معرفی جامع عناصر جدول تناوبی

S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


بور ( Boron )

​



​


بور عنصری شبه فلزی است که هم به صورت پودر بی شکل قهوه ای تیره تا سیاه و جامد بلورین سیاه براق تا

خاکستری- نقره ای موجود است.یک ساختار بلورین تترا گونال و دو ساختار رومبو هدرال برای بور شناخته شده

است. بور اولین بار توسط H. Day, J.L. Gay-Lussac, L.J. Thenard دانشمندان انگلیسی و فرانسوی در سال

1808 کشف گردید .

این عنصر در سنگ تورمالین هم موجود است.ساده ترین روش تهیه بور احیاء تری اکسید بور از طریق گرما دادن

با منیزیم است که این منجر به تولید پودر بی شکل این عنصر می شود.

این عنصر به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود اما اسیدهای بور در آبهای آتشفشانی و بوراتها و کولمانیت

یافت می شود. منابع مهم بور عبارتند از کانی های رازوریت و تینکال. این دو کانی در بیابانهای Mojave یافت

می شود معادن بوراکس بیشتر در ترکیه پراکنده هستند.

ایزوتوپهای بور به صورت طبیعی وجود دارند بور دارای دو ایزوتوپ 10B و 11B است که اولی 19.7 درصد و دومی

80.22 درصد را به خود اختصاص دادند. بلورهای کریستاله با خلوص بالا از ترکیبات تری کلرید بور و تری برومید

با حضور هیدروژن و توسط فیلامنتهای برقی حرارت بالا تولید می شوند. برمهای بی شکل و ناخالص دارای

رنگهای قهوه ی مایل به سیاه هستند و به صورت پودر وجود دارند که می تواند توسط گرمایش پودر منیزیم و

تری اکسید به دست بیاید. برم 99.9999 درصد خالص در استفاده های تجارتی قابل دسترسی می باشد.

از مشخصات نوری این عنصر این است که اشعه مادون قرمز را از خود عبور می دهد.

بور دارای رسانایی ضعیف است اما در دمای بالا رسانای خوبی است.

بورهای بی شکل در مواد آتش بازی برای فراهم کردن رنگ سبز و همینطور برای مواد قابل احتراقی که در

راکتورها است مورد استفاده قرار می گیرد. ترکیب تجاری بور در بازار Na2B4O7.5H2O است. این ترکیب با

نام پنتاهیدرات برای ساخت شیشه های فایبر گلاس و براسی رنگبری پربورات سدیم استفاده می شود.

اسید بوریک یکی از ترکیبات مهم بور می باشد که در بافت پارچه و منسوجات کاربرد دارد. بوراکس نیز یکی

دیگر از ترکیبات بور است که به عنوان گندزدا از آن استفاده می شود. ترکیبات بور کاربردهای زیادی دارد که

در ساخت شیشه های بوروسیلیکات استفاده می شود.

ایزوتوپ بور 10 برای کنترل راکتورهای اتمی به عنوان پوشش در برابر تشعشعات هسته ای استفاده میشود

و همینطور از این ترکیب در تجهیزات ردیابهای نوترونی استفاده می شود. نیترید بور دارای خصوصیات عجیبی

است که برای ساخت مواد با سختی بالا کاربرد دارد.

نیترید بور همچنین برای عایق بندی الکتریکی نیز استفاده می شود.

بور دارای خصوصیات چرب و روانی مثل گرافیت دارد. هیدراتها به راحتی اکسیده می شوند و انرژی زیادی را

آزاد می کنند و برای مطالعه اکتورهای هسته ای نیز از آنها استفاده می شود. به علت خصوصیات سبک وزنی

و استحکام بالا بور برای استفاده تشکیلات و ساختارهای فضایی مورد استفاده قرار می گیرد.

از نظر ظرفیت و پایداری و ساختار مولکولی شبکه ای بور شبیه کربن است

قیمت بور کریستاله با خلوص 99 درصد در بازار 5 دلار در گرم است و قیمت بور بیشکل 2 دلار در هر گرم میباشد.




ساختار بلوري عنصر بور
​


اثرات بور در سلامتي انسان

بر اثر هوازدگي، بور به هوا، خاک و آب وارد ميشود. بور به مقدار جزئي در آبهاي زيرزميني وجود دارد. انسان با

فعاليتهايي از قبيل ساخت شيشه، احتراق زغالسنگ، ذوب مس و استفاده از کودهاي کشاورزي سبب وارد

بور به محيط زيست ميشود. مقدار بوري که با استفاده از فعاليتهاي انساني به محيط زيست وارد ميشود در

مقايسه با بوري که به طور طبيعي و از طريق فرآيند هوازدگي به محيط وارد ميشود، کمتر است. گياهان، عنصر

شيميايي بور را از زمين دريافت ميکنند و بر اثر استفاده جانوران از گياهان مقدار بور در زنجيره غذايي به پايان

ميرسد.

زمانيکه بدن جانوران مقدار زيادي بور در مدت زمان طولاني از طريق غذا و آب آشاميدني جذب ميکند، اندام هاي

توليد مثلي جانوران نر تحت تاثير قرار ميگيرد. اگر جانوران ماده طي بارداري مقدار زيادي بور دريافت ميکنند، تولد

موجود جديد با مشکل همراه خواهد بود و ممکن است به تاخير بيفتد يا موجود جديد ناقص به دنيا بيايد. بعلاوه،

اگر جانوران گاز بور را تنفس کنند، از آسيبهاي شنوايي رنج خواهند بود.


اثرات بور بر محيط زيست

بور عنصري است که با استفاده از فرآيندهاي طبيعي در محيط زيست تشکيل ميشود. انسانها عنصر شيميايي

بور را از طريق ميوه، سبزيجات، آب، هوا و محصولات مصرفي دريافت ميکنند.

خوردن ماهي يا گوشت سبب افزايش غلظت بور در بدن انسان نميشود، زيرا بور در بافت جانوران تجمع نمي يابد.

پرتوزايي بور در هوا و آب آشاميدني چندان زياد نيست، اما احتمال پرتوزايي بور در غبار بورات در محل کار کارگران

زياد است.

زمانيکه فردي مقدار زيادي غذاي حاوي بورمصرف کند، غلظت بور در بدن آنقدر افزايش مي يابد که در بدن فرد

مشکلات فراواني ايجاد ميکند. بور باعث عفونت معده، کبد، کليه ها و مغز ميشود و در نهايت سبب مرگ فرد

ميگردد. مقدار اندک بور باعث بروز اختلالاتي در گوش، گلو يا چشم ميشود.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر بور :

عدد اتمی:5

جرم اتمی: 10.811

نقطه ذوب : C°2075

نقطه جوش : C°4002

شعاع اتمی : Å 1.17

ظرفیت: 3

رنگ: مشکی

حالت استاندارد: مایع

نام گروه:3

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 800.6

شکل الکترونی: 1s2 2s2p1

شعاع یونی : Å 0.23

الکترونگاتیوی: 2.04

حالت اکسیداسیون: 3+

دانسیته: 2.34

گرمای فروپاشی : Kj/mol 50.2

گرمای تبخیر : Kj/mol 489.7

مقاومت الکتریکی : Ohm m: 1.8×104

گرمای ویژه: J/g Ko 1.02

دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2

انرژی اولیه : 2

انرژی ثانویه : 3

شماره ایزوتوپ : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

B-10 پایدار

B-11 پایدار


اشکال دیگر :

اکسید بور B2O3

هیدرید بور B2H6

کلرید بور BCl3


منابع :

کانی کرنیت و بورات کلسیم و سدیم


کاریرد :

به همراه تیتانیم و تنگستن در ساخت آلیاژهائی با مقاومت گرمائی بالا بکار می رود .همچنین در ساخت راکت تنیس

و به عنوان تنظیم گرنیروگاه های هسته ای بکار می رود . همچنین در ساخت آلیاژ بوراکس با مقاومت ویژه بالا و

ساخت شیشه (B2O3) نیز استفاده می شود .



_______________________________________________________



آلومینیم ( Aluminum )
​





​


آلومینیم فلزی چکش خوار و نرم به رنگ سفید-نقره ای است و ساختار بلورین مکعبی دارد . این عنصر در سال 1825

توسط Hans Christian Oersted دانشمند دانمارکی کشف گردید . اگر چه فراوان ترین فلز در پوسته زمین است( حدود

8% وزنی) اما به صورت غیر ترکیبی وجود ندارد و از اجزاء سنگهای معدنی از جمله خاک رس، بوکسیت، میکا، فلدسپار،

کریولیت و همچنین الکترولیز بوکسیت بدست می آید . آلومینیم به صورت تجاری از طریق پروسه Hall-Heroult تهیه

می شود.

روش بدست آوردن این فلز الکترولیز اکسید آلومینیم محلول در فلورید سدیم و آلومینیم است که این روش در سال 1886

توسط Hall در آمریکا کشف شد. سنگ کریولیت یا فلورید سدیم و آلومینیم طبیعی در گرینلند یافت می شود که کاربرد

زیادی ندارد اما در عوض به جای کریولیت مخلوط مصنوعی را از سدیم و آلومینیم و فلورید کلسیم درست می کنند که

در تجارت کاربرد دارد.

آلومینیم از خاک رس وجود دارد اما از نظراقتصادی استحصال آلومینیم از خاک رس مقرون به صرفه نمی باشد. آلومینیم

فراوانترین فلز در پوسته زمین است و حدود 8.1 % میزان آن است اما به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود. آلومینیم

همچنین در گرانیت و خیلی از کانی های دیگر پیدا می شود.

آلومینیم خالص دارای رنگ نقره ای سفید است و محصول فراوری شده آن دارای خصوصیات آلی است. این فلز سبک و

خصوصیات مغناطیسی ندارد و غیر رسانای جریان برق است و دومین فلز از نظر چکش خواری است و ششمین فلز از

نظر مفتول پذیری است.

کاربرد این فلز برای ظروف آشپزخانه کاربرد زیادی دارد برای تزئین خارجی بناهای ساختمانی نیز به کار می رود و کاربرد

زیادی در صنایع به علت خصوصیات سبکی و مقاوت بالا دارد.

اگرچه رسانایی الکتریکی این عنصر 60 درصد مس است اما در صنایع انتقال خطوط الکتریکی به علت سبکی وزن کاربرد

دارد. آلومینیوم خالص فاقد استحکام و بسیار انعطاف پذیر است. اما آلیاژ این عنصر با عناصر مس و منیزیم و سیلیسیم

و منگنز و دیگر عناصر کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد.

این آلیاژها نقش بسیار اساسی در ساخت هواپیماها و راکتورها دارند. آلومینیم در خلا تبخیر می شود و فرمهای مختلف

این عنصر کاربردهای مختلفی داردند مثلاٌ به عنوان پوشش صیقلی برای نور مرئی و اشعه گرمایی دارد. این پوشش ها

به صورت یک لایه نازک جسم را از اکسید شدن جلوگیری می کند . از پوشش آلومینیمی برای آیینه تلسکوپها و ساخت

کاغذهای تزئینی و اسباب بازی ها و قوطی ها استفاده می شود.

ترکیبات مهم آلومینیم عبارتند از اکسید و سولفات آلومینیم و سولفات آلومینیم محلول در پتاسیم . اکسید آلومینیم در

یاقوت سرخ و یاقوت کبود و کرندوم و سنگ سمباده یافت می شود که این اکسید برای ساخت شیشه و کارخانه ها

استفاده می شود . یاقوت سرخ و کبود مصنوعی برای اشعه لیزر نور همدوس کاربرد دارد.


اثرات آلومينيم بر سلامتي انسان

آلومينيم فلزي است که بسيار مورد استفاده قرار ميگيرد و همچنين يکي از فراوانترين ترکيباتي است که در پوسته زمين

وجود دارد. با توجه به اين موارد، آلومينيم عنصر مظلومي است. اما زمانيکه غلظت آلومينيم در محيط افزايش مي يابد، اثرات

شديدي بر سلامت انسان ميگذارند. شکل محلول در آب آلومينيم اثرات خطرناکي را سبب ميشود، به ذراتي از آلومينيم

که در آب حل شده اند، ذرات يوني گفته ميشود. اين گونه يونها در محلول آلومينيم يافت ميشوند و همراه با ساير يونها

وجود دارند به عنوان مثال، کلريد آلومينيم.

در بيشتر اوقات مقدار آلومينيم غذا افزايش پيدا ميکند. راههاي ديگري که سبب افزايش مقدار آلومينيم ميشود تنفس

کردن و تماس پوستي آلومينيم است. اگر فردي براي مدت زمان طولاني در تماس با غلظت زيادي از آلومينيم باشد

علايم زير در وي بروز پيدا ميکند:

سيستم عصبي مرکزي آسيب ميبيند.

سبب جنون ميشود.

فرد حافظه خود را از دست ميدهد.

باعث سستي و بيحالي ميشود.

باعث لرز شديد و تشنج ميگردد.

آلومينيم در محيطهاي کاري به خصوص معادن در صورت حضور آب و مخلوط شدن با آن خطرناک است. افرادي که در کارخانه

هاي فرآوري آلومينيم کار ميکنند، دچار مشکلات تنفسي ميشوند زيرا اين گونه افراد غبار آلومينيم تنفس ميکنند. همچنين

آلومينيم براي بيماران کليوي در هنگامي که عمل دياليز را انجام ميدهند و ممکن است آلومينيم وارد بدن آنها شود، خطراتي

را به دنبال دارد.

تنفس آلومينيم يا پودر اکسيد آلومينيم باعث تصلب ريه ها و آسيب به ششها ميشود.

اين بيماري تحت نام Shaver’s Disease خوانده ميشود. در اين حالت ممکن است آلومينيم با سيليسيم و اکسيد آهن

موجود در هوا نيز واکنش داده و باعث بيماري آلزايمر شود.


اثرات آلومينيم بر محيط زيست

اثرات آلومينيم توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است، زيرا باعث اسيدي شدن ميشود. آلومينيم ممکن است در

گياهان انباشته شود و در جانوراني که از گياهان تغذيه ميکنند سبب بروز بيماري شود.

مقدار آلومينيم در درياچه هاي اسيدي بسيار بالا است. در اين درياچه ها تعداد ماهي ها و دوزيستان کاهش مي يابد

زيرا يونهاي آلومينيم با پروتئينهاي موجود در آبشش ماهي ها و جنين قورباغه ها واکنش ميدهد.

غلظت بالاي آلومينيم نه تنها بر ماهي ها اثر ميگذارد، بلکه بر پرندگان و ساير جانوران که از ماهي وحشرات آلوده تغذيه

ميکنند و جانوراني که در هواي حاوي آلومينيم تنفس ميکنند، اثر ميگذارد. اثر مصرف ماهي هاي آلوده بر پرندگان به

گونه اي است که پوست تخم آنها نازک ميشود و جوجه هاي با وزن کم متولد ميشوند. اثر تنفس آلومينيم بر جانوران

مشکلات تنفسي، کمبود وزن و کاهش فعاليت ميباشد.

اثر منفي ديگري که آلومينيم بر محيط زيست دارد، اين است که يونها با فسفات واکنش ميدهد. واکنش يونها با فسفات

باعث کمبود فسفات در ارگانيسمهاي آبي ميشود.

درياچه هاي اسيدي و هوا فقط آلومينيم زياد ندارند، بلکه آبهاي زيرزميني که از خاکهاي اسيدي عبور ميکنند هم داراي

مقدار زيادي آلومينيم هستند.

علائم بسيار زيادي وجود دارد که آلومينيم ميتواند به ريشه درختاني که در آبهاي زيرزميني قرار دارند، آسيب ميرساند.


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی

مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی :

عدد اتمی: 13

جرم اتمی: 26.98154

نقطه ذوب : C°660/32

نقطه جوش : C°2467

شعاع اتمی : Å 143/1pm

ظرفیت: 3+

رنگ: نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 3

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 577.5

شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2p1

شعاع یونی : Å: 0.535

الکترونگاتیوی: 1.61

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته : 2.7 g/cm3

گرمای فروپاشی : Kj/mol 10.79

گرمای تبخیر : Kj/mol 293.4

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000265

گرمای ویژه: J/g Ko 0.9

دوره تناوبی: 3

شماره سطح انرژی : 3

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 3


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Al-26 730000.0 سال

Al-27 پایدار

Al-28 2.3 دقیقه


اشکال دیگر :

اکسید آلومینیم Al2O3

هیدرید آلومینیم AlH3

کلرید آلومینیم AlCl3 و هگزا کلرید آلومینیم Al2Cl6


منابع :

کانی بوکسیت


کاربرد :

لوازم آشپزخانه ، ساخت دکوراسیون ، رسانای الکتریسیته ( به میزان کمتر ازمس ) .آلیاژ آلومینیم با فلزات با دوام

نظیر منیزیم ، مس ، منگنز ، آن رادر ساخت هواپیما و موشک قابل استفاده می کند .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

گالیم ( Gallium )





​


گالیم عنصری فلزی با ساختار بلورین اورترومبیک به رنگ خاکستری- آبی است.

این عنصر در سال 1875 توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . هر چند گالیم در

طبیعت بسیار توزیع شده است اما سنگ اصلی آن یعنی ژرمانیت هم غلظت با ارزشی از این عنصر ندارد . گالیم محصول

جانبی تولید آلومینیم است.

اولين نشانه هاي گاليم در طبيعت در سال 1871 توسط ديميتري مندليف به خاطر فضاي خالي که در جدول تناوبي جديد

عناصر ايجاد شده بود، کشف شد. گاليم در سال 1875 توسط شيميدان فرانسوي Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran،

با روش طيف سنجي بدست آمد.

در همان سال Lecoq توانست با استفاده از الکتروليز محلول هيدروکسيد گاليم در هيدروکسيد پتاسيم، گاليم خالص

تهيه کند.

مقدار اندکي از گاليم در دياسپور، اسفالريت، ژرمانيت و بوکسيت و فرآورده هاي حاصل از زغال سوخته يافت ميشود.

برخي از غبارهاي حاصل از زغال داراي 1.5 درصد گاليم ميباشند.

گاليم يکي از چهار فلزي است که در شرايط دماي اتاق ميتواند به صورت مايع باشد. اين چهار عنصر شيميايي عبارت

هستند از جيوه، سزيم، روبيديم و گاليم. بنابراين اين چهار عنصر ميتوانند در دماسنجهاي دما بالا به کار برده ميشود.

گاليم داراي فشار بخار پايين در دماهاي بالا است.

گاليم در دماي اتاق ذوب ميشود و داراي يکي از بزرگترين طيفهاي مايعي است که فلزات ميتوانند دارا باشند، بنابراين

در دماسنجهاي دما بالا مورد استفاده قرار ميگيرد.

گاليم از تمايل زيادي براي قرار گرفتن در شرايط بسيار سرد دارد و در دماهاي زير انجماد قرار ميگيرد. بنابراين، براي

تشکيل دادن بلورهاي گاليم به جامدسازي اوليه نياز است.

گاليم بسيار خالص ظاهر نقره اي و زيبا دارد و فلز جامد آن ساختار صدفي مشابه شيشه دارد. فلز تا 3.1 درصد در

هنگام جامدسازي گسترش پيدا ميکند. بنابراين، در محفظه هاي شيشه اي و فلزي قابل نگهداري نميباشد، زيرا

ممکن است به صورت ذرات جامد تجزيه تجزيه شود.

گاليم بر روي شيشه و پرسلان به کار برده ميشود و زمانيکه گاليم بر روي شيشه کشيده ميشود، آينه هاي درخشان

تشکيل ميدهد. گاليم به راحتي با بسياري از فلزات در تشکيل آلياژها به کار ميرود و سبب ساخته شدن آلياژهاي با

ذوب پايين ميشود. گاليم به عنوان ماده ناخالص در نيمه رساناها به کار ميرود و براي توليد مواد جامد مانند ترانزيستورها

و ديودهاي انتشار نور مورد استفاده قرار ميگيرد. آرسنيد گاليم ميتواند مستقيماً نور ليزر را از الکتريسيته توليد کند.

مقدار زياد تري کلريد گاليم در رصدخانه Gallium Neutrino که در ايتاليا واقع شده، مورد استفاده قرار ميگيرد. در اين

رصدخانه به مطالعه ذراتي به نام نيوترينو که طي فرآيندهاي گداخت هسته اي در خورشيد توليد ميشوند، ميپردازند.

گالات منيزيم داراي ناخالصي هاي دو ظرفيتي است، مانند Mn+2 که در فسفرهاي پودري فعال کننده ماوراي بنفش

تجاري به کار ميرود. آرسنيد گاليم توانايي تبديل مستقيم الکتريسيته به نور پيوسته است. آلياژهاي گاليم با بسياري

از فلزات به عنوان جز اصلي آلياژهاي با ذوب پايين به کار ميرود.

اين فلز ميتواند تا 99.99999+% خالص شود. ارزش اين فلز 3 دلار در گرم است.




ساختا بلوري عنصر گاليم
​



اثرات گاليم بر سلامتي انسان

گاليم يکي از عناصري است که در بدن انسان يافت ميشود، اما مقدار آن بسيار اندک است. به عنوان مثال، در بدن

انساني که به طور متوسط 70 کيلوگرم وزن دارد، حدود 0.7 ميلي گرم از بدن او داراي گاليم است. در طبيعت تنها

مقدار اندکي از گاليم يافت ميشود. گاليم در آب، سبزيجات و ميوه وجود دارد.

برخي از ويتامينها و آبهاي مختلف مقدار اندکي از گاليم دارند. اين مقدار يک قسمت در ميليون است. گاليم خالص

براي انسان ضرر ندارد. بر اثر حرارت دست انسان گاليم ذوب ميشود. به طور کلي، بر اثر ذوب گاليم در دست انسان

فقط لکه اي بر روي پوست باقي مي ماند. حتي ترکيب راديواکتيو گاليم يعني سيترات گاليم به راحتي به بدن انسان

براي اسکن گاليم تزريق ميشود و اثرات جانبي و خطرناک ندارد. اگرچه مقدار اندک گاليم خطرناک نميباشد، ليکن

گاليم نبايد به مقدار زياد مصرف شود. برخي از ترکيبات گاليم بسيار خطرناک هستند. به عنوان مثال، رايج ترين شکل

گاليم، کلريد گاليم ميباشد که سبب مشکلاتي در گلو، مشکلات تنفسي و درد سينه ميشود و بخار آن مشکلات

جدي از قبيل ورم ريه و فلج جزيي را ايجاد ميکند.


اثرات زيست محيطي گاليم

يکي از مشکلات عمده اي که در ارتباط با گاليم وجود دارد اين است که اين عنصر شيميايي در تسليحات هسته اي

به کار ميرود و باعث آلودگيهاي زيست محيطي ميشود. گاليم براي نگهداري برخي از بمبهاي هسته اي در گودالهاي

خاصي مورد استفاده قرار ميگيرد.

زمانيکه گودال کنده ميشود، پودر اکسيد پلوتونيم تشکيل ميشود و گاليم در پولوتونيم باقي مي ماند. اين نوع پلوتونيم

به عنوان سوخت غير قابل استفاده است زيرا گاليم همراه آن به ساير عناصر تجزيه ميشود. اگر گاليم حذف شود،

پلوتونيم مفيد خواهد بود و ميتوان از آن استفاده کرد. مشکلي که براي جداسازي پلوتونيم از گاليم وجود دارد اين است

که آلودگي راديواکتيو وسيع آبي را سبب ميشود. گاليم يکي از عناصر مفيد براي استفاده در بمبهاي راديواکتيو است

ولي آلودگي ايجاد ميکند و آلودگي حاصل از آن اثرات مخربي براي زمين و سلامتي ساکنان آن دارد. اگر چه تلاشهاي

بسياري براي برطرف کردن آلودگي آب انجام شده است اما روشهايي که براي تبديل و تهيه سوخت پلوتونيم به کار

ميرود، هزينه سنگيني برابر با 200 ميليون دلار دارد. دانشمندان براي برطرف کردن آلودگي حاصل از پلوتونيم بر روي

روشهاي جديدتري کار ميکنند، اما براي تکميل اين روشها زمان زيادي احتياج است.



عنصر گاليم در طبيعت
​


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی

مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر گالیم :

عدد اتمی: 31

جرم اتمی:69.72

نقطه ذوب : C° 29.76

نقطه جوش : C° 2204

شعاع اتمی : Å 1.81

ظرفیت: 3و2

رنگ: سفید – نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 13

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 578.8

شکل الکترونی 4P1 2 1s22s2p63s23 p63d 104s

شعاع یونی : Å 0.62

الکترونگاتیوی:1.81

حالت اکسیداسیون:2و3

دانسیته: 5.91

گرمای فروپاشی : Kj/mol 5.59

گرمای تبخیر : Kj/mol 258.7

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000147

گرمای ویژه: J/g Ko 0.37

دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 3


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ga-66 9.5 ساعت

Ga-67 3.3 روز

Ga-68 1.1 ساعت

Ga-69 پایدار

Ga-71 پایدار

Ga-72 14.1 ساعت


اشکال دیگر :

تری هیدرید گالیم GaH3

تری اکسید گالیم Ga2O3

هگزا کلرید گالیم Ga2Cl6 و کلرید گالیم GaCl


منابع :

کانی بیوکسیت و ژرمانیت و زغال


کاربرد :

در تهیه وسایل نیمه رسانا ، دیود لیزری ، کوارتز حرارتی و تشخیص موقعیت تومورها مورد استفاده قرار می گیرد .




_________________________________________________





ایندیم ( Indium )
​





​


ایندیم عنصری فلزی است نرم ، چکش خوار ، براق و به رنگ سفید - نقره ای که به صورت ساختار تترا گونال متبلور می شود.

این عنصر در سال 1863 توسط Ferdinand Reich, H. Richter دانشمند آلمانی کشف گردید . در حد غلظتهای بسیار پایین در

اغلب سنگهای معدنی یافت می شود . به طور معمول در کانسنگهای روی یافت می شود .

Reich این عنصر را از جداسازی فلزات به دست آورد. فراوا نی این عنصر در حد نقره است. حدود 4 میلیون اونس ایندیم سالیانه

در دنیا تولید می شود. کانادا به تنهایی سالیانه بیش از 1 میلیون اونس ایندیم تولید می کند.

ایندیم برای مصارف تجاری از نهشته های روی به دست می اید. همچنین این عنصر در معادن مس و آهن و سرب نیز یافت می

شود.

ایندیم با خلوص بسیار بالا در دسترس است. این عنصر خیلی نرم و با درخشندگی بالاست. این عنصر در ساخت شیشه های

تر مثل گالیم مورد استفاده قرار می گیرد.

از این عنصر برای ساخت آلیاژهای با نقطه ذوب پایین استفاده می شود. که این آلیاژ دارای 24 درصد ایندیم و 76 درصد گالیم

می باشد. از این ترکیب برای ساخت ترانزیستورهای ژرمانیم و یکسوکننده ها و مقاومت گرمایی یا رزیستورهای گرمایی و

رساناهای حساس نسبت به نور استفاده می شود.

همچنین از این عنصر برای روکش فلزات و تبخیر شیشه و آیینه ها استفاده شود. این عنصر نسبت به نقره مقاومتش در برابر

خوردگی هوا بیشتر است.

قیمت این عنصر با خلوص بالا حدود 1 تا 5 دلار در گرم است.

ایندیم دارای خاصیت سمی پایین است که در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.




ساختار بلوري عنصر اينديم
​



اثرات ایندیم بر روی سلامتی

ایندیم هیچ نقش بیولوژیکی ندارد. گفته می شود که دوز پایین آن متابولیسم را افزایش می دهد. معمولا مردم به ندرت با

ترکیبات ایندیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات ایندیم سمیت بالایی دارند. ترکیبات ایندیم به قلب، کلیه و کبد آسیب می

رسانند و احتمالا تراتوژنیک هستند. در مورد اثرات این ماده بر روی سلامتی انسان، اطلاعات اندکی موجود است بنابراین

باید مراقب بود.


اثرات زیست محیطی ایندیم

اثرات زیست محیطی این ماده هنوز بررسی نشده است.



عنصر اينديم 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 ایندیم :

عدد اتمی: 49

جرم اتمی: 114.82

نقطه ذوب: C° 156.6

نقطه جوش: C° 2072

شعاع اتمی : Å 2

ظرفیت: 1و2و3

رنگ: خاکستری نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 13

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 558.3

شکل الکترونی: 5s24d105p1

شعاع یونی : Å 0.8

الکترونگاتیوی: 1.78

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته: 7.31

گرمای فروپاشی : Kj/mol 3.263

گرمای تبخیر : Kj/mol 231.5

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000861

گرمای ویژه: J/g Ko 0.23

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 : 3


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

In-111 2.8 روز

In-113 پایدار

In-113m 1.7 ساعت

In-114 1.2 دقیقه

In-114m 49.5 روز

In-115 4.4E14 سال

In-115m 4.5 ساعت

In-116 14.1 ثانیه

In-116m 54.2 دقیقه

In-117 44.0 دقیقه

In-117m 1.9 ساعت


اشکال دیگر :

اکسید ایندیم In2O3

کلرید ایندیم InCl و تری کلرید ایندیم InCl3


منابع :

از پالایش روی.


کاربرد :

به عنوان پوشش حرارتی در پیلهای خورشیدی و پوشش آئینه ها ودر فعالیتهای هسته ای و تحقیقات خون و ریه بکار میرود.

همچنین در ترانزیستورها و فتوسل ها بکار می رود .


روش شناسایی:

ES :Emission Spectrography

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry

MS:Mass Spectrometry

AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry

POL:polarography

COL: Colorimetry

NA:Neutron Activation Analysis
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز



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 میکند. از ترکیبات این عنصر برای ساخت

فتوسلها استفاده می شود. از برمید و یدید تالیم به عنوان کاتالیزور در مواد نوری مادون قرمز استفاده میشود.

تالیم به همراه سولفور و سلنیم و آرسنیک برای تولید شیشه های با ذوب پایین حدود 125 تا 150 درجه سانتی

گراد کاربرد دارد. این شیشه ها در دمای اتاق شبیه شبیه شیشه های معمولی هستند با دوامند و در آب نا-

محلولند. 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 میشوند

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 میگیرد. به علاوه

تالیم بر روی گیاهان هم اثراتی منفی دارد و باعث تغییر رنگ برگ گیاهان و کاهش رشد آنها می شود.

پستاندارانی مانند خرگوشها هم مانند انسان نسبت به اثرات سمی تالیم حساس هستند.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تالیم

عدد اتمی : 81

جرم اتمی : 204.37

نقطه ذوب : C° 304

نقطه جوش : C° 1473

شعاع اتمی : Å 2.08

ظرفیت : 3 ,+1+

رنگ : سفید نقره ای

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 13

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 589.1

شکل الکترونی :Xe6s24f145d106p1

شعاع یونی : Å 1.5

الکترونگاتیوی: 2.04

حالت اکسیداسیون : 3 ,+1+

دانسیته : 11.85

گرمای فروپاشی: Kj/mol 4.27

گرمای تبخیر: Kj/mol 162.1

مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.00000015

گرمای ویژه: J/g Ko 0.13

دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 3


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Tl-200 1.08 روز

Tl-201 3.03 روز

Tl-202 12.23 روز

Tl-203 پایدار

Tl-204 3.78 سال

Tl-205 پایدار

Tl-206 4.2 دقیقه

Tl-207 4.77 دقیقه

Tl-208 3.05 دقیقه

Tl-209 2.2 دقیقه

Tl-210 1.3 دقیقه


اشکال دیگر :

اکسید تالیم Tl2O و تری اکسید تالیم Tl2O3

کلرید تالیم TlCl و تری کلرید تالیم TlCl3


منابع :

کانی کروکسیت


کاربرد :

ترکیبات تالیم درمرگ موش و مورچه به کار می رود . همچنین در آشکار سازی پرتوهای مادون قرمز و بررسی

ماهیچه های قلب به کار می رود .



_______________________________________________________________




كربن ( Carbon )
​




​

کربن عنصری غیرفلزی است که از قبل از تاریخ شناخته شده است از سوختن مواد ارگانیکی در صورت وجود

اکسیژن به مقدار کافی ، تولید می شود . آخرین آلوتروپ کربن ، به نام فلورنس Fullerenes ، در دهه 1980

به وسیله بمباران مولکولی تولید شد . دهها میلیون ترکیب کربنی که بسیاری از آنها حیاتی هستند وجود

دارند ، ترکیبات کربنی اهمیت اقتصادی فراوانی دارند ( جزء اصلی ترکیبات هیدرو کربنی هستند )این عنصر

همچنین در خورشید ، ستارگان و جو بسیاری از سیارات وجود دارد .

در برخی از متئوریتها الماسهای میکروسکوپی دیده شده است . در جو زمین هم یافت می شود ، محلول

در ترکیبات آبی می باشد ، ترکیب اصلی سنگهای کربناته ( سنگ آهک ، دولومیت ومرمر ) می باشد . از

ترکیب کربن و هیدروژن زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی بدست می آید .

کربن به صورت وسیعی در طبیعت پراکنده شده است. این عنصر به وفور در خورشید ستاره ها، ستاره های

دنباله دار و در اتمسفر بیشتر سیاره ها یافت می شود.

الماس طبیعی در کیمبرلیتها ، ستونهای آتشفشانی قدیمی در جنوب آفریقا و آرکانساس یافت می شود.

حدود 30 درصد از کل کاربردهای الماس در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد.

کربن در طبیعت به صورت سه آلوتروپ یافت می شود: گرافیت، الماس و فولرین.

گرافیت یکی از نرمترین مواد در طبیعت و الماس یکی از سخترین آنها می باشد.



عنصر کربن در طبيعت​



گرافیت به دو فرم می تواند وجود داشته باشد آلفا و بتا. این دو فرم دارای خصوصیات فیزیکی یکسان ولی ساختار

بلوری متفاوت هستند. 30 درصد از گرافیت در طبیعت به فرم بتا و بقیه آن به فرم آلفا یافت می شود. فرم آلفا

ترکیبات کربن در طبیعت به صورت اکسید در اتمسفر زمین و به صورت محلول در آبهای طبیعی یافت می شود. یکی

از عناصر اصلی در ترکیب کربنات کلسیم و منیزیم و آهن ، زغال سنگ، نفت و گازهای طبیعی بخصوص هیدروکربناتها،

کربن می باشد.

کربن در بین دیگر عناصر دارای ترکیبات مختلفی است و به طور وسیعی در طبیعت پراکنده شده است.



نمايي ديگر از عنصر کربن در طبيعت​


اثرات کربن در سلامتي انسان

کربن اثرات سمي کمي دارد. اطلاعاتي که درباره تاثير کربن برسلامت انسان بيان ميشود درباره کربن سياهرنگ

است نه درباره عنصر شيميايي کربن.

تنفس کربن سياه به طور موقتي و دائم سبب آسيبهاي ريوي و قلبي ميشود.

در کارگراني که به توليد کربن سياه ميپردازند، بيماري Pneumoconiosis مشاهده شده است.

همچنين کربن سياه سبب مشکلات پوستي مانند سوختن فوليکولهاي مو و ليزين مخاط دهان ميشود.

کربن سياه خاصيت سرطانزايي دارد. کربن سياه در ليست آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC) در گروه

3 قرار دارد (اين عنصر در انسان باعث بيماري سرطان نميشود).

کربن 14 يکي از انواع راديونوکليدها ميباشد و در آزمايشهاي اتمسفري تسليحات هسته اي که در سال 1945، در

آمريکا آغاز شد و در سال 1980 در چين به پايان رسيد، به کار برده شد. کربن 14 جزء راديونوکليدهاي با عمرهاي

طولاني که محسوب ميشود و باعث افزايش خطر سرطان طي دهه ها و قرنها شده است. کربن 14 ميتواند از

جفت عبور کند و در سلولهاي پيوندي جنين وارد ميشود و بنابراين جنين را تحت خطر سرطان قرار ميدهد.


اثرات زيست محيطي کربن

تاکنون اثرات منفي از کربن در محيط زيست 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 کربن :

عدد اتمی:6

جرم اتمی: 12.011

نقطه ذوب : C°3550

نقطه جوش : C°3806

شعاع اتمی : pm 77

ظرفیت: 2,4

رنگ: مشکی

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 14

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1086.5

شکل الکترونی: 1s2 2s22p2

الکترونگاتیوی: 2.55

حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4

دانسیته: 2.26

گرمای تبخیر : Kj/mol 355.8

مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.37×10- 5

گرمای ویژه: J/g Ko 0.710

دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2

انرژی اولیه : 2

انرژی ثانویه : 4

درجه اشتعال : در حالت جامد قابل اشتعال

شماره ایزوتوپ : 3


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

C-11 20.3 دقیقه

C-12 پایدار

C-13 پایدار

C-14 5730.0 سال

C-15 2.5 ثانیه


اشکال دیگر :

هیدرید کربن CH4

کلرید کربن CCl4

دی اکسید کربن و مونوکسید کربن CO CO2


منابع :

نفت ، گاز طبیعی و زغال


کاربرد :

ترکیب اصلی چرخه حیات است که بدون آن حیات ممکن نیست . کاربرد مهم اقتصادی کربن در تشکیل هیدرو

کربنها بویژه گاز متان و نفت خام میباشد . کربن به عنوان برقگیر در راکتورهای هسته ای به کار میرود . گرافیت

شکل دیگری از کربن است که به همراه رس در ساخت مداد به کار می رود الماسها کربن خالص هستند که

زیبای و اهمیت بی نظیری دارند و به عنوان جواهر به کار می روند . از ترکیب کربن با آهن فولاد بدست می آید.

داروهای زغالی در پزشکی برای جذب سم از دستگاه گوارش بکار می روند .

همچنین در صنایع استیل وف ی ل ت ر ها نیز کاربرد دارد .


روش شناسایی:

GR :Gravimetry

VOL:Volumetry
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


سيليس - سیلیسیم ( Silicon )
​



​

سیلیس عنصری است غیر فلزی اما در خواصش فلزی تر از کربن است. سیلیس دو شکل آلو تروپی دارد یکی

ساختار بیشکل پودری و دیگری ساختار بلورین تیره.ساختار بلورین آن شبیه الماس است.این عنصر در سال

1823 توسط Jöns Berzelius دانشمند سوئدی کشف گردید سیلیس دومین عنصر ار لحاظ فراوانی در پوسته

زمین است (28% وزنی پوسته را تشکیل می دهد).سیلیس به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود وعموما"

به صورت سیلیکات یا سیلیکا ( اکسید سیلیس) موجود است. ترکیب اصلی رسها ، گرانیتها ، کوارتز و ماسه

می باشد .

منابع سیلیسیم در خورشید و ستاره ها است. و ترکیب اصلی شهاب سنگها شناخته شده است. همچنین

این عنصر یکی از اجزای تشکیل دهنده تکتیتها است که تکتیت شیشه طبیعی با منشا نامشخص است.

25.7 درصد وزنی پوسته زمین از سیلیسیم تشکیل شده و دومین عنصر از نظر فراوانی پس از اکسیژن است.

سیلیسیم به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و بیشتر به صورت اکسید و سیلیکات یافت میشود. در ماسه،

کوارتز، کریستالهای سنگی، آمتیست، آگات، سنگ چخماق، ژاسپر و اوپال ،اکسید سیلیسیم وجود دارد. گرانیت

و هورنبلند و آزبست و فلدسپار و رس و میکا نیز حاوی مقادیر کمی کانیهای سیلیکاته هستند.

سیلیسیم در اثر گرما دادن سیلیس و کربن در کوره های الکتریکی برای الکترودهای کربنی تولید می شود. هفت

روش برای تولید این عنصر وجود دارد. سیلیسیم بی شکل به صورت پودر قهواه ای رنگ با استفاده از روش ذوب

کردن یا تبخیر تولید می شود.

سیلیسیم یکی از عناصر سودمند می باشد. این عنصر به شکل ماسه و رس در ساخت بتن و آجر کاربرد دارد. این

عنصر در صنعت دیرگدازها با درجه حرارت بالا کاربرد دارد. همچنین برای ساخت مینای دندان، کوزه گری و غیره

کاربرد دارد. همچنین اکسید سیلیسیم ترکیب اصلی شیشه است.

و یکی از ارزانترین ماده اولیه برای صنایع مکانیکی ، نوری، گرمایی، و الکتریکی است.

سیلیسیم خالص میتواند با بور و گالیم و فسفر یا ارسنیک ترکیب شود و سیلیسیمی جهت استفاده ترانزیستورها

و پیلهای خورشیدی و یکسوسازها و دیگر تجهیزات که در صنایع الکترونیک و سن سنجی بسازد. هیدروژن دارکردن

سیلیسیم بی شکل برای اقتصادی کردن پیلها جهت تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی استفاده می شود.

سیلیسیم عنصری حیاتی برای زندگی گیاهان و جانوران می باشد. سیلیسیم در خاکستر های گیاهان و اسکلت

انسانها نیز وجود دارد. سیلیسیم عنصر سازنده فولاد نیز می باشد . کربید سیلیسیم یکی از مهمترین ساینده ها

و و مورد استفاده در اشعه تولید شده از نور همدوس می باشد. سیلیکون ها یک از ترکیبات مهم سیلیسیم است.

سیلیکونها از هیدرولیز کلرید سیلیسیم آلی به دست می آید.

سیلیسیمهای کریستالینه دارای جلای فلزی و به رنگ خاکستری هست. بیشتر اسیدها به استثنای هیدروفلوریک

با سیلیسیم واکنش می دهد.

عنصر سیلیسیم یبش از 95 درصد امواج مادون قرمز را با طول موجهای 1.3 تا 6 میکرومتر از خود عبور می دهد.

سیلیسیم با خلوص 99 درصد قیمت آن 0.5 دلار در گرم است . سیلیسیم با خلوص خیلی بالاقیمت آن 100 دلار در

اونس است.


اثرات سيليسيم در سلامتي انسان

عنصر سيليسيم ماده اي خنثي است که به نظر ميرسد که باعث صدمه به بافتهاي ريوي ميشود. همچنين در جانوراني

که در آزمايشگاه نگهداري ميشوند، به دليل واکنش غبار سيليسيم دچار ضايعه ريوي ميشود. اگر مقدار غبار سيليسيم

کمتر از حد تعيين شده باشد، اثر معکوس بر ششها دارد و به نظر نميرسد که بيماري مهمي در ششها ايجاد کند يا

اثر سمي داشته باشد. سيليسيم ممکن است باعث بيماريهاي تنفسي مزمن شود. سيسليسيم بلوري (دي اکسيد

سيليسيم) خطر تنفسي زيادي دارد. اما، احتمال توليد سيليسيم بلوري در يک فرآيند معمولي خيلي بعيد بنظر ميرسد.

مقدار 3160 ميلي گرم بر کيلوگرم LD50 اگر خورده شود، در مقايسه با زماني که از طريق تنفس وارد بدن انسان ميشود

باعث مرگ 50 درصد جمعيت جانوري ميشود. معمولاً ميزان سيليسيم در حدود ميلي گرم يا گرم ماده در هر کيلوگرم از

وزن جانور ميباشد.

بلورهاي سيليسيم باعث تحريک پوست و مشکلات چشمي مي شود.

تنفس سيليسيم باعث آسيب به ششها و مخاط دهان ميشود.

اگر سيليسيم وارد چشم شود، سبب سرخي و ترشحات اضافي چشم ميگردد.

سرخي، سوزش و خارش نيز جز التهابهاي پوستي است که بر اثرعملکرد سيليسيم اتفاق مي افتد.

سرطان ريه معمولاً در شغلهايي که با ساختاربلوري کوارتز و کريستوباليت سروکار دارند، اتفاق مي افتد. سرطان ريه

در شغلهايي مانند مطالعات معدني، کارگراني که در زمينهاي سيليسي کار ميکنند، يا با گرانيت، سفال و آجر سرو

کار دارند، مشاهده ميشود.

مطالعات اپيدمي در کارگراني که با سيليسيم کار ميکنند، انجام شده و از نظر آماري اين مطالعات آمار بالايي مرگ و

ناهنجاريهاي ايمني بدن را در کارگران نشان ميدهد.

اين بيماريها عبارت هستند از بيماريهاي پوستي مانند زگيل، رماتيسم و التهاب سيستم لنف بدن.

مطالعات اپيدمي اخير نشان ميدهد که در شغلهايي که با سيليسيم بلوري کار ميکنند، بيماريهاي کليوي بروز ميکند

و بر اثر بيماري کليوي، سيستم ايمني بدن دچار مشکل ميشود. با به خطر افتادن سيستم ايمني بدن، احتمال دچار

شدن فرد به عفونتهاي ميکروبي (بيماري مانند سل) و قارچي افزايش مي يابد .

در صورتيکه سيليسيم تنفس شود، بيماريهاي تنفسي مانند برونشيت، بيماري انسداد تنفسي مزمن (COPD) و آمفيزم

در فرد بروز ميکند. مطالعات اپيدمي مشخص ميکند که اکثر بيماريهاي ذکر شده در افراد غير سيگاري مشاهده نميشود.


اثرات سيليسيم بر محيط زيست

سيليسيم اثر منفي بر محيط زيست ندارد.


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع

با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سیلیسیم :

عدد اتمی: 14

جرم اتمی: 28.086

نقطه ذوب : C°1414

نقطه جوش : C°3265

شعاع اتمی : Å 1.46

ظرفیت: 4+

رنگ: خاکستری تیره

حالت استاندارد: جامد در 298 k

نام گروه: 14

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 786.5

شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p2 1

شعاع یونی : Å 0.4

الکترونگاتیوی: 1.90

حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4

دانسیته: 2.33

گرمای فروپاشی : Kj/mol 50.55

گرمای تبخیر : Kj/mol 384.22

گرمای ویژه: J/g Ko 0.71

دوره تناوبی: 3

شماره سطح انرژی : 3

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 4


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Si-28 پایدار

Si-29 پایدار

Si-30 پایدار

Si-31 2.62 ساعت

Si-32 100.0 سال


اشکال دیگر :

اکسید سیلیسیم SiO2

هگزا هیدرید سیلیسیم Si2H6 و تترا هیدرید سیلیسیم SiH4

هگزا کلرید سیلیسیم Si2Cl6 و تترا کلرید سیلیسیم SiCl4


منابع :

ماسه ، گرانیت ، کوارتزو رس


کاربرد :

در شیشه به صورت sio2 به کار می رود . به عنوان نیمه رسانا در قطعات الکترونیکی و همچنین درپیلهای خورشیدی ،

سیمان، گریس و رنگهای روغنی به کار می رود .




_________________________________________________________________



ژرمانیم ( Germanium )
​




​

ژرمانیم عنصری نیمه فلزی با ساختار بلورین شبیه الماس است . ژرمانیم خالص سفید- خاکستری براق و شکننده

می باشد. این عنصر در سال 1886 توسط Clemens Winkler دانشمند آلمانی کشف گردید . از نظر خواص فیزیکی

و شیمیایی شبیه به سیلسس است.

ژرمانیم در چند سنگ معدن مانند آرجیرودیت (همراه نقره و گوگرد), زینک بلند (همراه روی و گوگرد) و تانتالیت (همراه

آهن,منگنز) موجود است. کانی اصلی ژرمانیم ، ژرمانیت است که حاوی مس ، گوگرد ، حدود 7% ژرمانیم و 20 عنصر

دیگر می باشد.

مندلیف از مدتها قبل وجود عنصر ژرمانیم را در سال 1871 حدس زده بود . این عنصر در سال 1886 توسط Winkler

کشف شد.

این فلز در کانی آرژیرودیت که سولفید ژرمانیم و نقره است و در کانی ژرمانیت که شامل 8 درصد از عنصر ژرمانیم

است یافت می شود.

همچنین این عنصر در نهشته های روی و زغال و دیگر کانیها نیز وجود دارد. این عنصر در تجارت از فراوری معادن روی

و ذوب آن توسط توسط تولیدات زغال سنگ حاصل می شود. بیشترین و بزرگترین منبع این کانی ذخایر زغال سنگ

هستند.

ژرمانیم از فلزات توسط تقطیر جز به جز از تترا کلرید رقیق جداسازی می شود. از این روش برای ژرمانتیم با خلوص

بالا استفاده می شود.

این عنصر از گروه شبه فلزات دارای رنگ خاکستری – سفید است. در حالت خالص این عنصر بلورین و ترد و شکننده

است در هوای دمای اتاق درخشندگی خود را حفظ می کند.

وقتی ژرمانیم با عناصری مثل آرسنیک، گالیم یا دیگر عناصر ترکیب شود این ترکیب در ترانزیستورها و هزاران مصارف

الکتریکی دیگر کاربرد دارد. از مهمترین کاربردهای ژرمانیم در نیمه رساناها است. ژرمانیم همچنین به عنوان یک عنصر

آلیاژی در لامپهای فلورسانس فسفر و به عنوان کاتالیزور نیز کاربرد دارد.

اکسید ژرمانیم و ژرمانیم شفاف هستند و نور مادون قرمز را از خود عبور می دهند. از این عنصر برای طیف سنج مادون

قرمز و تجهیزات نوری شامل ردیابهای حساس مادون قرمز کاربرد دارد. کاربرد ترکیبات شیمیایی آلی ژرمانیم بسیار زیاد

و مهم است. ترکیبات ژرماینم برای پستانداران سمی است .

قیمت ژرمانیم حدود 3 دلار در گرم است.



ساختار بلوري عنصر ژرمانيم
​



اثرات ژرمانیم در سلامتي انسان

هیدرید ژرمانیم و تتراهیدرید ژرمانیم بسیار احتراق پذیر هستند و حتی وقتی با هوا ترکیب می شود، سمی است.

استنشاق: شکم درد، احساس سوزش، سرفه.

پوست: قرمزی، درد.

چشم: قرمزی، درد.

خطرات فیزیکی: این گاز سنگین تر از هواست و می تواند روی زمین حرکت کند. احتراق در فواصل دور هم امکانپذیر

است.

روش ابتلا: این ماده در اثر تنفس وارد بدن می شود.

خطر استنشاق: غلظت بالا و مضر این گاز در هوا خیلی سریع باعث آلودگی می شود.

اثرات قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض این ماده: این ماده باعث سوزش چشم، پوست و مجاری تنفسی می شود.

این ماده روی خون اثراتی میگذارد و موجب آسیب سلولهای خونی می شود. حتی ممکن است باعث مرگ شود.


اثرات زیست محیطی ژرمانیم

ژرمانیم، به عنوان فلزی سنگین بر روی اکوسیستمهای آبی اثر منفی دارد.



عنصر ژرمانيم در طبيعت
​


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی

مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ژرمانیم :

عدد اتمی: 32

جرم اتمی:72.59

نقطه ذوب : C° 938.25

نقطه جوش : C°2833

شعاع اتمی : pm122.5

ظرفیت: 2و4

رنگ: سفید مایل به خاکستری

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 14

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 762

شکل الکترونی:4P 2 2 1s22s2p63s23 p63d 104s

شعاع یونی : Å 0.53

الکترونگاتیوی:2.01

حالت اکسیداسیون:2و4

دانسیته: 5.32

گرمای فروپاشی : Kj/mol 36.94

گرمای تبخیر : Kj/mol 330.9

گرمای ویژه: J/g Ko 0.32

دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر و خاکستر آن براحتی آتش می گیرد .

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 4


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ge-68 270.8 روز

Ge-69 1.6 روز

Ge-70 پایدار

Ge-71 11.4 روز

Ge-72 پایدار

Ge-73 پایدار

Ge-74 پایدار

Ge-76 پایدار

Ge-77 11.3 ساعت


اشکال دیگر :

تترا هیدرید ژرمانیم GeH4 و هگزا هیدرید دی ژرمانیم Ge2H6

اکسید ژرمانیم GeO و دی اکسید ژرمانیم GeO2

دی کلرید ژرمانیم GeCl2 و تترا کلرید ژرمانیم GeCl4


منابع :

از تصفیه مس ، روی ، سرب


کاربرد :

استفاده زیادی در نیمه رساناها ، منشورهای مادون قرمز ، بازتابنده نور در پرتو افکن ها ، در لنزها و در دندانپزشکی

دارد .


روش شناسایی:

XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry

AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry

COL: Colorimetry

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry

POL:polarography
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

قلع ( Tin )
​




​


قلع عنصری فلزی به رنگ سفید ـ نقره ای است که بالای C°2/13 ساختار بلورین تترا گونال و بالاتر ازC° 161

ساختار اورترومبیک دارد .

در زیر C°2/13 قلع خالص تبدیل به پودر خاکستری رنگ می شود. قلع به ندرت به صورت غیر ترکیبی در طبیعت

یافت می شود. معمولاً در کانیهای کاستریت و استانین یافت می شود.

این فلز به عنوان یک عنصر توسط Lavoisier شناسایی شد.

این عنصر از مدتها قبل شناخته شده بود. این عنصر بطور عمده در کانی کاسیتریت یا اکسید قلع یافت میشود.

از مهمترین منابع قلع در دنیا می توان کشورهای مالاریا، بولیوی، اندونزی، زئیر، تایلند و نیجریه را نام برد. آمریکا

از تولید کنندگان قلع در دنیا به شمار نمی آید اگرچه که مقادیری از این عنصر در کالیفرنیا و آلاسکا پیدا شده

است. قلع از احیا زغال در کوره های انعکاسی تولید می شود.

قلع معمولی ترکیبی از 9 ایزوتوپ پایدار است. و 18 عنصر ناپایدار دیگر از این عنصرنیز شناخته شده است. این

عنصر دارای خاصیت مفتول پذیر و چکش خوار است و ساختار کریستالی عالی دارد.

این عنصر دارای دو آلوتروپی با فشار نرمال در طبیعت می باشد.

قلع آلفا دارای ساختار کوبیک و به رنگ خاکستری که در دمای 13.2 درجه به رنگ سفید تغییر پیدا می کند و

قلع بتا که به فرم معمولی فلز قلع بتا گفته می شود. قلع بتا به رنگ سفید است و دارای ساختار مولکولی

تتراگونال است که در صورت سرما دادن به این عنصر رنگ عنصر از سفید به خاکستری تغییر پیدا می کند. این

تغییرات در نتیجه ناخالصیهایی است که در قلع مثل آلومینیم و روی وجود دارد و میتوان با اضافه کردن آنتیموان

و بیسموت از این تغییر جلوگیری نمود. تغییر حالت قلع از آلفا به بتا به عنوان قلع آفت زده نامیده می شود.

آلیاژهای قلع کاربردهای زیادی دارند، برای لحیم کاری قلع، فلز چاپ، فلز زودگداز، آلیاژ پیوتر pewter ترکیب

قلع و سرب، مفرغ، فلز یاطاقان، فلز سفید، آلیاژ ریخته گری، فسفر برنزاستفاده می شود. قلع با آب مقطر

و آب شیر واکنش نمی دهد ولی با اسیدهای قوی و بازها و نمکهای اسیدها واکنش می دهد. اکسیژن به

واکنشهای قلع با دیگر عناصر سرعت می بخشد.

وقتی این عنصر گرم می شود در هوا به فرم Sn2 در می آید که اسید ضعیفی به فرم نمکهای استانات با

اکسیدها تولید می کند.

از مهمترین ترکیبات این عنصر با ترکیب با کلرید است. نمکهای قلع برای تولید پوششهای رسانای الکتریکی

مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین آلیاژ قلع – نیوبیم در درجه حرارتهای پایین فوق رسانا است. این ترکیب برای ساخت رساناهای

مغناطیسی و تولید میدانهای مغناطیسی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این ترکیب برای

ساخت سیمهای قلع – نیوبیوم با وزن کم و تولید میدانهای مغناطیسی برای باتری ها به کار می رود.

مقدار کمی قلع در غذا برای انسان بی خطر است. در کشور آمریکا توافق شده است که میزان 300 میلی

گرم بر یک کیلوگرم قلع در غذاها به کار رود.

بعضی از ترکیبات قلع در آفت کشها کاربرد دارد و در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.

در طی 25 سال گذشته قیمت قلع تغییرهای زیادی کرده است و از 50 سنت درپوند اخیراً به حدود 4 دلار

در پوند رسیده است.



ساختار بلوري عنصر قلع
​



اثرات قلع بر روی سلامتی

قلع عمدتا در مواد آلی مختلف وجود دارد.پیوندهای قلع آلی،خطرناکترین نوع قلع برای انسان محسوب میشوند.

علیرغم این خطرات قلع در صنایع مختلفی نظیر صنعت نقاشی و پلاستیک سازی و در کشاورزی به عنوان آفت

کش به کار می روند. علیرغم مضرات قلع، کاربردهای قلع آلی هنوز در حال افزایش است.

اثرات قلع آلی متفاوتند.

این اثرات بستگی به نوع ماده موجود و جانداری که آن را مورد استفاده قرار داده بستگی دارد. خطرناک ترین

نوع قلع آلی برای انسان، تری اتیل قلع می باشد. طول پیوندهای هیدروژن این ماده نسبتا کوتاه است. وقتی

پیوندهای هیدروژن در قلع بلندتر باشد، برای سلامت انسان مضر نخواهد بود.

انسان از طریق غذا، تنفس و پوست قلع را جذب می کند.

جذب قلع در طولانی مدت اثرات زیر را به همراه دارد:

-سوزش چشم و پوست

-سردرد

-شکم درد

-بیماری و سرگیجه

-اختلال در تنفس

-اختلال در دفع ادرار


اثرات دراز مدت آن عبارتند از:

-افسردگی

-آسیب کبد

-اختلال سیستم ایمنی

-اختلالات کروموزومی

-کاهش تعداد گلبولهای قرمز خون

-آسیب مغز(خشم، ناهنجاری خواب، فراموشی و سردرد)


اثرات زیست محیطی قلع

قلع به صورت اتمی یا ملکولی خیلی سمی نیست. شکل سمی قلع، قلع آلی است. ترکیات قلع آلی مدت

زمانی طولانی در محیط باقی میمانند. این ترکیبات بسیار مقاوم هستند و به راحتی تجزیه نمیشوند. بعضی

از میکروارگانیسمها، ترکیبات قلع آلی را تجزیه می کنند و این قاده سالیان متمادی در خاک می ماند. به این

علت، غلظت قلع آلی زیاد می شود.

وقتی قلع آلی جذب ذرات گل و لای می شود، در سیستمهای آبی پخش می شود.

این قلع، به اکوسیستمهای آبی آسیب زیادی می رساند زیرا برای قارچها، جلبکها و فیتوپلانکتونها بسیارسمی

است. فیتوپلانکتون، در اکوسیستمهای آبی عضو بسیار مهمی است و اکسیژن لازم برای جانداران دیگر را تامین

می کند. به علاوه در زنجیره غذایی آبیان هم نقش مهمی دارد.

سمیت انواع مختلف قلع آلی، بسیار متفاوت است. تری بوتیلین قلع، برای ماهی ها و قارچها سمی ترین ترکیب

است. در حالی که تری فنیل قلع، برای فیتوپلانکتونها مضرتر می باشد. قلع آلی رشد، تولید مثل، سیستمهای

آنزیمی و الگوی تغذیه جانداران آبزی را مختل می کند. این ماده عمدتا در لایه بالایی آب وجود دارد.



عنصر قلع در طبيعت
​




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر قلع :

عدد اتمی: 50

جرم اتمی: 118.69

نقطه ذوب : C° 231.93

نقطه جوش : C° 2602

شعاع اتمی : Å 1.72

ظرفیت: 2و4

رنگ: خاکستری نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 14

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 708.6

شکل الکترونی: 5s24d105p2

شعاع یونی: Å 0.69

الکترونگاتیوی: 1.96

حالت اکسیداسیون: 2و4

دانسیته: 7.31

گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.029

گرمای تبخیر : Kj/mol 295.8

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000109

گرمای ویژه: J/g Ko 0.227

دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال

شماره سطح انرژی : 5

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 18

پنجمین انرژی : 4


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Sn-112 پایدار

Sn-113 115.1 روز

Sn-114 پایدار

Sn-115 پایدار

Sn-116 پایدار

Sn-117 پایدار

Sn-117m 13.6 روز

Sn-118 پایدار

Sn-119 پایدار

Sn-119m 293.0 روز

Sn-120 پایدار

Sn-121 1.12 روز

Sn-121m 55.0 سال

Sn-122 پایدار

Sn-123 129.2 روز

Sn-123m 40.1 دقیقه

Sn-124 پایدار

Sn-125 9.63 روز

Sn-125m 9.5 دقیقه

Sn-126 100000.0 سال


اشکال دیگر :

تترا هیدرید قلع SnH4 و هگزا هیدرید قلع Sn2H6

اکسید قلع SnO و دی اکسید قلع SnO2

دی کلرید قلع SnCl2 و تترا کلرید قلع SnCl4


منابع :

سنگ معدن کاسیتریت


کاربرد :

فلز قلع به صورت عنصری خالص کاربرد چندانی ندارد و معمولاً به صورت آلیاژ بکارمی رود . به عنوان پوشش داخلی

قوطی کنسرو ، در سولدر (33%Sn:67%Pb) ، برنز (20%Sn:80%Cu) و مفرغ به کار می رود . فلورید قلع ترکیبی

است که در برخی از خمیر دندانها به کار می رود . در ساخت مواد هادی مغناطیس نیز به کار می رود . همچنین

در لحیم کاری نیز بکار می رود .


روش شناسایی:

ES:Emission Spectrography

XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry

MS:Mass Spectrometry

AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry

POL:polarography

COL: Colorimetry
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


سرب (Pb)




​
سرب یکی از عنصرهای شیمیایی واسطه در جدول تناوبی است. سرب همچنین در رده فلزها قرار دارد.

این فلز تشعشعات هسته‌ای را عبور نمی‌دهد .

سرب در طبیعت به شکل کانی به نام گالن (سیستم تبلور کوبیک یا مکعبی ) یافت می‌گردد.

سرب عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Pb و عدد اتمی ۸۲ وجود دارد.سرب عنصری

سنگین ، سمی و چکش خوار است که دارای رنگ خاکستری کدری می‌باشد .هنگامیکه تازه تراشیده

شده سفید مایل به آبی است اما در معرض هوا به رنگ خاکستری تیره تبدیل می‌شود.

از سرب در سازه‌های ساختمانی ، خازنهای اسید سرب ، ساچمه و گلوله استفاده شده و نیز بخشی

از آلیاژهای لحیم ، پیوتر و آلیاژهای گدازپذیر می‌باشد.سرب سنگین ترین عنصر پایدار است.


سرب فلزی است براق ،انعطاف پذیر، بسیار نرم ، شدیداً چکش خوار و به رنگ سفید مایل به آبی که از

خاصیت هدایت الکتریکی پایینی برخوردار می‌باشد.این فلز حقیقی به شدت در برابر پوسیدگی مقاومت

میکند و بهمین علت از آن برای نگهداری مایعات فرسایشگر ( مثل اسید سولفوریک) استفاده میشود.

با افزودن مقادیر خیلی کمی آنتیموان یا فلزات دیگر به سرب می‌توان آنرا سخت نمود.




​


کاربردها

کاربردهای اولیه سرب عبارت بودند از:

سازه‌های ساختمانی ، رنگدانه‌های مورد استفاده در لعاب سرامیک و لوله‌های انتقال آب.

کاخ ها و کلیساهای بزرگ اروپا دروسایل تزئینی ، سقفها ، لوله‌ها و پنجره‌ها یشان دارای مقادیر قابل

توجهی سرب هستند.این فلز ( در حالت عنصری) پس از آهن ، آلومینیم ، مس و روی بیشترین کاربرد

را دارد.

موارد استفاده معمولی سرب به شرح زیر است :

در باطریهای اسید سرب، در اجزای الکترونیکی، روکش کابل ،مهمات ، در شیشه CTR‌ها، سرامیک،

شیشه‌های سربدار( به glass making مراجعه شود) ، لوله‌های سربی ( اگرچه استفاده از اتصالات

سربی در لوله‌های آب آشامیدنی در دهه ۹۰ در آمریکا قانونی شد، امروزه کاربرد آنچنانی ندارند) در

رنگها ( از سال ۱۹۷۸ در آمریکا و به تدریج از دهه ۶۰ تا دهه ۸۰ در انگلستان ممنوع شد اگر چه رنگ

سطوح قدیمی می‌توانست تا ۵۰٪ وزن از سرب باشد) آلیاژها،پیوتر، اتصالات و مواد پر کننده دندان.

همچنین در بامها به‌عنوان درزگیر برای محافظت اتصالات در برابر باران مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در گازوئیل بعنوان تترا اتیل و تترا متیل سرب برای کاهش صدای موتور کاربرد دارد.فروش بنزین سربدار

در آمریکا از سال ۱۹۸۶ و در اتحادیه اروپا از سال ۱۹۹۹ ممنوع شد. سرب یک ابررسانا با دمای بحرانی

K=۲۰/۷ c T ( ۹۵/۲۶۵ – درجه سانتیگراد)؟ می‌باشد.

به علت فراوانی سرب ( هنوز هم اینگونه‌است )، تهیه آسان، کارکردن آسان با آن، انعطاف پذیری و

چکش خواری بالا و پالایش راحت ، حداقل از ۷۰۰۰ سال پیش مورد استفاده بشر می‌باشد.در کتاب

خروج ( بخشی از انجیل) به این عنصر اشاره شده‌است.کیمیاگران می‌پنداشتند سرب قدیمی ترین

فلز بوده و به سیاره زحل مربوط می‌شود.

لوله‌های سربی که نشانه‌های امپراتوری روم را حمل می‌کردند هنوز هم بکار می‌روند.نشان Pb برای

سرب خلاصه نام لاتین آن plumbum است. در اواسط دهه ۸۰ تغییر مهمی در الگوهای پایان استفاده

از سرب بوجود آمده بود.بیشتر این تغییر ناشی از پیروی مصرف کنندگان سرب آمریکا از قوانین زیست

محیطی بود که به طرز قابل ملاحظه‌ای استفاده از سرب را در محصولات بجز باطری از جمله گازوئیل،

رنگ،اتصالات و سیستم‌های آبی کاهش داده یا حتی حذف کرد.


تاثیر سرب بر سلامتی

سرب فلز سمی است که به پیوندهای عصبی آسیب رسانده (خصوصا در بچه‌ها) و موجب بیماریهای

خونی و مغزی می‌شود.تماس طولانی با این فلز یا نمکهای آن ( مخصوصاً نمکهای محلول یا اکسید

غلیظ آن PbO۲) می‌تواند باعث بیماریهای کلیه و دردهای شکمی شود.




​




جداسازی

سرب محلی در طبیعت یافت می‌شود اما کمیاب است.امروزه معمولاً سرب در کانیهایی همراه با روی،

نقره و ( بیشتر) مس یافت می‌شود و به همراه این مواد جدا می‌گردد.ماده معدنی اصلی سرب گالن

(PbS) است که حاوی ۶/۸۶٪ سرب می‌باشد.سایرکانیهای مختلف و معمول آن سروسیت ( PbCO۳ )

و انگلسیت (PbSO۴) می‌باشند.

اما بیش از نیمی از سربی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد بازیافتی می‌باشد. سنگ معدن به‌

وسیله مته یا انفجار جداشده سپس آنرا خرد کرده و روی زمین قرار می‌دهند.بع از آن سنگ معدن

تحت تأثیر فرآیندی قرار می‌گیرد که در قرن نوزدهم در Broken Hill استرالیا بوجود آمد.

یک فرآیند شناورسازی ، سرب و دیگر مواد معدنی را از پس مانده‌های سنگ جدا می‌کند تا با عبور

سنگ معدن، آب و مواد شیمیایی خاص از تعدادی مخزن که درون آنها دوغاب همیشه مخلوط میشود،

عصاره‌ای بوجود آید.درون این مخزنها هوا جریان یافته و سولفید سرب به حبابها می‌چسبد و بصورت

کف بالا آمده که می‌توان آنرا جدا نمود.

این کف ( که تقریباً دارای ۵۰٪ سرب است) خشک شده سپس قبل از پالایش به منظور تولید سرب

۹۷٪ سینتر می‌شوند. بعد ازآن سرب را طی مراحل مختلف سرد کرده تا ناخالصیهای(ریم) سبک تر

بالا آمده و آنها را جدا می‌کنند.سرب مذاب با گداختن بیشتر به‌وسیله عبورهوا از روی آن و تشکیل

لایه‌ای از تفاله فلز که حاوی تمامی ناخالصیهای باقی مانده می‌باشد تصفیه شده و سرب خالص

۹/۹۹٪ بدست می‌آید.


ایزوتوپ

سرب بطور طبیعی دارای چهار ایزوتوپ پایدار است :

(Pb-۲۰۴(۱٫۴٪

(Pb-۲۰۶(۲۴٫۱٪

(Pb-۲۰۷(۲۲٫۱٪

(Pb-۲۰۸(۵۲٫۴٪

سرب ۲۰۶-۲۰۷ و ۲۰۸ همگی پرتوزاد بوده و محصولات پایانی زنجیره فروپاشی پیچیده‌ای هستند

که به ترتیب درU-۲۳۸ ،U-۲۳۵ وTh-۲۳۲ رخ می‌دهند.

نیمه عمرهای مساوی این آرایشهای فرسایشی بسیار متغیر است به ترتیب:

۹ ۱۰ ،۰۴/۷ X ۸ ۱۰X ۴۷/۴ و۴/۱ X ۱۰ ۱۰سال .

هر کدام از آنها به نسبت Pb-۲۰۴ تنها ایزوتوپ پایدار غیر پرتوزاد گزارش می‌شود.ترتیب نسبتهای

ایزوتوپی برای بیشتر مواد معدنی طبیعی ۰/۳۰ –۰۰/۱۴ برای Pb-۲۰۶/Pb-۲۰۴، ۱۵-۱۷ برای

Pb-۲۰۷/Pb-۲۰۴ و ۵۰-۳۵ برای Pb-۲۰۸/Pb-۲۰۴ می‌باشد اگرچه نمونه‌های بسیار زیادی خارج

از این حوزه در نوشته‌ها به چشم می‌خورد.

 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

نیتروژن ( Nitrogen )
​




​

نیتروژن عنصر شیمیائی غیر فلزی با الکترونگاتیویته 3 است که در جدول تناوبی با نشانه N مشخص می شود و دارای

عدد اتمی 7 می باشد .

این گاز در سال توسط Daniel Rutherford از کشور اسکاتلند کشف گردید و 78% ترکیبات اتمسفر را شکل می دهد

این گاز از مایع سازی هوا و گرم کردن NaN3 بدست می آید .

2.6 درصد از ترکیب سیاره بهرام را نیتروژن تشکیل می دهد. از دیگر منابع نیتروژن اتمسفر است که نیتروژن گازی را از

جو می توان با روشهای مایع شدن و تقطیر جز به جز به دست آورد.

نیتروژن در همه سیستمهای حیاتی و همه ترکیبات زیستی یافت می شود.

یک شیمیدان فرانسوی به نام Antoine Laurent Lavoisier اشتباهاً نام ازت را به معنی مرده یا بدون حیات روی نیتروژن

گذاشت. به هر حال ترکیبات نیتروژن در غذاها، مواد آلی، کودها، مواد سمی و مواد منفجره یافت می شود. نیتروژن گاز

بی رنگ، بی بو، و در حالت عادی بی اثر است. نقطه جوش آن 195.80 درجه است. این گاز می تواند توسط واکنش آب

و نیتریت آمونیوم تولید شود.

نیترات سدیم و نیترات پتاسیم از تجزیه ترکیبات آلی حاصل می شود. نیترات پتاسیم در مناطق خشک دنیا برای استفاده

کودهای ازتی یافت می شود. از دیگر ترکیبات نیتروژن آلی اسید نیتریک، آمونیاک، سیانیدها و اکسیدهای نیتروژن هستند.

چرخه نیتروژن یکی از مهمترین فرایندها در طبیعت برای ارگانیسمهای زند ه است. این چرخه باکترهای نیتروژن دار را به

نیتروژن گازی تبدیل می کند. نیتروژن و ترکیبات پروتئینی نقش تعیین کننده در حیات انسانها را دارند.

آمونیاک یکی از مهمترین ترکیبات نیتروژن است. که توسط فرایندهای هابر تولید می شود. گاز طبیعی متان در واکنش دی

اکسید کربن و هیدروژن گازی در دو مرحله حاصل می شود.

هیدروژن گازی و نیتروژن گازی در فرایند هابر تولید آمونیاک می کنند. این گاز بیرنگ دارای بوی تیز است و به آسانی به مایع

تبدیل می شود.



ساختار بلوري عنصر نيتروژن
​



اثرات نيتروژن بر سلامتي انسان

مقدار مولکولهاي نيتروژن در هوا زياد است. نيتروژن در آب و خاک به صورت نيترات و نيتريت پيدا ميشود. کليه اين مواد

بخشي از چرخه نيتروژن به حساب مي آيند، اگر چه همه اين اشکال نيتروژن با يکديگر در ارتباط هستند.

انسان خصوصيات نيترات و نيتريت طبيعي را تغيير داده است.اين تغييرات بالاخص در کودهاي شيميايي نيتروژندار اتفاق

افتاده است. شرکتهاي صنعتي با نيتروژني که توليد ميکنند ميزان نيترات و نيتريت خاک و آب را که نتيجه چرخه نيتروژن

ميباشند را تغيير ميدهند. به دليل اين فعاليتها غلظت نيترات در آب آشاميدني افزايش مي يابد.

نيتراتها و نيتريتها بر سلامت انسان تاثير دارند. اين اثرات عبارت هستند از:

واکنش با هموگلوبين خون، اين امر باعث کاهش توانايي خون براي انتقال اکسيژن ميشود (نيتريت).

عملکرد غده تيروئيد را کاهش ميدهد (نيتريت).

سبب کمبود ويتامين A ميشود (نيتريت).

nitrosamines از عوامل عمده ايجاد کننده سرطان محسوب ميشوند (نيتراتها و نيتريتها).

از نقطه نظر متابوليسمي، اکسيد نيتروژن نسبت به عنصر شيميايي نيتروژن به تنهايي از اهميت بيشتري برخوردار است.

در سال 1987، Salvador Moncada کشف کرد که اکسيد نيتروژن براي آرامش عضلات بدن بسيار حياتي است و امروزه

ميدانيم که اکسيد نيتروژن در سيستم قلبي – عروقي، سيستم ايمني، سيستم عصبي مرکزي و سيستم عصبي جانبي

وجود دارد. آنزيم توليد کننده اکسيد نيتروژن، synthase اکسيد نيتروژن ناميده ميشود و در مغز انسان به مقدار زياد وجود دارد.

اگر چه اکسيد نيتروژن دوره عمر کوتاهي دارد، ليکن ميتواند به اجزاي تابع خود تبديل شود.


اثرات زيست محيطي نيتروژن

انسان با فعاليتهايي که انجام داده است باعث تغيير مقدار نيتريت و نتيرات در طبيعت گشته است. عمده ترين عامل افزايش

مقدار نيترات و نيتريت در محيط زيست کودهاي شيميايي هستند. فرآيند احتراق سبب افزايش نيترات و نيتريت ميشود، زيرا

بخارات متصاعد شده از اکسيدهاي نيتروژن در محيط زيست به نيترات و نيتريت تبديل ميشوند.

طي توليدات شيميايي، نيترات و نيتريت تشکيل ميشوند و براي کنسرو کردن مواد غذايي مورد استفاده قرار ميگيرند. همين

مسئله سبب افزايش غلظت ترکيبات نيتروژن در آبهاي سطحي و زيرزميني و به تبع آن در غذا ميشود.

افزايش پيوندهاي نيتروژني در محيط زيست سبب اثرات متنوعي ميشود. يک، تنوع در پيوند شيميايي باعث تغيير در ترکيب

شيميايي گونه هاي مختلف موجودات زنده ميگردد. ثانياً نيتريت اثرات مختلفي بر زندگي انسان و جانوران ميگذارد. غذاي

غني از ترکيبات نيتروژن سبب کاهش انتقال اکسيژن خون شده و عواقب وخيمي براي گله هاي گاو دربردارد.

با افزايش غلظت نيتروژن مشکلاتي در غده تيروئيد رخ ميدهد و همچنين مقدار ذخيره ويتامين A کاهش مي يابد. در معده

و روده جانوران نيترات به nitrosamines تبديل ميشود و يک ماده خطرناک سرطانزا را توليد ميکند.




عنصر نيتروژن در طبيعت
​



تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با

عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیتروژن :

عدد اتمی:7

جرم اتمی: 14.00674

نقطه ذوب : C°-210.0

نقطه جوش: C°-195.7

شعاع اتمی : Å 0.75

ظرفیت:5

رنگ: بی رنگ

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: 15

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1402.3

شکل الکترونی: 1s2 2s22p3

الکترونگاتیوی: 2.55

حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4

دانسیته: 2.26

گرمای تبخیر : Kj/mol 355.8

مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.37×10- 5

گرمای ویژه: J/g Ko 0.710

دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2

انرژی اولیه : 2

انرژی ثانویه : 5

شماره ایزوتوپ : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

N-13 9.97 دقیقه

N-14 پایدار

N-15 پایدار

N-16 7.13 ثانیه


اشکال دیگر :

اکسید نیتروژن N2O ،

مونوکسید نیتروژن NO ،

دی اکسید نیتروژن NO2 ،

پنتااکسید نیتروژن N2O5

کلرید نیتروژن NCl3

آمونیا NH3 ، N2H4 ، HN3


کاربرد:

جزء مهمی در بسیاری از ترکیبات مهم شیمیائی و صنعتی نظیر آمونیاک ، سیانید ها و اسید نیتریک می باشد . همچنین

در ساخت وسایل برودتی و کود شیمیایی نیز از این عنصر استفاده می کنند .


منابع :

هوا



_______________________________________________________________




فسفر ( Phosphorus )
​




​


فسفر یک عنصر جامد به رنگ سفید واکسی می باشد که در سال 1669توسط Hennig Brand از کشور آلمان کشف شد .

این عنصر از سنگهای فسفاته بدست می آید .

فسفر دارای 4 آلوتروپی می باشد. این آلوتروپی ها به فرمهای سفید یا زرد، قرمز، سیاه یا بنفش می باشد. فسفر معمولی

مومی شکل سفید رنگ و جامد است. فسفر زمانی که خالص باشد بیرنگ و شفاف است . فسفر سفید دو حالت دارد آلفا

و بتا با دمای تبدیل -3.8oC .

این عنصر در آب حل نمی شود اما در دی سولفید کربن حل می شود. این عنصر به خودی خود در هوا آتش می گیرد و بعد از

ترکیب با اکسیژن هوا در زمان سوختن تبدیل به پنتا اکسید فسفرمی شود .

این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود ترکیبات این عنصر به صورت گسترده ای در طبیعت پراکنده شده اند. سنگ

فسفات حاوی کانی آپاتیت دارای ناخالصی تری فسفات کلسیم است که این سنگ مهمترین منبع تولید فسفر است. معادن

بزرگ این عنصر در روسیه، مراکش و فلوریدا و بعضی ازایالتهای دیگر آمریکا یافت می شود .

فسفر عنصری بسیار سمی است 50 میلی گرم آن برای مرگ کافی است. پرتودهی این عنصر از 0.1 میلیگرم بر متر مکعب

تجاوز نمی کند.

فسفر سفید در زیر آب نگهداشته می شود باید آن را با انبر جابجا کرد تماس آن با پوست دست باعث سوختگی شدید میشود.

وقتی در معرض نور خورشید قرار بگیرد یا وقتی داغ شده باشد حرارت آن به 250 درجه میرسد که می تواند در این حالت تبدیل

به فسفات نوع قرمز شود. این فرم از فسفر به راحتی و به خودی خود آتش نمی گیرد و به اندازه فسفر سفید خطرناک نیست.

در موقع کار با فسفر سفید باید بسیار دقت کرد چون هم بسیار سمی است و هم به راحتی درجه حرارت آن بالا میرود و آتش

می گیرد.

فسفر قرمز نسبت به سفید دارای پایداری بیشتری می باشد و برای ساخت کبریتهای بی خطر، مواد آتش بازی ، آفت کشها ،

آتش افروزها ، بمبهای دودزا و گلوله ها کاربرد دارد.

فسفر سفید به روشهای مختلفی ساخته می شود.

تری فسفات کلسیم یکی از اجزای اصلی سنگ فسفر است که در کوره های برقی یا سوخت کوره کاربرد دارد.

اسید فسفریک غلیظ که حاوی 70 تا 75 درصد P2O5 است عامل مهمی در تولیدات کشاورزی و مزرعه می باشد. از این عنصر

برای تهیه کودهای شیمیایی کاربرد دارد. فسفاتها در تولید شیشه های مخصوص مثل لامپهای سدیم کاربرد دارد. فسفات

کلسیم در ساخت ظروف چینی و پودر خمیرمایه استفاده می شود.

فسفرها یکی از مهمترین عامل تولید فولاد و فسفر برنز و تولیدات مهم دیگر می باشد. تری سدیم فسفات عامل پاک کننده

در تصفیه آب و دیگ بخارمی باشد. فسفر ها عامل حیاتی در پروتوپلاسم همه سلولها، بافت های عصبی و استخوانها هستند.




ساختار بلوري عنصر فسفر
​


اثرات فسفر بر سلامتي انسان

فسفر در مقايسه با فسفات در محيط زيست از فراواني بيشتري برخوردار است. فسفات ها يکي از مهمترين مواد تشکيل

دهنده بدن انسان به شمار ميروند. زيرا فسفاتها قسمتي از ماده DNA را تشکيل ميدهند و در توزيع انرژي بدن شرکت

ميکنند. همچنين فسفاتها از اجزاي تشکيل دهنده گياهان هستند.

انسان با افزودن کودهاي غني از فسفات به خاک و با استفاده از شوينده هاي حاوي فسفات باعث افزايش مقدار فسفات

در طبيعت ميشود. همچنين، فسفات يکي از مواد افزودني به مواد غذايي به شمار ميرود. مواد غذايي مانند پنير، سوسيس

و همبرگرها داراي مقدار قابل توجهي فسفات هستند.

مقدار زياد فسفات باعث بيماريهايي از قبيل آسيب به کليه ها و پوکي استخوان ميشود. از طرفي ممکن است در بدن فردي

کمبود فسفات رخ دهد.

کمبود فسفات بر اثر استفاده بيش از اندازه دارو اتفاق مي افتد. مقدار بسيار اندک فسفات نيز آسيبهايي را به سلامت

انسان وارد ميکند.

فسفرخالص به رنگ سفيد است. فسفر سفيد خطرناکترين شکل فسفري است که تاکنون شناخته شده است. اگر فسفر

سفيد در محيط وجود داشته باشد احتمال خطر و تاثير آن بر سلامت انسان افزايش مي يابد. فسفر سفيد بسيارسمي است

و در بسياري موارد پرتودهي آن کشنده ميباشد.

بيشتر موارد مرگ گزارش شده بر اثر فسفر سفيد به دليل بلع مرگ موش ميباشد. علائمي مانند استفراغ، گرفتگي معده و

خواب آلودگي قبل از مرگ در فرد مشاهده ميشود.

فسفر سفيد باعث سوختگي پوست ميشود. در حين سوختگي پوست قسمتهايي از بدن مانند کبد، قلب و کليه ها آسيب ميبينند.


اثرات فسفر بر محيط زيست

فسفر سفيد:

با توليد مواد شيميايي در صنايع مختلف و توليد مهمات در ارتش مقداري فسفر سفيد وارد محيط ميشود. با تخليه فضلاب کارخانه

ها مقداري فسفر سفيد وارد آبهاي سطحي نزديک کارخانه ميشود.

به نظر ميرسد که فسفر سفيد در محيط منتشر نميشود زيرا به سرعت با اکسيژن هوا واکنش ميدهد. با ورود فسفر سفيد به

هوا و ترکيبش با اکسيژن، فسفر سفيد به ذراتي تبديل ميشود که اثر مخرب کمتري دارد. زيرا زمانيکه ذرات فسفر در هوا قرار

دارند، پوشش محافظي آنها را دربرگرفته و از واکنش دادن با ساير مواد جلوگيري ميکند.

فسفر سفيد در آب با ساير مواد وارد واکنش نميشود و در نتيجه داخل بدن موجودات آبي تجمع پيدا ميکند. در خاک فسفر طي

چند روز باقي مي ماند و سپس به مواد با خطر کمتر تبديل ميشود. اما در خاکهاي عميق و در اعماق رودخانه ها و درياچه ها

ممکن است فسفر حدود چند هزار سال باقي بماند.

فسفاتها:

فسفات اثرات زيادي بر موجودات زنده دارد. اثر فسفات نتيجه انتشار وسيع آن در محيط زيست به دليل معدنکاري و کشت و

زرع ميباشد.

در هنگام تصفيه آب معمولاً فسفات از بين نميرود، بنابراين فسفات ميتواند در مسافت زيادي از طريق آبهاي سطحي انتشار پيدا

کند.

با توجه به مقدار اضافه فسفر در طبيعت که به دليل فعاليتهاي انساني اتفاق افتاده است و به دليل افزايش غلظت فسفر، در

چرخه فسفر اختلالاتي پديد آمده است.

با افزايش غلظت فسفر در آبهاي سطحي، تعداد ارگانيسمهاي وابسته به فسفات افزايش مي يابد. اين ارگانيسمها عبارت

هستند از جلب و خزه.

اين ارگانيسمها مقدار زيادي از اکسيژن محيط را مصرف ميکنند و از وارد شدن نور خورشيد به آب جلوگيري ميکنند. اين مسئله

باعث ميشود که ساير موجودات زنده نتوانند در آب زندگي کنند. به اين پديده eutrophication گفته ميشود.



عنصر فسفر در طبيعت
​


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با

عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر فسفر :

عدد اتمی: 15

جرم اتمی: 30.973

نقطه ذوب: C°44.15

نقطه جوش: C°280.5

شعاع اتمی: Å 1.23

ظرفیت: 1.23

رنگ: سفید نرم

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 15

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 10.486

شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2p3

شعاع یونی : Å 0.38

الکترونگاتیوی: 2.19

حالت اکسیداسیون: 5, 3, -3

دانسیته: 1.82

گرمای فروپاشی : Kj/mol 0.63

گرمای تبخیر : Kj/mol 12.43

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000001

گرمای ویژه: J/g Ko 0.77

دوره تناوبی:3

شماره سطح انرژی : 3

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 5


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

P-31 پایدار

P-32 14.28 روز

P-33 24.3 روز


اشکال دیگر :

هگزا اکسید تترا فسفر P4O6

دکا اکسید تترا فسفر P4O10

تترا هیدرید فسفر P2H4

فسفین PH3

تترا کلرید فسفر P2Cl4

پنتا کلرید فسفر PCl5

تری کلرید فسفر PCl3


منابع :

کانی آپاتیت


کاربرد :

از این عنصر در ساخت انواع کودهای شیمیائی ،اسباب آتشبازی ، آفت کشها ، خمیر دندان ، کبریت و شوینده ها

استفاده می شود.
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

آرسنیک ( Arsenic )
​



​

آرسنیک یک عنصر جامد پودری به رنگ خاکستری می باشد که در سال 1250 توسط Alberts Magna کشف شد . آرسنیک ماده

سرطان زایی است که اگر تنفس شود بر روی ششها تـأ ثیر می گذارد همچنین بر روی پوست و جگر نیز اثرات مخربی میگذارد .

عنصر آرسنیک در حالت جامد به دو رنگ زرد و خاکستری یا فلزی با وزن مخصوص به ترتیب 1.97 و 5.73 یافت می شود. این عنصر

در سال 1250 توسط Albertus Magnus به دست آمد. در سال 1649 Schroeder دو روش برای استحصال این عنصر کشف کرد.

آرسنوپیریت مهمترین ترکیب این عنصر است که توسط گرما از سولفیدهای آهندار به دست می آید.

این عنصر به رنگ فولاد خاکستری، خیلی شکننده، بلورین، جامد شبه فلزی است. در هوا تیره می شود. در اثر گرما به سرعت

اکسید می شود و به اکسید آرسنیک که بوی سیر می دهد تبدیل می شود. آرسنیک و دیگر ترکیبات آرسنیک سمی هستند.

موارد استفاده این عنصر در آتش بازی و برای گلوله سربی مو رد استفاده قرار می گیرد.

مهمترین ترکیبات آرسنیک شامل آرسنیک سفید، سولفید، آرسنات کلسیم و آرسنات سرب است. این سه ترکیب در حشره

کشها و سموم کشاورزی و مواد سمی کاربرد دارد. آرسنیک همچنین برای ساخت دستگاههایی مثل ترانزیستور نیز کاربرد دارد.

آرسنیک گالیم برای موارد لیزری الکتریکی نور همدوس کاربرد دارد.



ساختار بلوري عنصر آرسنيک
​



اثرات آرسنیک بر روی سلامتی

آرسنیک یکی از سمی ترین عناصر موجود است. علیرغم اثرات سمی این عنصر، مقدار آرسنیک غیرآلی طبیعی موجود در

زمین اندک است. آرسنیک از طریق غذا، آب و هوا وارد بدن انسان می شود. تماس پوستی با خاک یا آب آلوده به آرسنیک

هم باعث ورود آرسنیک به بدن انسان می شود.

میزان آرسنیک موجود در غذا بسیار کم است و به علت سمیت به غذا افزوده نمی شود. اما ممکن است میزان آرسنیک

موجود در ماهی و غذاهای دریایی بالا باشد زیرا ماهی از آبی که در آن زنئگی می کند، آرسنیک را جذب می کند.

خوشبختانه این شکل از آرسنیک آلی بی خطر است اما ماهی هایی که مقدار زیادی آرسنیک غیرآلی دارند، برای سلامتی

انسان مضر هستند.

خطر آلودگی با آرسنیک در اشخاص زیر بیشتر است: افرادی که با آرسنیک کار می کنند، کسانی که زیاد شراب مینوشند،

کسانی که در مزارعی کار می کنند که در آنجا کودهای آرسنیک دار مصرف می شود.

قرار گرفتن در معرض آرسنیک غیرآلی، سبب ایجاد عوارض مختلفی مانند سوزش معده و روده، کاهش تولید سلولهای قرمز

و سفید خون، تغییر پوست و سوزش ریه می شود. جذب مقدار زیادی آرسنیک غیرآلی احتمال بروز سرطان و به ویژه سرطان

پوست، سرطان ریه، کبد و غدد لنفاوی را افزایش می دهد.

قرارگرفتن در معرض آرسنیک غیرآلی، سبب نازایی و سقط جنین در زنان میشود و در زنان و مردان باعث ناراحتیهای پوستی،

کاهش مقاومت در برابر ویروسها، ایست قلبی و آسیب مغز می شود. آرسنیک غیرآلی به DNA هم آسیب می رساند.

آرسنیک آلی هم باعث سزطان می شود اما به DNAآسیب نمی رساند. اما دوز بالای آن باعث صدمات عصبی و ناراحتی معده

می شود.


اثرات زیست محیطی آرسنیک

آرسنیک به طور طبیعی به مقدار کم در زمین وجود دارد. آرسنیک در خاک و کانیها وجود دارد و می تواند از طریق گرد و غبار یا

رواناب، وارد هوا و آب هم شود.

تبدیل آرسنیک به حالت محلول یا گازی بسیار مشکل است. آرسنیک ماده ای است که به طور طبیعی متحرک است و احتمال

تمرکز مقدار زیادی از آن در یک محل کم است. این ویژگی بسیار خوب است اما نکته منفی آن این است که آلودگی آرسنیک

گسترده است زیرا به راحتی منتشر می شود. هنگامی که آرسنیک غیرمتحرک باشد، نمی تواند به آسانی حرکت کند. به

علت فعالیتهای بشری و عمدتا معدنکاری، آرسنیکهای آرسنیکهایی که در شرایط طبیعی غیر متحرک هستند متحرک شده

و در بسیاری از جاهایی که در شرایط طبیعی وجود نداشتند هم یافت می شوند.

چرخه آرسنیک در اثردخالتهای بشری گستره تر شده است و به همین علت مقدار آرسنیک در محیط زیست و جانداران زنده

کاهش یافته است. عمدتا آرسنیک توسط صنایع تولید کننده مس منتشر می شود اما در حین تولید سرب و روی و فعالیتهای

کشاورزی هم پراکنده می شود. آرسنیک وقتی وارد محیط زیست شد، تجزیه نمی شود بنابراین این مقدار آرسنیک اضافی

که در اثر فعالیتهای انسانی وارد محیط می شود، منتشر شده و در بسیاری جاها، باعث بیماری انسانها و جانوران میشود.

گیاهان آرسنیک را به آسانی جذب می کنند بنابراین ممکن است غلظت آرسنیک در غذا بالا باشد.

غلظت بالا و خطرناک آرسنیک غیرآلی که در حال حاضر در آبهای سطحی موجود است، احتمال تغییرات ژنتیکی در ماهیها را

افزایش می دهد. در این شرایط آرسنیک دربدن جانداران گیاهخوار آب شیرین تجمع می یابد. پرندگان ماهی هایی را میخورند

که در بدن آنها آرسنیک زیادی وجود دارد و وقتی این ماهی در بدن آنها تجزیه می شود، در اثر سم آرسنیک می میرند.



عنصر آرسنيک در طبيعت
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آرسنیک :

عدد اتمی: 33

جرم اتمی:74.92160

نقطه ذوب : C°808

نقطه جوش : C°603

شعاع اتمی : Å 1.33

ظرفیت: 3و5

رنگ: خاکستری

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 15

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 9.81

شکل الکترونی: 4P 3 2 1s22s2p63s23 p63d 104s

شعاع یونی : Å 0.58

الکترونگاتیوی:2.18

حالت اکسیداسیون: ±3,5

دانسیته: 5.72

گرمای فروپاشی : Kj/mol 369.9

گرمای تبخیر : Kj/mol 34.76

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000033

گرمای ویژه: J/g Ko 0.33

دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 5


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

As-71 2.7 روز

As-72 26.0 ساعت

As-73 80.3 روز

As-74 17.8 روز

As-75 پایدار

As-76 26.3 ساعت

As-77 39.0 ساعت

As-79 9.0 دقیقه


اشکال دیگر :

هیدرید ارسنیک AsH3

اکسید ارسنیک As2O3

تری کلرید ارسنیک AsCl3

پنتا کلرید ارسنیک AsCl5


منابع :

کانی آرسنوپیریت و انارژیت


کاربرد :

از این عنصربه عنوان سم کشنده ، در گلوله تفنگ ، در فلز آئینه ، شیشه ، لیزر ، دیود های نوری و در نیمه رساناها بکار

می رود .ارسنیک از آرسنوپیریت بدست می آید .



_____________________________________________________




آنتیموان ( Antimony )
​



​
آنتیموآن یک عنصر جامد شبه فلزاست که به رنگ سیاه تا خاکستری می باشد . دارای ساختار رومبوئدرال می باشد . این

عنصر در طبیعت از سنگهای استیبنیت و والنتینیت بدست می آید .

این عنصر از مدتها پیش توسط پیشینیان شناخته شده بود، این فلز از ابتدای قرن هفدهم کشف شد.

آنیتموان عنصر فراوانی در طبیعت نیست اما در بیش از 100 گونه کانی یافت می شود. این عنصر بعضی اوقات به صورت آزاد

نیز یافت می شود اما معمولاً به صورت ترکیب سولفید استیبنیت نیز یافت می شود.

آنتتیموان رسانای خوبی برای جریان برق و الکتریسیته نیست. آنتیموان و ترکیبات آن سمی هستند.

آنتیموان در صنایع نیمه رسانا برای ساخت ردیابهای مادون قرمز، دیودها و پدیده هال کاربرد دارد.

برای بالا بردن سختی و مقاومت سرب به کار می رود. از این عنصر برای ساخت باتری ها و آلیاژهای ضد اصطکاک، فلز چاپ،

استفاده می شود. از ترکیبات این عنصر می توان اکسیدها، سولفیدها، سدیم آنتیموان ها و تترا کلرید آنیتموان را نام برد.

از این عنصر برای ساخت ترکیبات آتش زا، لعاب سرامیک های رنگی، شیشه ها و سفالها نیز استفاده می شود.



عنصر آنتيموآن در طبيعت
​



اثرات آنتیموان بر روی سلامتی

آنتیموان به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد. اما از طریق فعالیتهای انسانی هم وارد محیط زیست می شود. افرادی که

با آنتیموان کار می کنند، در اثر تنفس غبار آنتیموان عوارضی را نشان می دهند. در اثر تنفس هوا، نوشیدن آب و خوردن غذایی

که حاوی آنتیموان است، آنتیموان وارد بدن می شود.

اما در اثر تماس پوست با خاک، آب و مواد دیگری که حاوی آنتیموان هستند هم آنتیموان وارد بدن می شود. تنفس آنتیموانی

که در ترکیب با هیدروژن است در حالت گازی، عوارض بسیاری بر روی سلامتی دارد. غلظت بالای آنتیموان (9 mg/m3 در هوا)

درمدت زمانی طولانی باعث سوزش چشم، پوست و ریه ها می شود. اگر تماس با آنتیموان برای مدتی طولانی ادامه یابد،

عوارض جدی تری مانند بیماریهای ریوی، مشکلالت قلبی، اسهال، استفراغ و زخم معده پیش می آید. مشخص نیست که

آیا آنتیموان باعث سرطان می شود یا ناتوانی جنسی می شود یا خیر. آنتیموان در درمان عفونتهای انگلی به عنوان دارو به

کار میرود اما افرادی که داروهای زیادی مصرف می کنند یا نسبت به آن حساسیت دارند، در گذشته دچار بیماریهایی شده اند.

این عوارض، ما را از خطرات آنتیموان آگاه می کند.


اثرات زیست محیطی آنتیموان

آنتیموان در خاک، آب و هوا به مقدار بسیار کمی وجود دارد. آنتیموان خاک را آلوده می کند. آنتیموان می تواند از طریق آب

زیرزمینی مسافتی طولانی را تا مکانهای دیگر و تا آب سطحی طی کند.

بررسیهای آزمایشگاهی انجام شده بر روی موشهای صحرایی، خرگوشها و خوکچه های هندی نشان می دهد که غلظت

بالای آنتیموان، بعضی جانوران کوچک را می کشد. موشها قبل از مرگ، دچار ناراحتیهای ریوی، قلبی، کبد و کلیه میشوند.

جانورانی که برای مدتی طولانی از هوای دارای اندکی آنتیموان تنفس می کنند، دچار سوزش چشم، تاسی و ناراجتیهای

ریوی می شوند. سگها حتی در غلظت اندک آنتیموان هم دچار ناراحتیهای قلبی می شوند. جانورانی که طی دو ماه از

هوای دارای آنتیموان اندک تنفس می کنند، نازا می شوند. اما اینکه آیا آنتیموان می تواند باعث سرطان شود یا نه هنوز به

طور دقیق مشخص نشده است.


ساختار بلوري عنصر آنتيموآن
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنتیموان :

عدد اتمی: 51

جرم اتمی: 121.75

نقطه ذوب : C° 630.63

نقطه جوش : C° 1587

شعاع اتمی : Å 1.53

ظرفیت: 3و5

رنگ: خاکستری سیاه

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 15

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 8.641

شکل الکترونی: 4d10.5s2.5p3

شعاع یونی : Å 0.76

الکترونگاتیوی: 2.05

حالت اکسیداسیون: ±3,5

دانسیته: 6.684

گرمای فروپاشی : Kj/mol 19.87

گرمای تبخیر : Kj/mol 77.14

مقاومت الکتریکی : Ohm m 3.9×10-7

گرمای ویژه: J/g Ko 0.21

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 : 5


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Sb-117 2.8 ساعت

Sb-119 38.1 ساعت

Sb-120 15.89 دقیقه

Sb-121 پایدار

Sb-122 2.7 روز

Sb-123 پایدار

Sb-124 60.2 روز

Sb-125 2.75 سال

Sb-126 12.4 روز

Sb-126m 19.0 دقیقه

Sb-127 3.84 روز

Sb-129 4.4 ساعت


اشکال دیگر :

هیدرید آنتیموان SbH3

تری اکسید آنتیموان Sb2O3

تترا اکسید آنتیموان Sb2O4

پنتا اکسید آنتیموان Sb2O5

تری کلرید آنتیموان SbCl3

پنتا کلرید آنتیموان SbCl5


منابع :

کانی استیبنیت و والنتینیت


کاربرد :

برای بالا بردن عیار سرب بکار می رود . همچنین برای تولید باتریهای سربی دیتکتورها ، برای کاهش مقاومت آلیاژ ها ، در

سلاحهای کوچک و گلوله های ردیاب ، به عنوان پوشش کابل و در کبریت بکار می رود .همچنین پلاستیک سازی و ساخت

مواد شیمیایی دارویی بکار می رود .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


بيسموت ( Bismuth )
​



​


بیسموت عنصر فلزی است که با ساختار رومبوئدرال متبلور می شود که می تواند به صورت آزاد در طبیعت و یا در کانیهائی نظیر

بیسموتین ( Bi2O3 ) یافت شود . در زمانهای گذشته این کانی با قلع و سرب اشتباه گرفته می شد. این عنصر در سال 1735

توسط Claude Geoffroy شناخته شد.

این فلز به رنگ سفید، بلوری، شکننده با رنگ کمی متمایل به صورتی می باشد. بیسموت عنصری با خاصیت دیامغناطیس در بین

همه فلزات است و تنها فلزی است که رسانایی گرمایی پایینی در بین فلزات به جز جیوه دارد. مقاومت الکتریکی این عنصر بالاست

و بالاترین فلزی است که دارای اثر هال است.

از مهمترین کانیهایی که این عنصر در آن وجود دارد بیسموتینیت یا بیسموت گلاس است. از مهمترین کشورهای تولید کننده بیسموت

در دنیا پرو، ژاپن، مکزیک، بولیوی و کانادا هستند. بیشترین تولید کننده بیسموت در دنیا آمریکا است. این عنصر به صورت یک فراورده

مصنوعی از استحصال سنگهای معدن سرب، مس، قلع، نقره و طلا تولید می شود.

حدود 3.32 درصد از این عنصر در طبیعت به صورت جامد وجود دارد. این خصوصیت باعث می شود که آلیاژهای بیسموت برای قالبهای

با حرارتهای بالا استفاده شود. این عنصر با فلزات دیگر مثل کادمیم و قلع آلیاژ می شود. آلیاژهای بیسموت دارای نقطه ذوب پایین

هستند که کاربردهای گسترده ای در تجهیزات ایمنی برای آتش سوزی و سیستمهای فروکش کردن آتش دارند.

بیسموت برای تولید محصولات آهنی چکش خوار و تشخیص کاتالیزورها برای ساخت الیافهای پلاستیکی کاربرد دارد.

وقتی که بیسموت گرم می شود در هوا با شعله سفید آبی می سوزد و دود زرد رنگی را به فرم اکسید بیسموت از خود متصاعد

می کند. از این فلز برای ترموکوبلها و سوخت راکتورهای اتمی ایزوتوپهای اورانیم 235U , 233U کاربرد دارد. از اکسی کلرید بیسموت

استفاده گسترده ای در صنعت لوازم آرایش می شود. ساب نیترات و ساب کربنات بیسموت نیز در صنعت داردوسازی کاربرد دارد.



ساختار بلوري عنصر Bi
​


اثرات بیسموت بر روی سلامتی

بیسموت و نمکهای آن باعث آسیب کلیه می شود اگرچه میزان آسیب خفیف است. دوز بالای آن کشنده است. از نظر صنعتی

بیسموت در بین فلزات سنگین کمترین سمیت را دارد. در اثر جذب دوز بالایی از بیسموت در محیطهای بسته عوارضی شدید و

گاهی اوقات کشنده ایجاد می شود. ممکن است عوارض سمی دیگری مانند احساس سردرگمی، وجود آلبومین و پروتئینهای

دیگر در ادرار، اسهال و واکنشهای پوستی ایجاد شود.

راههای ورود به بدن: تنفس، پوست و خوردن

عوارض: تنفس: سمی است. گرد و غبار آن باعث سوزش مجاری تنفسی می شود. باعث ایجاد مزه فلز و تورم لثه می شود.

خوردن: سمی است. باعث حالت تهوع، بی اشتهایی و کاهش وزن، بیقراری، ادرار آلبومینی، اسهال، واکنشهای پوستی، ورم

دهان و لثه، سردرد، تب، بی خوابی، افسردگی و روماتیسم می شود و ممکن است در اثر رسوب سولفید بیسموت روی لثه،

خطی سیاه به وجود آید.

پوست: باعث سوزش می شود.

چشم: باعث سوزش می شود.

اثرات مزمن:

تنفس: عملکرد کبد و کلیه را تحت تاثیر قرار می دهد.

خوردن: عملکرد کبد و کلیه را تحت تاثیر قرار می دهد. باعث کم خونی می شود و ممکن است در اثر رسوب سولفید بیسموت

روی لثه، خطی سیاه به وجود آید و زخم قرنیه تشکیل شود. پوست: باعث تورم پوست می شود. چشم: هیچ عوارض مزمنی

ثبت نشده است. بیسموت در انسان سرطان زا نیست.


اثرات زیست محیطی بیسموت

فلز بیسموت در محیط زیست سمی نیست و برای محیط حداقل تهدید را دارد. ترکیبات بیسموت انحلال پذیری بسیار اندکی دارد

اما باید مراقب بود زیرا در مورد اثرات آن روی محیط زیست اطلاعات اندکی موجود است.



عنصر Bi در طبيعت
​


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر بیسموت :

عدد اتمی : 83

جرم اتمی : 208.9804

نقطه ذوب: C° 271.4

نقطه جوش : C° 564

شعاع اتمی : Å 1.63

ظرفیت : 3

رنگ : سفید کدر

حالت استاندارد : فلز جامد

نام گروه : 15

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.289

شکل الکترونی : Xe6s24f145d106p3

شعاع یونی : Å 1.03

الکترونگاتیوی : 2.02

حالت اکسیداسیون : 3.5

دانسیته : 9.75

گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.3

گرمای تبخیر : Kj/mol 104.8

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000115

گرمای ویژه: J/g Ko 0.12

دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 5


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Bi-202 1.7 ساعت

Bi-204 11.2 ساعت

Bi-205 15.3 روز

Bi-206 6.24 روز

Bi-207 32.0 سال

Bi-208 368000.0 سال

Bi-209 پایدار

Bi-210 5.0 روز

Bi-210m 3000000.0 سال

Bi-211 2.1 دقیقه

Bi-212 1.0 ساعت

Bi-213 45.6 دقیقه

Bi-214 19.9 دقیقه

Bi-215 7.0 دقیقه


اشکال دیگر :

هیدرید بیسموت BiH3

اکسید بیسموت Bi2O3

تری کلرید بیسموت BiCl3

تترا کلرید بیسموت BiCl4


منابع :

کانی بیسموتین


کاربرد :

 در داروسازی ، در ساخت مواد منفجره ، پاک کننده ها ، شیشه ، سرامیک ، در تولید سوهان وبه عنوان کاتالیزور در

تهیه لاستیک بکار می رود .




________________________________________________________________






اکسیژن ( Oxygen )
​



​


اکسیژن عنصر گازی است که در سال 1774 توسط Joseph Priestley, Carl Wilhelm Scheele از کشورانگلستان و سوئد کشف

گردید . این گاز از مایع سازی و فشرده سازی هوا بدست می آید . 21% از حجم هوا را این گاز تشکیل میدهد . وزن اتمی این

عنصر برای دیگر عناصر تا سال 1961 به عنوان پایه شناخته شده بود قبل از اینکه کربن 12 از سوی اتحادیه بین المللی شیمی

کاربردی و محض به عنوان وزن اتمی استاندارد شناخته شد.

اکسیژن سومین عنصر از نظر فراوانی در طبیعت است که این عنصر درخورشید و سیکلهای کربن و نیتروژن وجود دارد.

در اتمسفر سیاره مریخ 15 درصد اکسیژن وجود دارد. این عنصر و ترکیبات آن 49.2 درصد وزن پوسته زمین را اختصاص می دهند.

حدود دو سوم حجم بدن ما و نه دهم آب از اکسیژن تشکیل شده است.

در آزمایشگاه اکسیژن از الکترولیز آب یا از گرما دادن کلرات پتاسیم با دی اکسید منگنز به دست می آید.

اکسیژن گازی بی بو بی رنگ و بی مزه است به فرمهای گاز و مایع وجود دارد خاصیت پارا مغناطیسی نیز دارد.

ازون از ترکیبات هیدروژن است که به صورت خیلی فعال وجود دارد و این ترکیب توسط تخلیه الکتریکی یا نور ماورا بنفش اکسیژن

تولید می شود.

ازن از اشعه های ماورابنفش خورشید که مضر هستند جلوگیری می کند تا این اشعه ها از خورشید به زمین نرسد. آلوده کننده

های اتمسفر تاثیر خیلی بدی روی لایه ازون می گذارند. ازون گازی سمی است. ازون گازی رنگ آبی است و ازون مایع به سیاه

و ازون جامد بنفش تیره می باشد. قطر این لایه سه میلیمتراست.

ترکیبات: اکسیژن که عنصری با واکنش پذیری خیلی بالا است بیش از صدها و هزارها ترکیبات آلی و غیر آلی را دارد.

زندگی و تنفس گیاهان و حیوانات وابسته به این عنصر است.

اکسیژن دارای نه ایزوتوپ است. اکسیژن طبیعی ترکیبی از سه ایزوتوپ است. اکسیژن 18 اکسیژن پایدار که در ترکیب آب یافت

می شود. از اکسیژن غنی شده برای سوخت کوره فولاد استفاده میشود. استفاده مهم دیگر این گاز در ساخت گازهای آمونیاک

و متانول اکسید اتیلن و هیدروکربن اشباع نشده است.

قیمت این گاز 5 سنت در فوت مکعب در مقیاس کوچک و در مقیاسهای بزرگ حدود 15 دلار در تن است.



ساختاربلوري عنصر اکسيژن
​



اثرات اکسيژن بر سلامتي انسان

همه انسانها براي نفس کشيدن به اکسيژن نيازمند هستند، اما مانند بسياري موارد ممکن است اکسيژن مناسب نباشد. اگر

فردي مقدار زيادي اکسيژن براي مدت زمان طولاني تنفس کند، به ششهايش آسيب ميرسد. تنفس 50 تا 100 درصد اکسيژن

در فشار نرمال در مدت زمان طولاني سبب مشکلاتي در ريه ميشود. افرادي که به طور مداوم يا گه گاه در معرض اکسيژن خالص

قرار ميگيرند، بايد قبل و پس از انجام کار تحت آزمايشهاي ريوي قرار بگيرند. اکسيژن در دماهاي پايين ذخيره ميشود و بنابراين

افرادي که در محيط پر اکسيژن فعاليت ميکنند بايد لباسهاي مخصوص بپوشند تا بافتهاي بدن آنها از يخزدگي برحذر باشد.


اثرات زيست محيطي اکسيژن

هيچ اثر منفي از اکسيژن در محيط زيست 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 اکسیژن :

عدد اتمی:8

جرم اتمی: 15.999

نقطه ذوب : C°-226.15

نقطه جوش : C°-182.8

شعاع اتمی : Å 0.6

ظرفیت:2

رنگ: بی رنگ

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: 16

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 13.618

شکل الکترونی: 1s2 2s2p4

شعاع یونی : Å 1.4

الکترونگاتیوی: 3.44

حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4

دانسیته: 1.429

گرمای فروپاشی : Kj/mol 0.2225

گرمای تبخیر : Kj/mol 3.4099

گرمای ویژه: J/g Ko 0.92

دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2

انرژی اولیه : 2

انرژی ثانویه : 6

درجه اشتعال : در حالت گازی غیر قابل اشتعال

شماره ایزوتوپ : 3


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

O-15 122.2 ثانیه

O-16 پایدار

O-17 پایدار

O-18 پایدار


اشکال دیگر :

اکسیژن O2 و ازن O3

آب H2O

هپتا اکسید کلر Cl2O7

دی اکسید کلر ClO2

اکسید دی کلر Cl2O


منابع :

هوای مایع


کاربرد :

در ساخت فولاد ، جوشکاری ، تصفیه آب و سیمان بکار میرود . اکسیژن همچنین برای ادامه حیات ضروری است .همچنین در

سوخت راکتورهای هسته ای نیز کاربرد دارد .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز



گوگرد ( Sulfur )
​



​


سولفور ( گوگرد ) در سنگهای آسمانی ، آتشفشانها ، چشمه های آب داغ و به عنوان گالن یا سرب معمولی ، ژیپس ، نمکهای

اپسون و باریت یافت شود. برای کارهای بازرگانی از پشته های نمکی سواحل خمیجی در آمریکا بدست می آید. ماههای مشتری

رنگ های خود را به دلیل رنگ های متنوع گوگرد دار می باشند . رنگ های تیره در اطراف ماه شاید نشانه تجمع گوگرد باشد .

این عنصر در شهابسنگها پیدا می شود . دانشمندان اولین با سولفور را در دهانه آتشفشانها پیدار کردند. گوگرد در مجاورت دهانه

آتشفشانهای فعال تولید می شود. این عنصر به طور گسترده ای در طبیعت در سنگهای پیریت آهن دار، گالن، اسفالریت، سینابر،

استیبنیت، ژیپس، نمکهای دی سولفات منیزیوم، سلستین و باریت یافت می شود.

گوگرد از چاههای عمیق و گنبدهای نمکی به دست می آید .

در اثر فرایند گرم شدن آب در اعماق گوگرد ذوب شده به سطح زمین می اید. گوگرد در گازهای طبیعی و نفت خام نیز وجود دارد.

سولفور به رنگهای زرد کمرنگ، بی رنگ است جامدی شکننده می باشد که در آب نامحلول است اما در دی سولفید کربن حل می-

شود. به هر سه حالت جامد و مایع و گاز یافت می شود. این عنصر دارای خصوصیات غیر عادی نوری و الکتریکی است.

سولفور با خلوص بالا به صورت بی شکل با خنک کردن سریع بلورهای آن تولید می شود. مطالعات اشعه ایکس در مورد این عنصر

نشان می دهد که دارای ساختار مارپیچی و 8 اتم در هر مارپیچ می باشد.

در طرح اشعه ایکس نرمال گوگرد بلوری به صورت حلقه ای به نظر می رسد و شامل 8 اتم گوگرد است که به یکدیگر متصل شده اند.

عنصر گوگرد دارای 11 ایزوتوپ است. 4 تا از این ایزوتوپها به صورت رادیواکتیو نیستند.

ترکیبات آلی گوگرد شامل سولفور کلسیم و سولفات آمونیوم و دی سولفید کربن و دی اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن که ترکیبات

مهمی هستند.

گوگرد یکی از اجزا سازنده باروت سیاه می باشد و برای حرارت دادن لاستیک طبیعی و قارچ کشها کاربرد دارد. این عنصر همچنین

برای ساخت کودهای شیمیایی فسفاته نیز به کار می رود.

این عنصر در مقدار زیاد می تواند تولید اسیدسولفوریک کند که در ساخت مواد شیمایی مهم کاربرد اساسی دارد.

همچنین برای ساخت کاغذهای سولفیده ، ضد عفونی کردن مواد و رنگبری و خشک کردن میوه کاربرد دارد. این عنصر نارسانای

خوبی است و نقش مهمی در حیات دارد.

در موقع کار با ترکیبات سولفور و سولفور در آزمایشگاه باید دقت لازم را به عمل آورد. سولفید هیدروژن رقیق می تواند متابولیزه شود

اما موقع کار با غلیظ آن باید دقت کرد تا به دستگاه تنفسی آسیب نرسد. این ترکیب حس بویایی را بی حس می کند و به آن آسیب

می رساند. اکسید گوگرد ترکیب خطرناکی است که باعث آلودگی هوا می شود.



ساختار بلوري عنصر گوگرد
​



اثرات گوگرد بر سلامتي انسان

معمولاً گوگرد در طبيعت به صورت سلفيد ديده ميشود.

طي برخي از فرآيندها پيوندهاي مختلفي از گوگرد تشکيل و وارد محيط زيست ميشود و به جانوران و انسان آسيب ميرساند. پيوندهاي

گوگردي طي واکنشهاي متنوعي شکل ميگيرند. شکل گيري اين پيوندها زماني اتفاق مي افتد که در محيط به غير از مواد طبيعي، مواد

مصنوعي هم وجود داشته باشد.

اين ترکيبات طرفدار چنداني ندارند زيرا داراي بوي زننده اي هستند و اغلب سمهاي قوي تشکيل ميدهند.

مواد گوگردي اثرات زير را بر سلامت انسان ميگذارند:

تاثير برسيستم عصبي و تغيير رفتار

ايجاد مشکلاتي در گردش خون

مشکلات قلبي

تاثير برچشمها و بينايي

مشکلات توليد مثلي

ناهنجاري در معده و روده

ايجاد مشکلات در کبد و کليه ها

تاثير بر ميزان شنوايي فرد

ايجاد مشکل در سيستم متابوليسم هورموني

تاثير بر پوست

خفگي و انسداد ريه ها


اثرات گوگرد بر محيط زيست

گوگرد به اشکال مختلف در طبيعت وجود دارد. اگر مقدار گوگرد در هواي تنفسي (به صورت فاز گازي) از حد معمول خود بيشتر باشد،

باعث تحريک چشها و گلو در جانوران ميشود. گوگرد در صنعت کاربرد زيادي دارد و به طور گسترده در هوا منتشر ميشود.

احتمال تخريب پيوندهاي گوگردي کم است.

اثرات تخريبي گوگرد بر جانوران اکثراً به صورت آسيبهاي ذهني است. زيرا گوگرد کارآيي هيپوتالاموس را پايين مي آورد و بر سيستم

عصبي اثر ميکند.

تستهاي آزمايشگاهي که بر جانوران انجام شده نشان ميدهد که گوگرد بر رگهاي مغز، قلب و کليه ها اثر ميگذارد.

اين تستهاي آزمايشگاهيي نشان ميدهد که اشکال خاصي از گوگرد سبب بروز آسيبهايي برجنين شده ومشکلات مادرزادي به همراه

دارد. همچنين در دوران شيردهي، مادران مقداري گوگرد را همراه شير خود به بدن نوزاد منتقل ميکنند.

در نهايت، گوگرد باعث صدمه زدن به سيستم آنزيم جانوران ميشود.



عنصر گوگرد در طبيعت
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر گوگرد :

عدد اتمی: 16

جرم اتمی: 32.066

نقطه ذوب : C°113

نقطه جوش: C°445

شعاع اتمی: Å 1.09

ظرفیت: 2,4,6

رنگ: زرد

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 6

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 999.3

شکل الکترونی: [Ne]3s23p4

شعاع یونی : Å 0.37

الکترونگاتیوی: 2.5

حالت اکسیداسیون: ±2,4,6

دانسیته: 2.07

گرمای فروپاشی: Kj/mol 1.117

گرمای تبخیر : Kj/mol 9.82

مقاومت الکتریکی : Ohm m 2×10-5

گرمای ویژه: J/g Ko 0. 71

دوره تناوبی:3

شماره سطح انرژی : 3

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 6


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

S-32 پایدار

S-33 پایدار

S-34 پایدار

S-35 87.2 روز

S-36 پایدار


اشکال دیگر :

دی اکسید سولفور SO2

مونوکسید گوگرد SO3

هیدرید سولفور H2S

دی کلرید سولفور SCl2

دی کلرید دی سولفور S2Cl2


کاربرد:

کبریت سازی ، پودر تفنگ ، پزشکی ، لاستیک سازی و باتری سازی


منابع :

گوگرد ، کانی پریت و گاز طبیعی





___________________________________________________________________





سلنیم ( Selenium )
​



​


سلنیم می تواند با دیگر ساختارهای بلوری و غیر بلوری ترکیب شود . سلنیم منو کلینیک قرمز یا هگزاگونال است که سیستم

هگزاگونال دارای بیشترین پایداری و خاکستری فلزی است . این عنصر در سال 1817 توسط J”ns Berzelius دانشمند سوئدی

کشف گردید .عناصرسلنیم در ردیابی عناصر ضروری به کار می رود . ترکیبات سلنیم مانند آرسنیک بی نهایت سمی است .

سلنیم در بعضی از خاکها به مقدار زیاد و کافی یافت می شود که تولیدات این خاک ها اثرات جدی و مهمی در تغذیه حیوانات

دارد مانند گیاه گون سمی ( گیاهی در امریکا ) که در این خاک ها روئیده می شود .

در زبان يوناني Selen به معناي ماه است. عنصر شيميايي سلنيم در سال 1817 توسط Berzelius کشف شد. اين عنصر همراه

عنصر شيميايي تلور (که در زبان يوناني به معني زمين است) پيدا شد.

سلنيم در تعداد اندکي از کاني مانند کروسيت و کلاستاليت يافت ميشود.

طي سالهاي گذشته، سلنيم از غبار باقيمانده از فرآيندهاي کانه هاي سولفيد مس تامين ميشده است، اما در حال حاضر فلز

آندي الکتروليز مس يکي بزرگترين منابع تامين کننده سلنيم به شمار ميرود.

از سوختن گل همراه با سود سوزآور يا اسيد سولفوريک يا از ذوب اين مواد با سودسوزآور و نيترات، سلنيم حاصل ميشود.

سلنيم به اشکال مختلف آلوتروپي ديده ميشود، البته از اين اشکال، فقط سه شکل آلوتروپي سلنيم شناخته شده است. سلنيم

هم به صورت آمورف (بي شکل) و هم با ساختار بلوري وجود دارد. سلنيم بي شکل (به صورت پودري) به رنگ قرمز يا سياه (شکل

شيشه اي) است. بلور منوکلينيک سلنيم به رنگ قرمز پر رنگ است. بلور هگزاگونال سلنيم از پايداري بالايي برخوردار است و به

رنگ خاکستري متاليک ميباشد.

سلنيم از هم به صورت فوتوولتايي عمل ميکند و هم ميتواند هادي نور باشد. در حالت اول يعني در حالت فونوولتايي نور مستقيماً

به الکتريسيته تبديل ميشود و در حالت دوم يعني در حالتي که سلنيم هادي نور است ، با افزايش شدت نور، مقاومت الکتريکي

کاهش مي يابد.

اين خصوصيت سلنيم سبب ميشود که از اين عنصر شيميايي براي توليد سلولهاي نوري، اندازه گيري ميزان پرتودهي در کارهاي

عکاسي و در سلولهاي خورشيدي استفاده شود. همچنين، سلنيم توانايي تبديل برق a.c. به برق d.c. را دارد و در يکسوکننده ها

به کار ميرود. در دماي پايين تر از نقطه ذوب، سلنيم نيمه رساناي نوع P است و در کارهاي الکترونيک و مواد جامد استفاده زيادي دارد.

سلنيم عنصري غير سمي است و به عنوان يکي از عناصر کمياب اصلي شناخته شده است، اما سلنيد هيدروژن و ساير ترکيبات

سلنيم بسيار سمي هستند و از نظر واکنشهاي فيزيولوژيکي مشابه آرسنيک است.

به طور طبيعي سلنيم داراي شش ايزوتوپ پايدار است. پانزده ايزوتوپ ديگر نيز شناخته شده است. اين عنصر جز خانواده گوگرد است

و در خصوصياتي مانند اشکال مختلف و ترکيبات بسيارشبيه گوگرد است.

سلنيم در چاپ زيراکس براي کپي کردن اسناد، نامه ها و غيره به کار ميرود.

همچنين سلنيم در صنعت شيشه براي بيرنگ کردن شيشه و ساختن شيشه ها و لعاب قرمز رنگ به کار برده ميشود. همچنين عنصر

شيميايي سلنيم در جوهر عکاسي مورد استفاده قرار ميگيرد و به عنوان ماده افزودني به فولاد ضدزنگ به کار ميرود.

غلظت 1.5 ppm سلنيد هيدروژن بر روي انسان اثرات نامطلوب ميگذارد. زمانيکه سلنيم به صورت جامد باشد براي توليد گياهاني مورد

استفاده قرار ميگيرد که تامين کننده غذاي جانوران ميباشد.

پرتودهي ترکيبات سلنيم (مانند Se) در هوا نبايد از 0.2 ميلي گرم در مترمکعب تجاوز کند (8 ساعت ميانگين زمان – وزن، 40 ساعت

در هفته).

قيمت سلنيم برابر 300 دلار در هر پوند ميباشد. سلنيم با درجه خلوص بالا نيز در دسترس است و قيمت آن نيز به تبع خلوصش بالاتر

است.



ساختار بلوري عنصر سلنيوم
​


اثرات سلنیم بر روی سلامتی

انسانها به طرق مختلف در معرض سلنیم قرار دارند. سلنیم از طریق غذا یا آب و یا در اثر تماس با خاک یا هوایی که حاوی مقدار زیادی

سلنیم است، وارد بدن انسان می شود. البته این مساله عجیب نیست زیرا سلنیم به طورطبیعی در محیط زیست وجود دارد و بسیار

در طبیعت پراکنده است.

سلنیم عمدتا از طریق غذا وارد بدن میشود زیرا سلنیم به طور طبیعی در دانه ها، غلات و گوشت وجود دارد. انسان برای حفظ سلامتی،

روزانه به مقدار معینی سلنیم احتیاج دارد. معمولا غذا مقدار کافی سلنیم دارد و مانع از بیماریهای ناشی از کمبود سلنیم می شود.

ممکن است سلنیمی که از طریق غذا جذب می شود، بیش از حد معمول باشد زیرا در گذشته کودهای سلنیم دار در کشاورزی مورد

استفاده قرار می گرفتند.

افرادی که در نزدیکی محل دفع زباله زندگی می کنند، از طریق تماس با خاک و آب، در معرض سلنیم بیشتری قرار دارند. سلنیم موجود

در زباله های خطرناک و مزارع، از طریق آبیاری وارد آب زیرزمینی یا آب سطحی می شود. بنابراین سلنیم از طریق آب آشامیدنی وارد

بدن می شود .

افرادی که درصنایع فلزی و رنگ کاری، کار می کنند هم از طریق تنفس مقدار سلنیم بیشتری وارد بدنشان می شود. در اثر احتراق ذغال

سنگ و نفت هم سلنیم وارد هوا می شود. دانه هایی که در نزدیکی مکانهای صنعتی رشد می کنند هم مقدار بالاتری سلنیم دارند و

این سلنیم، از طریق غذا، وارد بدن افرادی می شود که از آن تغذیه می کنند. هنگامی که سلنیم موجود در زباله های خطرناک وارد آب

چاهها می شود، مقدار آن در اب آشامیدنی بالا می رود.

انتقال سلنیم به بدن از طریق هوا تنها در محل کار، صورت می گیرد و باعث سرگیجه، خستگی و سوزش غشای مخاطی می شود.

وقتی میزان سلنیم خیلی زیاد باشد، در ششها و برونشیت، مایعی جمع می شود.

معمولا سلنیم موجود در غذا برای رفع نیاز بدن کافی است.

معمولا کمبود سلنیم به ندرت رخ می دهد. ر صورت کمبود سلنیم، ناراحتیهای قلبی و عضلانی به وجود می آید.

جذب خیلی زیاد سلنیم برای سلامتی مضر است. شدت این عوارض به غلظت سلنیم موجود در غذا و دفعات خوردن غذا بستگی دارد.

اثرات و عوارض سلنیم از شکنندگی موها و تغییر شکل ناخنها تا کهیر زدن، داغی و تورم پوست و درد شدید در تغییر است.

وقتی سلنیم وارد چشم شود، احساس سوزش، حساسیت، پارگی پیش می آید.

در بعضی موارد، سمیت سلنیم به حدی شدید است که سبب مرگ می شود.

تنفس بخار سلنیم باعث تجمع مایع در ششها، برونشیت، ذات الریه، آصم نایژه ای، تهوع، سرماخوردگی، تب، سردرد، گلودرد، سختی

تنفس، ورم ملتحمه چشم، استفراغ، شکم درد، اسهال و بزرگی کبد می شود. مصرف بالای سلنیم باعث آسیب ناخنها دندانها و مو

می شود.

دی اکسید سلنیم با آب واکنش داده و اسید سلنیوس را تشکیل می دهد که به پوست و چشم آسیب می رساند و خورنده است.

سرطان زایی: آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) سلنیم را درگروه سه قرار داده است (این ماده به عنوان ماده ای سرطان

زا برای انسان محسوب نمی شود).


اثرات زیست محیطی سلنیم :

سلنیم به طور طبیعی در محیط وجود دارد. سلنیم از طریق فرآیندهای طبیعی و فعالیتهای بشری، در محیط پراکنده می شود. در

حالت طبیعی عنصر سلنیم به وجود نمی آید و از بین هم نمی رود اما می تواند تغییر شکل دهد.

هوازدگی سنگها باعث می شود که مقدار کمی سلنیم در خاک یا آب تشکیل شود. سپس این سلنیم توسط گیاهان جذب می شود

یا وقتی جذب ذرات ریز غبار می شود، در هوا پراکنده می شود. گاهی اوقات سلنیم به خاطر احتراق و سوختن ذغال و نفت، بصورت

دی اکسید سلنیم وارد هوا می شود. این ماده به هنگام باران به اسید سلنیم تبدیل می شود.

سلنیم موجود در هوا معمولا به سرعت به سلنیم و آب تبدیل میشود بنابراین برای سلامتی جانداران خطرناک نیست. در اثر ته نشینی

سلنیم هوا و سلنیم موجود در زباله ها، میزان سلنیم در خاک و آب افزایش می یابد.

هنگامی که سلنیم موجود در خاک نتواند با اکسیژن ترکیب شود، به صورت نا متحرک باقی میماند. سلنیم نامتحرک که در آب حل

نمی شود، برای جانداران خطر کمتری دارد. افزایش میزان اکسیژن و اسید موجود در خاک، باعث افزایش میزان سلنیم متحرک می -

شود. افزایش میزان اکسیژن موجود در خاک و بالا رفتن اسیدیته خاک در اثر فعالیتهای بشری مانند فرآیندهای صنعتی و کشاورزی

به وجود می آید.

وقتی سلنیم متحرک باشد، احتمال قرار گرفتن در معرض ترکیبات آن هم افزایش می یابد. دما و رطوبت خاک، غلظت سلنیم محلول

در آب، فصل سال، میزان ماده آلی و فعالیت میکروبی خاک، سرعت حرکت سلنیم در خاک را تعیین می کند. بعبارت دیگر این عوامل

میزان تحرک سلنیم را تعیین می کند.

فعالیتهای کشاورزی تنها میزان سلنیم موجود در خاک را افزایش نمی هد بلکه غلظت سلنیم را در آبهای سطحی هم افزایش میدهد

زیرا سلنیم در اثر آبیاری وارد این آبها می شود.

رفتار سلنیم در محیط به واکنش آن با ترکیبات دیگر و شرایط زیست محیطی محل بستگی دارد.

شواهدی وجود دارد سلنیم در بافتهای جانداران تجمع می یابد و وارد زنجیره غذایی می شود. معمولا این حالت زمانی پیش می آید

که جانوران مقدار زیادی گیاه را می خورند و قبل از هضم، مقدار زیادی سلنیم جذب بدن آنها می شود. به علت غلظت بالای سلنیم

در رواناب آبهای آبیاری، غلظت این ماده در بدن جانداران آبزی بسیار بالاست.

وقتی این جانوران مقدار زیادی سلنیم جذب کنند، توانایی تولید مثل را از دست می دهند و زاد و ولد آنها کاهش می یابد.



عنصر سلنيوم در طبيعت
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سلنیم :

عدد اتمی:34

جرم اتمی:78.96

نقطه ذوب : C°220.5

نقطه جوش : C° 685

شعاع اتمی : Å 1.22

ظرفیت: 2و4و6

رنگ: خاکستری با جلای فلزی

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 16

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 941

شکل الکترونی: 4P 4 2 1s22s2p63s23 p63d 104s

شعاع یونی : Å 0.5

الکترونگاتیوی:2.55

حالت اکسیداسیون: 6, 4, -2

دانسیته:4.819

گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.694

گرمای تبخیر : Kj/mol 26.3

گرمای ویژه: J/g Ko 0.32

دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 6


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Se-73 7.15 ساعت

Se-74 پایدار

Se-75 119.78 روز

Se-76 پایدار

Se-77 پایدار

Se-78 پایدار

Se-79 65000.0 سال

Se-80 پایدار

Se-82 پایدار


اشکال دیگر :

هیدرید سلنیم SeH2

دی اکسید سلنیم SeO2

تری اکسید سلنیم SeO3

دی کلرید دی سلنیم Se2Cl2


منابع :

از تصفیه سرب ، مس ، نیکل


کاربرد :

در پیلهای فتو الکتریکی ، دوربین های فیلم برداری ، در دستگاههای کپی ، به عنوان نیمه رسانا در باطریهای خورشیدی ، برای

تهیه شامپوهای ضد شوره سر و همچنین تولید رنگ قرمز در شیشه ها به کار می رود .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

تلوریم ( Tellurium )
​


​

تلوریم عنصری سفید – نقره ای ( خاکستری ) با ساختار هگزاگونال است . Te شکننده و به آسانی خرد می شود . تلوریم

نیمه رسانا می باشد و قابلیت رسانایی آن با تنظیم بلورها تغییر می کند . قابلیت رسانایی به مقدار ناچیزی با قرار گیری

در نور افزایش می یابد . این عنصر در سال 1782 توسط Franz Müller von Reichenstein دانشمند رومانیایی کشف گردید.

تلوریم محصول فرعی تخلیص مس و سرب می باشد .

نام این عنصر توسط Klaproth در سال 1798 گذاشته شد.

این عنصر بعضی مواقع در طبیعت به صورت آزاد یافت می شود. اما بیشتر مواقع این عنصر به صورت تلورید در کانی کالاوریت

پیدا می شود و همینطور این عنصر می تواند با دیگر عناصر نیز ترکیب شود.

منابع مهم تولید کننده این عنصر و بزرگترین معادن این عنصر در کشورهای آمریکا، کانادا، پرو و ژاپن نیز یافت می شود.

تلوریم وقتی که خالص است دارای جلای فلزی بالایی می باشد و تلوریم بی شکل توسط ته نشینی محلول اسید تلوریک

تولید می شود. نیمه رسانایی این عنصر از نوع p می باشد.

این عنصر می تواند با نقره ، مس، طلا و قلع و دیگر عناصر ترکیب شود. تلوریم در هوا می شوزد و شعله سبز آبی را تولید

می کند و به فرم دی اکسید در می آید. تلوریم ذوب شده باعث زنگ زدگی آهن، مس، و فولاد ضد زنگ می شود.

تلوریم و ترکیبات آن سمی هستند و در موقع استفاده از آنها باید دقت لازم را به عمل آورد. میزان پرتودهی این عنصر کمتر

از 0.01 mg/m3 در هوا استو بوی سیر از این عنصر متصاعد می شود.

30 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. محدوده جرم اتمی آن از 108 تا 137 گرم می باشد. تلورمی طبیعی ترکیبی

از 8 ایزوتوپ است.

تلوریم یکی از عناصر اصلی کلاهکهای انفجاری و برای کنترل سرمای چدنها به کار می رود. تلوریم در صنایع سرامیک کاربرد

دارد و از ترکیب تلورید بیسموت در تجهیزات و دستگاههای گرمایی و حرارتی استفاده می شود.

قیمت تلوریم با خلوص 99.5 درصد حدود 100 دلار در یک پوند است.



عنصر در طبيعت تلوريوم
​



اثرات تلوریم بر روی سلامتی

خوشبختانه انسانها خیلی به ندرت در تماس با ترکیبات تلوریم قرار می گیرند. این ترکیبات تراتوژنیک هستند و شیمیدانان

مجرب معتقدند که خوردن آن حتی به میزان اندک هم باعث بوی بد هان و بدن می شود.

تماس: این ماده از راه تنفس گرد و غبار جدب بدن می شود.

خطر تنفس: تبخیر ان در دمای 20 درجه سانتیگراد اندک است. اما وقتی منتشر شود، غلظت ذرات موجود در هوا به سرعت

افزایش می یابد.

اثرات تنفس: خواب آلودگی، خشک شدن دهان و ایجاد مزه فلز، سردرد، بوی سیر، حالت تهوع.

اثرات ناشی از استعمال کوتاه مدت: گرد و غبار این ماده، چشم و مجاری تنفسی را میسوزاند.

این ماده بر روی کبد و سیستم عصبی مرکزی اثرمی گذارد. استعمال در معرض این ماده باعث ایجاد بوی سیر می شود.

اثرات ناشی ازخوردن: شکم درد، یبوست، استفراغ.

خطرات شیمیایی: با گرم کردن این ماده، بخار سمی تشکیل می شود. به شدت با هالوژنها یا اینترهالوژنها واکنش میدهد

و خطر آتش سوزی دارد.

با نور خیره کننده ای با روی واکنش می دهد. سیلیسید لیتیم با نورخیره کننده ای با تلوریوم واکنش می دهد. قابل احتراق

است. در نهایت ذرات حاصل از این مخلوط انفجاری، در هوا پراکنده می شوند.


اثرات زیست محیطی تلوریم

ضرری برای فرآیندهای طبیعی ندارد یا به عبارت دیگربی ضرر است. وقتی کلرید تلوریم برای تجزیه گرم شود، ، بخارهای سمی

تلوریم و کلرین به وجود می آیند.


ساختار بلوري عنصر تلوريوم
​



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 تلوریم :

عدد اتمی: 52

جرم اتمی: 127.60

نقطه ذوب : C° 449.5

نقطه جوش : C° 988

شعاع اتمی : Å 1.42

ظرفیت: 2و4و6

رنگ: خاکستری با جلای نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 16

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 869.3

شکل الکترونی: 5s24d105p4

شعاع یونی : Å 0.97

الکترونگاتیوی: 2.1

حالت اکسیداسیون: -2و4و6

دانسیته: 6.240

گرمای فروپاشی : Kj/mol 17.49

گرمای تبخیر : Kj/mol 52.55

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00436

گرمای ویژه: J/g Ko 0.2

دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد قابل اشتعال

شماره سطح انرژی : 5

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 18

پنجمین انرژی : 6


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Te-119 4.69 روز

Te-120 پایدار

Te-121 16.8 روز

Te-121m 154.0 روز

Te-122 پایدار

Te-123 1.3E12 سال

Te-123m 119.7 روز

Te-124 پایدار

Te-125 پایدار

Te-125m 58.0 روز

Te-126 پایدار

Te-127 9.4 ساعت

Te-127m 109.0 روز

Te-128 پایدار

Te-129 1.16 ساعت

Te-129m 33.6 روز

Te-130 2.5E21 سال

Te-131 25.0 دقیقه

Te-131m 1.35 روز

Te-132 3.26 روز

Te-133 12.4 دقیقه

Te-133m 55.4 دقیقه

Te-134 41.8 دقیقه


اشکال دیگر :

هیدرید تلوریم H2Te

دی اکسید تلوریم TeO2

تری اکسید تلوریم TeO3

کلرید دی تلوریم Te2Cl

دی کلرید تری تلوریم Te3Cl2


منابع :

از پالایش سرب و مس


کاربرد :

برای بهبود کیفیت شیشه های رنگی و سرامیک و محصولات فلزی ، در دستگاههای ترمو الکتریکی ، به عنوان محافظ صفحه

فلزی با تریها به کار می رود .





_______________________________________________________________





پولونيم ( Polonium )
​



​


پولونیم عنصری به رنگ نقره ای و دارای ایزوتوپی ( همسانی ) بیشتری از دیگر عناصر دارد و رادیواکتیو است.

با ساختار منوکلینیک متبلور می شود . این عنصر در سال 1898توسط Pierre and Marie Curie دانشمند فرانسوی کشف

گردید . این عنصر به آسانی در اسیدهای رقیق حل می شود اما به مقدار ناچیزی در آلکالیها حل می شود . این عنصر در

پیچبلند ( اورانیت ) وجود دارد و همچنین از تجزیه رادیم به کار می رود .

پولونیم همچنین با نام رادیوم F نیز وجود دارد. این عنصر اولین بار توسط Mme کشف شده است. کوری در سال 1898 وقتی

در جستجوی رادیواکتیوی عناصر دیگر بود به وجود این عنصر پی برد. این عنصر توسط الکتروسکوپ شناسایی می شود.

پولونیم یکی از عناصر خیلی کمیاب در طبیعت است. معدنهای اورانیم حدود 100 میکروگرم در تن از این عنصر را دارند.

فراوانی این عنصر در طبیعت حدود 0.2 درصد رادیم است. در سال 1934 دانشمندان پولونیم را از بمباران ایزوتوپ بیسموت

طبیعی 209Bi با نوترونها ی 210Bi به دست آوردند. مقدار میلی گرم پولونیم امروزه از این روش بدست می آید. امروزه پولونیم

برای مصارف تجاری از آزمایشگاه بین المللی Oak Ridge به دست می آید.

پولونیم 210 دارای نقطه ذوب پایین فلزی نسبتاً فرار است این فلز 50 درصد بصورت بخار وجود دارد که در درجه حرارت 55 درجه

به حالت بخار در می آید. این عنصر ساتع کننده اشعه آلفا است که نیمه عمر آن 138.39 روزاست. انرژی حاصل از تخریب این

ماده به قدری زیاد است (140W/g) که کپسول حاوی نیم گرم از این عنصر به دمای 500 درجه سلسیوس می رسد.

در این کپسول همچنین میزان 0.012 Gy/h اشعه گاما وجود دارد.

پولونیم با عنصر برلیم به صورت آلیاژ برای تولید منابع نوترونی کاربرد دارد. از این عنصر برای استفاده تجهیزات کارخانه های پارچه

بافی استفاده می شود. از این عنصر برای بروساژ کردن گرد و خاک از روی فیلم های عکاسی نیز کاربرد دارد.

25 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است که رنج جرم اتمی آن از 194 تا 218 گرم است. پولونیوم 210 به راحتی در دسترس

است . ایزوتوپهای پولونیم با جرم اتمی 209 و 208 می تواند توسط بمبارنهای دوترونی، پروتونی و یا آلفا از سرب با بیسموت در

سیکلوترون تولید شود. اما هزینه این روش گران است.

پولونیم فلزی از ترکیب هیدروکسید پولونیم و دیگر ترکیبات پولونیم با آمونیاک مایع آبدار یا بی آب حاصل میشود. دو آلوتروپی قابل

تغییر یافته از این عنصر نیز وجود دارد.

پولونیم 210 بسیار خطرناک است و باید در موقع استفاده از ان بسیار دقت نمود. این عنصر بسیار برای بافت های بدن به علت

جذب اشعه آلفا ضرر دارد.

ماکزیمم حد مجاز برای استفاده از این عنصر فقط 0.03 میکروکوریس است. میزان حد مجاز برای غلظت پولونیم محلول در هوا

حدود 2 x 10-11 microcuries/cm3. است.



ساختار بلوري عنصر Po
​



اثرات پولونیم بر روی سلامتی

پولونیم درتعدادی از آزمایشگاههای هسته ای مورد بررسی قرار گرفته است و به خاطر رادیواکتیویتی بالا و تابش اشعه آلفا، باید

روشهای ویژه ای را استفاده کرده و توجهات ویژه ای داشت.

پولونیم 210- تنها بخش دود سیگار است که تنفس آن در جانوران آزمایشگاهی باعث ایجاد سرطان می شود.

نرخ رشد سرطان ریه در بین مردان ازتعداد اندکی در سال 1930 (100000/4 در سال) تا 1 در سال 1980 (100000/72) بالا رفته

است علیرغم این که میزان استعمال سیگار 20% کاهش یافته است. اما در همین دوره، میزان پولونیم 210- در شرکت دخانیات

آمریکا سه برابر شده است.

وقتی رادون تجزیه می شود، عنصر دختر که از نظر الکتریکی باردار است، به ذرات گرد و غبار متصل میچسبد و به کرکهای اطراف

برگهای توتون می چسبد. در نتیجه روی برگها، رسوبی از پولونیم و سرب رادیواکتیو تشکیل می شود. سپس در اثر گرمای شدید

سیگار، فلز رادیواکتیو بخار می شود.

*****های سیگار، سرطان زاهای شیمیایی را به دام می اندازند که در برابر بخارهای رادیواکتیو بی فایده هستند.

در ریه های یک سیگاری که مدت زیادی است سیگار می کشد، آستری رادیواکتیو با غلظت بسیار بالای رادون ایجاد می شود. این

درات تابش می کنند. استعمال دو بسته سیگار در یک روز حدود 1300 میلی گرم ذرات آلفا در سال تابش می کند. در مقایسه در

آمریکایی ها، دوز تابش سالانه ناشی از تنفس رادون 200 میلی گرم است. اما دوز تابش در سطح عمل رادون 4 pCi/L است که

معادل استعمال 10 سیگار در روز است.

به علاوه، پولونیم 210- محلول است و غلظت بالایی از آن، که بیشتر از حد معمولی رادون است، در بدن چرخش کرده و وارد تمام

بافتها و سلولها می شود. حقیقت این است که رادون در خون و ادرار سیگاریها یافت می شود. گردش پولونیم 210- باعث آسیب

و تغییرات ژنتیکی میشود و بعلاوه در اثر بیماریهایی مانند سرطان کبد و مثانه، زخم معده، سرطان خون، سیروز کبد وبیماری های

قلبی و عروقی، مرگ زودرس رخ می دهد.

اورت کوپ، عنوان کرده که رادیواکتیویتی، باعث ایجاد حداقل 90% از سرطانهای ریوی مربوط به سیگارمی باشد. 30% مرگهای

ناشی از سرطان در اثر استعمال سیگار رخ می دهند.


اثرات زیست محیطی پولونیم

نیروهای زیست محیطی و بیو شیمیایی، که باعث تجمع مواد سمی در سلولهای زنده می شوند، شناخته نشده اند.

اگرچه پولونیم به طور طبیعی وجود دارد، اما میزان آن با ورود به آب، غذا، سلولهای زنده و بافتها بیشتر شده است.



عنصر Po در طبيعت
​


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پولونیم :

عدد اتمی : 84

جرم اتمی : 209

نقطه ذوب : C° 254

نقطه جوش : C° 962

شعاع اتمی : Å 1.53

ظرفیت : 4,2

رنگ : نقره ای

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 16

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 812.1

شکل الکترونی : Xe6s24f145d106p4

شعاع یونی : Å 2.3

الکترونگاتیوی: 0/2

حالت اکسیداسیون: 4,2

دانسیته : 9.196

گرمای فروپاشی : Kj/mol 60.1

گرمای تبخیر : Kj/mol 60.3

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000043

گرمای ویژه: J/g Ko 0.12

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 6


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Po-206 8.8 روز

Po-207 5.8 ساعت

Po-208 2.89 سال

Po-209 102.0 سال

Po-210 138.38 روز

Po-211 0.51 ثانیه

Po-212 0.29 میکروثانیه

Po-213 4.0 میکروثانیه

Po-214 163.7 میکروثانیه

Po-215 1.78 میلی ثانیه

Po-216 0.14 ثانیه

Po-218 3.1 دقیقه


اشکال دیگر :

اکسید پولونیم PoO

دی اکسید پولونیم PoO2

دی کلرید پولونیم PoCl2

تترا کلرید پولونیم PoCl4


منابع :

اورانیت و تخریب اورانیم و بدست بشر نیز ساخته شده است .


کاربرد :

پولونیم در تنباکو و آلوده کننده ها و سنگ معدن اورانیم یافت می شود . به عنوان پاک کننده فیلم و عامل حرکتی بکار میرود .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


فلوئور ( Fluorine )

​

​

فلوئور عنصری گازی شکل به رنگ زرد کمرنگ با بخار مایل به سفید است که در سال 1886 توسط henri mossian شیمیست

فرانسوی کشف گردید . این عنصر در طبیعت از کانیهائی مانند فلوریت ، کریولیت ، فلور ،آپاتیت ،توپاز بدست می آید .

فلوئور در گروه 17 جدول تناوبی قرار دارد که به سری هالوژن معروف است . بیشترین الکترونگاتیویته را در بین عناصر دیگر دارد.

فلور گازی خورنده است که با اجسام آلی و غیر آلی واکنش میدهد . فلور در آب با شعله روشن میسوزد. در پروژه های بمب

اتمی وانرژی هسته ای هنگامی که اورانیوم از گاز UF6جدا می شود ، به مقدار زیاد تولید می شود . در حال حاضر ایمنی های

مناسبی برای فلور ارائه می شود که می توان فلور را به صورت مایع و در مقدار تن حمل کرد.

ترکیباتی از فلور با گازهای نجیب از قبیل گزنون ، رادون و کریپتون بدست می آید . عنصر فلور و یون فلورید بسیار سمی هستند.

فلوئور واکنش پذیرترین و الکترونگاتیویته ترین عنصر در بین تمام عناصر است. این عنصر به رنگ زرد کمرنگ و گاز خورنده با خاصیت

واکنش پذیری با بیشتر مواد آلی و غیر آلی است. همه فلزات ،شیشه، سرامیک، کربن و حتی آب در فلوئور با شعله روشن می-

سوزند. در پروژه های بمب اتمی و انرژی هسته ای این عنصر کاربرد دارد.

فلوئور و ترکیبات آن برای تولید اورانیوم و بیش از 100 ترکیب شیمیایی فلوئور شامل بیشتر پلاستیکهای حرارت بالا کاربرد دارد.

اسید هیدروفلوریک برای روشنایی چراغها و لامپها استفاده می شود. فلوئور هیدروکربنها استفاده گسترده ای در تهویه هوا و

صنایع برودتی دارد.

فلوئور قابلیت حلالیت در آب را دارد . از این عنصر در خمیردندانها برای پایداری و استحکام دندادن استفاده می شود و همینطور برای

دندانسازی نیز کاربرد دارد. از این عنصر برای مطالعه سوختهای هسته ای نیز استفاده می شود.

فلوئور می تواند جانشین هیدروژن در ترکیبات عالی شود و بیشمار ترکیب فلوئوری جدید ایجاد کند. ترکیبات فلوئور نیز با گازهای نادر

مثل گزنون و رادون و کریپتون تایید شده است.

عنصر فلوئور و یون آن بسیار سمی هستند . این عنصر به حالت آزاد در طبیعت وجود دارد دارای بوی بد و تیز است حتی با عیار پایین

در طبیعت قابل کشف است .


اثرات فلوئور بر سلامتي انسان

مقدار اندکي از فلوئور در آب، هوا، گياهان و جانوران وجود دارد. انسان از طريق غذا و آب آشاميدني و تنفس ميتواند فلوئور دريافت

کند. فلوئورين با نسبتهاي مختلف در انواع مختلف غذا وجود دارد. چاي و پوسته صدفها داراي مقدار زيادي فلوئور ميباشد.

فلوئور براي مقاوم شدن استخوانهاي بدن انسان يک عنصر اساسي محسوب ميشود. اگر فلوئور در خمير دندان به کار رود و دو بار

در روز مصرف شود، مانع پوسيدگي دندان ميشود.

جذب و مصرف بيش از اندازه فلوئور باعث پوسيدگي دندان، پوکي استخوان، مشکلاتي در کليه ها، سيستم عصبي و ماهيچه ها

ميگردد.

گاز فلوئور در صنعت توليد ميشود. اين گاز بسيار خطرناک است، به طوريکه در غلظتهاي بالا باعث مرگ مي شود. اگر غلظت گاز

فلوئور پايين باشد، سبب آسيبهايي گوش و چشم ميگردد.


اثرات فلوئور بر محيط زيست

فلوئوربه طور طبيعي در پوسته زمين، جاييکه سنگها، زغالسنگ و خاک رس وجود دارد، پيدا ميشود. فلوئور در خاکي که توسط

باد جابجا شده است، رها ميشود. فلوئوريد هيدروژن از طريق فرآيند احتراق که در صنعت انجام ميشود، وارد هوا ميشود. سپس

فلوئوريدهايي که وارد هوا شده اند، وارد زمين و آب ميگردند. وقتيکه فلوئور به ذرات بسيار ريز مي چسبد، براي مدت زمان طولاني

ميتواند در هوا باقي بماند.

زمانيکه فلوئور از هوا وارد آب ميشود، در رسوبات ته نشين ميگردد و زمانيکه فلوئور وارد خاک ميشود، فلوئور به ذرات خاک متصل


ميشود. فلوئور در طبيعت از بين نميرود، بلکه از شکلي به شکل ديگر در مي آيد.

فلوئوري که در خاک جمع شده است، وارد گياهان ميشود. ميزان فلوئوري که توسط گياه جذب ميشود به عواملي مانند نوع گياه،

نوع خاک و مقدار و نوع فلوئوري که در خاک موجود است، بستگي دارد. در مورد گياهاني که به فلوئور حساس هستند، حتي

غلظتهاي پايين فلوئور هم باعث کند شدن رشد گياه و آسيب به برگ آنان ميشود.

جانوراني که از گياهان حاوي فلوئور تغذيه ميکنند، مقدار زيادي فلوئور در بدن آنها جمع ميشود. فلوئور به مقدار زياد جذب استخوان

ميشود. در نتيجه، جانوراني که درصد بالاي فلوئور دريافت ميکنند، از بيماريهاي پوسيدگي دندان و از بين رفتن استخوان رنج ميبرند.

فلوئور زياد سبب کندي جذب غذا شده و از رشد بدن جانور جلوگيري به عمل مي آيد. در نهايت، فلوئور باعث ميشود که در هنگام

تولد، نوزاد جانورکم وزن باشد.


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 فلوئور :

عدد اتمی:9

جرم اتمی: 18.99840

نقطه ذوب : C°-219.6

نقطه جوش : C:-188.1

شعاع اتمی: Å 0.57

ظرفیت:7

رنگ: زرد کم رنگ

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: 17

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 1680.6

شکل الکترونی: 1s2 2s2p5

شعاع یونی : Å 1.33

حالت اکسیداسیون: -1

دانسیته: 1.516

گرمای فروپاشی: Kj/mol 0.51

گرمای تبخیر : Kj/mol 6.54

گرمای ویژه: J/g Ko 0.82

دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2

انرژی اولیه : 2

انرژی ثانویه : 7

درجه اشتعال : در حالت گازی غیر قابل اشتعال

شماره ایزوتوپ : 1


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

F-18 1.8 ساعت

F-19 پایدار


اشکال دیگر :

اکسید فلوئور OF2

هیدرید فلوئور HF

تترا فلوئورید کلر ClF5

تری فلوئورید کلر ClF3

فلوئورید کلر ClF


منابع :

کانی فلوریت


کاربرد :

درخنک کننده ها و CFC های دیگر کار برد دارد . همچنین درساخت خمیر دندان ، فلوراید سدیم ، فلوراید قلع و تفلونها بکار

می رود .





____________________________________________________________________






کلر ( Chlorine )
​




​

کلر عنصری گازی شکل به رنگ زرد مایل به سبز است که در سال 1774 توسط carl wihelm scheele شیمیست سوئدی کشف

گردید .

این گاز در گروه 17 جدول تناوبی قرار دارد که به سری هالوژن معروف است . کلر در طبیعت به صورت آزاد وجود ندارد و معمولترین

منشأ آن نمک طعام می باشد .

کلر باعث آزردگی دستگاه تنفس می شود . گازی که پرده های مخاطی را می آزارد و مایعی که پوست را می سوزاند . مقدار

کمی در حدود ppm3.5 می تواند در عطر یافت شود ودر حدود ppm1000آن احتمالا در پی کمی تنفس عمیق کَشنده است .

از cl در سال 1915در گازهای جنگی استفاده شد .

این عنصر در طبیعت فقط به حالت ترکیب یافت می شود و مهمترین ترکیب آن با سدیم به صورت نمک یافت میشود مثل نمک طعام

NaCl ، کارنالیت و سیلویت.

این عنصر یک عنصر هولوژن است که توسط الکترولیز به دست می آید. این عنصر یک گاز گاز زرد مایل به سبز است و باعناصر مختلفی

می تواند ترکیب شود . در دمای 10 درجه سانتیگراد آب می تواند 3.1 حجم از کلر در خود حل کند و در 30 درجه سانتیگراد آب میتواند

1.77 حجم از کلر ار در خود حل کند.

کلر کاربرد وسیعی در زندگی روزمره برای ساخت تولیدات دارد.

از این عنصر بای گنرزدایی آب استفاده می شود که اب را صورت نوشیدنی سالم در اختیار قرار می دهد. آب آشامیدنی همیشه مقدار

کمی کلر دارد. همچنین این عنصر به طور گسترده در تولید کاغذ، مواد رنگی و جوهر ، در صنعت منسوجات و پارچه در تولیدات نفت،

دارو، یک عامل گندزدا، در حشره کشها ، غذاها ، حلالها، رنگها ، پلاستیکها و بسیاری دیگر از تولیدات مصرفی مورد استفاده قرار می-

گیرد.

بیشتر ترکیبات کلربرای بهداشت آب آشامیدنی و سفید کننده ها، مواد ضدعفونی کننده، و فرآوری پارچه مورد استفاده قرار میگیرد.

همچنین از این عنصر برای ساخت کلراتها ، کلروفرم، تترا کلرید کربن و استخراج برم استفاده می شود.

کلر باعث سوزش دستگاه تنفسی می شود و آسیب به مخاط می رساند و در موقع تماس کلر مایع با پوست موجب سوختگی شدید

می شود.مقدار کمی از کلر مثلاً 3.5 PPM را می توان از بوی نامطبوع آن شناسایی کرد ومقدار 1000 ppm آن برا سلامتی مضر است

و احتمال مرگ را افزایش می دهد.

کلر در سال 1915 به عنوان گاز اشک آور مورد استفاد ه قرار می گرفت. میزان پرتودهی کلر از 0.5 ppm تجاوز نمی کند.




ساختار بلوري عنصر کلر
​


اثرات کلر بر سلامتي انسان

کلر يکي از گازهاي بسيار فعال است. به طور طبيعي به صورت عنصر وجود دارد. عمده ترين مصرف کنندگان کلر شرکتهايي هستند

که کلريد اتيل و ساير محلولهاي داراي کلر، چسبهاي کلر پلي وينيل (PVC)، کلروفلوئوروکربن و اکسيدهاي پروپيلن را ميسازند. در

شرکتهاي کاغذ سازي از کلر براي سفيد کردن کاغذ استفاده ميکنند. گياهاني که در آب يا فاضلاب براي تصفيه به کار ميروند اغلب

از انواعي هستند که ميزان کلر آب را افزايش ميدهند تا از انتشار ميکروارگانيسمهايي که سبب بيماري انسان ميشود، جلوگيري

کنند.

تماس با کلر ممکن است در محل کار يا در هر محيطي که کلر در هوا، آب يا زمين منتشر ميشود، صورت گيرد. افرادي که از سفيد

کننده ها و مواد شيميايي ضد عفوني کننده استخر استفاده ميکنند، فقط با کلر در تماس نيستند. کلر معمولاً در صنعت بکار ميرود.

زماني که در هواي تنفسي کلر وجود داشته باشد، يا آب و غذا به کلر آغشته باشد، کلر وارد بدن انسان ميشود. به دليل اينکه کلر،

خاصيت واکنشي بالايي دارد، در بدن باقي نمي ماند.

تاثير کلر بر بدن انسان به مقدار کلر موجود و مدت زمان تماس آن با بدن بستگي دارد. تاثير کلر همچنين به سلامت فرد يا شرايط

محيطي که کلر در آن پرتودهي ميکند، وابسته است.

تنفس مقدار اندک کلر در مدت زمان کوتاه بر سيستم تنفسي انسان اثر ميگذارد. کلر تاثير متفاوتي بر دستگاه تنفس دارد اين اثرات

ميتواند شامل سرفه، درد سينه يا جمع شدن آب در ششها باشد. کلر سبب تحريک پوست، چشمها و دستگاه تنفس ميشود. اگر

مقدار کلر در محيط زيست در حد مجاز باشد، بيماريهاي ذکر شده بروز نخواهند کرد.

تاثير تنفس يا مصرف مقدار اندکي کلر در مدت زمان طولاني بر بدن انسان هنوز ناشناخته است. برخي از مطالعات نشان ميدهد که

کلر اثرات معکوس دارد، به طوري که برخي از کارگراني که در تماس طولاني مدت با کلر هستند مشکل تنفسي يا ساير مشکلات

و ناهنجاريها را از خود نشان نميدهند، در حاليکه برخي اين علائم را از خود بروز ميدهند.


تاثيرات زيست محيطي کلر

زمانيکه کلر با آب مخلوط ميشود، در آب حل ميشود. تحت شرايط خاصي کلر ميتواند از آب خارج شده و وارد هوا شود. قسمت اعظم

کلري که آزاد ميشود، وارد هوا و آبهاي سطحي ميگردد.

برخي اوقات ممکن است که کلر در هوا و در آب با ساير مواد شيميايي واکنش کند. کلر با مواد غير آلي داخل آب واکنش داده و نمکهاي

کلر را تشکيل ميدهد و همراه با مواد آلي آب، سبب تشکيل مواد شيميايي آلي کلر ميشود.

به دليل واکنش پذيري کلر، اين عنصر شيميايي نميتواند وارد زمين يا آبهاي زيرزميني شود.

گياهان و جانوران کلر را در خود ذخيره نميکنند. اما، مطالعات آزمايشگاهي نشان ميدهد که تماس مکرر با کلر در هوا ميتواند بر سيستم

ايمني بدن، گردش خون، قلب و دستگاه تنفسي جانوران اثر بگذارد.

مقدار اندک کلر نيز بر محيط زيست اثرات مخرب دارد. همچنين کار براي ارگانيسمهاي موجود در آب و خاک خطرناک 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 کلر :

عدد اتمی: 17

جرم اتمی: 35.453

نقطه ذوب: C°-101.0

نقطه جوش : C°-34

شعاع اتمی: Å 0.97

ظرفیت: 7

رنگ: زرد

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: 7

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 1255.7

شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p5

شعاع یونی :Å 1.81

الکترونگاتیوی: 3.16

حالت اکسیداسیون: ±1,3,5,7

دانسیته: 1.65570

گرمای فروپاشی: Kj/mol 3.203l

گرمای تبخیر : Kj/mol 10.2 l

گرمای ویژه: J/g Ko 0.48

دوره تناوبی:3

درجه اشتعال : در حالت گازی غیر قابل اشتعال

شماره سطح انرژی : 3

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 7


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Cl-35 پایدار

Cl-36 301000.0 سال

Cl-37 پایدار

Cl-38 37.2 دقیقه


اشکال دیگر :

مونوکسید کلر Cl2O

دی اکسید کلر ClO2

هپتا اکسید دی کلر Cl2O7

اسید کلریدریک HCl

کلر Cl2


منابع :

آب نمک و کانی هالیت


کاربرد :

از کلر در تصفیه آب ، سفید کننده ها و دیگر ترکیباتی نظیر CFC ها استفاده می شود .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


برم ( Bromine )
​



​

برم گازی قرمز قهوه ای و دارای سیستم اورترومبیک است . برم در آب دریا وجود دارد . این عنصر در سال 1826 توسط دانشمند فرانسوی

Antoine J. Balard کشف گردید .

مقدار کمی بُرمی تواند از واکنش نمک سدیم جامد (NaBr) با تغلیظ اسید سولفوریک ساخته شود .در مرحله نخست ترکیباتی ا ز گاز HBr

ساخته می شود اما در پایین تراز شرایط واکنشی HBr بوسیله اسید سولفوریک بیشتر به شکل بُرمودی اکسید سولفور اکسید می شود.

واین واکنشها با کلرید ها وفلوریدها ی مشابه عمل نمی کند.

این عنصر در سال 1826 توسط Balard کشف شد ولی تا سال 1860 نمونه آن آماده سازی نشده بود.

این عنصر از گروه هالوژنها است . برم از آب نمک طبیعی چاهها در ایالت میشیگان و آرکاناس تولید می شود. برم همچنین از آب دریا نیز

به دست می آید آب دریا حدود 85 ppm برم دارد.

برم تنها عنصر غیر فلزی است که در طبیعت به صورت مایع یافت می شود. این عنصر سنگین، متحرک، مایع قهوه ای مایل به قرمز است و

در دمای اتاق به سرعت به رنگ قرمز در می آید. بخار آن دارای بوی نامطبوعی می باشد. این عنصر شبیه کلر می باشد و دارای خاصیت

سوزش چشم و گلو است. این عنصر به راحتی در آب و سولفید کربن حل می شود و محلول قرمز رنگی را تولید می کند فعالیت و واکنش

پذیری آن کمتر از کلر است اما از ید بیشتر است به سرعت با عناصر دیگر ترکیب میشود و دارای خاصیت سفیدکننده و رنگبری نیز میباشد.

این عنصر برای سلامتی مضر است و در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.

بیشتر تولیدات برم در آمریکا در تولید در اتیلن برومید که یک ردیاب برای عنصر سرب است که برای استفاده بنزین ضدکوبش به کار می رود.

برم برای مواد ضدعفونی کننده استفاده می شود. برم عنصری ضد شعله است. برای خلوص و پالایش آب استفاده می شود. برای رنگبری،

مصارف پزشکی، کاربرد دارد . از ترکیبات برم آلی در عکاسی استفاده می شود.



ساختار بلوري عنصر برم
​


اثرات برم بر روی سلامتی

برم عنصری است که به طور طبیعی در بسیاری از مواد غیرآلی وجود دارد. اما انسان سالها قبل شناسایی برم آلی موجود در محیط زیست

را آغاز کرد. این برمها، ترکیباتی هستند که طبیعی نبوده و برای سلامتی انسان و محیط زیست مضر می باشند.

انسان می تواند برم آلی را از راه پوست، غذا و تنفس جذب کند. برم آلی در حشره کشها کاربرد بسیاری دارد و برای کشتن حشرات و آفات

دیگربه کار می رود. اما این حشره کشها تنها برای جانوران مضر نیستند بلکه برای جانوران بزرگتر هم خطرناک هستند. در بسیاری موارد این

حشره کشها برای انسان هم سمی هستند.

مهمترین عارضه ای که توسط آلاینده های حاوی برم آلی ایجاد می شود، اختلال سیستم عصبی و ایجاد جهش در ماده ژنتیکی است.

اما برم آلی می تواند باعث آسیب اندامهایی مانند کبد، کلیه، ششها، طحال و اختلالات معده و روده می شود. بعضی از انواع برم آلی مانند

اتیلن برمین هم می توانند باعث سرطان شوند.

برم غیرآلی در طبیعت وجود دارد اما با وجود این که به طور طبیعی وجود دارد اما انسان مقدار آن را در طبیعت زیاد کرده است. انسان از طریق

غذا و آب آشامیدنی مقدار زیادی از برم غیرآلی را جذب می کند. این برم به سیستم عصبی و غده تیرویید آسیب می رساند.


اثرات زیست محیطی برم

برم آلی، به خاطر صدمه زدن به جانداران به عنوان ماده گندزا به کار می رود. وقتی برم در گلخانه ها و مزارع مورد استفاده قرار گیرد، به آسانی

وارد آبهای سطحی می شود که برای دافنی ها، ماهیها ، خرچنگها و جلبکها بسیار مضر است.

برم آلی به پستانداران آسیب می رساند به ویژه وقتی در بدن صید آنها تجمع یافته باشد.

مهمترین اثر آن روی جانوران، صدمات عصبی و در مرحله بعد آسیب DNA است که احتمال سرطان را هم افزایش می دهد.

جذب برم آلی از راه غذا، تنفس و پوست صورت می گیرد.

وقتی برم آلی تجزیه شود، برم غیرآلی به وجود می آید. جذب مقدار زیادی ا زبرم غیر آلی به سیستم عصبی آسیب می رساند.

در گذشته که برم آلی در غذای گاوها زیاد بود، مقدار زیادی برم وار بدن انسان می شد. برای جلوگیری از آلودگی انسانها هزاران گاو و خوک

کشته شدند. گاوها چار بیماریهای کبد، کوری و اختلالات رشد، اختلالات ایمنی، کم شیری و نازایی می شدند.




عنصر برم در طبيعت
​


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر برم :

عدد اتمی:35

جرم اتمی:79.904

نقطه ذوب : C° -7.1

نقطه جوش : C° 59.25

شعاع اتمی : Å 1.12

ظرفیت: 7

رنگ: قرمز قهوه ای

حالت استاندارد: مایع

نام گروه: 17

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 1142.7

شکل الکترونی: 4P 5 2 1s22s2p63s23 p63d 104s

شعاع یونی : Å 1.96

الکترونگاتیوی:2.96

حالت اکسیداسیون: ±1,5

دانسیته: 3.119

گرمای فروپاشی : Kj/mol 5.286

گرمای تبخیر : Kj/mol 15.438

گرمای ویژه: J/g Ko 0.473

دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 7


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Br-76 16.0 ساعت

Br-77 2.4 روز

Br-79 پایدار

Br-80 17.7 دقیقه

Br-80m 4.42 ساعت

Br-81 پایدار

Br-82 1.5 روز

Br-83 2.4 ساعت

Br-84 31.8 دقیقه

Br-85 2.9 دقیقه


اشکال دیگر :

هیدرید برم HBr

اکسید دی برم Br2O

دی اکسید برم BrO2

کلرید برم BrCl


منابع :

آب دریا


کاربرد :

در پالایش آب ( در استخرهای شنا ) برای تولید سفید کننده ها ، حلالها ، به عنوان ماده ای برای کاهش احتراق در مواد پلاستیکی ، مورد

استفاده قرار می گیرد . همچنین در ساخت مواد سمی ، حشره کش ها نیز مورد استفاده قرار می گیرد .





________________________________________________________________




ید ( Iodine )
​



​

ید عنصری عیر فلزی جامد به رنگ تیره ـ مایل به آبی و درخشان با ساختار ارتو رومبیک است .

این عنصر در سال 1811 توسط Bernard Courtois شیمیست فرانسوی کشف گردید . این عنصر در دریا و زمین در ترکیبات سدیم و پتاسیم

وجود دارد . ید دارای شکلهای ترکیبی زیاد با عناصر است،اما میل واکنشی کمتری از هالوژنهای دیگر دارد .

ید خصوصیاتی مانند بعضی فلزات دارد .در کلروفرم ،تتراکلرید کربن یا دی سولفید کربن حل می شود و به شکل محلول زرشکی زیبایی در

می آید .ولی فقط کمی در آب محلول است . ترکیبات ید مهم در شیمی آلی و خیلی سودمند در علم پزشکی و عکاسی است.

ید در لغت به معنای بنفش می باشد. ید هالوژن در آب دریا در نهشته های قدیمی آب دریا و در آبهای شور از چاههای نفت و نمک نیز وجود

دارد.

ید با خلوص زیاد توسط واکنش یدید پتاسیم با سولفات مس یافت میشود. چندین روش مختلف برای جداسازی عنصر ید شناخته شده است.

این عنصر در دمای معمولی اتاق به صورت گاز به رنگ آبی – بنفش می باشد که دارای بوی زننده ای است. این عنصر گاهی اوقات خصوصیات

غیر فلزی را نیز از خود عبور می دهد.

این عنصر به آسانی در ترکیبات کلروفرم، تترا کلیرد کربن، دی سولفید کربن حل می شود و به رنگ ارغوانی درمی آید. این عنصر به مقدار کمی

در آب حل می شود.

حدود 30 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است.

فقط یک ایزوتوپ پایدار در طبیعت در سال 1271 شناخته شده است. حدود 131 ایزوتوپ رادیواکتیو ید به صورت مصنوعی ساخته شده است.

نیمه عمر این عنصر 8 روز است و درعملکرد غده تیروئید کاربرد دارد. از مهمترین ترکیبات ید یدی سدیم و یدید پتاسیم و KIO3 است. کمبود ید

در انسان باعث بیماری گواتر می شود.

تیروکسین و اسید هیدرویدیک که از ترکیبات ید هستند در علم پزشکی و و محلول یدید پتاسیم و الکل برای جراحات خارجی کاربرد دارد. یدید

پتاسیم در عکاسی نیز کاربرد دارد .

در موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل آورد چون این عنصر در اثر تماس با پوست دست موجب جراحات می شود . گاز ید باعث

سوزش چشم و غشا مخاطی می شود.

حداکثر غلظت مجاز ید در هوا باید از 1 mg/m3 تجاوز نکند.



عنصر يد در طبيعت
​


اثرات ید بر روی سلامتی

ید به کلیه انواع نمک افزوده می شود. ید یکی از ترکیبات اصلی نان، ماهیهای دریا و گیاهان اقیانوسی است. ید به طور طبیعی در اقیانوس

وجود دارد و بعضی از ماهیهای دریا و گیاهان آبزی آن را به طور طبیعی درون خود ذخیره می کنند.

بسیاری از داروها و شفاف کننده های پوست حاوی ید هستند. به علاوه بد یکی از ترکیبات اصلی قرصهای تصفیه آب است که در تهیه آب

آشامیدنی به کار می رود.

ید، سازنده هورمون تیرویید است که برای رشد، سیستم عصبی و متابولیسم ضروری است. افرادی که کم نان می خورند یا اصلا نان نمی

خورند دچار کمبود ید می شوند. در نتیجه عملکرد غده تیرویید کند شده و غده تیرویید متورم می شود. این بیماری گواتر نامیده می شود. در

شرایط فعلی و با افزودن اندکی ید به نمک خوراکی ، این بیماری به ندرت به وجود می آید. مقدار زیاد ید خطرناک است زیرا غده تیرویید بیش

از حد فعالیت خواهد کرد. این عارضه بر روی کل بدن اثر می گذارد وضربان قلب را نامنظم کرده و باعث کاهش وزن می شود.

عنصر ید، I2، سمی است و بخار آن چشم و ریه را می سوزاند. بیشینه مجازغلظت ید موجود در هوا، 1 میلی گرم در مترمکعب است. مصرف

بیش از اندازه ید، سمی است.

ید 131 یکی از رادیونوکلیدهایی است که در آزمایش بمبهای اتمی به وجود می آید که این آزمایشها در سال 1945 با آزمایش ایالات متحده آغاز

شدند و در سال 1980 با آزمایش چین خاتمه یافتند. ید 131، جزء رادیونوکلیدهای دارای عمر طولانی است و تولید و تداوم تولید آن خطر سرطان

را افزایش داده است. ید 131، خطر سرطان و دیگر بیماریهای تیروئید و بیماریهایی که در اثر کمبود هورمون تیروئید ایجاد می شوند را افزایش

می دهد.


اثرات زیست محیطی ید

ید به طور طبیعی در هوا، آب و خاک وجود دارد. مهمترین منبع ید طبیعی، اقیانوس است. ید موجود در هوا می تواند با ذرات آب ترکیب شده و

در آب یا خاک ته نشست کند. ید موجود در خاکها با مواد آلی ترکیب شده و مدتی طولانی در همان مکان باقی می ماند. گیاهانی که در این

خاکها رشد می کنند، این ید را جذب می کنند. گاوها و جانوران دیگر، با خوردن این گیاهان ید را جذب می کنند.

ید موجود در آب سطحی تبخیر شده و مجددا وارد هوا می شود. انسان نیز با سوزاندن ذغالسنگ یا نفت برای تامین انرژی، ید را وارد هوا می-

کند. اما مقدار یدی که در اثر فعالیتهای بشری وارد هوا می شود، در مقایسه با مقدار یدی که به واسطه تبخیر از اقیانوسها وارد هوا می شود،

بسیار کم است.

ممکن است ید رادیواکتیو باشد. ایزوتوپهای رادیواکتیو ید، به طور طبیعی و در اثر واکنشهای شیمیایی در جو تشکیل می شوند. قسمت عمده

ایزوتوپهای رادیواکتیو ید، نیمه عمر بسیار کوتاهی دارند و به سرعت به ترکیبات ید پایدار تبدیل می شوند.

اما نیمه عمر یکی از اشکال رادیواکتیو ید، میلیونها سال است و برای محیط زیست بسیار مضر می باشد. این ایزوتوپ، به وسیله دستگاههای

هسته ای وارد جو می شود و در طی فرآوری اورانیوم و پلوتونیوم تشکیل می شود. وقوع حادثه در دستگاههای هسته ای باعث انتشار مقدار

زیادی ید رادیواکتیو به هوا می شود.




ساختار بلوري عنصر يد
​



تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی

میکروسکوپ

کرماتوگرافی مایع و گازی

اشعه x

جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ید :

عدد اتمی: 53

جرم اتمی: 126.90447

نقطه ذوب : C° 113.5

نقطه جوش : C° 185.4

شعاع اتمی : Å 1.32

ظرفیت: 1,5,7

رنگ: بنفش-خاکستری تیره شفاف

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 17

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1008.4

شکل الکترونی: 4d105s25p5

شعاع یونی : Å: 2.2

الکترونگاتیوی: 2.66

حالت اکسیداسیون: ±1,5,7

دانسیته: 4.940

گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.824

گرمای تبخیر : Kj/mol 20.752

مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.3×107

گرمای ویژه: J/g Ko 0.214

دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال

شماره سطح انرژی : 5

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 18

پنجمین انرژی : 7


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

I-122 3.6 دقیقه

I-123 13.2 ساعت

I-124 4.2 روز

I-125 60.1 روز

I-126 13.0 روز

I-127 پایدار

I-128 25.0 دقیقه

I-129 1.57E7 سال

I-130 12.4 ساعت

I-131 8.0 روز

I-132 2.3 ساعت

I-133 20.8 ساعت

I-134 52.6 دقیقه

I-135 6.6 ساعت

I-136 1.4 دقیقه


اشکال دیگر :

هیدرید ید HI
پنتا اکسید دی ید I2O5

تترا اکسید دی ید I2O4

کلرید ید ICl

تری کلرید ید ICl3


منابع :

ترکیب سدیم و پتاسیم و آب شور


کاربرد :

مقدار کم آن برای سلامتی انسانها لازم است ، در گذشته به عنوان ضد عفونی کننده بکار می رفت اما ثابت شد که به مرور زمان سمی

می شود .





________________________________________________________________




استاتین ( Astatine )
​



​

استاتین عنصری رادیو اکتیو از گروه هالوژنها می باشد که در طولانی ترین عمر ایزوتوپیAt) 210) نیمه عمر آن8.3 ساعت است . در حدود

20 ایزوتوپ شناخته شده دارد . استاتین در سال 1940 توسط Daler .corsun ,k.R.makenzie &Emiliosegre شیمیستهای آمریکائی کشف

گردید . استاتین ممکن است در تیروئید مانند یُد اندوخته شود. استاتین رادیو اکتیو است وبه صورت ذاتی در طبیعت وجود ندارد .در راکتورهای

هسته ای آن استفاده نمی شود .بمباران ایزوتوپ بیسموت (209 83Bi)با ذره آلفا (4 2He)حاصل زندگی کوتاه استاتین و نوترونها است.هدف

از پرتو افکنی سرد بیسموت ، جلوگیری ازبخار و ناپدید شدن استاتین است.

209 83Bi + 4 2He→211 85At +21 on

ایزوتوپ At 211 نیمه عمر 7ساعت دارد ، بنابراین لازم است که با سرعت با آن کار شود .

این عنصر در طبیعت همراه با ایزوتوپهای اورانیوم و توریم وجود دارد. میزان کل استاتین موجود در پوسته زمین کمتر از یک اونس است. استاتین

217 با اورانیوم 233 و 239Np در تعادل است و از اجتماع توریم و اورانیوم با نوترونهای طبیعی حاصل می شود.

استاتین توسط بمباران بیسموت با ذرات آلفا حاصل می شود.

این عنصر همچنین می تواند از تقطیر هوا توسط گرما نیز به دست آید.

خاصیت فلزی استاتین بیشتر از ید است. آزمایشگاه بین المللی Brookhaven به تازگی روش جدیدی را برای شناسایی و اندازه گیری مواد

رادیواکتیو از جمله استاتین با استفاده از پرتوهای مولکولی ارائه کرده است.



عنصر At در طبيعت
​


اثرات استاتین بر روی سلامتی

مقدار استاتین در پوسته زمین کمتر از 30 گرم است و تنها چند میکروگرم از آن به طور مصنوعی تولید می شود. استاتین اثر منفی بر روی

سلامتی انسان ندارد.

استاتین در آزمایشگاههای هسته ای بررسی شده است و به خاطر رادیواکتیو بودن این عنصر روشهای خاصی مورد استفاده قرار می گیرد و

باید بسیار مراقب بود.

استاتین نوعی هالوژن است و احتمالا مانند ید در غده تیرویید تجمع می یابد. از نظر شیمیایی، سمیت استاتین مانند ید است.


اثرات زیست محیطی استاتین

استاتین در بیوسفر زیاد نیست و بنابراین خطری برای محیط زیست محسوب نمی شود.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر استاتین :

عدد اتمی : 85

جرم اتمی : 210

نقطه ذوب : C° 302

نقطه جوش : C° 337

شعاع اتمی : Å 1.43

ظرفیت : 7

رنگ : متالیک

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 17

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 926

شکل الکترونی : Xe4f144d105s25p5

الکترونگاتیوی: 2.2

حالت اکسیداسیون: ±1,3,5,7

دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 7


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

At-206 29.4 دقیقه

At-208 1.6 ساعت

At-211 7.2 ساعت

At-215 0.1 میلی ثانیه

At-217 32.0 میلی ثانیه

At-218 1.6 ثانیه

At-219 50.0 ثانیه


اشکال دیگر :

هیدرید استاتین Hat


موارد استفاده :

هنوز شناخته نشده است .


منابع :

مصنوعی ( ساخت دست بشر )
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

هلیم ( Helium )
​



​

هلیم عنصری گازی است که در سال 1868 توسط Edward Frankland شیمیست انگلیسی کشف گردید .

خواص فیزیکی هلیم : بی بو، بی رنگ ،گاز ساکن ، تک اتمی که تحت ولتاژبالا رنگ روشن دارد واز گازهای نجیب است. هلیم دومین

فراوانی را بعد از هیدروژن دارد.هلیم در فندک و بالونهای هوا استفاده می شود واز هیدروژن سنگینتر است و به مراتب ایمن تر ،چون

هلیم آتش نمی گیرد.هلیم به مقدار کمی در خاک وجود دارد هنگامی که تشکیلات زمین در مدت طولانی در اثر مشتعل شدن فاسد

شوند .جدایش آن توسط گدازش هوا اقتصادی و معمول نیست.روش ارزانتر و آسانتر ،جداسازی از گازهای طبیعی است.



عنصر هليم در طبيعت
​


در حقیقت همه گازهای طبیعی محتوی مقدار کمی هلیم هستند.

این عنصر در اثر فرایند گرم شدن ستارگان و واکنشهای مهم ترکیبات پروتون - پروتون و سیکلهای کربنی که علت انرژی خورشیدی و

ستاره ای هستند حاصل می شود.

در اثر همجوشی هیدروژن با هلیم انرژی بمبهای هیدروژنی تامین میشود. هلیمی که در اتمسفر وجود دارد حدود 1 قسمت از 200000

قسمتی است که برای فساد و تجزیه کانیهای مختلف رادیواکتیو لازم است.

عنصر هلیم دارای پایینترین نقطه ذوب در بین عناصر دیگر است و استفاده عمده ای در تحقیقات برودتی دارد زیرا نقطه ذوب آن به صفر

مطلق نزدیک است. همچنین هلیم عنصر حیاتی در مطالعه فوق رساناها می باشد.

هلیم دارای خصوصیات عجیبی است. تنها عنصری است که در درجه حرارت پایین متبلور نمی شود. هلیم مایع دارای فشار صفر مطلق

است اما وقتی فشار بالا می رود به آسانی متبلورمی شود. ایزوتوپهای هلیم به صورت جامد ناپایدارند و این ایزوتوپها می توانند توسط

اعمال فشار 30 درصدی تغییر حاصل کنند و به حالت پایدار درایند.

گرمای ویژه هلیم گازی به صورت غیر عادی بالا است. چگالی هلیم گازی در حالت نقطه جوش عادی بالاست.

زمانی که ظرفیت یا والانس عنصر هلیم صفر است این عنصر میلی به ترکیب شدن با عناصر دیگر ندارد.

7 تا ایزوتوپ هیدروژن تاحالا شناخته شده است: هلیم مایع He-4 به صورتهای He-4I و He-4II است.

از این عنصر برای جوشکاری الکتریکی استفاده میشود. بعنوان خنک کننده برای راکتورهای هسته ای استفاده میشود. مخلوط گازهای

هلیم و اکسیژن به عنوان گاز مصنوعی اتمسفر و برای پایین آوردن فشار استفاده می شود.

گاز هلیم برای پر شدن بالون استفاده می شود. کاربرد دیگر این گاز برای سوختهای هسته ای فشار مایع است.

هلیم مایع برای رزونانس مغناطیسی MRI برای توسعه پزشکی و تجهیزات آن کاربرد دارد. همچنین کاربرد دیگر هلیم برای پر کردن بالن

های هوایی است.



سطوح انرژي عنصر هليم
​

اثرات هليم در سلامتي انسان

گاز هليم نيز با تنفس، جذب بدن انسان ميشود. بر اثر تنفس گاز هليم عوارضي از قبيل سرگيجه، کسالت، سردرد و خفگي بروز ميکند.

در صورتي که مايع هليم بر روي پوست بريزد، عوارض پوستي مانند يخزدگي بروز ميکند.

در صورتي که مايع هليم وارد چشم شود، يخزدگي روي مي دهد. خطر تنفس: در محوطه هاي بسته مقدار زياد هليم باعث کاهش ميزان

اکسيژن محيط شده و سبب خفگي شده است. محتواي اکسيژن موجود در يک محيط را قبل از ورود به آن بررسي کنيد.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هلیم :

عدد اتمی: 2

جرم اتمی: 4.002

نقطه ذوب : C°272-

نقطه جوش: C°283 -

ظرفیت: 2

رنگ: بیرنگ

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: گاز نجیب

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 2372

شکل الکترونی: 1s2

دانسیته: 0.178

گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.1

گرمای تبخیر : Kj/mol 20.71

گرمای ویژه: J/g Ko 5193

دوره تناوبی:1

شماره سطح انرژی : 1

انرژی اولیه : 2

درجه اشتعال : در حالت گازی غیر قابل اشتعال

شماره ایزوتوپ : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

He-3 پایدار

He-4 پایدار


موارد استفاده :

در وسایل برودتی و بالونهای هوایی کوچک


منابع :

گاز طبیعی و هوا






___________________________________________________________________





نئون ( Neon )
​



​

نئون عنصری گازی باظواهر فیزیکی بی بو ، بی رنگ که تحت تاثیر ولتاژبالا ،رنگ قرمز روشن دارد .این عنصر در سال 1898 توسط شیمیست

اسکاتلندی William ramsay کشف گردید . نئون عنصر بسیار ساکنی است وبه شکل هیروژن ناپایدار است.در فضای خالی لوله ، نئون با

رنگ نارنجی مایل به قرمز می تابد .نئون از گازهای نادر است .نئون در اتمسفر به نسبت 1در 6500جزء وجود دارد و جدایش ان از هوا انجام

می شود.

عنصر نئون جز عناصر کمیاب است و میزان فراوانی آن در اتمسفر حدود 1 در 65000 است.

این عنصر را از مایع شدن هوا و جداسازی گازهای موجود در هوا توسط عمل تقطیر جز به جز به دست می آوردند.

نئون طبیعی مخلوطی از سه ایزوتوپ است. 6 ایزوتوپ ناپایدار از این عنصر نیز شناخته شده است.

نئون عنصری بی اثر است و میلی به واکنش ندارد تنها ترکیب این عنصر با عنصر فلوئور گزارش شده است.

یونهای (Ne+, (NeAr)+, (NeH)+, (HeNe+ توسط مطالعات طیف سنجی و نوری شناخته شده اند. نئون همچنین ترکیب ناپایدار هیدراته

دارد.

نئون برای روشن تابلوهای تبلیغاتی بزرگ همچنین در لوله های موج سنج و تیوپهای تلویزیون و فشارسنجهای ولتاژ بالا کاربرد دارد. نئون و

هلیوم برای ساخت لیزرهای گازی مورد استفاده قرار می گیرند. نئون به صورت مایع در بازارهای تجاری در دسترس است و در صنایع برودتی

و یخچال سازی نیز کاربرد دارد.

قیمت این عنصر حدود 2 دلار در لیتر است.


اثرات نئون بر سلامتي انسان

ميزان پرتودهي: گاز نئون با تنفس جذب بدن ميشود.

خطر تنفس: در هنگام آلودگي اين مايع خيلي سريع تبخير ميکند و سبب ميشود که حالت فوق اشباعي در هوا ايجاد شود و در نواحي که اين

گاز انتشار يافته باعث خفگي ميشود.

تاثير اين عنصر بر روي سيستم تنفسي به گونه اي است که در فرد ايجاد خفگي ميشود. در صورت تماس دست با اين عنصر يخزدگي بافتهاي

بدن رخ ميدهد. در صورت ريخته شدن مايع عنصر نيز يخزدگي اتفاق مي افتد.

اين گاز جز گازهاي بي اثر است.

با تنفس مقدار قابل توجه اين گاز علائمي همچون سرگيجه، تهوع، استفراغ، بيهوشي و مرگ مشاهده ميشود. مرگ در صورتي رخ ميدهد که

فرد در حالت بيهوشي قرار بگيرد و نتواند از خود در برابر اين گاز محافظت کند. زمانيکه ميزان اکسيژن محيط پايين باشد، طي چند ثانيه مرگ

اتفاق مي افتد.

اثر گازهاي اختناق آور اين است که سبب کاهش فشار جزيي اکسيژن محيط ميشوند. قبل از ديدن علائم خاصي، مقدار اکسيژن ممکن است

تا 75 درصد مقدار معمولي اش در هوا کاهش يابد. چنين شرايطي زماني در محيط حاکم ميشود که غلظت گاز نئون افزايش يافته و 33 درصد از

هوا را گاز نئون تشکيل دهد. زمانيکه اين غلظت به 50 درصد برسد، علائم خاص بروز ميکنند.

غلظت 75 درصد گاز نئون طي چند دقيقه اثر کشنده خود را در محيط اعمال ميکند.

علائم: اولين علائم خفگي با تنفسهاي سريع و شديد و کمبود اکسيژن همراه است. هوشياري فرد کاهش مي يابد و عضلات فعاليت خود را

از دست ميدهند. به تدريج کليه حواس پنجگانه از بين ميروند. ناپايداري روحي اتفاق مي افتد و فرد احساس خستگي شديد ميکند. به تدريج

که خفگي ادامه مي يابد، تهوع و استفراغ در فرد رخ ميدهد و با از دست دادن هوشياري تشنج کرده و در کما فرو ميرود و در نهايت به مرگ

فرد منتهي ميشود.


اثرات نئون بر محيط زيست

نئون جز گازهاي اتمسفري ناياب است و از نظر شيميايي غير سمي و خنثي ميباشد.

نئون باعث آسيبهاي اکولوژي نميشود.


خواص فیزیکی و شیمیایی و عنصر نئون :

عدد اتمی:10

جرم اتمی: 20.1797

نقطه ذوب C°248.59-

نقطه جوشC°246.08-

شعاع اتمی pm: 38

ظرفیت:8

رنگ: بی رنگ

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: 18

انرژی یونیزاسیون Kj/mol 2080

شکل الکترونی: 2s22p6He

دانسیته: 0.8999

گرمای فروپاشی Kj/mol 0.3317

گرمای تبخیر Kj/mol 1.74

گرمای ویژه: J/g Ko 1.030

دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2

انرژی اولیه : 2

انرژی ثانویه : 8

شماره ایزوتوپ : 3


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ne-20 ثابت

Ne-21 ثابت

Ne-22 ثابت


منابع :

هوای مایع

کاربرد : ظرفیت خنک سازی نئون 40برابر بیشتر از هلیوم مایع و3برابر بیشتر از هیدروژن مایع است به همین دلیل از نئون مایع بعنوان خنک

کننده استفاده می شود . برای ساخت تابلوهای تبلیغاتی بکار می رود ، برای ایجاد رنگهای مختلف روشنایی در لامپها از نئون استفاده

می شود .

برای ساخت صفحه تلویزیون و ویو متر استفاده می شود .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

آرگون ( Argon )
​



​

آرگون گازی بی بو ،بی رنگ ،که تحت تأثیر ولتاژ بالا به رنگ متمایل به آبی روشن در می آید. این گاز در سال توسط Lord Rayleigh

فیزیکدان انگلیسی و William Ramsay شیمیست اسکاتلندی در سال 1894 کشف گردید.

آرگون بسیار ساکن و ناشناخته در ترکیبات واقعی شیمیایی است.آرگون به مقدار کم در اتمسفر است و جدایش آن از هوا صورت

می گیرد .به صورت عادی به آزمایشگاه حمل نمی شود بلکه به صورت سیلندرهای تحت فشار ارائه می شود .

این گاز از تقطیر جز به جز هوای مایع به دست می آید زیرا اتمسفر زمین حاوی 0.94 % آرگون می باشد. در اتمسفر مریخ 1.6 درصد

آرگون 40 و حدود 5 ppm آرگون 36 وجود دارد.

آرگون قابلیت حلالیت در آب را دارد و همانطورکه اکسیژن در آب حل میشود آرگون نیز حل میشود. آرگون گازی بیرنگ ، بی بو است و

به هر دو حالت مایع و گاز موجود می باشد.

آرگون گاز بی اثر است و ترکیب شیمایی خاصی تا کنون از این عنصر شناخته نشده است مثل گازهای کریپتون گزنون و رادون.

آرگون در طبیعت از ترکیب سه نوع ایزوتوپ تشکیل شده است. تعداد 12 رادیوکتیو دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است .

موارد استفاده این عنصر شامل لامپهای الکتریکی ، لامپهای فلورسانس با فشار 400 پاسکال و در صنعت عکاسی و لامپهای گرم و

مشتعل مورد استفاده قرار میگیرد. آرگون همچنین بعلت اینکه یک گاز بی اثر است در جوشکاری برقی و برش کاری و بعنوان روکش

برای تولیدات تیتانیوم و دیگر عناصر واکنش دهنده مورد استفاده قرار می گیرد. و یک عامل حفاظتی برای رشد کریستالهای ژرمانیوم

و سیلیسیوم می باشد.


اثرات آرگون بر سلامتي انسان

اين عنصر شيميايي با تنفس توسط بدن انسان جذب ميشود.

خطر تنفس: در محيطهايي که عمل تصفيه انجام ميشود، مقدار گاز آرگون افزايش پيدا ميکند و به سرعت در هوا به حالت فوق اشباع

رسيده و خطر اختناق و خفگي را به دنبال دارد.

بر اثر تنفس گاز آرگون، سرگيجه، خستگي، سردرد و خفگي رخ ميدهد. در صورت تماس آرگون مايع با پوست، يخزدگي در پوست اتفاق

مي افتد. اگر مقداري گاز آرگون وارد چشم شود، هم يخزدگي روي ميدهد.

تنفس: آرگون گازي خنثي است و جز گازهاي خفه کننده محسوب ميشود.

تنفس مقدار زياد آرگون باعث سرگيجه، استفراغ، تهوع، بيهوشي و مرگ ميشود. مرگ در صورتي رخ ميدهد که فرد در حالت بيهوشي

قرار بگيرد و نتواند از خود در برابر اين گاز محافظت کند. زمانيکه ميزان اکسيژن محيط پايين باشد، طي چند ثانيه مرگ اتفاق مي افتد.

اثر گازهاي اختناق آور اين است که سبب کاهش فشار جزيي اکسيژن محيط ميشوند. قبل از ديدن علائم خاصي، مقدار اکسيژن ممکن

است تا 75 درصد مقدار معمولي اش در هوا کاهش يابد. چنين شرايطي زماني در محيط حاکم ميشود که غلظت گاز نئون افزايش يافته

و 33 درصد از هوا را گاز نئون تشکيل دهد. زمانيکه اين غلظت به 50 درصد برسد، علائم خاص بروز ميکنند. غلظت 75 درصد گاز نئون طي

چند دقيقه اثر کشنده خود را در محيط اعمال ميکند.

علائم: اولين علائم خفگي با تنفسهاي سريع و شديد و کمبود اکسيژن همراه است. هوشياري فرد کاهش مي يابد و عضلات فعاليت

خود را از دست ميدهند. به تدريج کليه حواس پنجگانه از بين ميروند.

ناپايداري روحي اتفاق مي افتد و فرد احساس خستگي شديد ميکند.

به تدريج که خفگي ادامه مي يابد، تهوع و استفراغ در فرد رخ ميدهد و با از دست دادن هوشياري تشنج کرده و در کما فرو ميرود و در

نهايت به مرگ فرد منتهي ميشود.


تاثيرات زيست محيطي

آسيبهاي اکولوژي آرگون گزارش نشده است. در طبيعت آرگون به صورت گازي وجود دارد. آرگون در مناطقي که تصفيه انجام ميشود، آرگون

به سرعت منتشر ميشود.

تاثير آرگون بر گياهان يا جانوران هنوز شناخته نشده است. به نظر ميرسد که آرگون براي محيطهاي آبي خطرناک نباشد.

آرگون فاقد مواد شيميايي تهي از ازن است و جزM آلاينده هاي تقسيم بندي شده در (DOT (Department of Transportation آمريکا

محسوب نميشود.


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 آرگون :

عدد اتمی:18

جرم اتمی: 39.948

نقطه ذوب : C°-189.2

نقطه جوش: C°-185.7

شعاع اتمی : pm 71

ظرفیت: 8

رنگ: بی رنگ

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: 18

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1520

شکل الکترونی: 6 1s2 2s2p6 3s23 p

دانسیته: 1.7838

گرمای تبخیر : Kj/mol 6.52

گرمای ویژه: J/g Ko 0.520

دوره تناوبی:3

شماره سطح انرژی : 3

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 8


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ar-36 پایدار

Ar-37 35.0 روز

Ar-38 پایدار

Ar-39 269.0 سال

Ar-40 پایدار

Ar-41 1.8 ساعت


منابع :

هوا


کاربرد :

در لامپهای روشنایی با حرارت بالا استفاده می شود .

به عنوان محافظ اتمسفر در برابر افزایش سیلیکون و ژرمانیوم بکار می رود.

برای تعیین سن آبهای زیر زمینی به کار می رود .





___________________________________________________________________




کریپتون ( Krypton )
​



​

کریپتون گازی کم بو ، کم رنگ که تحت تاثیر ولتاژ بالا ، رنگ سبز روشن دارد . این عنصر توسط دانشمند اسکاتلندی William Ramsay

کشف گردید . گازی با قیمت مناسب است .کریپتون در حدود ppm1 در هوا وجود دارد ودر اتمسفر کمتر( در حدود ppm0.3 )است . این

خصوصیات بوسیله برلیان سبز و خطوط طیفی نارنجی مشخص شده است . خطوط طیفی از کریپتون به آسانی تولید و مشخص میشود.

کریپتون دارای بلورهای سفید با ساختار مکعبی مستحکم است که از گازهای نادر دیگر متداول تر است.

کریپتون به مقدار کم در اتمسفر است وجدایش آن از هوا صورت می گیرد . وبه صورت سیلندر های تحت فشار بالا عرضه می شود.

نام عنصر شيميايي کريپتون از کلمه يوناني kryptos به معناي پنهان گرفته شده است. اين عنصر در سال 1898 توسط Ramsay و Travers

در بقاياي باقي مانده در هواي مايع نزديک به دماي جوش، کشف شد. در سال 1960، به صورت بين المللي پذيرفته شد که براي واحدهاي

اصلي متر که براي اندازه گيري طول به کار ميرود، با عنوان طيف نارنجي – قرمز در خط 86Kr به کار رود. اين عنوان جانشين استاندارد متر

پاريس شد که يک ميله آلياژي پلاتينيم – ايريديم بود. در اکتبر 1983، متر، که به عنوان يک ده ميليونيم ربع محيط قطبهاي زمين ميباشد،

تصحيح شد. اين تصحيح توسط اندازه گيري و وزن بارو بين المللي صورت گرفت. بر اساس اين تصحيح طول مسيري که توسط نور در خلا

در فاصله زماني 299/1، 792، 458 در ثانيه طي ميشود به عنوان واحد متر در نظر گرفته شد.

حداکثر مقدار موجود کريپتون در هوا برابر 1 ppm ميباشد. اتمسفر مريخ داراي 0.3 ppm کريپتون است. کريپتون جامد ماده بلوري سفيد

رنگي است که ساختار مکعبي مرکز وجوه پر دارد و همين مسئله باعث ميشود که کريپتون به عنوان گاز ناياب شناخته شود.

خصوصيات کريپتون جز گازهاي نجيب است. کريپتون با رنگ سبز درخشان و خطوط طيفي نارنجي رنگ قابل تشخيص است.

به طور طبيعي کريپتون داراي شش ايزوتوپ است. علاوه بر اين، هفده ايزوتوپ ناپايدار ديگر نيز شناخته شده است. خطوط طيفي کريپتون

به آساني توليد ميشوند و برخي از آنها بسيار تيز هستند. اگر چه چنين تصور ميشود که کريپتون جز گازهاي ناياب است و به طور طبيعي

با ساير عناصر ترکيب نميشود، اما به تازگي دانشمندان متوجه شدند که برخي از ترکيبات کريپتون در طبيعت وجود دارد.

دي فلوئوريد کريپتون با استفاده از روشهاي متعددي به اندازه چند گرم تهيه شده است. مقدار بيشتري از فلوئوريد کريپتون و نمک آن يعني

اکسيد کريپتون گزارش شده است. يونهاي مولکولي ArKr+ و KrH+ نيز شناخته شده اند و شواهدي از آرايشهاي KrXe يا KrXe+ نيز

وجود دارد.

ترکيبات قفسي کريپتون هيدروکينون و فنول هستند. 85Kr براي آناليزهاي شيميايي به کار برده ميشود. زمانيکه 85Kr با ايزوتوپهاي مختلف

جامد احاطه ميشود، براي آناليزهاي شيميايي مورد استفاده قرار ميگيرد.

طي اين فرآيند، کريپتونات تشکيل ميشود. فعاليت کريپتونات نسبت به واکنشهاي شيميايي که در سطح محلولها اتفاق مي افتد حساس

ميباشد. کريپتون در لامپهاي عکاسي که براي عکاسي هاي با سرعت بالا مورد استفاده قرار ميگيرند، ب;ار ميرود. کريپتون از کاربرد کمتري

در مقايسه با ساير عناصر شيميايي برخوردار است، زيرا کريپتون قيمت زيادي دارد. در حال حاضر گاز کريپتون 1/30 دلار است.



عنصر کريپتون در طبيعت
​


اثرات کریپتون بر روی سلامتی

این گاز ساکن و نامتحرک است و به عنوان ماده ای اختناق آور می باشد.

استنشاق غلظت بالای آن موجب سرگیجه، تهوع، استفراغ، کاهش هوشیاری و مرگ می شود. مرگ در اثر اشتباه در تصمیم گیری، یا

کاهش هوشیاری رخ می دهد. پایین بودن غلظت اکسیژن، ناهشیاری و حتی مرگ ظرف چند ثانیه و بدون عارضه قبلی رخ میدهد. اثرات

گازهای خفه کننده بستگی به میزان کاهش اکسیژن هوا توسط آن گاز (فشار جزئی) بستگی دارد. قبل از این که علائم مشخصی ایجاد

شود، اکسیژن موجود در هوا به 75% میزان طبیعی خود کاهش می یابد.

در این شرایط باید غلظت گاز خفقان آور در مخلوط هوا و گاز 33% باشد.

وقتی میزان گاز خغفان آور به 50% برسد، علائم حادی ایجاد میشود. غلظت 75% ظرف چند دقیقه انسان را می کشد. علائم: نخستین

علامتی که توسط گازهای خفقان آور ایجاد می شود، تنفس شدید و احساس خفگی است.

هوشیاری کاهش می یابد و هماهنگی ماهیچه ها مختل می شود. سپس تصمیم گیری مختل می شود. تزلزل عاطفی رخ می دهد و به

سرعت احساس خستگی به وجود می آید. هرچه گاز خفقان آور بیشتر می شود ،حالت تهوع و استفراغ، درماندگی، کاهش هوشیاری و

در نهایت تشنج، کمای شدید و مرگ رخ می دهد.


اثرات زیست محیطی کریپتون

کریپتون گازی است که در جو بسیار کم است و گازی غیر سمی و از نظر شیمیایی ساکن است.

در دمای بی نهایت پایین (244- درجه سلسیوس) جانداران در اثر تماس با آن منجمد می شوند اما اثرات زیست محیطی طولانی مدتی ندارد.


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و

اسپکترومتر نشری


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کریپتون :

عدد اتمی:36

جرم اتمی:83.798

نقطه ذوب : C° -157.36

نقطه جوش : C° -153.2

ظرفیت: کامل

رنگ: بی رنگ

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: 18

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1520.6

شکل الکترونی: 4P 6 2 1s22s2p63s23 p63d 104s

الکترونگاتیوی: 2.91

گرمای فروپاشی : Kj/mol 1.188

گرمای تبخیر : Kj/mol 6.447

گرمای ویژه: J/g Ko 0.52

دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 8


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Kr-78 پایدار

Kr-79 1.45 روز

Kr-80 پایدار

Kr-81 210000.0 سال

Kr-82 پایدار

Kr-83 پایدار

Kr-83m 1.86 ساعت

Kr-84 پایدار

Kr-85 10.73 سال

Kr-85m 4.48 ساعت

Kr-86 پایدار

Kr-87 1.27 ساعت

Kr-88 2.84 ساعت

Kr-89 3.15 دقیقه

Kr-90 32.3 ثانیه


موارد استفاده :

سیستم های روشنایی ، لامپ های چراغ و اشعه UV


منابع :

هوای مایع
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

زنون ( Xenon )
​



​

زنون گاز بی رنگ با بوی خیلی ناچیزاست . هنگامی که تنفس می شود باعث حالت بی هوشی می شود.

این عنصر در سال 1898 توسط William Ramsay شیمیست اسکاتلندی کشف گردید . زنون گاز نجیب یا ساکن که به مقدار کم در اتمسفر

است. ودر اتمسفر مریخ در حدودppm 0.08 وجود دارد .

زنون فلزی ، بوسیله چند صد کیلوبار فشار تهیه می شو د.

رنگ زنون در فضای خالی یک لوله بواسطه الکترونهای رها شده ، آبی درخشان است . زنون معمولاً به مقدار کم از مایع کردن هوا بدست

می آید .

این عنصر یکی از عناصر گروه گازهای نجیب است. میزان این عنصر در اتمسفر یک در 20 میلیون قسمت است. این عنصر در بعضی از عناصر

یافت می شود و برای استفاده های تجاری از استخراج هوای مایع به دست می آید.

زنون طبیعی ترکیبی از 9 ایزوتوپ پایدار است. میزان 20 ایزوتوپ غیر فعال نیز شناخته شده است. قبل از سال 1962 به نظر می رسید زنون

و دیگر عناصر گازهای نجیب غیر فعال هستند .

ترکیبات گزارش شده از عنصر زنون شامل پرزنات سدیم، دوترات زنون، هیدرات زنون، دی فلوراید زنون، تترا فلورید زنون و هگزا فلوراید زنون

است. تری اکسید زنون که دارای خصوصیات احتراق پذیری بالا است به صورت مصنوعی تولید شده است. بیش از 80 ترکیب مختلف از عنصر

زنون با فلوئور و اکسیژن شناخته شده است. ترکیبات زنون رنگی هستند. زنون در لامپهای خلا توسط تخلیه الکتریکی تولید می شود.

از این عنصر برای ساخت لامپهای الکتریکی، لامپهای ضد باکتری و لامپهای القا کننده اشعه لیزر برای تولید نور همدوس استفاده می شود.

زنون در میدان انرژی هسته ای در حفره های حبابی شکل نیز کاربرد دارد. از ترکیب پرزنات در آنالیزهای شیمیایی برای عناصر اکسیداسیونی

استفاده می شود. زنون 133 و 135 توسط پرتودهی نوترونی در هوای سرد در واکنشهای هسته ای تولید می شود. ایزوتوپ زنون 133 مفید

باری کاربردهای رادیوایزوتوپی است. این عنصر در محفظه های شیشه ای با فشار استاندارد در دسترس است. زنون به تنهایی سمی نیست

ولی ترکیبات آن به علت خاصیت اکسیداسیونی بالا بسیار سمی هستند.



عنصر زنون: در طبيعت
​


اثرات زنون بر روی سلامتی

تنفس: این گاز ساکن است و جزء گازهای خفقان آور میباشد. تنفس مقدار زیادی از این گاز موجب سرگیجه، حالت تهوع، استفراغ، کم شدن

هوشیاری و مرگ می شود. مرگ ممکن است ناشی از اشتباه در تشخیص، گیجی یا کاهش هوشیاری باشد که مانع از نجات میشود. با پایین

آمدن غلظت اکسیژن، ظرف چند ثانیه و بدون هشدار قبلی، بیهوشی و مرگ رخ می دهد.

اثرات گازهای خفه کننده بستگی به میزان کاهش اکسیژن هوا توسط آن گاز (فشار جزئی) بستگی دارد. قبل از این که علائم مشخصی ایجاد

شود، اکسیژن موجود در هوا به 75% میزان طبیعی خود کاهش می یابد.

در این شرایط باید غلظت گاز خفقان آور در مخلوط هوا و گاز 33% باشد. وقتی میزان گاز خفقان آور به 50% برسد، علائم حادی ایجاد می شود.

غلظت 75% ظرف چند دقیقه انسان را می کشد. علائم: نخستین علامتی که توسط گازهای خفقان آور ایجاد میشود، تنفس شدید و احساس

خفگی است. هوشیاری کاهش می یابد و هماهنگی ماهیچه ها مختل می شود. سپس تصمیم گیری مختل می شود.

تزلزل عاطفی رخ می دهد و به سرعت احساس خستگی به وجود می آید.

هرچه گاز خفقان آور بیشتر می شود ،حالت تهوع و استفراغ، درماندگی، کاهش هوشیاری و در نهایت تشنج، کمای شدید و مرگ رخ میدهد.

زنون سرطان زا نیست.


اثرات زیست محیطی زنون

زنون یکی از گازهای کمیاب جو است که غیر سمی بوده و از نظر شیمیایی ساکن است. در دمای بسیار پایین (244- درجه سانتیگراد) جانوران

در تماس با این گاز منجمد می شوند اما اثرات اکولوژیکی طولانی مدتی ایجاد نمی کند.


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ،

کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری.



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر زنون :

عدد اتمی: 54

جرم اتمی: 131.293

نقطه ذوب : C° -111.7

نقطه جوش : C° -108

شعاع اتمی : 130 pm

ظرفیت: کامل

رنگ: بی رنگ

حالت استاندارد: گاز

نام گروه: 18

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1170.4

شکل الکترونی: 4d10.5s2.5p6

الکترونگاتیوی: 2.6

دانسیته: 0.059

گرمای فروپاشی: Kj/mol 2.297

گرمای تبخیر : Kj/mol 12.636

گرمای ویژه: J/g Ko 0.158

دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 18

پنجمین انرژی : 8


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Xe-122 20.1 ساعت

Xe-123 2.0 ساعت

Xe-124 پایدار

Xe-125 17.1 ساعت

Xe-126 پایدار

Xe-127 36.41 روز

Xe-128 پایدار

Xe-129 پایدار

Xe-129m 8.89 روز

Xe-130 پایدار

Xe-131 پایدار

Xe-131m 4.9 روز

Xe-132 پایدار

Xe-133 5.24 روز

Xe-133m 2.19 روز

Xe-134 پایدار

Xe-135 9.1 ساعت

Xe-135m 15.36 دقیقه

Xe-136 پایدار

Xe-137 3.82 دقیقه

Xe-138 14.13 دقیقه


اشکال دیگر :

تری اکسید زنون XeO3

تترا اکسید زنون XeO4


منابع :

هوای مایع وهوا


کاربرد :

زنون برای تابلوهای چشمک زن استفاده می شود.زنون به طور معمولی به آزمایشگاه حمل نمی شود بوسیله سیلندرهای با فشار بالا قابل

عرضه است.همچنین در لیزر اشعه ماوراء بنفش نیز بکار می رود .





_____________________________________________________________





رادون ( Radon )
​



​

رادون عنصری گازی بی رنگ و رادیو اکتیویته است که از فرو پاشی رادیم به دست می آید . رادون یکی از سنگینترین گازهاست و برای سلامتی

مضر است .

پایدارترین ایزوتوپ آن Rn-222 است که نیمه عمر 3.8 روز دارد و در پرتو درمانی استفاده می شود . هنگامی که زیر نقطه انجماد سرد می شود

رنگ فسفری درخشانی دارد که در درجه حرارت پایین تر به زرد تبدیل می شود و در دمای هوا به قرمز و نارنجی تبدیل می شود . این عنصر در

سال 1900 توسط Friedrich Ernst کشف گردید .

در سال 1908 Ramsay , Gray این عنصر را توسط تعیین چگالی از گازهای سنگین جداسازی کردند.

این عنصر ذاتاً بی اثر است و در جدول تناوبی در گروه گازهای نجیب وجود دارد. از سال 1923 نام این عنصر رادون نهاده شد.

حدود 20 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. رادون 220 ناشی از توریوم طبیعی دارای نیمه عمر 55.6 ثانیه است و اشعه آلفا از خود ساتع

می کند. رادون 219 از اکتینیوم گرفته شده است. این ایزوتوپ دارای نیم عمر 3.96 ثانیه است و از خود اشعه آلفا ساتع می کند. رادون در آب

چشمه ها وجود دارد مثل چشمه آبی داغ Arkansas .

میانگین میزان رادون در هوا 1 x 1021 قسمت است. رادون در دمای معمولی گاز بی رنگی است وقتی که دما به زیر صفر می رسد رادون به رنگ

فسفری مایل به زرد درخشان در می آید که با پایین آمدن دما رنگ آن قرمز مایل به پرتقالی می شود.

رادون هنوز برای مصارف بیمارستانی مثل سوزن بخیه مورد استفاده قرار می گیرد.

قیمت این عنصر حدود 4 دلار در m است.

در موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل آورد.باید در آزمایشگاه هنگام استفاده تهویه لازم داشته باشد تا به بدن آسیبی نرسد.توسط

پرتوهای رادون آسیب زیادی به ششها می رسد.



عنصر Rn در طبيعت
​


اثرات رادون بر روی سلامتی

رادون در محیط زیست به صورت گازی وجود دارد. در نتیجه از راه تنفس وارد بدن انسان می شود. به طور کلی میزان رادون موجود در دیگر بخشهای

زیست کره، پایین است اما در محیطهای بسته میزان رادون موجود درهوا اندکی بالاتر است.

در خانه، مدرسه و ساختمانها، میزان رادون بیشتر است زیرا رادون از طریق شکافهای موجود وارد خانه می شود.

بعضی از چاههای عمیقی که از آنها آب آشامیدنی استحصال می شود هم حاوی رادون می باشند. در نتیجه رادون از طریق آب آشامیدنی وارد

بدن بعضی از افراد می شود.

میزان رادون موجود در آب زیرزمینی هم بالاست اما معمولا رادون به سرعت در هوا منتشر می شود و از طریق آب زیرزمینی وارد آبهای سطحی

می شود.

تنفس غلظت بالای رادون باعث بیماریهای ریوی می شود. وقتی تماس با رادون طولانی مدت باشد، احتمال بروز سرطان ریه افزایش می یابد.

رادون سالها بعد از تماس باعث ابتلا به سرطان می شود.

رادون می تواند رادیواکتیو باشد اما تابش گامای آن اندک است. در نتیجه اثرات مضر ناشی از تابش رادون بدون تماس با ترکیبات رادون رخ نمیدهند.

هنوز مشخص نشده که آیا رادون می تواند باعث ایجاد عوارض در دیگر اندامهای اطراف شش شود یا نه. اثرات و عوارض ناشی از وجود رادون در غذا

و آب آشامیدنی ناشناخته هستند.


اثرات زیست محیطی رادون

رادون یکی از ترکیبات رادیواکتیو است که به ندرت در محیط به صورت طبیعی وجود دارد.

اکثر ترکیبات رادون موجود در محیط زیست ناشی از فعالیتهای بشری هستند.

رادون از راه خاک، معادن اورانیوم و فسفات و احتراق ذغال وارد محیط می شود.

بخشی از رادون موجود در خاک به سطح می رسد و از راه تبخیر وارد هوا می شود. در هوا ،ترکیبات رادون به ذرات گرد و غبار و دیگر ذرات میچسبند.

رادون می تواند در خاک به سمت بخشهای پایینی حرکت کند و وارد آب زیرزمینی می شود. اما قسمت عمده رادون در خاک باقی می ماند.

طول عمر رادون رادیواکتیو حدود 4 روز است. این بدان معناست که از مقدار مشخصی رادون، نیمی از آن ظرف چهار روز به ترکیبات دیگری که معمولا

زیان کمتری دارند تبدیل می شود.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رادون :

عدد اتمی : 86

جرم اتمی : 222

نقطه ذوب : C° -71

نقطه جوش : C° -61.7

شعاع اتمی : Å 1.20

ظرفیت : کامل

حالت استاندارد : گاز

نام گروه : 18

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1037

شکل الکترونی : Xe4f14 5d10 6s2 6p66

دانسیته : 9.96×10-3

گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.89

گرمای تبخیر : Kj/mol 16.4

گرمای ویژه: J/g Ko 94

دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 8


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Rn-211 14.6 ساعت

Rn-212 24.0 دقیقه

Rn-217 0.6 میلی ثانیه

Rn-218 35.0 میلی ثانیه

Rn-219 3.96 ثانیه

Rn-220 55.61 ثانیه

Rn-222 3.82 روز


کاربرد:

پیش بینی زمین لرزه و تهدیدهای ناشی از سرطان


منابع :

تخریب رادیم و بدست بشر نیز ساخته شده است .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

>> لانتانیدها <<




سریم ( Cerium )
​



​

سریم عنصری فلزی به رنگ خاکستری است که با ساختار کوبیک متبلور می شود در دمای اتاق مخصوصاً در هوای مرطوب اکسید می شود

این عنصر بعد از اروپیم عناصر خاکی نادر است . این عنصر همچنین در آب سرد به آرامی و در آب گرم به سرعت تجزیه می شود . فلز خالص

وقتی با چاقو خراشیده می شود مشتعل می شود . سریم در سال 1803 توسط W. von Hisinger, J. Berzelius, M. Klaproth دانشمندان

سوئدی و آلمانی کشف گردید . سریم فراوانترین عنصر خاکی نادر است که در بسیاری از کانیهای شامل مونازیت ، آلانیت ، سریت و نظیر

او باستانزیت یافت می شود .

فلز سریم در سال 1875 توسط Hillebrand و Norton تهیه شد . مونازیت و باستنازیت در حال حاضر مهمترین منبع سریم هستند .

فلز سریم از واکنش فلز گرمایی مانند واکنش فلورید سریوس با کلسیم و یا الکترولیز کلرید سریوس گداخته ، بدست می آید . واکنشهای

فلز گرمایی سریم با درجه خلوص بالا تهیه می کند . سریم به علت خاصیت الکترونیکی متغیری که دارد بسیار قابل توجه است .

انرژی داخلی تراز 4f مربوط به الکترون های خارجی است و تنها مقدار کمی از انرژی برای اشغال ترازهای الکترونی لازم است .

ظرفیت سریم هنگامی که سرد و یا متراکم است بین 3 و 4 تغییر می کند . رفتار سریم در دمای پایین پیچیده است . محلول های قلیایی و

اسیدهای رقیق و غلیظ به سرعت به فلز حمله می کنند . تکه باریکی از سریوس معمولاً به رنگ سفید است .

سریم یک قطعه از فلز misch است که به طور وسیع در تولید آلیاژهای آتشگیر برای فندک استفاده می شود.

وقتی سریم رادیواکتیو نباشد ، حاوی مقداری ناخالصی توریم است . اکسید سریم یک ماده مهم برای پوشش گازی گداخته است و برای

پالایش کوره ها به عنوان کاتالیزور هیدروکربن بکار می رود .

همچنین سولفات سریک به عنوان عامل اکسید حجمی در آنالیز کمی به طور گسترده استفاده میشود. ترکیبات سریم همچنین برای تولید

شیشه نیز کاربرد دارد . اکسید این ماده برای صیقل شیشه ها به جای زنگ آهن مورد استفاده است زیرا سریعتر از زنگ آهن عمل میکند .

از سریم و عناصر کمیاب دیگر برای نورپردازی قوس های کربنی بخصوص در صنعت تصویر متحرک استفاده میشود.همچنین بعنوان کاتالیزور

در پالایش نفت و در متالورژیکی کاربرد دارد.

قیمت این عنصر با خلوص 9/99 % در حدود 125 دلار در کیلوگرم می باشد .



عنصر Ce در طبيعت
​


اثرات سریم بر روی سلامتی

سریم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به

کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

سریم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. سریم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود.

با توجه به این که سریم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود سریم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی

مورد استنشاق شود. به علاوه سریم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در

نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی سریم

سریم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت،در محیط پراکنده میشود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته میشوند، سریم

وارد محیط زیست می شود. سریم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش مییابد.

در جانوران آبزی سریم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سریم :

عدد اتمی: 58

جرم اتمی: 140.115

نقطه ذوب :C° 798

نقطه جوش: C° 3426

شعاع اتمی: Å 2.7

ظرفیت: 3و4

رنگ: خاکستری

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: lanthanide

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 5.17

شکل الکترونی: 6s24f15d1

شعاع یونی : Å 1.034

الکترونگاتیوی: 1.12

حالت اکسیداسیون: 3و4

دانسیته: 6.77

گرمای فروپاشی : Kj/mol 5.46

گرمای تبخیر : Kj/mol 414

گرمای ویژه: J/g Ko 0.19

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 20

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ce-134 3016.0 روز

Ce-136 پایدار

Ce-138 پایدار

Ce-139 137.6 روز

Ce-140 پایدار

Ce-141 32.5 روز

Ce-142 پایدار

Ce-143 1.4 روز

Ce-144 284.6 روز


اشکال دیگر :

دی هیدرید سریم CeH2

ری هیدرید سریم CeH3

دی اکسید سریم CeO2

تری اکسید دی سریم Ce2O3

کلرید سریم CeCl3


منابع :

کانی های مونازیت و باستنازیت


کاربرد :

در آلیاژها برای بالا بردن مقاومت الکتریکی آنها بکار می رود .





______________________________________________________________




پراسیودیمیم ( Praseodymium )
​



​

پراسیودیمیم عنصری نرم ، نقره ای ، خمیری ، هادی است که با سیستم هگزاگونال متبلور میشود . نسبت به اروپیم ، لانتانیم ، سریم،

نیودیمیم در برابر اکسیده شدن مقاوم تر است . در معرض هوا اکسید سبزرنگی تولید می کند ، به همین دلیل در روغن یا نفت محافظت

می شود . این عنصر در سال 1885 توسط C.F. Aver von Welsbachدانشمند اتریشی کشف گردید .

پراسیودیمیم از نمکهای نظیر نیودیمیم بدست می آید .

این عنصر بمقدار زیاد همراه با عناصر کمیاب در کانیهای مختلف وجود دارد. مونازیت و باستانزیت دو منبع اصلی این عنصر در طبیعت هستند.

این عنصر به صورت خالص در سال 1931 تولید شد.

تبادل یونی و روشهای استخراج محلولی از روشهای مهمی هستنند که در طی سالهای اخیر برای تولید عنصر پراسیودیمیم مورد استفاده

قرار می گرفته است. این روشها هزینه زیادی را در بر خواهند داشت. این عنصر می تواند به روشهای دیگری مثل واکنش کلسیم با کلرید یا

فلورید بدون آب نیز تولید شود.

از این عنصر برای ساخت فندک سیگار استفاده می شود که میزان درصد این عنصر در این کاربرد حدود 5 درصد است. اکسید پراسیودیمیوم

با فرمول شیمیایی Pr2O3 در صنعت مواد نسوز کاربرد دارد.

این عنصر بطور گسترده در هسته زمین برای قوسهای کربنی وجود دارد که برای صنعت سینما در نورپردازی و پروژکتورهای استودیوها کاربرد

دارد. نمکهای پراسیودیمیوم برای رنگ آمیزی شیشه ها و لعاب دادن سرامیکها و غیره استفاده می شود. از ترکیب این عنصر با عناصر دیگر

رنگ زرد روشنی تولید می شود که در صنعت شیشه و عینک کاربرد دارد.

قیمت این عنصر با خلوص بالای 99 % حدود 70 دلار در اونس است.


ساختار بلوري عنصر Pr
​


اثرات پراسیوديميم بر روی سلامتی

پراسیودیمیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و

شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

پراسیودیمیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. پراسیودیمیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود.

با توجه به این که پراسیودیمیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود پراسیودیمیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی

طولانی مورد استنشاق شود.

به علاوه پراسیودیمیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در

بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی پراسیوديميم

پراسیودیمیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته میشوند،

پراسیودیمیم وارد محیط زیست می شود. پراسیودیمیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات

خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی پراسیودیمیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Pr در طبيعت
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پراسیودیمیم :

عدد اتمی: 59

جرم اتمی: 140.9077

نقطه ذوب: C° 931

نقطه جوش : C° 3520

شعاع اتمی : Å 2.67

ظرفیت: 3

رنگ: سفید نقره ای مایل به زرد

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: لانتانیدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 527

شکل الکترونی: 6s24f3

شعاع یونی : Å 1.013

الکترونگاتیوی: 1.13

حالت اکسیداسیون:3

دانسیته: 6.640

گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.89

گرمای تبخیر : Kj/mol 296.8

گرمای ویژه: J/g Ko 0.19

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 21

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Pr-141 پایدار

Pr-142 19.12 ساعت

Pr-143 13.57 روز

Pr-144 17.28 دقیقه

Pr-145 7.2 دقیقه


اشکال دیگر :

دی هیدرید پراسیودیمیم PrH2

تری هیدرید پراسیودیمیم PrH3

دی اکسید پراسیودیمیم PrO2

کلرید پراسیودیمیم PrCl3


منابع :

نمک طعام ، کانی های مونازیت و باستنازیت


کاربرد :

برای رنگ آمیزی شیشه و لیوانهای سرامیکی به کار می رود .

به دلیل خارج کردن رنگهای زرد روشن در صنعت عینک سازی به همراه نیودیمیم برای ساخت شیشه های عینک آفتابی به کار می رود.

همچنین برای ساخت آلیاژها و ماسک های جوشکاری نیز استفاده می شود .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


نیودیمیم ( Neodymium )
​



​

نیودیمیم عنصری فلزی از گروه لانتانید ها می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود وبه رنگ نقره ای می باشد . یکی از فلزهای

خاکی نادر بسیار واکنش پذیر است و در هوا به سرعت اکسید می شود .

این عنصر در سال 1885 توسط C.F. Aver von Welsbach دانشمند اتریشی کشف گردید. از الکترولیز نمکهای هالید این فلز بدست می آید.

درسال 1841 Mosander اکسید این عنصر را با رنگ قرمز از کانی cerite به دست آورد و نام این عنصر دیمیم از گروه لانتانیدها نهاد. در سال

1885 Welsbach این عنصر با ترکیب جدید کشف نمود و نام آن را نیودیمیم گذاشت این عنصر از تقطیر جز به جز نیترات نیودیمیم آمونیم به

دست آمد. این عنصر در کانیهای مونازیت و باستانزیت که از منابع اصلی عناصر کمیاب در زمین هستند وجود دارد.

این عنصر از جداسازی نمکهای نیودیمیم از عناصر کمیاب زمین توسط تبادل یونی و از واکنش هالیدهای بی آب مثل NdF3 با فلز کلسیم

حاصل می شود.

این فلز به جلای بالا، درخشنده به رنگ نقره ای روشن است. این عنصر یکی از عناصر رادیو اکتیو در طبیعت است که در هوا به سرعت تیره

می شود زیرا سریع با اکسیژن هوا واکنش می دهد و اکسید می شود به همین علت این فلز را در نفت و یا در مواد پلاستیکی نگه میدارند.

نیودیمیم دارای دو آلوتروپی است یکی به صورت هگزاگونال مضاعف و دیگری به صورت مکعب توپر میباشد که در دمای 863 درجه سانتیگراد

به این حالت در می آید.

نیودیمیم طبیعی ترکیبی از 7 ایزوتوپ پایدار است. چهارده ایزوتوپ رادیواکیتو دیگر نیز شناخته شده است.

دیمیم که یکی از ترکیبات نیودیمیم است برای رنگ آمیزی عینکهای آفتابی و شیشه های به کار می رود.

همچنین از این عنصر برای مینا کاری استفاده می شود.

قیمت این عنصر حدود 1 دلار در گرم است.

نیودیمیم عنصری سمی است و در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.



ساختار بلوري عنصر Nd
​


اثرات نیودیمیم بر روی سلامتی

نیودیمیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه

به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

نیودیمیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. نیودیمیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که نیودیمیم برای

تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود نیودیمیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی

مورد استنشاق شود. به علاوه نیودیمیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در

نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی نیودیمیم

نیودیمیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند،

نیودیمیم وارد محیط زیست می شود.

نیودیمیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی نیودیمیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.


عنصر Nd در طبيعت
​


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و

اسپکترومتر نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیودیمیم :

عدد اتمی: 60

جرم اتمی: 144.24

نقطه ذوب : C° 1021

نقطه جوش : C° 3074

شعاع اتمی : Å 2.64

ظرفیت: 3

رنگ: سفید نقره ای مایل به زرد

حالت استاندارد: جامد در 298 k

نام گروه: لانتانیدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 533.1

شکل الکترونی: 6s24f4

شعاع یونی : Å 0.995

الکترونگاتیوی: 1.14

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته: 6.8

گرمای فروپاشی: Kj/mol 7.14

گرمای تبخیر : Kj/mol 273

گرمای ویژه: J/g Ko 0.19

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 22

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Nd-142 پایدار

Nd-143 پایدار

Nd-144 2.1E15 سال

Nd-145 پایدار

Nd-146 پایدار

Nd-147 10.98 روز

Nd-148 پایدار

Nd-149 1.72 ساعت

Nd-150 پایدار


اشکال دیگر :

دی هیدرید نیودیمیم NdH2

تری هیدرید نیودیمیم NdH3

اکسید نیودیمیم Nd2O3

دی کلرید نیودیمیم NdCl2

تری کلرید نیودیمیم NdCl3


منابع :

از الکترولیز نمک ها ، کانی های مونازیت و باستنازیت


کاربرد :

برای رنگ آمیزی شیشه و لیوانهای سرامیکی به کار می رود . به همراه پراسیودیمیم برای ساخت شیشه های عینک آفتابی به کار میرود.

برای تولید شیشه های ارغوانی روشن و عینکهای مخصوص محافظ در برابر اشعه به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژو ماسک های

جوشکاری نیز کاربرد دارد .





______________________________________________________________




پرومتیم ( Promethium )
​



​

پرومتیم عنصری رادیو اکتیو از گروه عناصر خاکی نادر است که باسیستم هگزاگونال متبلور می شود .

این عنصر در سال 1945توسط J.A. Marinsky, L.E. Glendenin, C.D. Coryell دانشمندان آمریکایی کشف گردید . این عنصر در فضای تاریک به

دلیل خاصیت رادیو اکتیویته نور آبی تا سبز رنگی را می تاباند . به طور آزاد در طبیعت یافت نمی شود از تجزیه اورانیوم ، توریم و پلوتونیم بدست

می آید .

دانشمندان آمریکایی Marinsky, Glendenin این عنصر را از تبادل یونی با استفاده از کروماتوگرافی به دست آوردند.

این عنصر از شکافت هسته ای اورانیم و بمباران نوترونی اتم نیودیمیم تولید شده است.

جستجوهای این عنصر در زمین بی اثر بوده و عنصر promethium در پوسته زمین به هیچ عنوان وجود ندارد. پرومتیم در طیف ستاره HR465 در

منظومه اندرومیدا وجود دارد. این عنصر اخیراً در نزدیکی سطح ستارگان به صورت ایزوتوپهای نامشخصی از این عنصر و با نیمه عمر طولانی 17.7

سال پیدا شده است. 17 ایزوتوپ از این عنصر با جرم اتمی 134 تا 155 شناخته شده است.

پرومتیم 147 با نیمه عمر 2.6 سال بیشترین و مفیدترین کاربرد را برای این عنصر دارد.

این عنصر ساطع کننده ضعیف اشعه بتا است ولی اشعه گاما را از خود ساتع نمی کند. اشعه ایکس را زمانی از خود ساتع می کند که عدد

اتمی عنصر بالا باشد.در موقع کار با این عنصر بعلت ساتع شدن اشعه های گوناگون باید دقت زیادی نمود. این عنصر از روش تبادل یونی میتواند

تولید شود. حدود 10 گرم از این عنصر برای سوخت راکتورهای هسته ای به کار می رود.

این عنصر دارای خصوصیات فلزی ضعیفی است و دارای دو آلوتروپی می باشد.

از عنصر پرومتیم به عنوان منبع اشعه بتا برای اندازه گیریهای ضخامت اجسام به کار می رود. این عنصر می تواند توسط فسفر جذب شود و

تولید نور کند. از این نور تولید شده برای علامتها و سیگنالها استفاده می شود. همچنین ازاین عنصر می توان برای باتری های اتمی قوی در

صنعت الکترونیک استفاده نمود. پرومتیم منبع قابل حمل اشعه ایکس و یک منبع گرمایی برای تولید نیرو می باشد. بیش از 30 ترکیب مختلف

از این عنصر شناخته شده است که بیشتر آنها رنگی هستند.


عنصر Pm در طبيعت
​


اثرات پرومتیم بر روی سلامتی

پرومتیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار

می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

پرومتیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. پرومتیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود.

با توجه به این که پرومتیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود پرومتیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد

استنشاق شود. به علاوه پرومتیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش میدهد. در نهایت وقتی

در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی پرومتیم

پرومتیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته میشوند، پرومتیم

وارد محیط زیست می شود. پرومتیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی پرومتیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.


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 پرومتیم :

عدد اتمی: 61

جرم اتمی: 145

نقطه ذوب : C° 1042

نقطه جوش تقریباً 3000 C°

شعاع اتمی: Å 2/62

ظرفیت: 3

رنگ: متاليک

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: لانتانيدها (راديو اکتيو)

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 540

شکل الکترونی: Xe 6s24f5

شعاع یونی: Å 0/979

الکترونگاتیوی: 13/1

حالت اکسیداسیون: 3 و 2

دانسیته: 264/7

گرمای فروپاشی: Kj/mol86/7

گرمای ویژه: J/g Ko 0/18

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 23

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Pm-143 265.0 سال

Pm-144 360.0 سال

Pm-145 17.7 سال

Pm-146 5.53 سال

Pm-147 2.62 سال

Pm-148 5.37 روز

Pm-148m 41.3 روز

Pm-149 2.21 روز

Pm-151 1.18 روز


اشکال دیگر :

اکسید پرومتیم Pm2O3


منابع :

محصولات شکافت هسته ای اورانیم ، توریم و پلوتونیم


کاربرد :

در پیلهای فتو الکتریکی و به عنوان منبع گرمایی برای افزایش قدرت ماهواره ها به کار می رود.
 
آخرین ویرایش:
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

ساماریم ( Samarium )
​


​


ساماریم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای می باشد که با سیستم رومبوئدریک متبلور می شود . در هوا مقاوم است این عنصر در سال 1879

توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . معمولاٌ در کانیهای نظیر مونازیت و باستنازیت یافت میشود . با دیگر

عناصر نادر همراه است .

Boisbaudran این عنصر را از طریق طیف جذبی آن با استفاده از دستگا ه اسپکترومتر از کانی سامارسکیت به دست آورد و نام آن از یک معدن

در روسیه برداشته شده است.

ساماریم در بیشتر کانیهای عناصر کمیاب یافت می شود. این عنصر در کانی مونازیت حدود 2.8 درصد وجود دارد. روشهای تولید و آماده سازی این

عنصر شامل تبادل یونی و تکنیکهای استخراج محلولی است که از این طریق این عنصر از عناصر کمیاب و دیگر مواد جداسازی می شود. این فلز

می توان از واکنش اکسید ساماریم با لانتانیم تولید شود.

این عنصر در هوا پایدار است. سه حالت کریستاله از این عنصر وجود دارد که این سه حالت با تغییر درجه حرارت از 734 تا 922 درجه تغییر میکند.

این فلز در هوا در درجه حرارت 150 درجه قابل اشتعال است. سولفید ساماریم در درجه حرارت بالا پایدار و دارای بازده حرارتی و الکتریکی بالا در

دمای 1100 درجه است.

حدود 21 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. ساماریم طبیعی مخلوطی از 3 ایزوتوپ ناپایدار با نیمه عمر طولانی است.

ساماریم در صنعت سینما برای نورپردازی قوسهای کربنی کاربرد دارد. ترکیب SmCo5 برای ساخت آهنرباهای دائمی با مقاومت بالا کاربرد دارد.

اکسید ساماریم در ساخت عینکهای نوری با قدرت جذب اشعه مادون قرمز استفاده می شود.

اکسید این عنصر دارای خصوصیات آبزدایی و هیدروژن زدایی از اتیل الکل است. این عنصر در جذب اشعه مادون قرمز در عینکها و به عنوان جذب

کننده نوترونی در راکتورهای هسته ای کاربرد دارد.

قیمت این فلز حدود 5 دلار در گرم است.

ساماریم دارای خاصیت سمی کمی است ولی در مورد استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.



ساختار بلوري عنصر Sm
​


اثرات ساماریم بر روی سلامتی

ساماریم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه بکار

می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

ساماریم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. ساماریم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که ساماریم برای تولید

کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود ساماریم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه میشود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد

استنشاق شود. به علاوه ساماریم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت

وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی ساماریم

ساماریم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده میشود. بعلاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته میشوند، ساماریم

وارد محیط زیست می شود. ساماریم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش مییابد.

در جانوران آبزی ساماریم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Sm در طبيعت
​


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ،

کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ساماریم :

عدد اتمی: 62

جرم اتمی:4/150

نقطه ذوب : C° 1074

نقطه جوش : C° 1794

شعاع اتمی : Å 2/59

ظرفیت: 3 و 2

رنگ: ُ سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: لانتانيدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 544/5

شکل الکترونی:Xe 6s24f6

شعاع یونی : Å 0/964

الکترونگاتیوی: 17/1

حالت اکسیداسیون: 3 و 2

دانسیته: 353/7

گرمای فروپاشی : Kj/mo l 8/63

گرمای تبخیر : Kj/mol 166/4

گرمای ویژه: J/g K 0/2

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 24

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Sm-144 پایدار

Sm-145 340.0 روز

Sm-146 1.03E8 سال

Sm-147 1.06E11 سال

Sm-148 7.0E15 سال
Sm-149 پایدار

Sm-150 پایدار

Sm-151 90.0 سال

Sm-152 پایدار

Sm-153 1.92 روز

Sm-154 پایدار


اشکال دیگر :

دی هیدرید ساماریم SmH2

تری هیدرید ساماریم SmH3

اکسید ساماریم Sm2O3

دی کلرید ساماریم SmCl2

تری کلرید ساماریم SmCl3


منابع :

با دیگر عناصر کمیاب زمین یافت می شود و در کانی های مونازیت و باستنازیت نیز پیدا می شود .


کاربرد :

در آهنربا ، ساخت آلیاژهای کبالتی ، راکتورهای هسته ای و گوشی های هدفون مورد استفاده قرار می گیرد .





_________________________________________________________________________




اروپیم ( Europium )
​


​



اروپیم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای است که با ساختار کوبیک متبلور می شود . این عنصر به سختی سرب می باشد . این عنصر در سال

1901توسط EugŠne Demar‡ay دانشمند فرانسوی کشف گردید .

اروپیم امروزه توسط مخلوط Eu2O3 با 10 درصد فلز لانتانیم و گرمایش تانتالیم در خلا تولید می شود.

این عنصر همرا ه با کانیهای کمیاب به غیر از لانتانیم یافت می شود و در هوا با درجه حرارت حدود 150 تا 180 درجه قابل اشتعال است. این عنصر

دارای خاصیت رادیواکتیوی بالا است و به سرعت در هوا اکسید می شود. این عنصر شبیه کلسیم با آب واکنش می دهد. باستانزیت و مونازیت از

منابع اصلی عنصر اروپیم هستند.

اروپیم توسط دستگاه اسپکترومتر شناسایی شد این عنصر درخورشید و ستاره ها وجود دارد. هفده ایزوتوپ از این عنصر شناسایی شده است.

ایزوتوپهای اروپیم جذب کننده خوب نوترونی است و برای مطالعه کنترل هسته ای استفاده می شود.

اکسید اروپیم دارای کاربرد گسترده ای در فعال سازی فسفر و وانادات ایتریم است. این عنصر با روشهای تبادل یونی و فرایندهای خاص تولید

می شود.

این عنصر بسیار گران است و قیمت آن حدود 7500 دلار در یک کیلوگرم است.


ساختار بلوري عنصر Eu
​



اثرات اروپیم بر روی سلامتی

اروپیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه بکار میرود.

کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

اروپیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. اروپیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که اروپیم برای تولید کاتالیزورها

و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود اروپیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق میشود و باعث انسداد ریه میشود بویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق

شود. به علاوه اروپیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان

تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی اروپیم

اروپیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، اروپیم وارد

محیط زیست می شود. اروپیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی اروپیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Eu در طبيعت
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اروپیم :

عدد اتمی: 63

جرم اتمی: 96/151

نقطه ذوب : C° 822

نقطه جوش : C° 1529

شعاع اتمی : Å 2/56

ظرفیت: 2

رنگ: سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين

نام گروه: لانتانيدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 547/1

شکل الکترونی: Xe 6s24f7

شعاع یونی : Å 0/947

الکترونگاتیوی: 2/1

حالت اکسیداسیون: 3 و 2

دانسیته: 244/5

گرمای فروپاشی : Kj/mol 9/21

گرمای تبخیر : Kj/mol 143/5

گرمای ویژه: J/g Ko 0/18

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 25

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Eu-147 24.4 روز

Eu-148 54.5 روز

Eu-149 93.1 روز

Eu-150 36.0 سال

Eu-151 پایدار

Eu-152 13.5 سال

Eu-152m 9.3 ساعت

Eu-153 پایدار

Eu-154 8.6 سال

Eu-155 7.4 سال

Eu-156 15.2 روز


اشکال دیگر :

هیدرید اروپیم EuH2

اکسید اروپیم Eu2O3

دی کلرید اروپیم EuCl2

تری کلرید اروپیم EuCl3


منابع :

در کانی های مونازیت و باستنازیت یافت می شود .


کاربرد :

این عنصر به همراه اکسید ایتریم برای ایجاد رنگ قرمز در صفحه تلویزیون به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژ نیز کاربرد دارد .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

گادولینیم ( Gadolinium )
​



​

گادولینیم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای است که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود . این عنصر خمیری و فرو مگنتیک می باشد .

این عنصر در هوای خشک تقریباً مقاوم است ولی در هوای مرطوب به سرعت اکسید می شود . این فلز با آب به کندی واکنش می دهد .

این عنصر در سال 1880توسط Jean de Marignac دانشمند سوئیسی کشف گردید .

همراه با دیگر عناصر خاکی نادر در گادولینیت وجود دارد .

این عنصر در کانیهای مختلفی یافت می شود از جمله مهمترین کانیهای این عنصر مونازیت و باستانزیت هستند. این عنصر از تکنیکهای تبادل

یونی و تقطیر حلال تولید می شود . همچنین این عنصر از واکنش فلورید بی آب با فلز کلسیم به دست می آید.

گادولینیم طبیعی ترکیبی از هفت ایزوتوپ مختلف است . به طور کلی حدود 17 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. دو تا از ایزوتوپهای

این عنصر با نامهای گادولینیم 155 و 157 به وفور یافت می شود بقیه ایزوتوپهای این عنصر در طبیعت چندان فراوان یافت نمیشود. این عنصر

به سرعت می سوزد .

این عنصر جز عناصر کمیاب است، فلزی درخشنده و انعطاف پذیر و دارای قابلیت مفتول شدن است.

در دمای اتاق این عنصر بلوری شکل است. این عنصر به فرم آلفا متبلور شده است که بمحض حرارت دیدن 1235 درجه سانتیگراد گادولینیوم

از حالت آلفا به بتا تغییر شکل پیدا می کند.

این فلز در هوای خشک پایدار است اما در هوای مرطوب اکسیده می شود و به حالت تیره در می آید و به اشکال شل و بی فرم در می آید.

این فلز به آهستگی با آب واکنش می دهد و و محلول رقیق اسیدی را ایجاد می کند.

این فلز دارای خصوصیت فوق رسانایی است. مقدار کمی از این عنصر حدود 1 درصد باعث مقاومت بالای عناصر آهن، کروم و آلیاژهای با درجه

حرارت بالا و اکسیداسیون می شود.

اتیل سولفات گادولینیم دارای خصوصیت سروصدای بالا و دارای کارایی تقویت کننده مثل تقویت کننده امواج مایکروویو است.

قیمت این عنصر حدود 485 دلار در کیلوگرم است.


ساختار بلوري عنصر Gd
​



اثرات گادولینیم بر روی سلامتی

گادولینیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به

کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

گادولینیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. گادولینیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که گادولینیم برای

تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود گادولینیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی

مورد استنشاق شود. به علاوه گادولینیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در

نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی گادولینیم
گادولینیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده میشود. بعلاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته میشوند، گادولینیم

وارد محیط زیست می شود. گادولینیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش مییابد.

در جانوران آبزی گادولینیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Gd 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 گادولینیم :

عدد اتمی: 64

جرم اتمی: 96/151

نقطه ذوب: C° 1313

نقطه جوش : C°3273

شعاع اتمی :Å 2.54

ظرفیت: 3

رنگ: سفيد نقره اي

حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين

نام گروه: لانتانيدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 593.4

شکل الکترونی: Xe6s24f75d1

شعاع یونی : Å 0.938

الکترونگاتیوی: 20/1

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته:901/7

گرمای فروپاشی : Kj/mol 10.05

گرمای تبخیر : Kj/mol 359.4

گرمای ویژه: J/g Ko 0.23

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 25

پنجمین انرژی : 9

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Gd-148 75.0 سال

Gd-150 1800000.0 سال

Gd-151 124.0 روز

Gd-152 1.1E11 سال

Gd-153 241.6 روز

Gd-154 پایدار

Gd-155 پایدار

Gd-156 پایدار

Gd-157 پایدار

Gd-158 پایدار

Gd-159 18.6 ساعت

Gd-160 پایدار

Gd-162 8.4 دقیقه


اشکال دیگر :

دی هیدرید گادولینیم GdH2

تری هیدرید گادولینیم GdH3

اکسید گادولینیم Gd2O3

کلرید گادولینیم GdCl3


منابع :

کانی های گادولینیت ، مونازیت و باستنازیت


کاربرد :

در دمای اتاق به شدت خاصیت مغناطیسی دارد و در ساخت آهنربا نیز مورد استفاده قرار می گیرد .





______________________________________________________________________





تربیم ( Terbium )
​




​

تربیم عنصری فلزی از گروه عناصر نادر خاکی به رنگ خاکستری نقره ای بوده و خمیری شکل می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود

و به راحتی با چاقو بریده می شود . این عنصر در سال 1843 توسط Carl Mosander دانشمند سوئدی کشف گردید .

این عنصر در سریت – گادولینیت و مونازیت یافت می شود .

تربیم یکی از عناصر گروه عناصر کمیاب لانتانیدها است. این عنصر در کانی های سریت، گادولینیت و دیگر کانیهای همراه با عناصر کمیاب یافت

می شود. فرم تجاری این عنصر در کانی مونازیت یافت می شود. و حدود 3 درصد از کانی زنوتایم و و یوکسنیت از این عنصر تشکیل شده و حدود

1 درصد از ترکیب اکسید تربیم در کانی تربیا یافت می شود.

تربیم در سالهای اخیر از روش تبادل یونی از عناصر کمیاب دیگر جداسازی می شد. از دیگر روشهای تولید این عنصر واکنش کلرید بی آب یا فلورید

بی آب با فلز کلسیم در در بوته تانتالیم است. کلسیم و تانتالیم می توانند ناخالصیها را از بین ببرند و دوباره ذوب شوند.

تربیم در هوا پایدار است. فلزی نقره ای خاکستری است و چکش خوار و دارای قابلیت مفتول پذیری است. نرم است و به راحتی با چاقو بریده می

شود. دو حالت کریستاله از این عنصر شناخته شده است که در درجه حرارت 1289 به یکدیگر تبدیل می شوند. تعداد 21 ایزوتوپ با جرم اتمی 145

تا 165 گرم از این عنصر وجود دارد. اکسید این عنصر به رنگ قهوه ای یا خرمایی تیره است.

ترکیب بورات تربیم سدیم در دستگاههای نیمه هادی استفاده می شود. از اکسید این عنصر برای رنگ سبز تلویزیون استفاده می شود.

همچنین این عنصرهمراه با اکسید زیرکونیم یک کریستال پایدار می سازد که برای اتصالات پیل سوختی با درجه حرارت بالا کاربرد دارد.

قیمت این عنصر با خلوص 99.9 درصد حدود 30 دلار در گرم است.

تربیم به مقدار کمی سمی می باشد بنابراین در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.



ساختار بلوري عنصر Tb
​


اثرات تربیم بر روی سلامتی

تربیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار

می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

تربیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. تربیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که تربیم برای تولید کاتالیزورها

و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود تربیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد

استنشاق شود. به علاوه تربیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی

در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی تربیم

تربیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، تربیم وارد

محیط زیست می شود. تربیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی تربیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Tb در طبيعت
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تربیم :

عدد اتمی: 65

جرم اتمی: 9254/158

نقطه ذوب : C° 1356

نقطه جوش: C°3230

شعاع اتمی :Å 2.51

ظرفیت: 3

رنگ: سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين

نام گروه: لانتانيدها

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 565.8

شکل الکترونی: Xe6s24f9

شعاع یونی : Å 0.923

الکترونگاتیوی: 2/1

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته: 219/8

گرمای فروپاشی: Kj/mol10.8

گرمای تبخیر: Kj/mol 330.9

گرمای ویژه: J/g Ko 0.18

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 27

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Tb-151 17.61 ساعت

Tb-155 5.3 روز

Tb-156 5.3 روز

Tb-157 110.0 سال

Tb-158 180.0 سال

Tb-159 پایدار

Tb-160 72.3 روز

Tb-161 6.91 روز

Tb-162 7.6 دقیقه


اشکال دیگر :

دی هیدرید تربیم TbH2

تری هیدرید تربیم TbH3

دی اکسید تربیم TbO2

هپتا اکسید تترا تربیم Tb4O7

کلرید تربیم TbCl3


منابع :

با دیگر عناصر کمیاب زمین یافت می شود و در کانی های مونازیت و باستنازیت نیز پیدا می شود .


کاربرد :

در آلیاژها ، پیلهای سوختی ، لیزر و تولید وسایل الکترونیکی( تلویزیون های رنگی ) استفاده می شود .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

دیسپروزیم ( Dysprosium )
​



​

دیسپروزیم عنصری فلزی از گروه لانتانیدها به رنگ سفید نقره ای می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود .

در سال 1886 توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . به همراه اربیم ، هولیم و دیگر عناصر خاکی نادر در

برخی کانیها وجود دارد .

در سال 1950 این عنصر با استفاده از روشهای جداسازی تبادل یونی و متالوگرافیک تولید می شود. دیسپروزیم یکی دیگر از عناصر کمیاب گروه

لانتانیدها است که در کانیهای مثل زنوتایم، فرگوسونیت، گادولینیت، یوکسنیت و پلی کراس نیز وجود دارد.

از منابع مهم این کانی مونازیت و باستانزیت است. دیسپروزیم از واکنش تری فلورید با کلسیم نیز حاصل می شود.

این عنصر فلزی و رنگ نقره ای درخشان است. این عنصر در هوا در دمای اتاق پایدار است. این فلز نرم است و به راحتی با چاقو بریده می شود.

این عنصر زمانی که با مقدار کمی ناخالصی مخلوط شود خصوصیات فیزیکی آن تغییر زیادی می کند.

این عنصر جذب کننده نوترون گرمایی است و نقطه ذوب آن بالا است .

از این عنصر برای کنترل هسته ای و برای آلیاژهای ویژه فولاد ضدزنگ استفاده می شود. از ترکیب این عنصر با وانادیم و دیگر عناصر گروه کمیاب

برای ساخت مواد لیزری استفاده می شود.

ترکیب کادمیم - دیسپروزیم منبع مهمی برای اشعه مادون قرمز به شمار می آید که برای مطالعه واکنشهای شیمیایی نیز کاربرد دارد.
فلز دیسپروزیم فلز قیمتی است که قیمت آن با خلوص 99 درصد در حدود 300 دلار در یک کیلوگرم است.



ساختار بلوري عنصر Dy
​


اثرات دیسپروزیم بر روی سلامتی

دیسپروزیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار

می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

دیسپروزیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. دیسپروزیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به اینکه دیسپروزیم برای تولید

کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود دیسپروزیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد

استنشاق شود. به علاوه دیسپروزیم باعث ایجاد سرطان در انسان میشود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی

در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی دیسپروزیم

دیسپروزیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود.

بعلاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، دیسپروزیم وارد محیط زیست می شود. دیسپروزیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت

آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی دیسپروزیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.


عنصر Dy 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 دیسپروزیم :

عدد اتمی: 66

جرم اتمی: 50.162

نقطه ذوب : C°1413

نقطه جوش: C°2567

شعاع اتمی : Å 2.49

ظرفیت: 3

رنگ: سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين

نام گروه: لانتانيدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 573

شکل الکترونی: Xe6s24f10

شعاع یونی : Å 0.912

الکترونگاتیوی: 22/1

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته: 551/8

گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.06

گرمای تبخیر : Kj/mol 230

گرمای ویژه: J/g Ko 0.17

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 28

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Dy-154 3000000.0 سال

Dy-156 پایدار

Dy-157 8.1 ساعت

Dy-158 پایدار

Dy-159 144.4 روز

Dy-160 پایدار

Dy-161 پایدار

Dy-162 پایدار

Dy-163 پایدار

Dy-164 پایدار

Dy-165 2.3 ساعت

Dy-166 3.4 روز


اشکال دیگر :

دی هیدرید دیسپروزیم DyH2

تری هیدرید دیسپروزیم DyH3

اکسید دیسپروزیم Dy2O3

دی کلرید دیسپروزیم DyCl2

تری کلرید دیسپروزیم DyCl3


منابع :

کانی های مونازیت و باستنازیت


کاربرد :

به دلیل جذب سریع نوترون به عنوان میله کنترل در راکتورهای هسته ای به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژها نیز بکار می رود .





________________________________________________________________





هولمیم (Holmium )
​



​

هولمیم عنصری نرم می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود . در هوای خشک و در دمای اتاق پایدار است ولی در هوای مرطوب با افزایش

دما به سرعت اکسید می شود . این عنصر دارای خاصیت مغناطیسی غیر عادی است . این عنصر در سال 1878 توسط J.L. Soret دانشمند سوئیسی

کشف گردید .

اکسید زرد هولمیا توسط Homberg در 1911 تهیه شد . هولمیم در کانی های گادولینیت ، مونازیت و سایر کانی های کمیاب یافت میشود . این ماده

از لحاظ تجاری از مونازیت بدست می آید و به میزان حدود 0.05 درصد در کانی وجود دارد.

هولمیم از طریق احیا کلرید بی آب یا فلورید فلز کلسیم تجزیه می شود .

هولمیم خالص دارای جلای فلزی تا نقره ای روشن می باشد . این ماده نسبتاً نرم است و خاصیت چکشخواری دارد .این عنصر کاربردهای اندکی دارد

و مانند دیگر عناصر نادر سمیت پایینی دارد .

قیمت فلز هولمیم با خلوص 99% حدود 10 دلار بر گرم است .


ساختار بلوري عنصر Ho
​


اثرات هولمیم بر روی سلامتی

هولمیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار میرود.

کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

هولمیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. هولمیم تنها در دو نوع کانسار یافت میشود. با توجه به این که هولمیم برای تولید کاتالیزورها

و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود هولمیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق میشود و باعث انسداد ریه میشود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق

شود. به علاوه هولمیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان

تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی هولمیم

هولمیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، هولمیم وارد

محیط زیست می شود. هولمیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی هولمیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Ho در طبيعت
​


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هولمیم :

عدد اتمی: 67

جرم اتمی: 9304/164

نقطه ذوب: C° 1474

نقطه جوش : C° 2700

شعاع اتمی: Å 2/47

ظرفیت: 3

رنگ: سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: لانتانيدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 581/0

شکل الکترونی: Xe 6s24f11

شعاع یونی: Å 0/901

الکترونگاتیوی: 23/1

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته: 795/8

گرمای فروپاشی : Kj/mol 11/76

گرمای تبخیر : Kj/mol 241

گرمای ویژه: J/g Ko 0/16

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 29

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ho-163 4570.0 سال

Ho-165 پایدار

Ho-166 1.1 روز

Ho-166m 1200.0سال


اشکال دیگر :

دی هیدرید هولمیم HoH2

تری هیدرید هولمیم HoH3

اکسید هولمیم Ho2O3

کلرید هولمیم HoCl3


منابع :

کانی های گادولینیت ، مونازیت و باستنازیت


کاربرد :

به دلیل جذب سریع نوترون به عنوان میله کنترل در راکتورهای هسته ای به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژ نیز بکار می رود .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

اربیم ( Erbium )
​



​
اربیم خالص به شکل نرم ، چکش خوار و درخشان و به رنگ نقره ای متالیک است . این فلز در هوا نسبتاً پایدار بوده و به سرعت اکسید نمی شود . از

لحاظ تجاری منابعی که از آن برای استخراج Er استفاده می شود در هند ، استرالیا ، آفریقا ، چین و امریکای شمالی یافت می شود . کشف این عنصر

توسط Carl Mosander در سال 1843 و نام این عنصر به علت شهری در سوئیس به اسم Ytterby می باشد . در سال 1934 ، Klemm و Bommer برای

اولین بار از طریق واکنش کلرید بدون آب با بخار پتاسیم فلز اربیم خالص تهیه کردند .

مانند سایر فلزات نادر خاکی ویژگی این فلز ( اربیم ) نیز به میزان ناخالصی های موجود در آن بستگی دارد . اربیم ازترکیب 6 ایزوتوپ پایدار تشکیل شده

است . همچنین 9 ایزوتوپ رادیواکتیو در اربیم یافت می شود . آخرین تکنیک تولید اربیم ، استفاده از واکنش های مبادله یون است که نتیجه آن کاهش

قیمت فلزات کمیاب و ترکیبات آنها در سال های اخیر است .

بیشتر اکسیدهای عناصر کمیاب دارای تیزی در نوار جذب در نواحی مرئی ، فرابنفش و نزدیک مادون قرمز است . این ویژگی همراه با ساختار الکترونی

آن باعث می شود که بسیاری از نمک های فلزات نادر خاکی رنگ های زیبایی از خودنشان دهد .

اربیم کاربرد هسته ای و متالورژیکی دارد . این عنصر همراه وانادیم سختی را پایین می آورد و کارایی را افزایش می دهد .

قیمت اربیم 99% در حدود 650 دلار بر کیلوگرم می باشد .


ساختار بلوري عنصر Er
​


اثرات اربیم بر روی سلامتی

اربیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود.

کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

اربیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. اربیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که اربیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل

دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود اربیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق

شود. به علاوه اربیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع

یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی اربیم

اربیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، اربیم وارد محیط

زیست می شود. اربیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی اربیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Er 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 اربیم :

عدد اتمی: 68

جرم اتمی: 26/167

نقطه ذوب : C°1522

نقطه جوش : C°2863

شعاع اتمی : Å 2.45

ظرفیت: 3

رنگ: سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين

نام گروه: لانتانيدها

انرژی یونیزاسیون Kj/mol 589.3

شکل الکترونی: Xe6s24f12

شعاع یونی : Å 0.881

الکترونگاتیوی: 24/1

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته: 066/9

گرمای فروپاشی: Kj/mol 172

گرمای تبخیر : Kj/mol 317

گرمای ویژه: J/g Ko 0.17

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 30

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Er-162 پایدار

Er-164 پایدار

Er-166 پایدار

Er-167 پایدار

Er-168 پایدار

Er-169 9.4 روز

Er-170 پایدار

Er-171 7.5 ساعت

Er-172 2.1 روز


اشکال دیگر :

دی هیدرید اربیم ErH2

تری هیدرید اربیم ErH3

اکسید اربیم Er2O3

کلرید اربیم ErCl3



منابع :

کانی های کمیاب سنگین و کانی های مونازیت و باستنازیت


کاربرد :

فلز اربیم مثل دیگر فلزات کمیاب دارای خاصیت ابر رسانایی است . به علت رنگ صورتی آن در رنگ آمیزی بسیاری از شیشه ها و سرامیک ها به کار

می رود که این رنگ به علت شارپ بودن خطوط جذبی آن است .

پودر اکسید این عنصر در فیبرهای نوری و سل هایی که در فرابنفش جذب دارند استفاده می شود .






______________________________________________________________





تولیم ( Thulium )
​



​
کشف این عنصر توسط Per Theodor Cleve و در سال 1897 در سوئد انجام گرفت و علت نامگذاری آن نام قدیم اسکاندیناوی است .توليم کمياب ترين

عنصر روي زمين است. اين عنصر مانند نقره، طلا و کادميم کمياب است. فلز خالص آن شفاف بوده و داراي جلاي نقره اي ميباشد. توليم در هوا پايدار

است اما نسبت به رطوبت حساس ميباشد. اين فلز خاکستري نقره اي، نرم، چکش خوار و شکننده ميباشد و با چاقو بريده ميشود. عنصر مذکور در

کانيهايي مانند مونازيت وجود دارد. تولیم به میزان کم همراه با سایر عناصر خاکی نادر در بعضی کانی ها یافت می شود .

تولیم می تواند بوسیله احیا اکسید همراه با لانتانیم و یا توسط احیا کلسیم در ظرف در بسته تجزیه شود . 25 ایزوتوپ با جرم اتمی بین 152 تا 176

شناخته شده است . ایزوتوپ 169 Tm با خلوص 100% پایدار است .

به دلیل قیمت نسبتاً بالای این فلز ، کاربرد علمی زیادی از آن وجود ندارد . از 169 Tm بمباران شده در راکتورهای هسته ای و تجهیزات x-ray بعنوان

منبع پرتوافکنی استفاده می شود . 171 Tm به عنوان منبع انرژی کاربرد دارد .

تولیم طبیعی می تواند در فریت مورد استفاده در تجهیزات ماکروویو بکار رود و همچنین می تواند در زدودن ناخالصی از لیزرهای فیبری بکار رود . مانند

سایر لانتانیدها ، لانتانیم سمی است و باید با احتیاط حمل شود .

در 1985 اکسید تولیم به قیمت 3400 دلار بر کیلوگرم فروخته شد . فلز تولیم 50 دلار بر گرم قیمت دارد .



ساختار بلوري عنصر Tm
​


اثرات تولیم بر روی سلامتی

تولیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود.

کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

تولیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. تولیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که تولیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل

دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود تولیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق

شود. به علاوه تولیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع

یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی تولیم

تولیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، تولیم وارد محیط

زیست می شود. تولیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی تولیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Tm در طبيعت
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تولیم :

عدد اتمی: 69

جرم اتمی: 9342/168

نقطه ذوب : C° 1545

نقطه جوش : C°1950

شعاع اتمی : pm 174.6

ظرفیت: 3

رنگ: سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين

نام گروه: لانتانيدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 596.7

شکل الکترونی: Xe6s24f13

شعاع یونی: Å 0.869

الکترونگاتیوی: 1/1

حالت اکسیداسیون: 2 و3

دانسیته: 321/9

گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.84

گرمای تبخیر : Kj/mol 232

گرمای ویژه: J/g Ko 0.16

دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 31

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Tm-168 93.1 روز

Tm-169 پایدار

Tm-170 128.6 روز

Tm-171 1.92 سال

Tm-172 2.65 روز


اشکال دیگر :

دی هیدرید تولیم TmH2

تری هیدرید تولیم TmH3

اکسید تولیم Tm2O3

دی کلرید تولیم TmCl2

تری کلرید تولیم TmCl3


کاربرد :

اشعه لیزر و ساخت آلیاژ


منابع :

کانی های گادولینیت ، یوکسنیت ، زنوتایم ، مونازیت و باستنازیت
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

ایتربیم ( Ytterbium )
​


​

کشف این عنصر توسط Jean de Marignuc و در سال 1878 در سوئیس صورت گرفت . دلیل نامگذاری این عنصر دهکده ای در سوئیس بود .ایتربیم همراه

با سایر عناصر خاکی نادر در تعدادی از کانی های کمیاب یافت می شود .

از نظر تجاری این عنصر اساساً از شن مونازیت با خلوص 0.03% بدست می آید. تبادل یونی و تکنیک استخراج حلالکه در سال های اخیر رشد یافته است،

جداسازی عناصر کمیاب از دیگر عناصر را بسیار ساده کرده است.

عنصر Yb برای اولین بار در سال 1937 توسطKlemm و Bonner از طریق واکنش تری کلرید ایتربیم با پتاسیم تهیه شد . فلز آن ساخته شد در حالیکه در

سال 1953 توسط Daane و Dennison و Spedding با استفاده از خواص فیزیکی و شیمیایی قابل اندازه گیری عنصر تهیه شده بود.

ایتربیم دارای جلای نقره ای روشن است ، نرم و چکش خوار و قابل مفتول شدن میباشد. با وجودی که این عنصر پایدار است اما برای محافظت در مقابل

هوا و رطوبت لازم است در ظرف در بسته نگهداری شود.

ایتربیم به سهولت توسط اسید کانی های رقیق و غلیظ حل می شود و به آرامی با آب واکنش می دهد.

ایتربیم دارای سه فرم آلوتروپیک است که درجه تغییر آن بین 130- و 7950 درجه سانتی گراد می باشد. فرم بتا فرمی با دمای اتاق ، شکل مکعبی توپر

است. در حالیکه شکل گاما دمای باتری دارد و شکل مکعبی تو خالی دارد.

یک کوبیک توپر دیگر که اخیراً کشف شده است در فشار بالا و دمای اتاق پایدار است.

فرم بتا معمولاً فلز هادی است اما هنگامی که فشار تا حدود 16000 اتمسفر بالا رود به نیمه هادی تبدیل می شود. چنانچه فشار تا 39000 اتمسفر

افزایش یابد مقاومت الکترونی ده برابر می شود.

فلز ایتربیم در پیشروی پالایش دانه، نیرو و سایر خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ می تواند استفاده شود.

ایزوتوپ جدیدی گزارش شده که به عنوان منبع تابش جایگزین ماشین های x-ray شده که در این ماشین ها الکتریسیته قابل استفاده نیست.

فلز ایتربیم از نظر تجاری با خلوص 99% با قیمت 875 دلار بر کیلوگرم قابل دسترس است .

همچنین این فلز مقدار کمی سمی است.



ساختار بلوري عنصر Yb
​


اثرات ایتربیم بر روی سلامتی

ایتربیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار میرود.

کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

ایتربیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. ایتربیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که ایتربیم برای تولید کاتالیزورها

و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود ایتربیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق میشود و باعث انسداد ریه میشود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق

شود. به علاوه ایتربیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان

تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی ایتربیم

ایتربیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، ایتربیم وارد

محیط زیست می شود. ایتربیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی ایتربیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Yb در طبيعت
​


خواص فیزیکی و شیمیاییی عنصر ایتربیم :

عدد اتمی : 70

جرم اتمی : 173.04

نقطه ذوب : C° 819

نقطه جوش : C° 1196

شعاع اتمی : pm 194

ظرفیت : 3و2

رنگ : سفید نقره ای

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : لانتانیدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 603.4

شکل الکترونی : [Xe]6s24f14

شعاع یونی : Å 0.858

الکترونگاتیوی : 1.1

حالت اکسیداسیون : 3, 2

دانسیته : 6.570

گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.66

گرمای تبخیر : Kj/mol 128.9

مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0351 × 106

گرمای ویژه: J/g Ko 0.145

دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 8

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Yb-168 پایدار

Yb-169 32.03 روز

Yb-170 پایدار

Yb-171 پایدار

Yb-172 پایدار

Yb-173 پایدار

Yb-174 پایدار

Yb-175 4.19 روز

Yb-176 پایدار


اشکال دیگر :

دی هیدرید ایتربیم YbH2

پنتا هیدرید ایتربیم Yb2H5

اکسید ایتربیم Yb2O3

دی کلرید ایتربیم YbCl2

تری کلرید ایتربیم YbCl3


کاربرد :

مورد استفاده در آزمایشهای شیمیایی و متالورژیکی و ساخت آلیاژها


منابع :

کانی های ایتریا ، مونازیت ، گادولینیت ، زنوتایم و باستنازیت





________________________________________________________________





لوتتیم ( Lutetium )
​



​
کشف این عنصر توسط Georges Urbain و در سال 1907 در فرانسه انجام گرفت و علت نامگذاری آن بر گرفته از نام قدیم فرانسه است .در سال 1907 ،

Urbain فرآیندی را کشف کرد که دو عنصر ایتربیم و لوتتیم از آن جدا سازی شد .

لوتتیم به میزان کم در نزدیکی کانی هایی که ایتربیم را در بر دارند یافت می شود و در مقیاس 0.03% در مونازیت وجود دارند که منبع تجاری محسوب می

شود . فلز خالص تنها در سالهای اخیر تجزیه شده است . این فلز می تواند از احیا کلرید بی آب Lu یا فلورید Lu با فلز قلیایی خاکی تهیه شود .

فلز لوتتیم نقره ای است و در هوا نسبتاً پایدار است .

نوکلوئیدهای لوتتیم که پرتو بتای خالص تابش می کنند بعد از فعالسازی نوترونی گرمایی میتوانند بعنوان کاتالیزور در کراکینگ ، الکیل دار کردن ، هیدروژن

دار کردن و پلیمر کردن مورد استفاده قرار گیرند . هنوز کاربرد تجاری دیگری برای لوتتیم کشف نشده است .

در حالیکه تکنیک جدید شامل واکنش تبادل یونی برای جداسازی عناصر خاکی نادر گوناگون پیشرفت کرده است ، همچنان لوتتیم گران ترین عنصر خاکی

نادر می باشد که قیمت آن در حدود 75 دلار بر گرم است .

از آنجایی که لوتتیم نیز مانند سایر فلزات نادر خاکی سمی است لازم است تا دسترسی به اطلاعات بیشتر با توجه حمل شود .



ساختار بلوري عنصر Lu
​



اثرات لوتتیم بر روی سلامتی

لوتتیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود.

کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.

لوتتیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. لوتتیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که لوتتیم برای تولید کاتالیزورها و

صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.

وجود لوتتیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق

شود. به علاوه لوتتیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع

یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی لوتتیم

لوتتیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، لوتتیم وارد محیط

زیست می شود. لوتتیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.

در جانوران آبزی لوتتیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



عنصر Lu در طبيعت
​


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر لوتتیم :

عدد اتمی : 71

جرم اتمی : 174.97

نقطه ذوب : C° 1663

نقطه جوش : C° 3402

شعاع اتمی : pm 173.4

ظرفیت : 3

رنگ : سفید نقره ای

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : لانتانیدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 523.5

شکل الکترونی : Xe]6s24f145d1]

شعاع یونی: Å 0.848

الکترونگاتیوی : 1.27

حالت اکسیداسیون : 3

دانسیته : 9.84

گرمای فروپاشی : Kj/mol 18.6

گرمای تبخیر : Kj/mol 355.9

مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0185×106

گرمای ویژه: J/g Ko 0.15

دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 9

ششمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Lu-172 6.7 روز

Lu-172m 3.7 دقیقه

Lu-173 1.37 سال

Lu-174 3.3 سال

Lu-174m 142.0 روز

Lu-175 پایدار

Lu-176 3.6E10 سال

Lu-177 6.68 روز

Lu-177m 160.7 روز


اشکال دیگر :

دی هیدرید لوتتیم LuH2

تری هیدرید لوتتیم LuH3

اکسید لوتتیم Lu2O3

کلرید لوتتیم LuCl3


کاربرد :

ساخت آلیاژ ها


منابع :

کانی های مونازیت ، گادولینیت ، زنوتایم و باستنازیت
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


>> اکتینیدها <<
​



توريم ( Thorium )
​


​

کشف این عنصر توسط Jons Jacob Berzeliuls و در سال 1828 در سوئد انجام گرفته است و نام گذاری آن برگرفته از اسم خدای طوفان آن منطقه

می باشد .

این عنصر در سال 1828 توسط Berzeliusکشف شد. بیشتر گرمای داخلی زمین به علت توریم و اورانیم موجود در هسته زمین است. این گرما به

علت وزن اتمی و ظرفیت این عناصر است. این عنصر دومین عضو از گروه اکتینیدها است.

توریم در کانیهای توریت و توریانیت وجود دارد. نهشته های بزرگ کانیهای توریم در ايالتهای شمال خاور اتازونى گزارش شده است. فراروانی توریم

حدود سه برابر اورانیم است و تقریباً برابر با فراوانی سرب و مولیبدن است. توریم برای مصارف تجاری از کانی مونایت که حدود 3 تا 9 درصد اکسید

توریم دارد تولید می شود.

این فلز یکی از منابع قدرتمند هسته ای است. انرژی تولید شده از توریم برای تولید سوختهای فسیلی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی دیگر از

موارد استفاده بزرگ توریم در سوختهای هسته ای است. همچنین از سیکل توریم برای مبدل سیستم راکتورها مورد استفاده قرار می گیرد.

راکتورهای HTGR بسیار موثر برای مصارف تجاری برای کاربردهای متفاوت می باشد.

چندین روش برای تولید و آماده سازی این عنصر وجود دارد. این عنصرمی تواند از واکنش اکسید توریم با کلسیم توسط الکترولیز کلرید توریم بی آب در

مخلوط کلرید پتاسیم و سدیم تولید شود. همچنین این عنصر از واکنش کلسیم با تتراکلرید توریم و ترکیب بی آب کلرید روی حاصل شود .

سومین روش تولید این عنصر واکنش تتراکلرید توریم با فلزات آلکالی حاصل می شود. توریم جز گروه 5 از جدول تناوبی است.

این فلز در صورت خلوص به رنگ سفید نقره ای است. این عنصر در هوا پایدار است و درخشندگی خود را حفظ می کند.

توریم خالص نرم و مفتول پذیر و در سرما نورد و کشیده می شود. توریم دو شکلی است کوبیک و باتغییر درجه حرارت به صورت کوبیک توپر در می آید.

نقطه ذوب اکسید توریم 3300 درجه سانتیگراد استکه بالاترین نقطه ذوب در بین همه اکسیدها است. توریم با آب به اهستگی واکنش می دهد. توریم

پودری شکل بسیار آتش گیر است و در موقع استفاده از آن باید بسیار دقت کرد. وقتی در هوا باشد برافروخته می شود.

تراشه های توریم بسیار درخشان و سفید براق هستند.

توریم یکی از آلیاژهای مهم منیزیم است و این آلیاژ دارای استحکام بالا و مقاومت در برابر خزش در درجه حرارتهای بالا است.

توریم دارای انرژی خروج پایین و نشر الکترونی بالا است که در سیمهای تنگستنی و تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. اکسید توریم

برای کنترل تنگستن در لامپهای الکترونی مورد استفاده قرار می گیرد. از این عنصر برای تجهیزات آزمایشگاهی درجه حرارت بالا مورد استفاده قرار

می گیرد. شیشه های اکسید توریم دارای خصوصیت ضریب شکست نور بالا و تجزیه نور پایین می باشد. از این شیشه ها برای لنزهای کیفیت بالا

برای دوربینها و تجهیزات علمی استفاده می شود.

از اکسید توریم به عنوان کاتالیست در تبدیل آمونیاک با اسیدنیتریک در فرایند کراکینگ نفت و تولید اسیدسولفوریک استفاده می شود.

این عنصر دارای 25 ایزوتوپ است که رنج وزن اتمی آن از 212 تا 236 گرم است. همه ایزوتوپهای این عنصر ناپایدارند. توریم 232 به صورت طبیعی وجود

دارد و نیمه عمر آن 1.4 x 1010 سال است. این عنصر اشعه آلفا ازخود ساتع می کند. توریم 232 دارای خصوصیات رادیواکتیو است و در صنایع عکاسی

مورد استفاده قرار می گیرد.

قیمت این فلز با خلوص 99.9 درصد حدود 150 دلار در اونس است.



ساختار بلوري عنصر Th
​


اثرات توریم بر روی سلامتی

توریم تقریبا در همه جای از زمین وجود دارد از این رو انسان همیشه از طریق هوا، غذا و آب، در معرض مقدار اندکی توریم قرار دارد.

همه انسانها از طریق غذا یا آب آشامیدنی مقداری توریم جذب می کنند و مقدار توریم موجود درهوا به قدری کم است که می توان جذب آن از راه هوا

را در نظر نگرفت.

در نزدیکی محل دفع زباله، مقدار زیای توریم وجود دارد.

افرادی که در نزدیکی این محلها زندگی میکنند نسبت به افراد عادی، در تماس با توریم بیشتری هستند زیرا از گرد و غباری که توسط باد آورده شده

تنفس می کنند و در نتیجه مقدار توریم در غذایی که در نزدیکی این محل رشد می کند، زیاد می شود.

افرادی که در معدن، صنایع یا آزمایشگاههای توریم کارمی کنند، بیشتر از حالت عادی در تماس با توریم هستند.

مقدار توریم موجود در محیط زیست، به علت انتشار توریم از طریق دستگاههای فرآوری افزایش یافته است.

تنفس توریم در محیط کاری، طی سالیان متمادی، احتمال بروز بیماریهای ریوی و سرطان ریه و لوزالامعده را افزایش می دهد.

توریم می تواند ماده ژنتکی را تغییر دهد. افرادی که در تماس با توریم و به ویژه اشعه X هستند، بیماریهای کبدی را افزایش می دهند.

توریم رادیواکتیو است و در استخوانها ذخیره می شود. به همین علت تماس طولانی با آن باعث سرطان استخوان می شود. تنفس مقدار زیادی از توریم

کشنده است. وقتی میزان تنفس زیاد باشد، انسان در اثر سم فلز می میرد.


اثرات زیست محیطی توریم

پایداری زیست محیطی: توریم به آرامی با آب، اکسیژن و ترکیبات دیگر واکنش داده و انواع ترکیبات تنگستن را به وجود می آورد.

اثرات ماده روی گیاهان و جانوران: به علت اندازه و شکل کوچک توریم، هیچ اثر منفی بر روی محیط زیست ندارد. اما انتشار مقدار زیادی از آن برای گیاهان

و جانوران مضر است.

اثرات شیمیایی روی جانداران آبزی: به علت اندازه و شکل کوچک توریم، این ماده بر روی جاندارن آبزی اثر منفی ندارد. اما انتشار مقدار زیادی از آن در آب،

برای گیاهان و جانوران آبزی مضر است. دفع زباله های آن باید مطابق قوانین دولتی، ایالتی و محلی باشد.



عنصر Th در طبيعت
​


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر

نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر توریم :

عدد اتمی : 90

جرم اتمی : 232.0381

نقطه ذوب : C° 1750

نقطه جوش : C° 4788

شعاع اتمی : pm 179

ظرفیت : 4

رنگ : سفید نقره ای

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : آکتنیدها

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 670.4

شکل الکترونی :Rn6d27s2

شعاع یونی : pm 94

الکترونگاتیوی : 1.3

حالت اکسیداسیون : 4

دانسیته : 11.72

گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.11

گرمای تبخیر : Kj/mol 513.7

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0653×106

گرمای ویژه: J/g Ko 0.113

دوره تناوبی : 7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 10

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Th-226 30.6 دقیقه

Th-227 18.72 روز

Th-228 1.91 سال

Th-229 7340.0 سال

Th-230 75400.0 سال

Th-231 1.06 روز

Th-232 1.4E10 سال

Th-233 22.3 دقیقه

Th-234 24.1 روز


اشکال دیگر :

دی هیدرید توریم ThH2 ، Th4H15

اکسید توریم ThO2

تترا کلرید توریم ThCl4


کاربرد :

آلیاژهای قوی ، پیل های فتوالکتریک فرابنفش و پوسته گازی


منابع :

کانی های مونازیت و توریت





___________________________________________________________________




پروتاکتینیم ( Protactinium )
​



​
این عنصر توسط دانشمندان Fredrich Soddy / John Cranston / Otto Hahn / Lise Meitner و در سال 1917 مشترکاً در انگلیس و فرانسه صورت گرفت .

اولین ایزوتوپ از عنصر شماره 91 به عنوان 234Pa کشف شد. که دارای پایداری کوتاه و به صورت طبیعی از تخریب سری اورانیوم 238U حاصل می شود.

این عنصر اولین بار توسط Fajans و Gohring در سال 1913 کشف شد.

ایزوتوپ 231Paاین عنصر با مدت زمان پایداری طولانی تر در سال 1918 توسط Hahn , Meitner شناخته شد. در سال 1934 حدود 0.1 گرم عنصر خالص از

اکسید این عنصر Pa2O5 با دو روش جداسازی شد.

پروتاکتینیم عنصری براق با جلای فلزی درخشان است که درخشنگدی خود را نیز در هوا حفظ می کند. این عنصر در سنگ معدن اورانیت پیچبلانت به میزان

یک قسمت از 10 میلیون قسمت از 231Pa وجود دارد. سنگ معدن این عنصر در کشور زئیر حدود 3 ppm وجود دارد. این عنصر دارای 20 ایزوتوپ است. نیمه

عمر 231Pa این عنصر حدود 32700 سال است. ترکیبات پروتاکتينيم رنگی هستند. این عنصر در زیر 1.4 درجه کلوین فوق رسانا است.

این عنصر بسیار خطرناک است و در موقع استفاده از آن باید بسیار دقت کرد. پروتاکتینیوم یکی از عناصر کمیاب است و به صورت طبیعی وجود دارد. قیمت

این عنصر با ایزوتوپ 231 حدود 280 دلار در گرم است. این عنصر اشعه آلفا از خود ساتع می شود و از نظر رادیولوژیکی شبیه پولونیم است. قیمت 60 تن از

این عنصر به صورت مصنوعی حدود 500000 دلار است.



ساختار بلوري عنصر Pa
​


اثرات پروتاکتینیم بر روی سلامتی

پروتاکتینیم از راه خوردن غذا، آب آشامیدنی یا هوا وارد بدن می شود. با تنفس پروتاکتینیم، بخش قابل توجهی از آن از ریه حرکت کرده و بسته به میزان

انحلال پذیری آن، از طریق خون به اندامهای دیگر می رسد.

جذب معدی پروتاکتینیم از راه غذا یا آب، عامل اصلی نشست پروتاکتینیم در اکثر افراد است. بخش اعظم پروتاکتینیمی که از راه خوردن وارد بدن میشود،

از طریق مدفوع دفع می شود. تنها حدود 0.05% آن از راه مجاری گوارشی وارد جریان خون می شود. پس از ترک روده یا ریه، حدود 40% پروتاکتینیمی

که وارد جریان خون شده، در اسکلت نهشته می شود، حدود 15% آن در کبد و حدود 2% آن در کلیه نهشته می شود و بقیه آن دفع میشود. نیمه عمر

بیولوژیکی پروتاکتینیم در اسکلت حدود 50 سال است. از پروتاکتینیمی که در کبد نهشته شده، 70% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 10 روز و 30% آن

دارای نیمه عمر بیولوژیکی 60 روز است. از پروتاکتینیمی که در کلیه نهشته شده، 20% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 10 روزبوده و بقیه آن مجددا در

بدن توزیع می شود.

عوارض اولیه: اگر پروتاکتینیم جذب بدن شود، برای بدن ضرر دارد اما اشعه گامای ساطع شده از پروتاکتینیم 231 و بعضی از محصولات دارای نیمه عمر

کوتاه آکتینیم 227، خطرخارجی اندکی دارد. مهمترین روشهای جذب، خوردن غذا و آب حاوی پروتاکتینیم و تنفس گرد و غبار حاوی پروتاکتینیم می باشد.

جذب پروتاکتینیم تنفس شده در بدن آسانتر از پروتاکتینیم خورده شده است اما باید به هر دو مورد توجه داشت.

مهمترین عارضه ناشی از تابشهای یونیزه پروتاکتینیم، سرطان است که در اسکلت، کبد و کلیه نهشته می شود. عوارض و خطرات ناشی از پروتاکتینیم

234 مانند عوارض ناشی از اورانیوم 238 است. پروتاکتینیم 234 با تابش ذرات پرانرژیِ بتا تجزیه می شود بنابراین باید مراقب این تابشها بود مثلا باید برای

جلوگیری از این تابشها، دستان و ساعد را با دستکشهای پلاستیکی سنگین پوشاند.

خطر تنفس پروتاکتینیم 231 نسبت به بسیاری از رادیونوکلیدها بیشتر است. بیش از 80% این خطر ناشی ازآکتینیم 227 و محصولات حاصل از تجزیه آن

است. در حالی که خطر خوردن آن بسیار کمتر از خطر تنفس است و متداولترین راه ورود این ماده به بدن محسوب می شود.

مانند دیگر رادیونوکلیدها، ضریب خطر شیرابه های آن 75% خطر خوردن آن است.

علاوه بر خطراتی که ورود این ماده به بدن دارد، قرار گرفتن در معرض اشعه گامای حاصل از پروتاکتینیم 231 هم خطرناک است.

با استفاده از ضریب خطر اشعه گاما و به منظور تخمین خطر سرطان زایی مشخص شده که اگر 100000 نفر به طور مداوم درتماس با لایه ضخیمی از خاک

با غلظت متوسط 1 pCi/g پروتاکتینیم 231 قرار داشته باشند، احتمال ایجاد سرطان در آنها 8 نفر از 100000 نفر است. در درون بدن، قسمت عمده خطر

پرتوافکنی مربوط به آکتینیم 227 و محصولات ناشی از تجزیه آن می باشد.


اثرات زیست محیطی پروتاکتینیم

پروتاکتینیم به طور طبیعی در خاک، سنگ، آبهای سطحی، آبهای زیرزمینی، گیاهان و جانوران به مقداربسیار اندک و به میزان یک در تریلیون یا 0.1 pCi/g

وجود دارد. در کانسارهای اورانیوم و دیگر کانیهای زمین شناسی، این میزان بالاتر است. همه پروتاکتینیم طبیعی در پروتاکتینیم 231 وجود دارد.

پروتاکتینیم، به خاک متصل می شود و غلظت آن در ذرات خاک ماسه ای 550 برابر آبهای درون شبکه ای است (آبهایی که در فضای خالی میان ذرات

خاک وجود دارند). نسبت غلظت آن حتی از رس و خاکهای رسی هم بالاتر است (حدود 2000 و حتی بیشتر).

پروتاکتینیم، در DOE (دانشکده انرژی)، آلاینده محسوب نمی شود و آب زیرزمینی را آلوده نمی کند.



عنصر Pa در طبيعت
​


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر

نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پروتاکتینیم :

عدد اتمی: 91

جرم اتمی: 03588/231

نقطه ذوب : C° 1572

نقطه جوش : C° 4722

شعاع اتمی : pm 63

ظرفیت: 4

رنگ: نقره ای متالیک

حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين

نام گروه: آکتنيد

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 589

شکل الکترونی: Rn5f 2 6d 2 7s2

شعاع یونی : 78/0 Å

الکترونگاتیوی: 5/1

حالت اکسیداسیون: 4 و 5

دانسیته: 37/15

گرمای فروپاشی : Kj/mol 7/16

گرمای تبخیر : Kj/mol 2/481

گرمای ویژه: J/g Ko 121/0

دوره تناوبی:7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 20

ششمین انرژی : 9

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Pa-230 17.4 روز

Pa-231 32800.0 سال

Pa-233 27.0 روز

Pa-234 6.69 ساعت

Pa-234m 1.17 دقیقه


اشکال دیگر :

هیدرید پروتاکتینیم PaH3

اکسید پروتاکتینیم PaO ، دی اکسید پروتاکتینیم PaO2 ، پنتا اکسید دی پروتاکتینیم Pa2O5

تترا کلرید پروتاکتینیم PaCl4 ، پنتا کلرید پروتاکتینیم PaCl5


منابع :

مصنوعی ( ساخته شده توسط بشر ) و از شکافت هسته ای اورانیم ، توریم و پلوتونیم
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


اورانیم ( Uranium )
​



​
کشف این عنصر توسط Martin Klaproth و در سال 1789 در آلمان رخ داد و اسم این عنصر از نام سیاره اورانوس برگرفته شده است .

شیشه های رنگی زرد شامل 1 درصد اکسید اورانیم هستند. این عنصردر سنگ معدن اورانیم (پیچبلانت) موجود است و اولین بار در سال 1789 جداسازی

شد. این فلز در سال 1841 توسط Peligot از واکنش کلرید بی آب با فلز پتاسیم به دست آمد.

اورانیم عنصر نایابی نیست این عنصر امروزه فراوانتر از جیوه، آنیتموان، نقره، کادمیم، مولیبدن و آرسنیک می باشد.

این عنصر به فراوانی در کانیهای پیچبلاند، اورانیتیت، کارنوتیت، اوتونیت،اورانوفان و توبرنیت وجود دارد.

همچنین اورانیم در سنگهای فسفاته، لیگنیت، مونازیت وجود دارد.

اورانیم از واکنش هالید اورانیم با عناصر آلکالی و یا از واکنش اکسید اورانیم با آلومینیم یا کلسیم یا کربن در درجه حرارت بالا به دست می آید. این فلز

می تواند از الکترولیز ترکیبات KUF5 یا UF4 در محلول CaCl2 و NaClحاصل شود. اورانیم با خلوص بالا می تواند از تجزیه هالید اورانیم با رشته های داغ

حاصل شود.

اورانیم دارای 3 ساختار کریستالوگرافی آلفا، بتا و گاما می باشد. اورانیم عنصری سنگین به رنگ سفید نقره ای و در زمانی که خیلی ریز شود آتش گیر

است. این عنصر کمی نرمتر از فولاد است. این عنصر مفتول پذیر و چکش خوار و اندکی پارامغناطیس است. این عنصر در هوا با یک لایه اکسید پوشیده

می شود.

اورانیم دارای 16 ایزوتوپ است که همه آنها رادیو اکتیو هستند. اورانیم طبیعی یک عنصر رادیواکتیو است که بای صنعت عکاسی استفاده میشود. عامل

مهم گرمای داخلی زمین اورانیم و توریم است.

نیمه عمر اورانیم 238 حدود 4.51 x 109 سال است که برای تعیین سال سنگهای آذرین استفاده می شود. اورانیم طبیعی به صورت آزاد وجود دارد به

جز در مواقعی که با نپتونیم و پولوتونیم ترکیب می شود. اورانیم از تخریب عناصر با عدد اتمی بالا حاصل می شود.

اورانیم مهمترین عنصر در سوختهای هسته ای است. ایزوتوپ اورانیم 238 می تواند با شکافت هسته ای پولوتونیم به ترکیبات دیگری تبدیل شود.

اورانیم 235 برای واکنشهای مهم شکافتهای هسته ای کاربرد دارد. همچنین می تواند گازهای منتشر شونده را غلیظ کند.

اورانیم طبیعی با نسبت کم با 235Uغنی شده است که این نوع اورانیم برای سوخت راکتورهای اتمی قوی برای تولید برق مورد استفاده قرار میگیرد.

توریم طبیعی می تواند نوترون ها را برای تولید ایزوتوپ اورانیم 233Uمنتشر کند. نوترونهای منتشر شده از این عنصر به ترتیب زیر می باشد.

232Th اشعه گاما ، 233Th اشعه بتا، 233Pa اشعه بتا و 233U. ارزش یک پوند اورانیم غنی شده و شکافته شده برای سوخت هسته ای به اندازه

بیش از 1500 تن زغال است.

این عنصر در سوختهای هسته ای برای تولید قوی انرژی برق با اهداف صلح آمیز و همچنین برای ساخت بمبهای اتمی مورد استفاده قرار می گیرد.

از این عنصر در سراسر دنیا برای تولید سوخت 429 راکتور هسته ای از ژانویه 1990 برای تولید 311000 مگاوات برق استفاده می شود.

استفاده جدید از اورانیم برای تولید اورانیم تهی شده است.

اورانیم همچنین برای تجهیزات سيستم هدايت داخلى موشک مورد استفاده قرار می گیرد. از فلز اورانیم برای اهداف اشعه ایکس برای تولید انرژی

بالای این اشعه مورد استفاده قرار میگیرد. از نیترات اورانیم برای کاربردهای عکاسی و از استات اورانیم نیز برای آنالیزهای شیمیایی استفاده میشود.

از نمکهای اورانیم برای تولید شیشه های وازلین بار رنگ زرد و لعاب شیشه استفاده می شود. اورانیم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند.

فلز اورانیم بسیار آتش زا است و از این نظر مخاطره انگیز است. استخراج اورانیم احتیاج به دانش بالا برای استفاده دارد.



ساختار بلوري عنصر U
​


اثرات اورانیم بر روی سلامتی

انسان همیشه از راه غذا، هوا، خاک و آب در تماس با مقدار مشخصی اورانیم قرار دارد و این عنصر به طور طبیعی در کلیه این مواد وجود دارد. غذاهایی

مانند ریشه گیاهان و آب، دارای مقدار اندک اورانیم طبیعی هستند و به همراه هوای تنفسی هم مقدار اندکی اورانیم وارد بدن می شود. غلظت اورانیم

موجود در عذاهای دریایی معمولا به قدری پایین است که می توان از آن چشم پوشی کرد.

افرادی که در نزدیکی محل دفع زباله های خطرناک زندگی می کنند، افرادی که در نزدیکی معادن زندگی می کنند، افرادی که در صنعت فسفات کار می-

کنند، افرادی که محصولات رشد کرده بر روی خاکهای آلوده را می خورند یا افرادی که آب آلوده شده با شیرابه زباله ها را می خورند، در مقایسه با افراد

عادی در معرض مقدار بالاتری از اورانیم قرار دارند. شیشیه های اورانیمی دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند اما هنرمندانی که هنوز از آنها استفاده می-

کنند، نسبت به افراد عادی با اورانیم بیشتری تماس دارند.

چون اورانیم ماده ای رادیواکتیو است، در مورد اثرات آن بر روی سلامتی بررسیهایی انجام شده است.

دانشمندان در سطوح طبیعی اورانیم، هیچ اثرمضری را کشف نکرده اند.

اما بعد از جذب مقدار زیادی اورانیم، اثرات شیمیایی قابل مشاهده است و اورانیوم عوارضی مانند بیماریهای کلیوی را ایجاد می کند.

وقتی انسانها در معرض اورانیم رادیونوکلیدی که در اثر تجزیه رادیواکتیو اورانیم در زمانی طولانی ایجاد می شود، قرار داشته باشند، دچار سرطان خواهند

شد. وقتی انسان در معرض اورانیم غنی شده قرار داشته باشد، احتمال بروز سرطان بیشتر خواهد بود، زیرا اورانیم غنی شده، رادیواکتیویتی بیشتری

دارد. این شکل از اورانیم، تابشهای مضری از خود ساطع می کند که ظرف چند سال انسان را دچار سرطان می کند. اورانیم غنی شده، بطور تصادفی

و از طریق دستگاههای نیروی هسته ای واردمحیط زیست می شود.


اثرات زیست محیطی اورانیم

اورانیم به طور طبیعی و به مقدار بسیارکم در سنگها، خاک، هوا و آب وجود دارد. انسان باعث افزایش میزان فلز اورانیم و ترکیبات آن در محیط زیست شده

است زیرا اورانیم از طریق فعالیتهای معدنی و فرآیندهای آسیاب کردن کانی، ر محیط انتشار می یابد.

اورانیم ماده ای رادیواکتیو است و بسیار فعال می باشد. در نتیجه در محیط به صورت عنصر یافت نمی شود. ترکیبات اورانیم، در اثر واکنش اورانیم با عناصر

و مواد دیگری که در آب حل می شوند، تشکیل می شوند. انحلال پذیری ترکیبات اورانیم در آب، میزان تحرک پذیری آنها در محیط زیست و سمیت آنها را

تعیین می کند.

در هوا، غلظت اورانیم بسیار اندک است. حتی در غلظتهای بالاتر از حد معمول هم میزان اورانیم بسیار اندکی در هر متر مکعب از هوا وجود دارد و کمتر از

یک اتم در روز منتقل می شود.

اورانیم در هوا به صورت گرد و غبار وجود دارد که می تواند از طریق ته نشینی یا بارش، وارد آب سطحی شده و یا روی گیاهان و خاکها بنشیند. سپس این

اورانیم روی رسوبات موجود در آب یا لایه های پایینی خاک می نشیند و در آنجا با اورانیم موجود مخلوط می شود.

قسمت عمده اورانیم موجود در آب، اورانیم محلول است که مربوط به سنگ و خاکی است که آب با خود آورده است. بخشی از این اورانیم به صورت معلق

است و به آب حالت گل آلود می دهد. تنها بخش اندکی از اورانیم موجود در آب از هوا وارد آب می شود. مقدار اورانیم موجود در آب آشامیدنی بسیار کم

است. آبی که حاوی مقدار بسیار اندکی اورانیم است، معمولا برای آشامیدن سالم است. به خاطر طبیعت اورانیم، احتمال تجمع اورانیم در ماهی ها یا

گیاهان بسیار اندک است و اورانیمی که جذب می شود، به سرعت از راه ادرار یا مدفوع دفع می شود.

اورانیم با غلظتهای مختلف در خاک وجود دارد و معمولا غلظت آن بسیار پایین است. انسان از راه فعالیتهای صنعتی باعث افزایش میزان اورانیم موجود

در خاک شده است. ترکیبات موجود در خاک با ترکیبات دیگر ترکیب شده و سالیان سال در خاک باقی می مانند بدون این که به سمت آب زیرزمینی

حرکت کنند. غلظت اورانیم در خاکهای غنی از فسفات بیشتر است اما این مقدار هم مساله ساز نیست زیرا معمولا غلظت آن خیلی بیشتر از حد طبیعی

خاکهای غیرآلوده نیست.

گیاهان از طریق ریشه اورانیم را جذب می کنند و آن را در همانجا ذخیره می کنند. در نتیجه در ریشه گیاهانی مانند تربچه، میزان غلظت اورانیم بیشتر از

حد طبیعی است. وقتی گیاه شسته می شود، اورانیم زدوده می شود.

فرسایش پس مانده های معدنی هم باعث انتشار مقدار زیادی از اورانیم در محیط زیست می شود.


عنصر U
​


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اورانیم :

عدد اتمی: 92

جرم اتمی: 238.0289

نقطه ذوب: C° 1135

نقطه جوش : C° 3815

شعاع اتمی : pm 156

ظرفیت: 3، 4، 5 و 6

رنگ: خاکستري متالیک

حالت استاندارد: جامد راديواکتيو

نام گروه: آکتنيد

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 686.4

شکل الکترونی: Rn5f36d17s2

شعاع یونی : Å 0.52

الکترونگاتیوی: 1.38

حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6

دانسیته: 19.05

گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.12

گرمای تبخیر : Kj/mol 417

گرمای ویژه: J/g Ko 0.12

دوره تناوبی:7

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 21

ششمین انرژی : 9

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

U-230 20.8 روز

U-231 4.2 روز

U-232 70.0 سال

U-233 159000.0 سال

U-234 247000.0 سال

U-235 7.0004E8 سال

U-236 2.34E7 سال

U-237 6.75 روز

U-238 4.47E9 سال

U-239 23.5 دقیقه

U-240 14.1 ساعت


اشکال دیگر :

هیدرید اورانیم UH3

اکسید اورانیم UO ، دی اکسید اورانیم UO2 ، پنتا ااکسید دی اورانیم U2O5 ، تری اکسید اورانیم UO3

تری کلرید اورانیم UCl3 ، تترا کلرید اورانیم UCl4 ، پنتا کلرید اورانیم UCl5 ، هگزا کلرید اورانیم UCl6


کاربرد:

برای سوخت راکتورهای هسته ای


منابع :

سنگها ، کانی های اورانیت و کارنوتیت





_________________________________________________________________




نپتونیم ( Neptunium )
​


​

کشف آن توسط E.M.McMillan / P.H.Abelson و در سال 1940 در آمریکا انجام گرفت و نام آن برگرفته از سیاره نپتون می باشد .

نپتونیم اولین بار به صورت مصنوعی ساخته شد .

این عنصر از سری اکتینیدها است. ایزوتوپ 239Np توسط McMillan , Abelson توسط بمباران سیکلوترونی نوترونی اورانیم در کالیفرنیا آماده سازی شد.

ایزوتوپ 237Np توسط راکتورهای نوترونی تولید می شود. نپتونیم از واکنش NpF3 با باریم یا گاز لیتیم در 1200 درجه سانتیگراد حاصل می شود.

فلز نپتونیم به رنگ نقره ای و خیلی از فعال از نظر شیمیایی و دارای سه نوع ساختار شیمیایی است. نپتونیم آلفا ساختار آن ارتورموبیک است و چگالی

آن 20.25 g/cm3 . نپتونیم بتا تتراگونال و چگالی آن 19.36 گرم بر سانتی مترمکعب است. نپتونیم گاما ساختار کوبیک و چگالی آن 18.0 g/cm3 است.

نپتونیم دارای چهار حالت اکسیداسیونی به حالت محلول است.

این عنصر به فرمهای تری و تترا هیدرید مثل NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3, NpI3, و اکسید ترکیبات مختلف مثل سیستم اکسیژن – اورانیوم که شامل

ترکبیات Np3O8 , NpO2 یافت می شود. هفده ایزوتوپ از نپتونیم شناخته شده است. فرم تجاری این عنصر ایزوتوپ 237 آن است . این ایزوتوپ میتواند

برای تجهیزات ردیابی نوترونی مورد استفاده قرار گیرد.



ساختار بلوري عنصر Np
​


اثرات نپتونیم بر روی سلامتی

عوارض احتمالی: سرطان استخوان

اندامی که دوز بالایی را دریافت می کند: مجاری گوارشی

خلاصه ای از مطالعاتی که بر روی عوارض آن انجام شه است: قسمت عمده نپتونیمی که در بدن باقی می ماند در استخوانها نهشته می شود. قسمتی

از آن هم در کبد باقی می ماند. در مطالعات مختلفی که روی جانوران آزمایشگاهی انجام شده، مشخص شده که غلظت نپتونیم در غده آدرنال بالاست.

تا کنون درانسان در اثر تماس با نپتونیم عارضه ای گزارش نشده است.

روی تامپسون، در دانشکده زیست شناسی در آزمایشگاه باتل پاسیفسک در ریچلند، مطالعاتی که بر روی نپتونیم انجام شده را بطور گسترده ای بازبینی

کرد. این بازبینی، شامل مطالعات روسی ها هم می شد. آنها دریافته بودند که در جانورانی که مقدار بسیار اندکی نپتونیم، به میزان یک دوز اتمی دریافت

می کنند، نپتونیم باعث افزایش تومورهای استخوانی می شود. تامپسون نتیجه گرفت که احتمالا نپتونیم باعث ایجاد سرطان استخوان می شود.

در سال 1984، گروهی از دانشمندان آلمانی نتایج اولیه آزمایشی را که در موشها و به منظور اندازه گیری اثر رسوب نپتونیم 239 در استخوان و تجزیه آن

به پلوتونیم 239 انجام شده بود، را منتشر کردند.

نتایج اولیه نشان داد که تشکیل پلوتونیم 239 (در اثر تجزیه نپتونیم) در مقایسه با موشهایی که تنها در معرض نپتونیم قرار داشتند، تعداد تومورهای استخوانی

را افزایش داده است.


اثرات زیست محیطی نپتونیم

تاکنون هیچ اثرزیست محیطی منفی گزارش نشده است.



عنصر Np در طبيعت
​


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر

نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نپتونیم :

عدد اتمی: 93

جرم اتمی: 237.0482

نقطه ذوب : C° 644

نقطه جوش : C° 3902

شعاع اتمی : pm 155

ظرفیت: 3، 4، 5 و 6

رنگ: نقره ای

حالت استاندارد: جامد راديواکتيو

نام گروه: آکتنيد

شکل الکترونی: Rn5f57s2

شعاع یونی : Å 0.75

الکترونگاتیوی:1.36

حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6

دانسیته: 20.45

گرمای فروپاشی : Kj/mol 9.46

گرمای تبخیر : Kj/mol 336

دوره تناوبی:7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 23

ششمین انرژی : 8

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Np-235 1.08 سال

Np-236 155000.0 سال

Np-236m 22.5 ساعت

Np-237 2140000.0 سال

Np-238 2.11 روز

Np-239 2.35 روز

Np-240 1.03 ساعت

Np-240m 7.22 دقیقه


اشکال دیگر :

دی هیدرید نپتونیم NpH2 ، تری هیدرید نپتونیم NpH3

اکسید نپتونیم NpO ، دی اکسید نپتونیم NpO2 ، پنتا اکسید دی نپتونیم Np2O5

تری کلرید نپتونیم NpCl3 ، تترا کلرید نپتونیم NpCl4


منابع :

بدست بشر ساخته شده است .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

آمریکیم ( Americium )
​




​
این عنصر توسط G.T.Seaborg / A.Ghiorso / R.A.James / L.O. Morgan و در سال 1945 در ایالات متحده آمریکا کشف شد .

آمریکیم چهارمین عنصر بعد از اورانیم در گروه اکتینیدها است. ایزوتوپ 241 این عنصر در سال 1944 از واکنش نوترونی ایزوتوپ پولوتونیم در راکتورهای

هسته ای حاصل شد.
این عنصر در حالت تازه بسیار درخشان به رنگ سفید و نقره ای است و آماده سازی این عنصر شبیه پولوتونیم و نپتونیم است. این عنصر بسیار چکش

خوارتر از اورانیم و نپتونیم است و در دمای معمولی اتاق تیره می شود. این عنصر بسیار سمی است و در موقع استفاده از آن باید دقت زیادی به عمل

آورد. فعالیت اشعه آلفا این عنصر سه بار بیشتر از رادیم است. از ایروتوپ آمریکیم 241 برای منابع سبک اشعه گاما استفاده می شود. همچنین از این

عنصر برای ساخت شیشه های رادیواکتیو با ضخامت بالا در صنایع شیشه سازی صفحه تخت و بعنوان منابع یونیزاسیون برای ردیابهای گازی استفاده

می شود.



ساختار بلوري عنصر Am
​


اثرات امریکیم بر روی سلامتی

امریکیم ترکیبی است که به طور طبیعی به مقداربسیار اندک وجود دارد. این ماده به طور تصادفی و از راه دستگاههای تولید هسته ای منتشر میشود.

انسان از راه غذا، تنفس یا تماس پوستی و به خاطر انتشار امریکیم در طی تولیدات اتمی در معرض غلظت بالاتری از امریکیم قرار می گیرد. افرادی که

در دستگاههای نیروی اتمی کار می کنند و افرادی که در نزدیکی دستگاههای نیروی اتمی زندگی می کنند، بیشتر با امریکیم تماس دارند.

تابشهای ناشی از امریکیم جذب شده، نخستین عامل ایجاد عوارض و بیماری است. امریکیم بعد از جذب به سرعت در بدن حرکت می کند و مدتی

طولانی در استخوانها تجمع می یابد. در طی این تجمع، امریکیم به آهستگی تجزیه می شود و از خود ذرات رادیواکتیو و اشعه ساطع می کند.

این اشعه ها باعث تغییر ماده ژنتیکی و سرطان استخوان می شوند.

احتمال آسیب اندامها در اثر تماس با امریکیم بسیار زیاد است زیرا امریکیم طی زمان اندکی در اندامها تجمع می یابد.


اثرات زیست محیطی امریکیم

امریکیم، یکی از ایزوتوپهای رادیواکتیو مصنوعی است. امریکیم در نتیجه آزمایش جوی سلاحهای اتمی قبل از سال 1963 که این آزمایشها تحریم شد،

به مقدار اندکی در خاک وجود دارد. امریکیم حاصل از آزمایش جوی سلاحهای اتمی دهها سال در جو باقی می ماند و در سرتاسر دنیا حرکت م یکند و

به آرامی روی زمین می نشیند. ایزوتوپهای آن به آرامیدر محیط تحزیه شده و در نتیجه به گیاهان و جانوران آسیب می رسانند. وقتی جانوران در معرض

مقدار زیادی امریکیم قرار داشته باشند، به اندامهایی مانند ریه، کبد و تیروئید آسیب می رسد.

امریکیم موجود در خاکها، به مقدار اندکی وارد گیاهان میشود. معمولا ذرات امریکیم در بخشهایی از گیاه ذخیره می شوند که جانوران آنها را نمیخورند.

در ماهی ها مقدار بسیار اندکی امریکیم در گوشت یا دیگر بخشهای خوردنی ساخته می شود و در نتیجه وارد زنجیره غذایی نمی شود.


عنصر Am در طبيعت
​


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آمریکیم :

عدد اتمی:95

جرم اتمی:239.0522

نقطه ذوب : C°1176

نقطه جوش : C°2607

شعاع فلزی : pm173

ظرفیت:3و4و5و6

رنگ:سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد رادیو اکتیو

نام گروه:اکتنید

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 599.3

شکل الکترونی :Rn5f 7 7s2

شعاع یونی : Å 0.982

الکترونگاتیوی:1.3

حالت اکسیداسیون:3و4و5و6

دانسیته : g/cm313.67

گرمای فرو پاشی : Kj/mol14.4

گرمای تبخیر : Kj/mol238.5

مقاومت الکتریکی : Ohm m0.022×106

دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 25

ششمین انرژی : 8

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Am-240 2.1 روز

Am-241 432.7 سال

Am-242 16.0 ساعت

Am-242m 141.0 سال

Am-243 7370.0 سال

Am-244 10.1 ساعت

Am-245 2.1 ساعت

Am-246 39.0 دقیقه


اشکال دیگر :

دی هیدرید آمریکیم AmH2 ، تری هیدرید آمریکیم AmH3

اکسید آمریکیم AmO ، تری اکسید آمریکیم Am2O3 ، دی اکسید آمریکیم AmO2

دی کلرید آمریکیم AmCl2 ، تری کلرید آمریکیم AmCl3


منابع :

بدست بشر ساخته شده است .





__________________________________________________________________________





کوریم ( Curium )
​



​

این عنصر توسط G.T.Seaborg / A.Ghiorso / R.A.James و در سال 1944 در آمریکا کشف شد. نام آن به افتخار ماری کوری و پیر برآن نهاده شده ست.

کوریم در جدول تناوبی بعد از عنصر آمریکیم و در گروه اکتینیدها قرار دارد.

این عنصر در سال 1944 از بمباران یونهای هلیم در سیکلوترون 60 اینچ در ایالتهای کالیفرنیا و برکلی تولید شد.

در سال 1950 3دانشمند دیگر یک ترکیبی از این عنصر با خاصیت مغناطیسی بالا با فرمول CmF3 را پیدا کردند که این ترکیب از نظر خاصیت مغناطیسی

شبیه ترکیب GdF3 است. این ترکیب از سانتریفوژ الکترونیکی یون Cm+3 به دست آمد. چهارده ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است.

پایدارترین ایزوتوپ این عنصر 247Cm است که نیمه عمر آن حدود 16 میلیون سال است. که این سن در مقایسه با سن نخستین عنصر کوریوم در زمین

کوتاه است.

کوریم طبیعی از نهشته های اورانیوم یافت می شود. این عنصر از تخریب ذرات بتا توسط کانیهای اورانیم حاصل میشود. ایزوتوپهای 242Cm , 244Cm

با کمیت میلی گرم در دسترس می باشد. و با میلی گرم تولید می شود.

این عنصر شبیه گادولینیم از گروه عناصر کمیاب است فقط از نظر ساختار بلوری با یکدیگر تفاوت دارند.

کوریم به رنگ نقره ای با خاصیت شیمیایی بالا و الکتروپوزیتویه آن نسبت به آلومینیم بیشتر است. بیشترین ترکیبات کوریم سه ظرفیتی هستند و رنگ

آنها زرد کمرنگ است. انرژی تولید شده ایزوتوپ 242Cm حدود 3 وات انرژی گرمایی در گرم است. قیمت 242Cm امروزه حدود 100 دلار در یک میلیگرم

است. کوریم توسط استخوانها جذب میشود و بسیار سمی است. و تشعشعات سمی ان به مکانیسم گلبولهای قرمز خون آسیب میرساند. ماکزیمم

مقدار قابل استفاده برای کاربردهای آزمایشگاهی این عنصر حدود 0.3 میکروکوری است.


ساختار بلوري عنصر Cm
​

اثرات کوریم بر روی سلامتی

کوریم از راه خوردن، آب آشامیدنی یا هوای تنفسی وارد بدن می شود. جذب گوارشی از راه غذا عامل اصلی نهشته شدن کوریم در انسان است. بعد

از جذب، قسمت عمده کوریم ظرف چند روز از بدن دفع می شود و وارد جریان خون نمی شود. تنها 0.05% ا زکوریم جذب شده وارد جریان خون میشود.

از کوریمی که وارد خون میشود، حدود 45% آن در کبد نهشته میشود و با نیمه عمرزیستی 20 روز در آنجا باقی می ماند، 45% آن در استخوان نهشته

می شود و با نیمه عمر زیستی 50 سال در آنجا باقی می ماند. قسمت عمده 10% باقیمانده دفع میشود. کوریم موجود در اسکلت روی سطوح درونی

استخوان نهشته می شود و به آرامی در کل استخوان توزیع می شود.

اگر کوریم از راه خوردن وارد بدن شود، برای سلامتی مضر است. اما ایزوتوپهای فرد آن یعنی کوریم 243، کوریم 245 و کوریم 247، به طور خارجی هم

خطر دارند. راههای اصلی تماس با کوریم، جذب از راه غذا و آب آلوده به کوریم و تنفس گرد و غبار آلوده به کوریم است. اگر کوریم از راه تنفس وارد بدن

شود، آسانتر از وقتی که از راه جذب وارد بدن می شود در بدن حرکت می کند. مهمترین عارضه ناشی از این ماده، تومورهای استخوانی هستند و در

اثر تابشهای یونیزه ای به وجود می آیند که از ایزوتوپهای کوریم ساطع شده و روی سطح استخوانها نهشته می شوند.

در موشهایی که کوریم242 و کوریم244 از راه تزریق وریدی وارد بدن آنها شده بود، سرطان استخوان مشاهده شد و در موشهایی که از راه تنفس آلوده

شده بودند، سرطان ریه و کبد مشاهده شد.


اثرات زیست محیطی کوریم

آزمایش سلاحهای اتمی که از سال 1980 متوقف شد، مهمترین عامل ایجاد و انتشار کوریم در محیط زیست بود.

انتشار کورم توسط وسایل تولید سلاحهای اتمی باعث آلودگی محلی شد. اکسید کوریم، مهمترین شکل کوریم موجود در محیط زیست است.

کوریم نامحلول است و به ذرات خاک می چسبد. غلظت کوریم در ذرات خاک ماسه ای حدود 4000 برابر بیشتر از آب منفذی (اب موجود در فضای میان

ذرات خاک) است و حتی در خاکهای رسی سفت تر به ذرات خاک می چسبد و غلظت آن حتی بالاتر هم می باشد (18000).



عنصر Cm در طبيعت
​

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کوریم :

عدد اتمی:96

جرم اتمی:244.0627

نقطه ذوب: C°1067

نقطه جوش : C°3110

شعاع فلزی: pm174

ظرفیت:3و4

رنگ: نقره ای

حالت استاندارد: رادیو اکتیو

نام گروه:لانتانید

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 580

شکل الکترونی : Rn5f76d17s2

شعاع یونی : Å0.97

الکترونگاتیوی:1.3

حالت اکسیداسیون:3و4

دانسیته : g/cm313.51

گرمای فرو پاشی: Kj/mol15

دوره تناوبی :6

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 25

ششمین انرژی : 9

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Cm-241 32.8 روز

Cm-242 162.8 روز

Cm-243 29.1 سال

Cm-244 18.1 سال

Cm-245 8500.0 سال

Cm-246 4760.0 سال

Cm-247 1.56E7 سال

Cm-248 348000.0 سال

Cm-249 1.1 ساعت

Cm-250 9700.0 سال


اشکال دیگر :

هیدرید کوریم CmH2

اکسید کوریم CmO ، تری اکسید کوریم Cm2O3 ، دی اکسید کوریم CmO2

کلرید کوریم CmCl3


کاربرد :

منابع هسته ای و توان الکتریکی


منابع :

بدست بشر ساخته شده است .
 
S H i M A

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

برکلیم ( Berkelium )
​



​

این عنصر توسط G.T.Seaborg / S.G.Tompson / A.Ghiorso و در سال 1949 در آمریکا کشف شد . نام آن برگرفته از منطقه ای در آمریکا است .

برکلیم هشتمین عنصر از گروه اکتینیدها است. این عنصر از بمباران سیکلوترون آمریکیم 241 با یون هلیم تولید می شود. اولین ایزوتوپ تولید شده

این عنصر جرم اتمی آن 243 بود و با نیمه عمر 4.5 ساعت تخریب شد. 10 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده که همه آنها به صورت ترکیب هستند.

نیمه عمر ایزوتوپ 249Bk حدود 314 روز می باشد.

کلرید برکلیم اولین ترکیب این عنصر بود که در سال 1962 به صورت خالص تولید شد. وزن آن یک بیلییونیوم گرم بود. برکلیم فلزی به رنگ نقره ای به

راحتی در اسیدهای رقیق قابل حل است. و به سرعت در هوا در درجه حرارت بالا اکسیده می شود. روشهای پراش اشعه ایکس برای شناسایی

ترکیبات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این عنصر میل ترکیبی با دیگر عناصر گروه اکتینیدها دارد. این عنصر به علت کمیابی کاربرد تجاری و

تخصصی و فنی ندارد .



ساختار بلوري عنصر Bk
​


اثرات برکلیم بر روی سلامتی

برکلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اما کلیه ایزوتوپهای شناخته شده آن رادیواکتیو هستند و اگرچه در آزمایشگاهها، توسط کارشناسان و به طور مصنوعی ساخته می شوند، در اثر

رادیواکتیویته آن عوارضی ایجاد می شود که عبارتند از:

توسعه فن آوری اتمی همراه با انتشار رادیواکتیویته به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب بوده است که باعث افزایش میزان آن در جانوران، گیاهان

و مواد ساکن شده است. تابشهای این ماده وارد بدن جانوران می شود و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث می شود که جانوران دیگر و انسانها

نیز از اثرات آن متاثر شوند.

بزرگترین تهدید رادیواکتیویته برای حیات، آسیب ماده ژنتیکی و ساختار ژنتیکی گونه های زنده است. آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده بر

روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد.

حتی دوز پایین برکلیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. انسان فعلی، جنین و کلیه نوادگان آن دچارسرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی،

سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شوند. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از برکلیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش

تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است.

شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقیمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی هستند.


اثرات زیست محیطی برکلیم

برکلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.



عنصر Bk در طبيعت
​



تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر

نشری.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر برکلیم :

عدد اتمی:97

جرم اتمی:249.07

نقطه ذوب: C°1050

شعاع فلزی : pm 170

ظرفیت:3و4

رنگ:متالیک

حالت استاندارد: جامد رادیو اکتیو

نام گروه:لانتانید

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 600

شکل الکترونی : Rn5f97s2

شعاع یونی : Å 0.949

الکترونگاتیوی:1.3

حالت اکسیداسیون:3و4

دانسیته : g/cm314.78

دوره تناوبی :6

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 26

ششمین انرژی : 9

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Bk-242 7.0 دقیقه

Bk-244 4.4 ساعت

Bk-245 4.9 روز

Bk-247 1400.0 سال

Bk-248 23.7 ساعت

Bk-249 320.0 روز

Bk-250 3.22 ساعت

Bk-251 56.0 دقیقه


اشکال دیگر :

اکسید برکلیم BkO ، تری اکسید برکلیم Bk2O3 ، دی اکسید برکلیم BkO2

کلرید برکلیم BkCl3


منابع :

بدست بشر ساخته شده است .





____________________________________________________________________




کالیفرنیم ( Californium )
​



​

کشف این عنصر توسط گروهی به نامهای K.Street jr / A.Ghiorso / S.G.Tompson / G.T.Seaborg و در سال 1950 در آمریکا انجام گرفت و علت

نامگذاری آن شهر کالیفرنیا می باشد .

کالیفرنیم ششمین عنصری است که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیم می باشد و بعد از آن کشف شد و توسط تامپسون، استریت، گیویرسو و

سیبورگ در سال 1950 تولید شد. این عنصر در سال 1950 از بمباران مقدار کمی 242Cm با یونهای هلیم 35 MeV در سیکلوترون 60 اینچی برکلی

تولید شده است. کالیفرنیمIII، تنها یون پایداردر محلولهای آبی است و کلیه تلاشها برای احیا یا اکسید کردن کالیفرنیمIII بی نتیجه بوده است.

ایزوتوپ 249Cf از نتیجه بتای 249Bk به دست می آید در حالیکه ایزوتوپهای سنگین تر در اثر تابش شدید نوترون توسط واکنشهای هسته ای حاصل

می شوند. وجود ایزوتوپهای 249Cf، 250Cf، 251Cf و 252Cf سوا کردن کالیفرنیم را به مقدار مشخص و با وزن کردن امکان پذیر می سازد بنابراین

می تواند ویژگیهای آن را در مقیاس ماکروسکوپی بررسی کرد.

کالیفرنیم 252، یکی از قویترین تابش کننده های نورترون است. یک میکروگرم از آن، در هر دقیقه 170 میلیون نوترون از خود ساطع می کند که باعث

ایجاد خطرات بیولوژیکی می شود. برای نگهداری کالفرنیم باید از حفاظهای مناسبی استفاده کرد. احیاء کالیفرنیم به حالت فلزی هنوز انجام نشده

است. چون کالیفرنیم یکی از منابع مناسب نوترون است، برای آن کاربردهای جدیدی در نظر گرفته شده است. ر حال حاضر کالیفرنیم در پیمایش

رطوبت نوترونی و لاگینگ (تعیین لایه های آب و نفت دار) به کار می رود. به علاوه در اکتشاف فلزاتی مانند طلا و نقره، به عنوان منبع نوترونی قابل

حمل و نقل مورد استقاده قرار می گیرد. در حال حاضر 252Cf، توسط O.R.N.L. به قیمت $10/mg به فروش می رسد. از ماه می 1975 تا کنون

بیش از 63 میلی گرم کالیفرنیم تولید شده و به فروش رسیده است. احتمالا کالیفرنیم در انفجار ستاره ها که سوپرنوا نامیده میشود، هم تولید

می شود. زیرا تجزیه رادیواکتیو 254Cf (با نیمه عمر 55 روز) با ویژگیهای منحنی های نور این انفجارها که از طریق تلسکوپ مشاهده می شوند،

انطباق دارد. هر چند این فرضیه مورد تردید است.


اثرات کالیفرنیم بر روی سلامتی

کالیفرنیم 252، ساطع کننده نوترون بسیار قوی است. این ماده بی نهایت رادیواکتیو است.

در اثر رادیواکتیویتی آن عوارضی ایجاد می شود که باید به آنها توجه داشت:

توسعه فن آوری اتمی همراه با انتشار رادیواکتیویته به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب بوده است که باعث افزایش میزان آن در جانوران، گیاهان

و مواد ساکن شده است. تابشهای این ماده وارد بدن جانوران می شود و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث می شود که جانوران دیگر و انسانها

نیز از اثرات آن متاثر شوند. بزرگترین تهدید رادیواکتیویته برای حیات، آسیب ماده ژنتیکی و ساختار ژنتیکی گونه های زنده است. آسیب ژنتیکی

ناشی از تابشهای این ماده بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد. حتی دوز پایین کالیفرنیم هم در طولانی مدت سرطان زاست.

انسان فعلی، جنین و کلیه نوادگان آن دچارسرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شوند. اگرچه

بسیاری از عوارض ناشی از کالیفرنیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این

عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقیمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی

از علل شناخته شده نازایی هستند. اثرات زیست محیطی کالیفرنیم کالیفرنیم 252، ساطع کننده نوترون بسیار قوی است.

این ماده بی نهایت رادیواکتیو است. رادیواکتیویته نه تنها به ماده ژنتیکی انسان بلکه به ماده ژنتیکی کلیه موجودات زنده آسیب می رساند و باعث

سرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شود. به علاوه آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده

بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کالیفرنیم :

عدد اتمی:98

جرم اتمی:252.08

نقطه ذوب : C°900

شعاع فلزی : pm 259

ظرفیت:3و4

رنگ: متالیک

حالت استاندارد: رادیو اکتیو

نام گروه:اکتنید

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 610

شکل الکترونی : Rn5f107s2

شعاع یونی : Å 0.934

الکترونگاتیوی:1.3

حالت اکسیداسیون:3و4

دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 28

ششمین انرژی : 8

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Cf-245 44.0 دقیقه

Cf-246 1.5 روز

Cf-247 3.1 ساعت

Cf-248 334.0 روز

Cf-249 351.0 سال

Cf-250 13.0 سال

Cf-251 900.0 سال

Cf-252 2.6 سال

Cf-253 17.8 روز

Cf-254 60.5 روز


اشکال دیگر :

اکسید کالیفرنیم CfO

تری اکسید کالیفرنیم Cf2O3

دی اکسید کالیفرنیم CfO2

تری کلرید کالیفرنیم CfCl3


کاربرد :

منابع نوترونی


منابع :

بدست بشر ساخته شده است .





__________________________________________________________________




اینشتینیم ( Einsteinium )
​




​
این عنصر توسط Argonne / Los Alamos / Uofcalif و در سال 1925 در آمریکا کشف شد . نام این عنصر به افتخار آلبرت انیشتین روی آن نهاده شده

است .اينشتينيم (آلبرت اینشتین)، هفتمین عنصرسری آکتینیدهاست که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیم میباشد و توسط گیویرسو و همکارانش

در دسامبر سال 1952 در برکلی و در نخاله های نخستین انفجار بزرگ ترمو نوکلیر شناسایی شد که این انفجار در نوامبر سال 1952 در اقیانوس آرام

انجام شد. در این انفجارایزوتوپ 20 روزه اينشتينيم 253 تولید شد.

در سال 1961، به منظور جدا کردن مقدار ماکروسکوپی اينشتينيم 253، مقدار کافی از آن تولید شد. وزن این نمونه حدود 0.01 میلی گرم بود و وزن

آن با استفاده از تعادل مغناطیسی اندازه گیری شد. اينشتينيم 253 تولید شده برای تولید مندلویم (عنصر 101) مورد استفاده قرار گرفت.

در آزمایشگاه ملی اواک ریج، با تابش یک کیلوگرم پلوتونیم 239 در یک راکتور و ظرف چند سال، 3 میلی گرم اينشتينيم تولید شد که این کار به منظور

تولید پلوتونیم 242 انجام شده بود و پلوتونیم 242 را به صورت قرصهای از اکسید پلوتونیم و پودر آلومینیم در آورده بود و در سال اولیه تابش، این قرصها

را درون میله ای در ساوانا ریور پلنت می گذاشت و تابش هدف در چهار ماه بعد در HFIR(راکتور ایزوتوپی جریان بالا) قرار می داد. سپس این نمونه ها

برای جدایش شیمیایی اينشتينيم از کالیفرنیم برداشته می شدند.

در حال حاضر 14 ایزوتوپ اينشتينيم شناسایی شده اند. اينشتينيم 254، بیشترین نیمه عمر را دارد (275 روز).

مطالعاتی که با استفاده از اينشتينيم 253 انجام شده نشان می دهد که اينشتينيم دارای ویژگیهای شیمیایی عنصر سنگین و سه ظرفیتی آکتینید

را دارد.



ساختار بلوري عنصر Es
​


اثرات اینشتینیم بر روی سلامتی

اینشتینیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.


اثرات زیست محیطی اینشتینیم

اینشتینیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.



عنصر Es در طبيعت
​



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اینشتینیم :

عدد اتمی:99

جرم اتمی:252.0830

نقطه ذوب : C°860

شعاع فلزی : pm 186

ظرفیت:3

رنگ: متالیک

حالت استاندارد: رادیو اکتیو

نام گروه:اکتنید

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 604

شکل الکترونی : Rn5f117s2

شعاع یونی : Å0.925

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 : 29

ششمین انرژی : 8

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Es-246 7.7 دقیقه

Es-248 26.0 دقیقه

Es-249 1.7 ساعت

Es-250 8.6 ساعت

Es-251 1.4 روز

Es-252 1.3 سال

Es-253 20.5 روز

Es-254 276.0 روز

Es-254m 1.6 روز

Es-255 40.0 روز


اشکال دیگر :

اکسید اینشتینیم Es2O3


منابع :

بدست بشر ساخته شده است .
 
fa7alveh

fa7alveh

کاربر ممتاز تالار شیمی
فرمیم ( Fermium )



این عنصر توسط Los Alamos / Argonne / Uofcalif در آمریکا و در سال 1953 کشف شد . نام آن به افتخار دانشمند معروف انریکو فرمی (

Enrico Fermi) روی آن نهاده شد .


فرمیم (انریکو فرمی)، هشتمین عنصرسری آکتینیدهاست که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیوم می باشد و توسط گیویرسو و همکارانش در

سال 1952 و در نخاله های نخستین انفجار بزرگ ترمو نوکلیر شناسایی شد که این انفجار در تحقیقات دانشگاهی آزمایشگاه تابش کالیفرنیا،

آزمایشگاه ملی آرگون و آزمایشگاه ملی آلاموس، در اقیانوس آرام انجام شد.


ایزوتوپ تولید شده فرمیم 255 و 20 ساعته بود. در سال 1953 و اوایل سال 1954، هنگامی که از کشف عناصر 99 و 100 به خاطر مسائل

امنیتی جلوگیری شد، گروهی از موسسه فیزیکی نوبل در استوکهلم، اورانیم 238 را با یونهای اکسیژن 16 بمباران کردند و ساطع کننده آلفای

30 دقیقه ای را جدا کردند و آنها را به فرمیم 250 نسبت دادند بدون این که کشف این عنصر جدید را عنوان کنند. این ایزوتوپ از آن زمان به بعد

شناسایی شد که نیمه عمر آن 30 دقیقه می باشد.


بر روی ویژگیهای شیمیایی فرمیم مطالعات اندکی انجام شده است. در واسطه های آبی نرمال، تنها حالت اکسید فرمیم III وجود دارد.


فرمیم 254 و ایزوتوپهای سنگین تر آن در اثر تابش شدید نوترونی عناصر پایینتر مانند پلوتونیم به وجود می آیند و تولید آنها از طریق فرآیند

گسیختگی نوترونی متوالی انجام می شود و تابشهای بتا را پراکنده می کند تا وقتی به عدد جرمی و عدد اتمی برسد.


در حال حاضر 16 ایزوتوپ فرمیم شناسایی شده اند. فرمیم 257، با نیمه عمر حدود 100.5 روز، بیشترین نیمه عمر را دارد. فرمیم 250 با نیمه

عمر 30 دقیقه، حاصل تجزیه ایزوتوپ 254 می باشد. شناسایی شیمیایی فرمیم 250، منجر به تولید عنصر 102 (نوبلیم) شده است.

​






ساختار 3 بعدی 252 Fm




اثرات فرمیم بر روی سلامتی :


فرمیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

​






عنصر Fm در طبيعت







اثرات زیست محیطی فرمیم :


فرمیم 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 فرمیم :


عدد اتمی:100


جرم اتمی:257.0951


نقطه ذوب : C°860


شعاع فلزی : pm290


ظرفیت:3


حالت استاندارد: رادیو اکتیو


نام گروه:اکتنید


انرژی یونیزاسیون :Kj/mol 630


شکل الکترونی : Rn5f117s2


الکترونگاتیوی:1.2


حالت اکسیداسیون:3


دوره تناوبی :7


شماره سطح انرژی : 7


اولین انرژی : 2


دومین انرژی : 8


سومین انرژی : 18


چهارمین انرژی : 32


پنجمین انرژی : 30


ششمین انرژی : 8


هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :


ایزوتوپ نیمه عمر


Fm-249 3.0 دقیقه



منابع : بدست بشر ساخته شده است .
​
 
fa7alveh

fa7alveh

کاربر ممتاز تالار شیمی
مندلویم ( 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 عنصرسری آکتینیدهاست که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیم می باشد و توسط گیویرسو، هاروی، چوپین، تامپسون وسیبرگ

در اوایل سال 1955 و با بمباران ایزوتوپ اينشتينيم 253 با یونهای هلیم در سیکلوترون 60اینچی بکرلی به وجود آمد. ایزوتوپ تولید شده مندلویم 256 بود که نیمه

عمر ان 76 دقیقه بود.

در حال حاضر14 ایزوتوپ آن شناسایی شده است. نیمه عمر مندلویم 258، 2 ماه است. این ایزوتوپ با بمباران ایزوتوپ اينشتينيم با یونهای هلیم تولید شده است.

برای تعیین ویژگیهای فیزیکی آن، مندلویم 258 کافی لازم است.

مندلویم 256 برای تعیین بعضی از ویژگیهای شیمیایی مندلویم در محلولهای آبی به کار می رود.

آزمایشهای انجام شده نشان می دهند که این عنصر، علاوه بر اکسید سه ظرفیتی، اکسید دو ظرفیتی نسبتا پایدار هم دارد که از ویژگیهای عناصر آکتینید است.


اثرات مندلویم بر روی سلامتی :

مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی مندلویم :

مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مندلویم :

عدد اتمی:101

جرم اتمی:258.0941

نقطه ذوب: C° 827

شعاع فلزی: pm 287

ظرفیت:3

حالت استاندارد: رادیو اکتیو

نام گروه:اکتنید

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 635

شکل الکترونی : Rn5f137s2

الکترونگاتیوی:1.3

حالت اکسیداسیون:3

دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 31

ششمین انرژی : 8

هفتمین انرژی : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر
Md-250 50.0 ثانیه


منابع : بدست بشر ساخته شده است .







ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ


نوبلیم ( Nobelium )


​


این عنصر توسط انسیتو نوبل فیزیک و در سال 1957 در سوئد کشف شد و به افتخار آلفرد نوبل کاشف دینامیت نامگذاری شد .

(آلفرد نوبل، کاشف دینامیت) نوبلیم در آوریل 1958، توسط گیویرسو، سیکلند، والتون و سیبرگ در بکرلی شناسایی شد که این افراد از تکنیک جدید دو فنره

استفاده کردند. برای بمباران هدف نازکی از کوریم (95% کوریم 244 و 4.5% کوریم 246) با یونهای کربن 12 از شتاب دهنده خطی یون سنگین استفاده شد تا

طبق واکنش کوریم 246 (12C, 4n) ، 102No تولید شود.

در سال 1957، محققین ایالات متحده، بریتانیا و سوئد اعلام کردند که یکی از ایزوتوپهای عنصر 102 را با نیمه عمر 10 دقیقه در8.5 MeV، و در نتیجه بمباران کوریم

244 با هسته های کربن 13 تولید کرده اند. بر مبنای این آزمایش، نام نوبلیم مطرح شد و کمیسیون وزن اتمی اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی آن را

تایید کرد.

پذیرش این نام غیر منتظره بود زیرا تلاشهای روسها و آمریکاییها وجود هر ایزوتوپی از عنصر 102 را که در MeV 8.5 دارای نیمه عمر 10 دقیقه باشد را غیر محتمل

می دانست. در بررسی این عنصر، نخستین کارها در سال 1957، در روسیه و در موسسه کورچاتو انجام شد وبا جایگزینی تابش آلفای 8.9 +/- 0.4 MeV با نیمه

عمر 2 تا 40 ثانیه انجام شد اما به گونه ای نبود که بتوان ادعای کشف آن را کرد. .

آزمایشات بعدی در برکلی در سال 1966، وجود 254102 را با نیمه عمر 55 ثانیه، 252102 با نیمه عمر 2.3 ثانیه و 257102 را با نیمه عمر 23 ثانیه نشان دادند.

طبق عادت و رسم، باید این عنصر را به نام کاشفان آن، گروه برکلی نامگذاری کنیم اما در سال 1967 نام نوبلیم با نشانه No به این عنصر داده شد که هنوز باقی

مانده است.

در حال حاضر ده ایزوتوپ شناسایی شده اند که نیمه عمر یکی از آنها، 255102، 3 دقیقه است.


اثرات نوبلیم بر روی سلامتی :

نوبلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی نوبلیم :

نوبلیم 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 نوبلیم :

عدد اتمی:102

جرم اتمی:259.1011

نقطه ذوب: C°1100

شعاع فلزی: pm 285

ظرفیت:2و3

رنگ: خاکستری

حالت استاندارد: رادیو اکتیو

نام گروه:اکتنید

انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 640

شکل الکترونی : Rn5f147s2

شعاع یونی :1.1

الکترونگاتیوی:1.3

حالت اکسیداسیون:2و3

دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 32

ششمین انرژی : 8

هفتمین انرژی : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر
No-253 1.7 دقیقه


منابع : بدست بشر ساخته شده است .






ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ


لورنسیم ( Lawrencium )


​



این عنصر توسط T.Sik Keland / A.Ghiorso / A.E.Larsh / R.M.Latimer و در سال 1961 در آمریکا کشف شد و نامگذاری آن به افتخار ارنست اولاورنس

( Ernest O.Lawrence) کاشف سیلکوترون است .

(ارنست لارنس، مخترع سیکلوترون) لورنسیم، عضو سری اکتینیدهاست و در مارچ 1961 توسط گیویرسو، سیکلند، لارش و لاتیمر کشف شد. عنصر هدفی از

کالیفرنیم 3-Mg، که شامل مخلوطی ازایزوتوپهای عدد جرمی 249، 250، 251 و 252 است، با بور 10 یا بور 11 بمباران شد. هسته های تغییر یافته روی نوار نقاله

مسی نازکی جمع آوری شدند. سپس اتمهای جمع آوری شده در جلوی آشکارسازهای جامد، به مکان دیگری منتقل شدند. ایزوتوپ عنصر 103 به این طریق تولید

شد و با تابش ذرات آلفای 8.6 MeV با نیمه عمر 8 ثانیه تجزیه می شود.

در سال 1967، فلرو و همکارانش، در آزمایشگاه دوبنا، اعلام کردند که نمی توانند ذرات آلفای ساطع شده با نیمه عمر 8 ثانیه، که گروه بکرلی آن را به 257103

نسبت داده اند، را آشکار کنند. این ذرات به لورنسیم 258 یا لارنسیم 259 نسبت داده شدند.

در سال 1965، محققین دوبنا، یکی دیگر از ایزوتوپهای لورنسیم با طول عمر بلندتر، لورنسیم 256 را کشف کردند که نیمه عمر آن 35 ثانیه می باشد. در سال

1968، تایورسو و همکاران در بکرلی، تعداد اندکی از اتمهای این ایزوتوپ را مورد استفاده قرار دادند تا رفتار اکسید لورنسیم را بررسی کنند. با استفاده از فن آوری

استخراج حلال، آنها یونهای لورنسیم را از محلول آبی بافر استخراج کردند و هر استخراج حدود 30 ثانیه طول می کشد.

ویژگیهای لورنسیم با نوبلیم دو ظرفیتی تفاوت دارد و بیشتر شبیه عناصر سه ظرفیتی قبلی در سری آکتینیدهاست.

اثرات لورنسیم بر روی سلامتی :

لورنسیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است و آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر

تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی لورنسیم :

به علت نیمه عمرکوتاه لورنسیم، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.

تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :

اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر لورنسیم :

عدد اتمی:103

جرم اتمی:262.110

نقطه ذوب: C°1627

شعاع فلزی pm282

ظرفیت:3

رنگ: خاکستری

حالت استاندارد: رادیو اکتیو

نام گروه:اکتنید

شکل الکترونی : Rn5f146d17s2

الکترونگاتیوی:1.2

حالت اکسیداسیون:3

دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 32

ششمین انرژی : 9

هفتمین انرژی : 2

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر
Lr-254 13.0 ثانیه


منابع : بدست بشر ساخته شده است .
 
برای ارسال پاسخ شما باید وارد سیستم شوید.
Similar threads
Thread starter عنوان تالار پاسخ ها تاریخ
مریم بهشتی معرفی دستگاه های آنالیز شیمیایی شیمی 6
P O U R I A مرجع جامع ساختارهای لوویس شیمی 8
fa7alveh ۞سم شناسی مواد و عناصر شیمیایی۞ شیمی 17

Similar threads

بالا