیت اکسید شدن

4[SUP][۱][/SUP], 3, 2, 1 [SUP][۲][/SUP], -1
(mildly basic oxide)

الکترونگاتیوی

1.91 (مقیاس پاولینگ)

انرژی‌های یونیزه شدن
(more)

1st: 737.1 kJ·mol[SUP]−1[/SUP]

2nd: 1753.0 kJ·mol[SUP]−1[/SUP]

3rd: 3395 kJ·mol[SUP]−1[/SUP]

شعاع اتمی

124 pm

شعاع کووالانسی

124±4 pm

شعاع واندروالانسی

163 pm

متفرقه

ساختار کریستالی

face-centered cubic

مغناطیس

ferromagnetic

مقاومت الکتریکی

(20 °C) 69.3 nΩ·m

رسانایی گرمایی

(300 K) 90.9 W·m[SUP]−1[/SUP]·K[SUP]−1[/SUP]

انبساط گرمایی

(25 °C) 13.4 µm·m[SUP]−1[/SUP]·K[SUP]−1[/SUP]

سرعت صوت (سیم نازک)

(r.t.) 4900 m·s[SUP]−1[/SUP]

مدول یانگ

200 GPa

مدول شیر

76 GPa

مدول باک

180 GPa

نسبت پواسون

0.31

سختی موس

4.0

سختی ویکر

638 MPa

سختی برینل

700 MPa

عدد کاس

7440-02-0

پایدارترین ایزوتوپ‌ها

iso	NA	نیمه عمر	DM	DE (MeV)	DP
[SUP]58[/SUP]Ni	68.077%	[SUP]58[/SUP]Ni ایزوتوپ پایدار است که 30 نوترون داردs
[SUP]59[/SUP]Ni	trace	76000 y	ε	-	[SUP]59[/SUP]Co
[SUP]60[/SUP]Ni	26.223%	[SUP]60[/SUP]Ni ایزوتوپ پایدار است که 32 نوترون داردs
[SUP]61[/SUP]Ni	1.14%	[SUP]61[/SUP]Ni ایزوتوپ پایدار است که 33 نوترون داردs
[SUP]62[/SUP]Ni	3.634%	[SUP]62[/SUP]Ni ایزوتوپ پایدار است که 34 نوترون داردs
[SUP]63[/SUP]Ni	syn	100.1 y	β[SUP]−[/SUP]	0.0669	[SUP]63[/SUP]Cu
[SUP]64[/SUP]Ni	0.926%	[SUP]64[/SUP]Ni ایزوتوپ پایدار است که 36 نوترون دارد

S H i M A · Jun 11, 2012

پالادیم ( Palladium )

پالادیم عنصری فلزی به رنگ سفید است که در سال1803 توسط William Wollaston دانشمند انگلیسی کشف

گردید.

این عنصر کمترین چگالی و پایین ترین نقطه ذوب را در فلزات گروه پلاتین دارد . در اثر گرما خاصیت رسانایی پیدا

می کند و سرما موجب افزایش سختی و مقاومت می شود . همراه کانیهای پلاتین ، مس ، جیوه یافت میشود.

نام این عنصر از آستروئید پالاس گرفته شده است. پالاس نام یک الهه یونانی است الهه حکمت و فرزانگی.

پالادیم همراه با پلاتین و دیگر فلزات گروه پلاتین در نهشته های پلاسر روسیه و آمریکای جنوبی، آمریکای شمالی،

اتیوپی و استرالیا یافت می شود. این عنصر همچنین در نهشته های مس – نیکل در آفریقای جنوبی و اونتاریو یافت

می شود. پالادیم را میتوان از فلزات گروه پلاتین نیز جدا نمود.

این عنصر به رنگ سفید فولادی است که در مجاورت هوا تیره نمی شود و دارای کمترین چگالی و نقطه ذوب در فلزات

گروه پلاتین است. وقتی که این فلز حرارت داده می شود و سرد می شود نرم و مفتول پذیر می شود و وقتی سرد

می شود میزان مقاومت و سختی آن افزایش پیدا می کند.

پالادیم می تواند با اسید نیتریک و اسید سولفوریک واکنش بدهد. در دمای اتاق این عنصر دارای خصوصیات غیر عادی

مثل جذب بالای هیدروژن است که ترکیبی به نام هیدرید پالادیم را تولید می کند.

پالادیم در گروه فلزات دارای خصوصیت کاتالیزور بالا قرار می گیرد که از این فلز برای واکنشهای هیدروژن دار کردن و

هیدروژن زدایی استفاده می شود. از این فلز و ترکیبات آن برای مصارف جواهرات نیز استفاده می شود. طلای سفید

ترکیبی از طلا است که بی رنگ شده و این بی رنگی توسط افزایش عنصر پالادیم صورت می گیرد. پالادیم مثل طلا

چکش خوار است و می تواند به صورت صفحات نازک نیز در بیاید. این فلز در دندانسازی، ساخت ساعت، تجهیزات

مربروط به جراحیهای پزشکی و اتصالات الکتریکی کاربرد دارد.

قیمت یک اونس از این فلز 150 دلار است.

ساختار بلوري عنصر پالاديوم

اثرات پالادیم بر روی سلامتی

پالادیم باعث سوزش پوست، چشم یا مجاری تنفسی و حساسیت پوست می شود و مایع آن باعث سوختگی پوست

و چشم می شود. اگر پالادیم بلعیده شود، باید آب، شیر و غیره به شخص داد. در صورت تماس با پالادیم، چشمها یا

پوست را با آب بشویید. معمولا مردم به ندرت با ترکیبات پالادیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات پالادیم سمیت بالایی

دارند و سرطان زا هستند. کلرید پالادیم سمی است و اگر بلعیده شود یا از طریق پوست جذب شود، مضر است. در

جانوران آزمایشگاهی کلرید پالادیم باعث آسیب مغز استخوان، کبد و کلیه شده است. پالادیم سوزش آور است. اما

کلرید پالادیم به میزان 0.065 گرم در روز (حدود 1 mg kg-1) در درمان سل موثر است بدون این که عوارض بدی ایجاد

کند.

اثرات زیست محیطی پالادیم

بدون مجوز دولتی ، اجازه انتشار این ماده در محیط زیست داده نمی شود.

عنصر پالاديوم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پالادیم :

عدد اتمی: 46

جرم اتمی: 106.4

نقطه ذوب : C° 1554.9

نقطه جوش : C° 2963

شعاع اتمی : 138 pm

ظرفیت: 1

رنگ: سفید نقره ای متالیک

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 10

انرژی یونیزاسیون : 804.4 Kj/mol

شکل الکترونی: 4d10

شعاع یونی : Å 0.86

الکترونگاتیوی: 2.20

حالت اکسیداسیون: ±1

دانسیته: 12.033

گرمای فروپاشی : Kj/mol 17.06

گرمای تبخیر : Kj/mol 357

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000105

گرمای ویژه: J/g Ko 0.24

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 : 0

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Pd-102 پایدار

Pd-103 16.99 روز

Pd-104 پایدار

Pd-105 پایدار

Pd-106 پایدار

Pd-107 6500000.0 سال

Pd-108 پایدار

Pd-109 13.5 ساعت

Pd-110 پایدار

اشکال دیگر :

هیدرید پالادیم PdHx x<1 non-stoich

اکسید پالادیم PdO

کلرید پالادیم PdCl2

منابع :

سنگ معدن پلاتین ، نیکل ، مس و جیوه

کاربرد :

در آلیاژهای مورد استفاده در تجهیزات ارتباطی الکتریکی و رله های الکتریکی به کار می رود . به عنوان کاتالیزور

برای پر شدگی شکستگیهای نفتی به کار می رود . در جواهر سازی از ترکیب طلا و طلای سفید بوجود می آید.

همچنین از این عنصر در کلید استارت هواپیما استفاده می شود .

S H i M A · Jun 11, 2012

پلاتین ( Platinum )

پلاتینیم فلز خاکستری براق و زمانی که خالص باشد ، نرم و قابل انعطاف و هادی است

.ساختار پلاتین کوبیک میباشد.

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.

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.

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 .

S H i M A · Jun 17, 2012

مس ( Copper )

مس عنصری جامد ، غیر قابل احتراق و به صورت خالص در طبیعت وجود دارد . مس معمولاً در کانی هایی مانند

آزوریت ، مالکالیت ، بورنیت و کالکوپریت وجود دارد .

مس عنصی سودمند و مفید از لحاظ تجاری محسوب می شود . ترکیبات مس به رنگ سبز – آبی است . اولین

عنصر شناخته شده است و دارای دو ایزوتوپ است .

عنصر مس از 11000 سال پیش وجود داشته است. کشور قبرس کشوری است که نام مس از آن گرفته شده

است.

روشهای استحصال و فرآوری مس نسبتاً آسان است و در حدود 7000 سال پیش مردم به روشهای استخراج

مس پی بردند و مس را اکتشاف می کردند.

مس خالص به رنگ مایل به قرمز است و دارای جلای فلزی است. این عنصر چکش خوار با قابلیت مفتول شدن،

رسانای خوب جریان الکتریسته و برق است . دومین عنصر رسانا بعد از نقره می باشد که از نقره به علت گرانی

در سیمها استفاده نمی کنند.

نهشته ها و معادن مهم مس در کشورهای آمریکا، شیلی، زامبیا، زئیر، پرو و کانادا وجود دارد. ترکیبات مهم مس

شامل سولفیدها، اکسیدها و کربناتها است. مس از روشهای ذوب کردن و لیچینگ و الکترولیز تولید می شود.

مس در صنایع زیادی کاربرد دارد. مس در صنایع ساخت آلیاژهای آهن برنز و برنج نقش مهمی دارد. تمام سکه های

ساخته شده در کشور آمریکا از آلیاژهای مس هستند و فلز اسلحه های جنگی نیز مسی است. مس کاربرد

زیادی در سموم کشاورزی وهای جلبک دار کاربرد دارد. ترکیبات مس مثل محصول فهلینگ کاربردهای وسیعی در

تستهای آنالیزهای شیمیایی برای شکر دارد. مس با خلوص خیلی بالا در امر تجارت مورد استفاده قرار می گیرد.

به علت اینکه این عنصر در برابر هوا و رطوبت و آب مقاوم است از این عنصر در تهیه سکه ها استفاده می شود.

برنز اولین آلیاژ مس است که اختراع شد که این ترکیب مخلوطی از مس و 25 درصد قلع است. در قدیم مردم از

برنز برای ابزار و آلات جنگی و صندوقهای فلزی و گیاهان آرایشی استفاده می شود.

برنج ترکیبی از مس و بین 5 تا 45 درصد روی است که از این آلیاژ از 2500 سال پیش استفاده می شده است.

اولین بار ورمی ها از برنج برای ساخت سکه و ظروف مسی مثل و کتری استفاده می کردند. امروزه از برنج برای

ابزار و الات موسیقی ، ساخت پیچ و دیگر تجهیزات مقاوم در برابر پوسیدگی استفاده می شود.

ساختا بلوري عنصر مس

اثرات مس بر روی سلامتی

مس يکي از عناصر رايج در طبيعت است که بر اثر پديده هاي طبيعي در محيط زيست به مقدار فراوان يافت ميشود.

انسان از مس بسيار استفاده ميکند. به عنوان مثال، از مس در صنعت و کشارزي استفاده ميشود. توليد مس طي

دهه هاي اخير صورت گرفته و کيفيت مس در حال حاضر در مقايسه با گذشته بهبود يافته است.

مس در انواع مختلف غذاها، آب آشاميدني و هوا وجود دارد. به همين دليل روزانه ما مقدار قابل توجهي مس از طريق

خوردن، آشاميدن و نفس کشيدن دريافت ميکنيم.

جذب مس براي بدن انسان حياتي است. زيرا مس جز عناصر کميابي که بدن انسان به آن نياز دارد.اگرچه بدن انسان

ميتواند مقدار زياد مس را تحمل کند، اما مقدار زياد آن براي سلامت انسان ضرر دارد.

بسياري از ترکيبات مس در رسوبات يا ذرات خاک ته نشين شده يا به اين ذرات ميچسبند. ترکيبات قابل حل مس ممکن

است براي سلامت انسان مضر باشند. معمولاً پس از فعاليتهاي کشاورزي ترکيبات محلول در آب مس، در محيط آزاد

می شوند.

مقدار مس موجو در هوا بسيار کم است، بنابراين تنفس مس خيلي ناچيز است. اما افرادي که در نزديکي مناطقي که

به ذوب و فرآوري مس ميپردازند، زندگي ميکنند، ممکن است مقدار بيشتري مس در مقايسه با افراد عادي دريافت و

استنشاق نمايند.

در لوله کشي برخي از منازل از لوله هاي مسي استفاده ميشود. افرادي که در چنين خانه هايي زندگي ميکنند، نيز

مقدار مس بيشتري در مقايسه با افراد عادي مصرف ميکنند.

زيرا ممکن لوله ها با گذشت زمان پوسيده شوند و مقداري از مس وارد آب آشاميدني شود.

معمولا ما انسانها در معرض مس قرار داریم. در محیط کار، انتشارمس منجر به ایجاد عوارض آنفولانزا مانندی می شود

که به نام تب فلز شناخته می شود. این عوارض بعد از دو روز ار بین می رود و در اثرحساسیت بیش از اندازه ایجاد می

شود.

قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مس،باعث آبریزش بینی، دهان و چشم،سردرد، دل درد،سرگیجه و اسهال و استفراغ

می شود. جذب مقدار زیادی مس باعث آسیب کبد و کلیه و حتی مرگ می شود. اما سرطان زایی مس هنوز اثبات

نشده است.

در بسیاری از مقالات علمی، رابطه میان قرار گرفتن در معرض غلظت بالای مس برای مدت طولانی و کاهش هوش در

نوجوانان مشخص شده است. ارتباط آن با ایحاد سرطان در انسان مورد بررسی است.

قرار گرفتن در معرض دود و غبارمس هم موجب تب بخارفلزمی شود و که این بیماری در غشای مخاطی بینی را تغییر

داده و تضعیف می کند.

در بیماری ویلسون،سمیت مس باعث سیروز هپاتیتی، آسیب مغز،بیماریهای کلیوی و رسوبگذاری مس در قرنیه میشود.

اثرات زیست محیطی مس

تولید جهانی مس هنوز هم بالاست. این بدان معناست که میزان مس موجود در محیط زیست روبه روز کمتر می شود.

به علت انتشار آبهای آلوده به مس، درکناره رودخانه ها گل و لای آلوده به مس نهشته می شود. مس، در اثر احتراق

سوختهای فسیلی وارد هوا می شود. این مس، قبل از این که به واسطه بارش باران ته نشست کند ، مدتی طولانی

در هوا باقی می ماند. بنابراین میزان آن در خاک کاهش می یابد. در نتیجه بعد از ته نشست مس موجود در هوا، خاک

حاوی مقدار زیادی مس خواهد بود.

مس هم از طریق منابع طبیعی و هم در اثرفعالیتهای بشری، در محیط پراکنده می شود. از جمله منابع طبیعی آن،

گرد و غبار حاصل از باد، گیاهان فاسد شده، آتش سوزی جنگلها و قطرات دریا می باشد. تنها تعداد اندکی از فعالیت

های بشری که باعث انتشار مس می شوند، نامگذاری شده اند. عوامل دیگر انتشار مس، فالیتهای معدنی، تولید

فلز، تولید چوب و تولید کودهای فسفاته است.

چون مس هم به صورت طبیعی و هم در اثر فعالیتهای بشری در محیط انتشار می یابد، در طبیعت بسیار پراکنده است.

مس عموما در نزدیکی معدنها ،مکانهای صنعتی و محل دفع زباله ها یافت می شود.

هنگامی که مس در خاک نباشد، به مواد آلی و کانیها متصل می شود. در نتیجه بعد از انتشار خیلی از محل دور نمی

شود و به سختی وارد آب زیرزمینی می شود. در آب سطحی، مس می تواند به صورت معلق روی ذرات گل و لای یا

به صورت یون آزاد، مسافتی طولانی را طی کند.

مس در محیط زیست تجزیه نمی شود و به همین علت وقتی در خاک باشد ،در گیاهان و جانوران تجمع می یابد. در

خاکهای غنی از مس تعداد محدودی از گیاهان شانس بقا دارند. به همین علت است که در نزدیکی کارخانجات مس،

پوشش گیاهی زیادی وجود ندارد. به خاطر اثرات مس بر گیاهان، بسته به اسیدیته خاک و میزان مواد آلی، این عنصر

تهدیدی جدی برای مزارع محسوب می شود. با وجود این هنوز هم کودهای مس دار مورد استفاده قرار می گیرد.

مس می تواند فعالیت های خاک را مختل کند زیرا روی فعالیت میکروارگانیسمها و کرمهای خاکی اثرات منفی دارد.

به خاطر وجود مس، تجزیه مواد آلی به شدت کند می شود.

هنگامی که مزارع با مس آلوده شوند، جانوران غلظت بالاتری از مس را جذب می کنند که به سلامت آنها آسیب می

رساند. معمولا گوسفندها از سمیت مس، بیشترین صدمه را می بینند زیرا در گوسفندها، اثرات مس در غلظت های

بسیار پایین هم نمود می یابد.

عنصر مس در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مس :

عدد اتمی: 29

جرم اتمی:63.546

نقطه ذوب : C°1084

نقطه جوش : C°2567

شعاع اتمی : Å 1.57

ظرفیت: 2و1

رنگ: سبز – آبی

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 11

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.726

شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 94s

شعاع یونی : Å 0.73

الکترونگاتیوی:1.9

حالت اکسیداسیون:2و1

دانسیته: 8.96

گرمای فروپاشی : Kj/mol 13.05

گرمای تبخیر : Kj/mol 300.3

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000168

گرمای ویژه: J/g Ko 0.38

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 : 1

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Cu-61 3.4 ساعت

Cu-62 9.7 دقیقه

Cu-63 پایدار

Cu-64 12.7 ساعت

Cu-65 پایدار

Cu-67 2.6 روز

اشکال دیگر :

هیدرید مس CuH

دی اکسید مس Cu2O و اکسید مس CuO

دی کلرید مس CuCl2 و کلرید مس CuCl

منابع :

سنگ مس ، کانی کولین ، کانی کالکوسیت و کانی پریت

کاربرد :

اغلب در رساناهای الکتریکی استفاده می شود و در آلیاژ کاری ، جواهر سازی ، مجسمه های برنزی و تهیه

سکه نیز استفاده می شود . همچنین در ساخت رشته سیم الکتریکی و لوله کشی ساختمان نیز بکار می رود .

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography

XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry

ES:Emission Spectrography

COL: Colorimetry

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry

POL

olarography

S H i M A · Jun 17, 2012

نقره ( Silver )

نقره عنصری فلزی به رنگ نقره ای می باشد که تقریباً کمیاب و گران قیمت می باشد. در آب و هوای خالص پایدار است

ولی در معرض ازن ، سولفید هیدروژن و هوای دارای سولفور کدر می شود .نقره خالص بالاترین هدایت الکتریکی و گرمای

و پایین ترین مقاومت را در بین تمام فلزات دارد . در سنگ معدنهای دارای آرژنتیت ، سرب ، سرب و رو ی ، مس و طلا یافت

می شود .

نقره از زمانهای خیلی قدیم شناخته شده بود.این عنصر اولین بار از سرباره های آتشفشانی در آسیای صغیر و در دریای

اژه پیدا شد.

این آثار نشان می دهد که 3000 سال قبل از میلاد مسیح انسانهای توانایی این را داشتند که نقره را از سرب جدا کنند.

نقره هم به صورت آزاد در طبیعت وجود دارد و هم به صورت ترکیب در کانی آرژنیت Ag2S و ترکیبات نقره با عناصر مختلف

انجام می شود مثل کلرید نقره، سرب ، سرب – روی، مس ، طلا و نهشته های نیکل – مس که منبع اصلی نقره هستند.

معادن بزرگ نقره در کشورهای مکزیک، کانادا، پرو، آمریکا یافت می شود و مهمترین معدن نقره جهان در نیمکره غربی جهان

وجود دارد.

نقره از خالص کردن و پالایش الکتریکی مس به دست می آید. نقره برای کاربردهای تجاری دارای خلوص 99.9 درصد است.

نقره خالص دارای درخشندگی بالاو فلزی براق است. سختی آن از طلا پایینتر است و دارای مفتول پذیری و چکش خواری

بالایی بعد از طلا و پالادیم است. نقره خالص دارای خصوصیت رسانایی بالای جریان برق و الکتریسیته در بین تمام فلزات

است و مقاومت کنتاکت الکتریکی آن پایین می باشد.

نقره استرلینگ برای استفاده در جواهر سازی، ظروف نقره و نقره آلات کاربرد دارد. این نوع نقره دارای 92.5 درصد نقره

است و باقیمانده آن مس یا فلزات دیگر است. بیشترین کاربرد نقره در عکاسی است که حدود 30 درصد از مصرف صنعتی

نقره آمریکا در بخش عکاسی می باشد. از ترکیبات در دندانسازی نیز استفاده می شود. از نقره برای ساخت آلیاژهای

لحیم کاری و لحیم کاری برنجی ، اتصالات الکتریکی و از نقره – روی و نقره- کادمیم ظرفیت بالا برای باتریها استفاده می

شود. از رنگهای حاصل ازنقره برای ساخت جوهر چاپ استفاده می شود . از این فلز در آیینه کاری و شیشه سازی ،

رسوبگیری الکتروشیمیایی استفاده می شود . نقره تازه دارای انکسار بالای نور و درخشندگی بالا است ولی بسرعت

درخشندگی خود را از دست می دهد و تیره می شود.

توانایی انعکاس اشعه ماورای بنفش را ندارد. نقره منفجر شونده دارای قدرت انفجار بالاست. از یدید نقره برای لقاح ابرها

در تولید باران استفاده می شود. کلرید نقره دارای خصوصیت نوری بالا ست که می تواند برای ساخت مواد شفاف مورد

استفاده قرار گیرد همچنین در سیمان برای ساخت شیشه از نقره اسفاده می شود. از نیترات نقره که یکی از مهمترین

ترکیبات نقره است به طور گسترده در صنعت عکاسی استفاده می شود. نقره دارای صدها کاربرد مهم در صنایع مختلف

در جهان می باشد.

نقره به خودی خود سمی نیست ولی ترکیبات نمک آن دارای خاصیت مسی هستند.

پرتودهی نقره در هوا از 0.01 mg/m3 تجاوز نمی کند. دستگاه گردش خون می تواند ترکیبات نقره را جذب کند و باعث

تحلیل بافتهای بدن انسان شود . که در این صورت پوست به رنگ خاکستری در می آید و به غشا مخاطی آسیب میرسد.

در ژانویه سال 1990 قیمت نقره حدود 5.25 دلار در یک اونس داد و ستد شد . قیمت نقره در بازار دارای نوسان می باشد.

ساختار بلوري عنصر نقره

اثرات نقره بر روی سلامتی

نمکهای محلول نقره به ویژه AgNO3، با غلظت بیش از 2 گرم (0.070 اوز) کشنده هستند. ترکیبات نقره به آهستگی

توسط بافتهای بدن جذب می شوند و پیگمانهایی آبی یا سیاه در پوست ایجاد می کنند.

تماس با چشم: اگر مایع آن در تماس با چشم قرار گیرد، باعث آسیب شدید قرنیه می شود.

تماس با پوست: باعث سوزش پوست می شود. تماس مداوم با پوست باعث ایجاد آلرژی می شود. خطزات تنفس: قرار

گرفتن در معرض بخار نقره با غلظت بالا باعث سرگیجه، مشکلات تنفسی، سردرد یا سوزش مجاری تنفسی می شود.

غلظت بسیار بالای آن باعث خواب آلودگی، گیج خوردن، گیجی، بیهوشی، کما و در نهایت مرگ می شود.

مایع یا بخار آن باعث سوزش پوست، چشم، گلو یا ریه می شود. استفاده غلط از آن و تنفس مقداری از این محصول، زیان

آور یا کشنده است.

خطرات خوردن: نسبتا سمی است. باعث اختلالات معده، حالت تهوع، استفراغ، اسهال و خواب آلودگی می شود. اگر

این ماده بلعیده شود، به ششها آسپیره می شود یا اگر استفراغ رخ دهد، باعث پنومونیتیس شیمیایی می شود که

کشنده است.

اندامهای هدف: قرار گرفتن در معرض این ماده یا ترکیبی از آن، بر روی جانوران آزمایشگاهی اثرات زیر را داشته است:

-آسیب کلیه
-آسیب چشم
-آُسیب شش
-آُسیب کبد
-آنمی
-آسیب مغز

قرار گرفتن در معرض این ماده یا ترکیبی از آن در انسان اثرات زیر را به دنبال دارد:

-ناهنجاریهای قلب

-اگر انسان دائما یا برای مدتی طولانی در معرض این ماده قرار داشته باشد، باعث آسیب مغز و صدمه سیستم عصبی

می شود.

-تنفس مداوم یا تماس مداوم اتیل کتون با دست احتمال تشکیل نوروتوکسینهایی مانند هگزان را افزایش می دهد به

ویژه اگر این تماس همزمان باشد.

اثرات زیست محیطی نقره

به طور کلی یون نقره، تحت شرایطی که غلظت یون نقره موجود در آب کم است، برای جانداران آبزی آب شیرین سمیت

زیادی ندارد و pH آب، سختی، سولفیدها و بارهای محلول و آلی را افزایش می دهد.

یون نقره برای جانداران بسیار سمی است. یون آزاد نقره با غلظت 1–5 µg/litre برای گونه های گیاهی آبزی و حساس،

بی مهرگان و ماهیان استخوانی مضر است واگر غلظت آن 0.17 µg/litre باشد رشد ماهی قزل آلا را با مشکل مواجه

می کند . غلظت 0.3–0.6 µg/litre. آن ، برای گونه های فیتوپلانکتون کشنده است.

عنصر نقره 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 نقره :

عدد اتمی: 47

جرم اتمی: 107.868

نقطه ذوب : C° 961.78

نقطه جوش : C° 2162

شعاع اتمی : Å: 1.75

ظرفیت: 1

رنگ: نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 11

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 731.0

شکل الکترونی: 5s14d10

شعاع یونی : Å 1.26

الکترونگاتیوی: 1.93

حالت اکسیداسیون: 1

دانسیته: 10.490

گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.3

گرمای تبخیر : Kj/mol 250.58

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000159

گرمای ویژه: J/g Ko 0.235

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 : 1

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ag-105 41.3 روز

Ag-105m 7.2 دقیقه

Ag-106m 8.4 روز

Ag-107 پایدار

Ag-108 2.4 دقیقه

Ag-108m 130.0 سال

Ag-109 پایدار

Ag-109m 39.8 ثانیه

Ag-110 24.6 ثانیه

اشکال دیگر :

اکسید نقره Ag2O

کلرید نقره AgCl

منابع :

سنگ معدن آرژنتیت

کاربرد :

از ترکیب با ید برای ایجاد ابر مصنوعی به کار می رود . در جواهر سازی، سکه سازی ، فیلمهای فتو گرافیک ، کاغذهای

الکترونیکی ، آئینه و باتری استفاده می شو

kompot · Jun 18, 2012

[h=1]جدول تناوبی عناصر (مندلیف)[/h]

S H i M A · Jun 18, 2012

طلا ( Gold )

طلا يك عنصر فلزي با ساختار کوبیک بوده كه از اول طلايي رنگ بوده ولي هنگام بريده شدن سياه و يا بنفش مي شود.

طلا شكننده ترين عنصر مي باشد. همچنين بسيار سست بوده و به منظور استحكام بيشتر به صورت آلياژ در مي آيد.

اين عنصر هدايت كننده خوب دما و الكتريسته مي باشد .

طلا معمولاً در رگه های پوسته زمین همراه با کانی های مس و یا به صورت آزاد وجود دارد .

معمول ترين تركيبات طلا عبارتند از (AuCl3) و (HAuCl4) . مخلوطي از يك قسمت نيتريك و سه قسمت اسيد هيدروكلريك

aqua regia نام دارد كه طلا را در خود حل مي كند.65% طلاي جهان از آفريقا به دست مي آيد .

این عنصر از گذشته های بسیار دور شناخته شده بود طلا در طبیعت به صورت آزاد یافت می شود .

این عنصر به طور گسترده در طبیعت پخش شده است و در بیشتر مواقع همراه با کوارتز و پیریت یافت می شود.

طلا به صورت رگه ای و نهشته های آبرفتی و به صورت جدا از سنگها و دیگر کانیها در معدن کاری استفاده می شود. حدود

دو سوم تولیدت دنیا در کشور آفریقای جنوبی و حدود دو سوم از کل تولیدات آمریکا در ایالات داکوتای جنوبی و نوادا تولید می

شود. این عنصر از معادن طلا توسط فرایندهای سیانوراسیون ،آمالگاماسیون و ذوب استحصال می شود. این عنصر همچنین

توسط الکترولیز نیز استحصال می شود. میزان طلا در آب دریا حدود 0.1 تا 2 میلی گرم در تن است که این رقم بستگی به

نوع طلا نیز دارد. هنوز روشی برای اینکه طلا را از آب دریا استخراج کنند وجود ندارد.

بدون شک طلا یکی از زیباترین عنصر در طبیعت در بین عناصر دیگر است. این عنصر دارای جلای فلزی است و وقتی به صورت

توده ای باشد دارای رنگ زرد می باشد. اما وقتی به صورت رگه نازک باشد به رنگهای سیاه، سرخ و ارغوانی نیز دیده میشود.

از این عنصر برای ضرب سکه و سیستمهای پولی استاندارد در بیشتر کشورها استفاده می شود. از این عنصر برای زیور آلات،

صنایع دندانسازی و آبکاری فلزات نیز استفاده می شود. از این عنصر به عنوان پوشش برای ماهواره ها و به عنوان بازتابنده

خوب اشعه مادون قرمز استفاده می شود.

طلا جز عناصر گرانبها است که مقیاس اندازه گیری آن اونس است. وقتی این عنصر به صورت آلیاژ درمی آید با مقیاس وزنی

قیرات اندازه گیری می شود.

بیشترین ترکیبات عمومی طلا شامل اسید کلرید طلا و اسید کلروائوروئیک است که در صنعت عکسبرداری ازآن استفاده

می شود. طلا دارای 18 ایزوتوپ است. طلای 198 با نیمه عمر 2.7 روز برای درمان سرطان و بیماری های گوناگون کاربرد

دارد.

طلایی که در بازار استفاده می شود بای تجارت خلوص برابربا 99.999 درصد است. چگالی نسبی طلا بستگی به درجه

حرارت آن دارد.

ساختار بلوري عنصر Au

اثرات طلا بر روی سلامتی

تنفس: اگر استنشاق آن طولانی مدت باشد، باعث سوزش می شود.

خوردن: هیچ اثر منفی تا کنون گزارش نشده است.

پوست: ممکن است باعث سوزش و یا واکنشهای آلرژیک شود.

چشم: ممکن است باعث سوزش شود.

اثرات زیست محیطی طلا

سمیت طلا ارزیابی نشده است. اما تجزیه زیستی طلا در حالت هوازی بسیار ضعیف است و اثرات زیست محیطی آن هنوز

ثابت نشده است. از آنجایی که طلا نامحلول است، تجمع زیستی اندکی دارد.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر طلا :

عدد اتمی : 79

جرم اتمی : 196.96655

نقطه ذوب: C° 1064.18

نقطه جوش: C° 2856

شعاع اتمی : Å 1.79

ظرفیت : 1

رنگ : طلایی

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 11

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 890.1

شکل الکترونی : 4f14 5d10 6s1[Xe ]

شعاع یونی : Å 0.85

الکترونگاتیوی: 2.54

حالت اکسیداسیون: 3, 1

دانسیته : 19.300

گرمای فروپاشی : Kj/mol 12.55

گرمای تبخیر : Kj/mol 334.4

مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0000000221

گرمای ویژه: J/g Ko 0.128

دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 1

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Au-194 1.6 روز

Au-195 186.1 روز

Au-195m 30.5 ثانیه

Au-196 6.2 روز

Au-197 پایدار

Au-198 2.7 روز

Au-199 3.14 روز

اشکال دیگر :

اکسید طلا Au2O3

کلرید طلا AuCl و تری کلرید طلا AuCl3

منابع :

پوسته زمین ، سنگ معدن مس و طلا

کاربرد :

به دلیل نرم بودن و چکش خواری زیاد در صنعت الکترونیک ، جواهر سازی ، دندانسازی ، تاج سر و ساخت سکه به کار

می رود .

S H i M A · Jun 18, 2012

روی ( Zinc )

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 میشود سپس با زغال تا دمای C°1200 حرارت داده میشود.

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 میشود.

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 قالبگیری

سرامیک و سیمان مورد استفاده قرار می گیرد.

روی همچنین برای آبکاری دادن فلزاتی مثل آهن برا ی جلوگیری از خوردگی استفاده میشود. 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 میگیرد.

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 میتواند

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 میرساند 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 میشود.

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 میشود. 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 میشود

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

olarography

S H i M A · Jun 23, 2012

کادمیوم ( Cadmium )

کادمیوم عنصری فلزی نرم به رنگ سفید مایل به آبی است که براحتی با چاقو بریده می شود .این عنصر در سال 1817

توسط Fredrich Stromeyer دانشمند آلمانی کشف گردید . در بسیاری از موارد مانند روی عمل می کند. این عنصر به

عنوان محصول فرعی از تسویه روی بدست می آید . کادمیوم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند .

Stromeyer این عنصر را به صورت ناخالص از کربنات روی به دست آورد. کادمیوم در مقیاس کوچک در نهشته های روی

مثل سولفات روی ZnS یافت می شود. سولفید کادمیوم تنها کانی است که کادمیوم از آن به دست می آید.

بیشتر کادمیوم تولید شده از نهشته های سرب و روی و مس است. بیشتر خصوصیات این عنصر شبیه روی است. در

سال 1927 کنفرانس بین المللی وزن و اندازه گیری میزان طیف خطی کادمیوم را 164.13 طول موج اعلام کرد.

کادمیوم یکی از عناصر دارای نقطه ذوب پایین در آلیاژها به شمار می رود. از این عنصر برای آبکاری الکتریکی استفاده

می شود که در این روش حدود 60 درصد کادمیوم استفاده می شود. همچنین از این عنصر برای لحیم کاری و پیلهای

استاندارد E.M.F، باتری های نیکل – کادمیوم و کنترل شکافت هسته ای استفاده می شود.

ترکیبات کادمیوم در فسفرهای تلویزیون های رنگی و سیاه سفید و فسفرهای سبز و آبی برای تیوپهای تلویزیون رنگی

کاربرد دارد. از ترکیب سولفید کادمیوم برای ساخت رنگدانه زرد استفاده می شود. کادمیوم و ترکیبات محلول آن سمی

هستند.

قیمت کادمیوم با خلوص بالا در بازار 12 دلار در یک پوند است.

به علت خصوصیات سمی که این عنصر دارد کارگران معدن در معرض گاز خطرناک قرار دارند. در موقع لحیم کاری نقره

به علت اینکه دارای مقداری کادمیوم است باید دقت لازم را به عمل آورد تا با پوست دست نباید برخورد داشته باشد.

پرتودهی کادمیوم از 0.01 mg/m3 تجاوز نمی کند. پرتودهی گاز اکسید کادمیوم از 0.05 mg/m3 تجاوز نمی کند. و

ماکزیمم غلظت آن نباید از 0.05 mg/m3 تجاوز کند.

ساختار بلوري عنصر کاديوم

اثرات کادمیوم بر روی سلامتی

کادمیوم در پوسته زمین یافت می شود و معمولا در ترکیب با روی یافت می شود. به علاوه کادمیوم در صنعت به عنوان

محصول فرعی و اجتناب ناپذیر دراستخراج روی، سرب و مس می باشد. بعد از کاربرد، کادمیوم وارد محیط زیست و

عمدتا زمین می شود. زیرا در کودها و آفت کشها به کار می رود.

کادمیوم عمدتا از راه غذا وارد بدن انسان می شود. غذاهایی که میزان کادمیوم موجود در آنها بالاست، باعث میشوند

که غلظت کادمیوم در بدن انسان به شدت افزایش یابد. از جمله این غذاها، جگر، قارچ، صدف، صدفهای رودخانه ای،

پودر کاکائو و جلبک دریایی خشک شده هستند.

سیگار کشیدن هم باعث می شود که میزان کادمیوم در بدن انسان افزایش یابد. دود توتون، کادمیوم را وارد ریه میکند.

خون این کادمیوم را در بقیه بدن به گردش در می آورد و اثرات آن را در بدن افزایش می دهد.

در سایر موارد افزایش میزان کادمیوم در افرادی رخ می دهد که در نزدیکی محل دفع زباله های خطرناک و یا در نزدیکی

کارخانه هایی زندگی می کنند که کادمیوم را وارد هوا می کنند و در افرادی رخ می دهد که در صنعت تصفیه فلز کار

می کنند. تنفس کادمیوم به ریه آسیب شدیدی وارد می کند و حتی ممکن است باعث مرگ شود.

کادمیوم در ابتدا توسط خون به کبد می رود. در کبد کادمیوم به پروتئین ها متصل می شود و کمپلکسی را تشکیل

می دهد که به کلیه می رود. کادمیوم در کلیه تجمع می یابد و باعث اختلال فرآیند تصفیه می شود. این امر باعث دفع

پروتئینهای ضروری و قند از بدن می شود و به کلیه آسیب می رساند. دفع کادمیوم تجمع یافته در کلیه مدتی طولانی

طول می کشد.

عوارض دیگری که توسط کادمیوم ایجاد می شود عبارتند از:

-اسهال، شکم درد و استفراغ شدید

-شکستگی استخوان

-عقیم شدن و نازایی

-آسیب سیستم عصبی مرکزی

-آسیب سیستم ایمنی

-ناهنجاریهای روانی

-آسیب احتمالی DNA یا سرطان

اثرات زیست محیطی کادمیوم

به طور طبیعی سالانه مقدار بسیار زیادی کادمیوم، حدود 25000 تن در سال، وارد محیط زیست می شود. حدود نیمی از

این کادمیوم از طریق هوازدگی سنگها وارد رودخانه ها می شود و بخشی از کادمیوم از طریق آتش سوزیهای جنگل و

آتشفشانها وارد هوا می شود. بقیه کادمیوم از طریق فعالیتهای بشری مانند کارهای صنعتی وارد بشر می شود.

کادمیوم موجود در شیرابه زباله های صنعتی وارد خاک می شود. عامل ایجاد این شیرابه ها، تولید روی، کانسار فسفات

و کود بیوشیمیایی است. شیرابه های حاوی کادمیوم از طریق سوزاندن زباله و سوختهای فسیلی وارد هوا هم میشود.

به خاطر قوانین جدید، در حال حاضر تنها مقدار اندکی کادمیوم از طریق زباله های خانگی یا صنعتی وارد آب می شود.

یکی دیگر از منابع اصلی منتشر کننده کادمیوم تولید کودهای فسفاته مصنوعی است. بعد از این که این کود در مزارع

مورد استفاده قرار گرفت، بخشی از کادمیوم وارد خاک می شود و بقیه آن، در حین انهدام زباله های حاصل از تولید

کود توسط شرکتهای تولید کننده، وارد آبهای سطحی می شود.

وقتی کادمیوم توسط گل و لای جذب شود، می تواند مسافت زیادی را طی کند. این گل و لای حاوی کادمیوم آبهای

سطحی را هم مانند خاک آلوده می کنند.

کادمیوم جذب مواد آلی موجود در خاک می شود. وقتی در خاک کادمیوم وجود داشته باشد، بسیار خطرناک است و جذب

آن از طریق غذا افزایش می یابد. در خاکهای اسیدی، گیاهان کادمیوم بیشتری را جذب می کنند. در نتیجه زندگی و بقای

جانورانی که از این گیاهان تغذیه می کنند به خطر می افتد. به همین علت میزان کادمیوم در کلیه گاوها افزایش می یابد.

کرمهای خاکی و دیگر ارکانیسمهای خاک به سم کادمیوم بسیار حساسند. غلظت بسیار کم این ماده هم آنها را از بین

می برد و در نتیجه ساختار خاک تغییر می کند.

هنگامی که غلظت کادمیوم در خاک بالا باشد، فرآیندهایی که میکروارگانیسمها در خاک انجام می هند، مختل می شود

و کل اکوسیستم خاک در معرض خطر قرار می گیرد.

در اکوسیستمهای آبی، کادمیوم در صدفهای رودخانه ای، صدفها، میگوها، خرچنگها و ماهی ها تجمع می یابد. حساسیت

جانداران مختلف آبزی نسبت به کادمیوم متفاوت است. جانداران آب شور نسبت به سم کادمیوم مقاومتر از جانداران آب

شیرین هستند.

جانورانی که کادمیوم را می خورند یا می نوشند، دچار فشار خون بالا، بیماریهای کبد و صدمات مغزی و نخاعی می شوند.

عنصر کاديوم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کادمیوم :

عدد اتمی: 48

جرم اتمی: 112.40

نقطه ذوب : C° 321.07

نقطه جوش : C° 767

شعاع اتمی: pm 148.9

ظرفیت: 2

رنگ: خاکستری نقره ای متالیک

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 12

انرژی یونیزاسیون Kj/mol 867.8

شکل الکترونی: 5s24d10

شعاع یونی: Å 097

الکترونگاتیوی: 1.69

حالت اکسیداسیون: 2

دانسیته: 8.650

گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.192

گرمای تبخیر : Kj/mol 100

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000724

گرمای ویژه: J/g Ko 0.231

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 : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Cd-106 پایدار

Cd-108 پایدار

Cd-109 462.0 روز

Cd-110 پایدار

Cd-111 پایدار

Cd-111m 48.5 دقیقه

Cd-112 پایدار

Cd-113 9.0E15 سال

Cd-113m 14.1 سال

Cd-114 پایدار

Cd-115 2.2 روز

Cd-115m 44.6 روز

Cd-116 پایدار

Cd-117 2.5 ساعت

Cd-118 3.4 ساعت

اشکال دیگر :

اکسید کادمیوم CdO

کلرید کادمیوم CdCl2

منابع :

از پالایش روی و کانی اسفالریت

کاربرد :

در باطریهای نیکل ـ کادمیوم ، تنظیم راکتور اتمی و در رنگدانه های قرمز و زرد به کار می رود . همچنین در ساخت مواد

سمی بکار می رود .

S H i M A · Jun 23, 2012

جیوه ( Mercury )

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 میشود.

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.

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.

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 .

عنوان	تالار	پاسخ ها	تاریخ
معرفی دستگاه های آنالیز شیمیایی	شیمی	6	Mar 22, 2015
مرجع جامع ساختارهای لوویس	شیمی	8	Jul 9, 2014
۞سم شناسی مواد و عناصر شیمیایی۞	شیمی	17	Dec 9, 2012

معرفی جامع عناصر جدول تناوبی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

عضو جدید

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

کاربر فعال تالار شیمی

Similar threads