تبلیغات
وب اطلاعات شیمی برای جوانان و نوجوانان - مطالب عناصر گروه دهم

کوریم

شنبه 2 مرداد 1389  11:33 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه دهم ،

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 است .

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 سه دانشمند 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 می شود. 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 میلی گرم است. کوریم توسط استخوانها جذب میشود و بسیار سمی است. و تشعشعات سمی ان به مکانیسم گلبولهای قرمز خون آسیب می رساند. ماکزیمم مقدار قابل استفاده برای کاربردهای آزمایشگاهی این عنصر حدود 0.3 میکروکوری است.




ساختار بلوری 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 می شود. از کوریمی که وارد خون می شود، حدود 45% آن در کبد نهشته می شود 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 می شود. 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 کوریم 242 و کوریم 244 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 طبیعت


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

موارد استفاده : منابع هسته ای و توان الکتریکی
منابع : بدست بشر ساخته شده است .

نوشته شده توسط: | آخرین ویرایش:- | نظرات() 

گادولینیم

شنبه 2 مرداد 1389  11:31 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه دهم ،


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 نمی شود. 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 به محض 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 بلوری 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 می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، 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 می یابد.
در جانوران آبزی گادولینیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.




عنصر Gd در طبیعت


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: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد در دمای 298 درجه کلوین
نام گروه: لانتانیدها
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 و 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 .

نوشته شده توسط: | آخرین ویرایش:- | نظرات() 

آنیونیلیم یا دارمستاتیم

شنبه 2 مرداد 1389  11:30 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه دهم ،

در 9 نوامبر 1994، در ساعت 4:39 بعد از ظهر، نخستین اتم دارای عدد اتمی 110 در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان شناسایی شد. در ده سال گذشته، این عنصر در بسیاری از آزمایشگاههای جهان مورد بررسی واقع شده است.
عنصر 110، با ترکیب اتم نیکل و سرب با یکدیگر تولید شد. این کار با شتاب دادن به اتمهای نیکل و پرانرژی کردن آنها در یک شتابدهنده یونی سنگین انجام شد. این واکنش نادر تنها در صورتی رخ می دهد که نیکلها با سرعت ویژه ای پرتاب شوند. ظرف چند روز، باید بیلیونها بیلیون اتم نیکل به سمت هدف سربی پرتاب شوند تا یک اتم از عنصر 110 تولید شود. این اتمها که در اثر برخورد نیکل- سرب تشکیل می شوند، توسط فیلتر سرعت انتخاب می شوند و سپس در سیستم آشکارسازی که تجزیه آنها را اندازه گیری می کند، به دام می افتند. انرژی هسته های هلیم ساطع شده، در شناسایی اتم به کار می رود. نیمه عمر این عنصر کمتر از 1000/1 ثانیه است. احتمالا اتمهای سنگین تر عنصر 110 که پایدارتر بوده و نیمه عمر بیشتری دارند، تولید خواهند شد.




عنصر Uun در طبیعت


اثرات آنیونیلیم بر روی سلامتی
آنیونیلیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی آنیونیلیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه آنیونیلیم(حدود 0.1 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنیونیلیم :
عدد اتمی:110
جرم اتمی:272
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:10
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s15f 146d9

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 18
هفتمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Uun-272 10.0 میلی ثانیه

موارد استفاده : کاربردهای آن شناخته نشده است .
منابع : بدست بشر ساخته شده است .

نوشته شده توسط: | آخرین ویرایش:- | نظرات() 

پلاتین

شنبه 2 مرداد 1389  11:30 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه دهم ،

پلاتینیم فلز خاکستری براق و زمانی که خالص باشد ، نرم و قابل انعطاف و هادی است .ساختار پلاتین کوبیک می باشد . این عنصر در سال 1735توسط Julius Scaliger دانشمند ایتالیایی کشف گردید . ضریب انبساط تقریبا مساوی که از شیشه های سیلیکا ، آهک و کربنات کلسیم است . بنابراین در درزگیری الکترودها در سیستم های شیشه ای استفاده می شود . فلزی که در هوا اکسید نمی شود غیر محلول در هیدرولیک و اسید نیتریک است ولی محلول زمانی که با مقدار مساوی تیزاب سلطانی و اسید کلرو پلاتین مخلوط می شود .
Pt به وسیله هالوژن ، سیانیدها ، سولفور و قلیایی ها خورده می شود . مخلوط گازهای هیدروژن در حضور سیم پلاتینی محترق می شود .
پلاتین به صورت آزاد وجود دارد و معمولاً همراه با عناصر ایریدم، اسمیم، پالادیم، روتنیم و رودیم و فلزات مشابه دیگر نیز وجود دارد. این عنصر در نهشته های آبرفتی کوههای اورال، کلمبیا، و در ایالتهای غربی آمریکا وجود دارد. بزرگترین تولیدات پلاتین دنیا از نهشته های نیکلی صورت می گیرد.
پلاتین فلزیست بسیار زیبا که وقتی خالص باشد به رنگ نقره ای دیده می شود و این فلز چکش خوار و مفتول پذیر است.
این عنصر به طور گسترده در جواهر سازی، سیمهای فلزی، ظرفهای مخصوص آزمایشگاهی و تجهیزات عناصر حرارتی ترموکوپل دار کاربرد دارد. همچنین از این عنصر در اتصالات الکتریکی، دستگاههای مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی و در دندانسازی استفاده می شود. آلیاژهای پلاتین – کبالت دارای ترکیب 76.7 درصد پلاتین و 23.3 درصد کبالت هستند به علت مقاومت بالای سیمهای پلاتینی از این عنصر برای ساختن کوره های الکتریکی حرارت بالا استفاده می شود.
از این عنصر برای ساخت پوشش موشکها، سوخت موتور جت نیز استفاده می شود. این فلز مانند پالادیم دارای خاصیت جذب بالای هیدروژن است.
پلاتین به عنوان یک کاتالیزور مناسب برای فرایندهای تولید اسید سولفوریک کاربرد دارد. همچنین از این عنصر به عنوان یک کاتالیزور برای کراکینگ تولیدات نفتی نیز استفاده می شود. بیشترین کاربرد پلاتین به عنوان کاتالیزور در پیلهای سوختی و در دستگاههای ضد آلودگی اتومبیلها می باشد.
آندهای پلاتین به طور گسترده در سیستمهای حفاظتی کاتدی برای کشتیهای بزرگ، موج شکن های فولادی و لوله کشی ها کاربرد دارد. از این عنصر به عنوان کاتالیزور در فرایند تبدیل الکل به فرمالدئید استفاده می شود. از این فرایند برای کاربرد های تجاری فندکها استفاده می شود.
قیمت این عنصر دارای تنوع مختلفی است . در گذشته از این عنصر به جای طلا استفاده می کردند. قیمت این عنصر حدود 500 دلار در اونس است.




ساختار بلوری عنصر Pt


اثرات پلاتین بر روی سلامتی
پلاتین فلز قیمتی است. غلظت پلاتین در خاک، آب و هوا بسیار اندک است. در بعضی مناطق، به ویژه در آفریقای جنوبی، شوروی و ایالات متحده می توان نهشته هایی را یافت که غنی از پلاتین هستند. پلاتین یکی از اجزای اصلی بسیاری ازمحصولات فلزی مانند الکترود است و در بعضی واکنشهای شیمایی به عنوان کاتالیزور به کار می رود.
معمولا پلاتین دردرمان سرطان به عنوان دارو به کار می رود. اثراتی که پلاتین بر روی سلامتی دارد به نوع پیوندهای تشکیل شده و میزان ایمنی شخص بستگی دارد.
پلاتین به عنوان فلز خطرناکی نیست. اما نمکهای پلاتین عوارض مختلفی ایجاد می کنند مانند:
-تغییر DNA
-سرطان
-واکنشهای آلرژی در پوست و غشای مخاطی
-آسیب اندامهایی مانند روده، کلیه و مغز استخوان
-آسیب شنوایی
در نهایت ممکن است پلاتین سمیت دیگر مواد شیمیایی خطرناک را مانند سلنیم را در بدن تشدید کند.

اثرات زیست محیطی پلاتین
هنوز ثابت نشده که کاربرد پلاتین در محصولات فلزی باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی می شود اما ثابت شده که در محیط های کاری عوارض شدیدی را برای سلامتی ایجاد می کند.
پلاتین از اگزوز ماشینهایی که بنزین سرب دار مصرف می کنند، وارد هوا می شود. در نتیجه در گاراژها و تونلها میزان پلاتین در هوا بیشتر از حد معمول می باشد.
اثرات پلاتین بر روی جانوران و محیط زیست هنوز به طور دقیق بررسی نشده است. تنها چیزی که می دانیم این است که پلاتین بعد از جذب در ریشه گیاهان تجمع می یابد. این که آیا خوردن ریشه گیاهانی که حاوی پلاتین هستند برای انسان و جانوران مضر است یا نه، هنوز معلوم نیست.
میکروارگانیسم های موجود در خاک قادرند پلاتین را به ماده ای مضرتر تبدیل کنند اما در این مورد اطلاعات اندکی داریم.




عنصر Pt در طبیعت


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پلاتین :
عدد اتمی : 78
جرم اتمی : 195.19
نقطه ذوب : C° 1768.4
نقطه جوش : C° 3825
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت : 4
رنگ : سفید مایل به خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 10
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 870
شکل الکترونی : [Xe]6s14f145d9
شعاع یونی : Å 0.625
الکترونگاتیوی: 28/2
حالت اکسیداسیون: 4
دانسیته : 2.109
گرمای فروپاشی : Kj/mol 19.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 510
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000106
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال ( به استثنای خاکستر آن )
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 17
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pt-188 10.2 روز
Pt-190 6.0E11 سال
Pt-191 2.96 روز
Pt-192 پایدار
Pt-193 60.0 سال
Pt-193m 4.33 روز
Pt-194 پایدار
Pt-195 پایدار
Pt-195m 4.02 روز
Pt-196 پایدار
Pt-197 18.3 ساعت
Pt-197m 1.59 ساعت
Pt-198 پایدار

اشکال دیگر :
اکسید پلاتین PtO2
دی کلرید پلاتین PtCl2 و تترا کلرید پلاتین PtCl4


منابع : سنگ معدن پلاتین و نیکل
کاربرد : در جواهر سازی ، ساخت ظرفهای مخصوص ذوب فلز ، در پرکردن دندان ، به عنوان کاتالیزور ، به عنوان عامل ضد تومور و همچنین بر ای استاندارد کردن وزن و اندازه گیری به کار می رود . همچنین برای ساختن آهنربای قوی پلاتین و کبالت را با هم ترکیب می کنند .

نوشته شده توسط: | آخرین ویرایش:- | نظرات() 

پالادیم

شنبه 2 مرداد 1389  11:29 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه دهم ،

پالادیم عنصری فلزی به رنگ سفید است که در سال1803 توسط William Wollaston دانشمند انگلیسی کشف گردید . این عنصر کمترین چگالی و پایین ترین نقطه ذوب را در فلزات گروه پلاتین دارد . در اثر گرما خاصیت رسانایی پیدا می کند و سرما موجب افزایش سختی و مقاومت می شود . همراه کانیهای پلاتین ، مس ، جیوه یافت می شود .

نام این عنصر از آستروئید پالاس گرفته شده است. پالاس نام یک الهه یونانی است الهه حکمت و فرزانگی.
پالادیم همراه با پلاتین و دیگر فلزات گروه پلاتین در نهشته های پلاسر روسیه و آمریکای جنوبی، آمریکای شمالی، اتیوپی و استرالیا یافت می شود. این عنصر همچنین در نهشته های مس – نیکل در آفریقای جنوبی و اونتاریو یافت می شود. پالادیم را میتوان از فلزات گروه پلاتین نیز جدا نمود.
این عنصر به رنگ سفید فولادی است که در مجاورت هوا تیره نمی شود و دارای کمترین چگالی و نقطه ذوب در فلزات گروه پلاتین است. وقتی که این فلز حرارت داده می شود و سرد می شود نرم و مفتول پذیر می شود و وقتی سرد می شود میزان مقاومت و سختی آن افزایش پیدا می کند. پالادیم می تواند با اسید نیتریک و اسید سولفوریک واکنش بدهد. در دمای اتاق این عنصر دارای خصوصیات غیر عادی مثل جذب بالای هیدروژن است که ترکیبی به نام هیدرید پالادیم را تولید می کند.
پالادیم در گروه فلزات دارای خصوصیت کاتالیزور بالا قرار می گیرد که از این فلز برای واکنشهای هیدروژن دار کردن و هیدروژن زدایی استفاده می شود. از این فلز و ترکیبات آن برای مصارف جواهرات نیز استفاده می شود. طلای سفید ترکیبی از طلا است که بی رنگ شده و این بی رنگی توسط افزایش عنصر پالادیم صورت می گیرد. پالادیم مثل طلا چکش خوار است و می تواند به صورت صفحات نازک نیز در بیاید. این فلز در دندانسازی، ساخت ساعت، تجهیزات مربروط به جراحیهای پزشکی و اتصالات الکتریکی کاربرد دارد.
قیمت یک اونس از این فلز 150 دلار است.



ساختار بلوری عنصر پالادیوم



اثرات پالادیم بر روی سلامتی

پالادیم باعث سوزش پوست، چشم یا مجاری تنفسی و حساسیت پوست می شود و مایع آن باعث سوختگی پوست و چشم می شود. اگر پالادیم بلعیده شود، باید آب، شیر و غیره به شخص داد. در صورت تماس با پالادیم، چشمها یا پوست را با آب بشویید. معمولا مردم به ندرت با ترکیبات پالادیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات پالادیم سمیت بالایی دارند و سرطان زا هستند. کلرید پالادیم سمی است و اگر بلعیده شود یا از طریق پوست جذب شود، مضر است. در جانوران آزمایشگاهی کلرید پالادیم باعث آسیب مغز استخوان، کبد و کلیه شده است. پالادیم سوزش آور است. اما کلرید پالادیم به میزان 0.065 گرم در روز (حدود 1 mg kg-1) در درمان سل موثر است بدون این که عوارض بدی ایجاد کند.

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




عنصر پالادیوم در طبیعت


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پالادیم :
عدد اتمی: 46
جرم اتمی: 106.4
نقطه ذوب : C° 1554.9
نقطه جوش : C° 2963
شعاع اتمی : 138 pm
ظرفیت: 1
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 10
انرژی یونیزاسیون : 804.4 Kj/mol
شکل الکترونی: 4d10
شعاع یونی : Å 0.86
الکترونگاتیوی: 2.20
حالت اکسیداسیون: ±1
دانسیته: 12.033
گرمای فروپاشی : Kj/mol 17.06
گرمای تبخیر : Kj/mol 357
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000105
گرمای ویژه: J/g Ko 0.24
دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 0
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pd-102 پایدار
Pd-103 16.99 روز
Pd-104 پایدار
Pd-105 پایدار
Pd-106 پایدار
Pd-107 6500000.0 سال
Pd-108 پایدار
Pd-109 13.5 ساعت
Pd-110 پایدار

اشکال دیگر :
هیدرید پالادیم PdHx x<1 non-stoich
اکسید پالادیم PdO
کلرید پالادیم PdCl2

منابع : سنگ معدن پلاتین ، نیکل ، مس و جیوه
کاربرد : در آلیاژهای مورد استفاده در تجهیزات ارتباطی الکتریکی و رله های الکتریکی به کار می رود . به عنوان کاتالیزور برای پر شدگی شکستگیهای نفتی به کار می رود . در جواهر سازی از ترکیب طلا و طلای سفید بوجود می آید .همچنین از این عنصر در کلید استارت هواپیما استفاده می شود .

نوشته شده توسط: | آخرین ویرایش:- | نظرات() 

نیکل

شنبه 2 مرداد 1389  11:28 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه دهم ،


نیکل فلزی سخت ، چکش خوار، براق با ساختار بلورین مکعبی به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصر در سال 1751 توسط Axel Cronstedt دانشمند سوئدی کشف گردید .
از نظر خواص مغناطیسی وفعالیت شیمیایی شبیه به آهن وکبالت است . کانیهای اصلی نیکل پنتلاندیت ، پیروتیت (سولفید های نیکل- آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل- منیزیم ) هستند.

نیکل یکی از اجزا اصلی بیشتر شهابسنگها به شمار می آید. شهابسنگهای آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود 5 تا 20 درصد نیکل می باشد. نیکل تجاری به فرمهای پنتلاندیت و پیروتیت می باشد که این معادن در ایالت انتاریو یافت می شود که این ناحیه حدود 30 درصد از نیکل دنیا را تامین می کند. دیگر معادن این عنصر در کالندونیا، استرالیا، کوبا، اندونزی و در مناطق دیگر یافت می شود.
این عنصر رسانای جریان بر ق است و سطح آن براق و صیقلی می باشد. اینعنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و آلیاژهای آن قیمتهای بالایی دارند.
این عنصر کاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضدزنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ و خوردگی مثل اینوار و مانل که الیاژى از نیکل و کبالت که در برابر خوردگى مقاوم است و و اینکونل و Hastelloys کاربرد دارد. برای ساخت لوله های نیکلی و مسی و همینطور برای نمک زدایی گیاهان و تبدیل آب شور به آب مایع استفاده می شود. نیکل استفاده های فراوانی برای ساخت سکه ها و فولاد نیکلی برای زره ها و کلید ها کار برد دارد و همینطور از نیکل می توان آلیاژهای نیکروم و پرمالوی و آلیاژی از مس را تهیه کرد.
از نیکل برای ساخت شیشه های به رنگ سبز استفاده می شود. صفحات نیکلی می تواند نقش محافظت کننده برای دیگر فلزات را داشته باشد. نیکل همچنین کاتالیزوری برای هیدروژن دار کردن روغنهای گیاهی است. همچنین صنعت سرامیک و ساخت آلیاژی از آهن و نیکل که خاصیت مغناطیسی دارد و باتری های قوی ادیسون کاربرد دارد.
از ترکیبات مهم نیکل می توان سولفات و آکسید را نام برد. نیکل طبیعی مخلوطی از 5 ایزوتوپ پایدار است . همچنین 9 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است.
نیکل هم به صورت فلز و هم به صورت ترکیب محلول می تواند وجود داشته باشد. بخار سولفید نیکل سرطان زا می باشدکه در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.



عنصر نیکل در طبیعت


اثرات نیکل بر سلامت انسان
مقدارنیکل در طبیعت بسیار کم است. انسان در زمینه های مختلف از نیکل استفاده میکند. یکی از عمده ترین کاربردهای نیکل، در صنعت فولاد است. از نیکل به عنوان یکی از اجزا سازنده فولاد و سایر محصولات فلزی استفاده میشود. حتی از نیکل در جواهرات هم استفاده میشود.
مواد غذایی به طور طبیعی دارای مقداری نیکل هستند. شکلات و چربی ها دارای مقدار بسیار زیادی نیکل هستند. در صورتیکه افراد از سبزیجات حاصل از مناطق آلوده به نیکل تغذیه کنند، مقدار زیادی نیکل وارد بدنشان میشود. نیکل در بافت گیاهان تجمع می یابد و در نتیجه مقدار نیکل در سبزیجات افزایش پیدا میکند. در ششهای افراد سیگاری مقدار زیادی نیکل وجود دارد. همچنین نیکل در شوینده ها نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
راههای ورود نیکل به بدن انسان از طریق هوا، آشامیدن آب، خوردن غذا و کشیدن سیگار است. ممکن است بر اثر تماس پوست با خاک یا آب آلوده به نیکل، مقداری نیکل وارد بدن انسان شود. مقدار اندک نیکل برای انسان ضروری است اما اگر مقدار آن افزایش یابد، برای سلامت انسان خطرناک است.
نتایج مصرف بالای نیکل به شرح زیر است:
شانس مبتلا شدن به سرطان ریه، سرطان بینی، سرطان حنجره و سرطان پروستات را افزایش میدهد.
پس از اینکه فرد در معرض گاز نیکل قرار گرفت، دچار کسالت و سرگیجه میشود.
آب آوردن ریه ها
مشکلات تنفسی
کاهش توانایی تولید مثل
آسم و برونشیت مزمن
حساسیتهایی از قبیل خارش پوست (به خصوص در هنگام استفاده از جواهرات)
نارسایی قلبی
بخارات نیکل به دستگاه تنفس و ریه ها آسیب میرساند. نیکل و ترکیبات آن باعث آماس پوست میشوند که تحت نام " خارش نیکل" نامیده میشود و معمولاً در افراد با حساسیت پوستی بالا مشاهده میشود. اولین علامت، خارش است که معمولاً هفت روز قبل از از بین رفتن پوست رخ میدهد. اولین علائم تخریب پوستی التهاب پوست یا پوسته پوسته شدن پوست است. سپس در پوست زخمهایی نمودار میشود.
از لحاظ تقسیم بندی برنامه سمشناسی ملی آمریکا (NTP)، نیکل و ترکیبات آن جزعوامل سرطانزا محسوب میشوند و از نظر طبقه بندی آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) ترکیبات نیکل در گروه یک قرار میگیرند. گروه یک شامل عناصری میباشد که شواهد کافی در مورد سرطانزایی آنها وجود دارد. در این تقسیم بندی عنصر نیکل در گروه 2B قرار دارد. گروه 2B عناصری هستند که ممکن است در انسان سرطان ایجاد کنند.

تاثیرات زیست محیطی نیکل
کارخانه ها و سوزاندن زباله ها دو عامل اصلی در تولید نیکل و ورود آن به هوا میباشند. مقدار نیکلی که در هوا وجود دارد به مراتب از نیکل موجود در زمین بیشتر است. مدت زمان از بین رفتن نیکل موجود در هوا زیاد است. زمانیکه هرزآبها جریان پیدا میکنند، مقداری نیکل را وارد آبهای سطحی میکنند.
بخش اعظم ترکیبات نیکل در طبیعت جذب ذرات خاک و رسوبات شده و در نهایت به صورت غیر متحرک درمی آیند. در زمینهای اسیدی نیکل بسیار متحرک میشود و معمولاً در آبهایزیرزمینی شسته میشود.
شواهد چندانی درباره تاثیر نیکل بر سایر موجودات زنده به غیر از انسان وجود ندارد. در حال حاضر دانشمندان می دانند که غلظت بالای نیکل در خاکهای ماسه ای به گیاهان صدمه میزند و همچنین غلظت بالای نیکل در آبهای سطحی سبب کاهش تعداد و رشد جلبکها میشود. رشد موجودات ذره بینی نیز در حضور نیکل کاهش پیدا میکند، اما معمولاً با گذشت زمان در برابر نیکل مقاوم میشوند.
مقدار اندک نیکل باید در غذای جانوران وجود داشته باشد. اما زمانیکه مقدار نیکل از حد مجاز خود فراتر رود، میتواند برای جانوران مضر و خطرناک باشد. جانورانی که در نزدیکی پالایشگاه زندگی میکنند، بر اثر دریافت مقدار زیاد نیکل به انواع مختلف سرطان مبتلا میشوند.
از آنجاییکه نیکل در بافتهای گیاهی و جانوری نمیتواند تجمع پیدا کند، اثری در زنجیره غذایی ندارد.




ساختار بلوری عنصر نیکل



تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیکل :
عدد اتمی: 28
جرم اتمی:58.6934
نقطه ذوب: C°1435
نقطه جوش : C°2732
شعاع اتمی : Å 1.62
ظرفیت:2و3
رنگ: سفید – نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 10
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.635
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 84s
شعاع یونی : Å 0.69
الکترونگاتیوی:1.91
حالت اکسیداسیون:2و3
دانسیته: 8.9
گرمای فروپاشی : Kj/mol 17.47
گرمای تبخیر : Kj/mol 370.4
مقاومت الکتریکی : Ohm m: 0.0000000699
گرمای ویژه: J/g Ko 0.44
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 16
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ni-56 6.1 روز
Ni-57 35.6 ساعت
Ni-58 پایدار
Ni-59 76000.0 سال
Ni-60 پایدار
Ni-61 پایدار
Ni-62 پایدار
Ni-63 100.0 سال
Ni-64 پایدار
Ni-65 2.51 ساعت

اشکال دیگر :
هیدرید نیکل NiH
اکسید نیکل NiO
دی کلرید نیکل NiCl2


منابع : کانی پنتلاندیت
کاربرد : به علت پایداری در زنگ زدگی در تهیه مواد الکتریکی و آلیاژهای فلزی به کار می رود . به همراه کادمیم برای تهیه باتری و همچنین برای ساخت سکه مورد استفاده قرار می گیرد .

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry

نوشته شده توسط: | آخرین ویرایش:- | نظرات()