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

مندلویم

یکشنبه 3 مرداد 1389  04:52 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه پانزدهم ،


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 اینشتینیم 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 اینشتینیم 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.




عنصر Md در طبیعت



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.

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

تولیم

یکشنبه 3 مرداد 1389  04:51 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه پانزدهم ،

کشف این عنصر توسط Per Theodor Cleve و در سال 1897 در سوئد انجام گرفت و علت نامگذاری آن نام قدیم اسکاندیناوی است .تولیم کمیاب ترین عنصر روی زمین است. این عنصر مانند نقره، طلا و کادمیم کمیاب است. فلز خالص آن شفاف بوده و دارای جلای نقره ای میباشد. تولیم در هوا پایدار است اما نسبت به رطوبت حساس میباشد. این فلز خاکستری نقره ای، نرم، چکش خوار و شکننده میباشد و با چاقو بریده میشود. عنصر مذکور در کانیهایی مانند مونازیت 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 به عنوان 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 بلوری 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 طبیعت




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 دمای 298 درجه کلوین
نام گروه: لانتانیدها
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 TmH2و تری هیدرید تولیم TmH3
اکسید تولیم Tm2O3
دی کلرید تولیم TmCl2 و تری کلرید تولیم TmCl3

موارد استفاده : اشعه لیزر و ساخت آلیاژ
منابع : کانی های گادولینیت ، یوکسنیت ، زنوتایم ، مونازیت و باستنازیت

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

بیسموت

یکشنبه 3 مرداد 1389  04:50 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه پانزدهم ،

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 بلوری 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 طبیعت


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 و 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 .

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

آنتیموآن

یکشنبه 3 مرداد 1389  04:50 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه پانزدهم ،


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 آنتیموآن در طبیعت


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 می رود 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 می شوند. 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 بلوری عنصر آنتیموآن



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 و تترا اکسید آنتیموان Sb2O4 و پنتا اکسید آنتیموان Sb2O5
تری کلرید آنتیموان SbCl3 و 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 .

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

آرسنیک

یکشنبه 3 مرداد 1389  04:49 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه پانزدهم ،

آرسنیک یک عنصر جامد پودری به رنگ خاکستری می باشد که در سال 1250 توسط Alberts Magna کشف شد . آرسنیک ماده سرطان زایی است که اگر تنفس شود بر روی ششها تـأ ثیر می گذارد همچنین بر روی پوست و جگر نیز اثرات مخربی می گذارد .

عنصر آرسنیک در حالت جامد به دو رنگ زرد و خاکستری یا فلزی با وزن مخصوص به ترتیب 1.97 و 5.73 یافت می شود. این عنصر در سال 1250 توسط Albertus Magnus به دست آمد. در سال 1649 Schroeder دو روش برای استحصال این عنصر کشف کرد. آرسنوپیریت مهمترین ترکیب این عنصر است که توسط گرما از سولفیدهای آهندار به دست می آید.
این عنصر به رنگ فولاد خاکستری، خیلی شکننده، بلورین، جامد شبه فلزی است. در هوا تیره می شود. در اثر گرما به سرعت اکسید می شود و به اکسید آرسنیک که بوی سیر می دهد تبدیل می شود. آرسنیک و دیگر ترکیبات آرسنیک سمی هستند.
موارد استفاده این عنصر در آتش بازی و برای گلوله سربی مو رد استفاده قرار می گیرد. مهمترین ترکیبات آرسنیک شامل آرسنیک سفید، سولفید، آرسنات کلسیم و آرسنات سرب است. این سه ترکیب در حشره کشها و سموم کشاورزی و مواد سمی کاربرد دارد. آرسنیک همچنین برای ساخت دستگاههایی مثل ترانزیستور نیز کاربرد دارد. آرسنیک گالیم برای موارد لیزری الکتریکی نور همدوس کاربرد دارد.




ساختار بلوری عنصر آرسنیک


اثرات آرسنیک بر روی سلامتی
آرسنیک یکی از سمی ترین عناصر موجود است. علیرغم اثرات سمی این عنصر، مقدار آرسنیک غیرآلی طبیعی موجود در زمین اندک است. آرسنیک از طریق غذا، آب و هوا وارد بدن انسان می شود. تماس پوستی با خاک یا آب آلوده به آرسنیک هم باعث ورود آرسنیک به بدن انسان می شود. میزان آرسنیک موجود در غذا بسیار کم است و به علت سمیت به غذا افزوده نمی شود. اما ممکن است میزان آرسنیک موجود در ماهی و غذاهای دریایی بالا باشد زیرا ماهی از آبی که در آن زنئگی می کند، آرسنیک را جذب می کند. خوشبختانه این شکل از آرسنیک آلی بی خطر است اما ماهی هایی که مقدار زیادی آرسنیک غیرآلی دارند، برای سلامتی انسان مضر هستند.
خطر آلودگی با آرسنیک در اشخاص زیر بیشتر است: افرادی که با آرسنیک کار می کنند، کسانی که زیاد شراب می نوشند، کسانی که در مزارعی کار می کنند که در آنجا کودهای آرسنیک دار مصرف می شود.
قرار گرفتن در معرض آرسنیک غیرآلی، سبب ایجاد عوارض مختلفی مانند سوزش معده و روده، کاهش تولید سلولهای قرمز و سفید خون، تغییر پوست و سوزش ریه می شود. جذب مقدار زیادی آرسنیک غیرآلی احتمال بروز سرطان و به ویژه سرطان پوست، سرطان ریه، کبد و غدد لنفاوی را افزایش می دهد.
قرار گرفتن در معرض آرسنیک غیرآلی، سبب نازایی و سقط جنین در زنان می شود و در زنان و مردان باعث ناراحتیهای پوستی، کاهش مقاومت در برابر ویروسها، ایست قلبی و آسیب مغز می شود. آرسنیک غیرآلی به DNA هم آسیب می رساند.
آرسنیک آلی هم باعث سزطان می شود اما به DNAآسیب نمی رساند. اما دوز بالای آن باعث صدمات عصبی و ناراحتی معده می شود.

اثرات زیست محیطی آرسنیک
آرسنیک به طور طبیعی به مقدار کم در زمین وجود دارد. آرسنیک در خاک و کانیها وجود دارد و می تواند از طریق گرد و غبار یا رواناب، وارد هوا و آب هم شود.
تبدیل آرسنیک به حالت محلول یا گازی بسیار مشکل است. آرسنیک ماده ای است که به طور طبیعی متحرک است و احتمال تمرکز مقدار زیادی از آن در یک محل کم است. این ویژگی بسیار خوب است اما نکته منفی آن این است که آلودگی آرسنیک گسترده است زیرا به راحتی منتشر می شود. هنگامی که آرسنیک غیرمتحرک باشد، نمی تواند به آسانی حرکت کند. به علت فعالیتهای بشری و عمدتا معدنکاری، آرسنیکهای آرسنیکهایی که در شرایط طبیعی غیر متحرک هستند متحرک شده و در بسیاری از جاهایی که در شرایط طبیعی وجود نداشتند هم یافت می شوند.
چرخه آرسنیک در اثردخالتهای بشری گستره تر شده است و به همین علت مقدار آرسنیک در محیط زیست و جانداران زنده کاهش یافته است. عمدتا آرسنیک توسط صنایع تولید کننده مس منتشر می شود اما در حین تولید سرب و روی و فعالیتهای کشاورزی هم پراکنده می شود. آرسنیک وقتی وارد محیط زیست شد، تجزیه نمی شود بنابراین این مقدار آرسنیک اضافی که در اثر فعالیتهای انسانی وارد محیط می شود، منتشر شده و در بسیاری جاها، باعث بیماری انسانها و جانوران می شود.
گیاهان آرسنیک را به آسانی جذب می کنند بنابراین ممکن است غلظت آرسنیک در غذا بالا باشد. غلظت بالا و خطرناک آرسنیک غیرآلی که در حال حاضر در آبهای سطحی موجود است، احتمال تغییرات ژنتیکی در ماهیها را افزایش می دهد. در این شرایط آرسنیک دربدن جانداران گیاهخوار آب شیرین تجمع می یابد. پرندگان ماهی هایی را می خورند که در بدن آنها آرسنیک زیادی وجود دارد و وقتی این ماهی در بدن آنها تجزیه می شود، در اثر سم آرسنیک می میرند.



عنصر آرسنیک در طبیعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آرسنیک :
عدد اتمی: 33
جرم اتمی:74.92160
نقطه ذوب : C°808
نقطه جوش : C°603
شعاع اتمی : Å 1.33
ظرفیت: 3و5
رنگ: خاکستری
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 15
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 9.81
شکل الکترونی: 4P 3 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع یونی : Å 0.58
الکترونگاتیوی:2.18
حالت اکسیداسیون: ±3,5
دانسیته: 5.72
گرمای فروپاشی : Kj/mol 369.9
گرمای تبخیر : Kj/mol 34.76
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000033
گرمای ویژه: J/g Ko 0.33
دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 5
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
As-71 2.7 روز
As-72 26.0 ساعت
As-73 80.3 روز
As-74 17.8 روز
As-75 پایدار
As-76 26.3 ساعت
As-77 39.0 ساعت
As-79 9.0 دقیقه

اشکال دیگر :
هیدرید ارسنیک AsH3
اکسید ارسنیک As2O3
تری کلرید ارسنیک AsCl3 و پنتا کلرید ارسنیک AsCl5

منابع : کانی آرسنوپیریت و انارژیت
کاربرد : از این عنصربه عنوان سم کشنده ، در گلوله تفنگ ، در فلز آئینه ، شیشه ، لیزر ، دیود های نوری و در نیمه رساناها بکار می رود .ارسنیک از آرسنوپیریت بدست می آید .

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

فسفر

یکشنبه 3 مرداد 1389  04:48 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه پانزدهم ،


فسفر یک عنصر جامد به رنگ سفید واکسی می باشد که در سال 1669توسط Hennig Brand از کشور آلمان کشف شد . این عنصر از سنگهای فسفاته بدست می آید .
فسفر دارای 4 آلوتروپی می باشد. این آلوتروپی ها به فرمهای سفید یا زرد، قرمز، سیاه یا بنفش می باشد. فسفر معمولی مومی شکل سفید رنگ و جامد است. فسفر زمانی که خالص باشد بیرنگ و شفاف است . فسفر سفید دو حالت دارد آلفا و بتا با دمای تبدیل -3.8oC .
این عنصر در آب حل نمی شود اما در دی سولفید کربن حل می شود. این عنصر به خودی خود در هوا آتش می گیرد و بعد از ترکیب با اکسیژن هوا در زمان سوختن تبدیل به پنتا اکسید فسفرمی شود .
این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود ترکیبات این عنصر به صورت گسترده ای در طبیعت پراکنده شده اند. سنگ فسفات حاوی کانی آپاتیت دارای ناخالصی تری فسفات کلسیم است که این سنگ مهمترین منبع تولید فسفر است. معادن بزرگ این عنصر در روسیه، مراکش و فلوریدا و بعضی ازایالتهای دیگر آمریکا یافت می شود .
فسفر عنصری بسیار سمی است 50 میلی گرم آن برای مرگ کافی است. پرتودهی این عنصر از 0.1 میلیگرم بر متر مکعب تجاوز نمی کند. فسفر سفید در زیر آب نگهداشته می شود باید آن را با انبر جابجا کرد تماس آن با پوست دست باعث سوختگی شدید می شود.
وقتی در معرض نور خورشید قرار بگیرد یا وقتی داغ شده باشد حرارت آن به 250 درجه می رسد که می تواند در این حالت تبدیل به فسفات نوع قرمز شود. این فرم از فسفر به راحتی و به خودی خود آتش نمی گیرد و به اندازه فسفر سفید خطرناک نیست. در موقع کار با فسفر سفید باید بسیار دقت کرد چون هم بسیار سمی است و هم به راحتی درجه حرارت آن بالا می رود و آتش می گیرد. فسفر قرمز نسبت به سفید دارای پایداری بیشتری می باشد و برای ساخت کبریتهای بی خطر، مواد آتش بازی ، آفت کشها ، آتش افروزها ، بمبهای دودزا و گلوله ها کاربرد دارد.
فسفر سفید به روشهای مختلفی ساخته می شود. تری فسفات کلسیم یکی از اجزای اصلی سنگ فسفر است که در کوره های برقی یا سوخت کوره کاربرد دارد.
اسید فسفریک غلیظ که حاوی 70 تا 75 درصد P2O5 است عامل مهمی در تولیدات کشاورزی و مزرعه می باشد. از این عنصر برای تهیه کودهای شیمیایی کاربرد دارد. فسفاتها در تولید شیشه های مخصوص مثل لامپهای سدیم کاربرد دارد. فسفات کلسیم در ساخت ظروف چینی و پودر خمیرمایه استفاده می شود.
فسفرها یکی از مهمترین عامل تولید فولاد و فسفر برنز و تولیدات مهم دیگر می باشد. تری سدیم فسفات عامل پاک کننده در تصفیه آب و دیگ بخارمی باشد. فسفر ها عامل حیاتی در پروتوپلاسم همه سلولها، بافت های عصبی و استخوانها هستند.



ساختار بلوری عنصر فسفر


اثرات فسفر بر سلامتی انسان
فسفر در مقایسه با فسفات در محیط زیست از فراوانی بیشتری برخوردار است. فسفات ها یکی از مهمترین مواد تشکیل دهنده بدن انسان به شمار میروند. زیرا فسفاتها قسمتی از ماده DNA را تشکیل میدهند و در توزیع انرژی بدن شرکت میکنند. همچنین فسفاتها از اجزای تشکیل دهنده گیاهان هستند.
انسان با افزودن کودهای غنی از فسفات به خاک و با استفاده از شوینده های حاوی فسفات باعث افزایش مقدار فسفات در طبیعت میشود. همچنین، فسفات یکی از مواد افزودنی به مواد غذایی به شمار میرود. مواد غذایی مانند پنیر، سوسیس و همبرگرها دارای مقدار قابل توجهی فسفات هستند.
مقدار زیاد فسفات باعث بیماریهایی از قبیل آسیب به کلیه ها و پوکی استخوان میشود. از طرفی ممکن است در بدن فردی کمبود فسفات رخ دهد. کمبود فسفات بر اثر استفاده بیش از اندازه دارو اتفاق می افتد. مقدار بسیار اندک فسفات نیز آسیبهایی را به سلامت انسان وارد میکند.
فسفرخالص به رنگ سفید است. فسفر سفید خطرناکترین شکل فسفری است که تاکنون شناخته شده است. اگر فسفر سفید در محیط وجود داشته باشد احتمال خطر و تاثیر آن بر سلامت انسان افزایش می یابد. فسفر سفید بسیارسمی است و در بسیاری موارد پرتودهی آن کشنده میباشد.
بیشتر موارد مرگ گزارش شده بر اثر فسفر سفید به دلیل بلع مرگ موش میباشد. علائمی مانند استفراغ، گرفتگی معده و خواب آلودگی قبل از مرگ در فرد مشاهده میشود.
فسفر سفید باعث سوختگی پوست میشود. در حین سوختگی پوست قسمتهایی از بدن مانند کبد، قلب و کلیه ها آسیب میبینند.

اثرات فسفر بر محیط زیست
فسفر سفید
با تولید مواد شیمیایی در صنایع مختلف و تولید مهمات در ارتش مقداری فسفر سفید وارد محیط میشود. با تخلیه فضلاب کارخانه ها مقداری فسفر سفید وارد آبهای سطحی نزدیک کارخانه میشود.
به نظر میرسد که فسفر سفید در محیط منتشر نمیشود زیرا به سرعت با اکسیژن هوا واکنش میدهد. با ورود فسفر سفید به هوا و ترکیبش با اکسیژن، فسفر سفید به ذراتی تبدیل میشود که اثر مخرب کمتری دارد. زیرا زمانیکه ذرات فسفر در هوا قرار دارند، پوشش محافظی آنها را دربرگرفته و از واکنش دادن با سایر مواد جلوگیری میکند.
فسفر سفید در آب با سایر مواد وارد واکنش نمیشود و در نتیجه داخل بدن موجودات آبی تجمع پیدا میکند. در خاک فسفر طی چند روز باقی می ماند و سپس به مواد با خطر کمتر تبدیل میشود. اما در خاکهای عمیق و در اعماق رودخانه ها و دریاچه ها ممکن است فسفر حدود چند هزار سال باقی بماند.

فسفاتها
فسفات اثرات زیادی بر موجودات زنده دارد. اثر فسفات نتیجه انتشار وسیع آن در محیط زیست به دلیل معدنکاری و کشت و زرع میباشد. در هنگام تصفیه آب معمولاً فسفات از بین نمیرود، بنابراین فسفات میتواند در مسافت زیادی از طریق آبهای سطحی انتشار پیدا کند.
با توجه به مقدار اضافه فسفر در طبیعت که به دلیل فعالیتهای انسانی اتفاق افتاده است و به دلیل افزایش غلظت فسفر، در چرخه فسفر اختلالاتی پدید آمده است.
با افزایش غلظت فسفر در آبهای سطحی، تعداد ارگانیسمهای وابسته به فسفات افزایش می یابد. این ارگانیسمها عبارت هستند از جلب و خزه. این ارگانیسمها مقدار زیادی از اکسیژن محیط را مصرف میکنند و از وارد شدن نور خورشید به آب جلوگیری میکنند. این مسئله باعث میشود که سایر موجودات زنده نتوانند در آب زندگی کنند. به این پدیده eutrophication گفته میشود.



عنصر فسفر 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 فسفر :
عدد اتمی: 15
جرم اتمی: 30.973
نقطه ذوب: C°44.15
نقطه جوش: C°280.5
شعاع اتمی: Å 1.23
ظرفیت: 1.23
رنگ: سفید نرم
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 15
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 10.486
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2p3
شعاع یونی : Å 0.38
الکترونگاتیوی: 2.19
حالت اکسیداسیون: 5, 3, -3
دانسیته: 1.82
گرمای فروپاشی : Kj/mol 0.63
گرمای تبخیر : Kj/mol 12.43
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000001
گرمای ویژه: J/g Ko 0.77
دوره تناوبی:3

شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 5
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
P-31 پایدار
P-32 14.28 روز
P-33 24.3 روز

اشکال دیگر :
هگزا اکسید تترا فسفر P4O6 و دکا اکسید تترا فسفر P4O10
تترا هیدرید فسفر P2H4 و فسفین PH3
تترا کلرید فسفر P2Cl4 و پنتا کلرید فسفر PCl5 و تری کلرید فسفر PCl3


منابع : کانی آپاتیت
کاربرد : از این عنصر در ساخت انواع کودهای شیمیائی ،اسباب آتشبازی ، آفت کشها ، خمیر دندان ، کبریت و شوینده ها استفاده می شود

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

نیتروژن

یکشنبه 3 مرداد 1389  04:47 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه پانزدهم ،


نیتروژن عنصر شیمیائی غیر فلزی با الکترونگاتیویته 3 است که در جدول تناوبی با نشانه N مشخص می شود و دارای عدد اتمی 7 می باشد . این گازدر سال توسط Daniel Rutherford از کشور اسکاتلند کشف گردید و 78% ترکیبات اتمسفر را شکل می دهد این گاز از مایع سازی هوا و گرم کردن NaN3 بدست می آید .

2.6 درصد از ترکیب سیاره بهرام را نیتروژن تشکیل می دهد. از دیگر منابع نیتروژن اتمسفر است که نیتروژن گازی را از جو می توان با روشهای مایع شدن و تقطیر جز به جز به دست آورد. نیتروژن در همه سیستمهای حیاتی و همه ترکیبات زیستی یافت می شود.
یک شیمیدان فرانسوی به نام Antoine Laurent Lavoisier اشتباهاً نام ازت را به معنی مرده یا بدون حیات روی نیتروژن گذاشت. به هر حال ترکیبات نیتروژن در غذاها، مواد آلی، کودها، مواد سمی و مواد منفجره یافت می شود. نیتروژن گاز بی رنگ، بی بو، و در حالت عادی بی اثر است. نقطه جوش آن 195.80 درجه است. این گاز می تواند توسط واکنش آب و نیتریت آمونیوم تولید شود. نیترات سدیم و نیترات پتاسیم از تجزیه ترکیبات آلی حاصل می شود. نیترات پتاسیم در مناطق خشک دنیا برای استفاده کودهای ازتی یافت می شود. از دیگر ترکیبات نیتروژن آلی اسید نیتریک، آمونیاک، سیانیدها و اکسیدهای نیتروژن هستند.
چرخه نیتروژن یکی از مهمترین فرایندها در طبیعت برای ارگانیسمهای زند ه است. این چرخه باکترهای نیتروژن دار را به نیتروژن گازی تبدیل می کند. نیتروژن و ترکیبات پروتئینی نقش تعیین کننده در حیات انسانها را دارند.
آمونیاک یکی از مهمترین ترکیبات نیتروژن است. که توسط فرایندهای هابر تولید می شود. گاز طبیعی متان در واکنش دی اکسید کربن و هیدروژن گازی در دو مرحله حاصل می شود. هیدروژن گازی و نیتروژن گازی در فرایند هابر تولید آمونیاک می کنند. این گاز بیرنگ دارای بوی تیز است و به آسانی به مایع تبدیل می شود.



ساختار بلوری عنصر نیتروژن


اثرات نیتروژن بر سلامتی انسان
مقدار مولکولهای نیتروژن در هوا زیاد است. نیتروژن در آب و خاک به صورت نیترات و نیتریت پیدا میشود. کلیه این مواد بخشی از چرخه نیتروژن به حساب می آیند، اگر چه همه این اشکال نیتروژن با یکدیگر در ارتباط هستند.

انسان خصوصیات نیترات و نیتریت طبیعی را تغییر داده است. این تغییرات بالاخص در کودهای شیمیایی نیتروژن دار اتفاق افتاده است. شرکتهای صنعتی با نیتروژنی که تولید میکنند میزان نیترات و نیتریت خاک و آب را که نتیجه چرخه نیتروژن میباشند را تغییر میدهند. به دلیل این فعالیتها غلظت نیترات در آب آشامیدنی افزایش می یابد.
نیتراتها و نیتریتها بر سلامت انسان تاثیر دارند. این اثرات عبارت هستند از:
واکنش با هموگلوبین خون، این امر باعث کاهش توانایی خون برای انتقال اکسیژن میشود (نیتریت).
عملکرد غده تیروئید را کاهش میدهد (نیتریت).
سبب کمبود ویتامین A میشود (نیتریت).
nitrosamines از عوامل عمده ایجاد کننده سرطان محسوب میشوند (نیتراتها و نیتریتها).
از نقطه نظر متابولیسمی، اکسید نیتروژن نسبت به عنصر شیمیایی نیتروژن به تنهایی از اهمیت بیشتری برخوردار است. در سال 1987، Salvador Moncada کشف کرد که اکسید نیتروژن برای آرامش عضلات بدن بسیار حیاتی است و امروزه میدانیم که اکسید نیتروژن در سیستم قلبی – عروقی، سیستم ایمنی، سیستم عصبی مرکزی و سیستم عصبی جانبی وجود دارد. آنزیم تولید کننده اکسید نیتروژن، synthase اکسید نیتروژن نامیده میشود و در مغز انسان به مقدار زیاد وجود دارد.
اگر چه اکسید نیتروژن دوره عمر کوتاهی دارد، لیکن میتواند به اجزای تابع خود تبدیل شود.

اثرات زیست محیطی نیتروژن
انسان با فعالیتهایی که انجام داده است باعث تغییر مقدار نیتریت و نتیرات در طبیعت گشته است. عمده ترین عامل افزایش مقدار نیترات و نیتریت در محیط زیست کودهای شیمیایی هستند. فرآیند احتراق سبب افزایش نیترات و نیتریت میشود، زیرا بخارات متصاعد شده از اکسیدهای نیتروژن در محیط زیست به نیترات و نیتریت تبدیل میشوند.
طی تولیدات شیمیایی، نیترات و نیتریت تشکیل میشوند و برای کنسرو کردن مواد غذایی مورد استفاده قرار میگیرند. همین مسئله سبب افزایش غلظت ترکیبات نیتروژن در آبهای سطحی و زیرزمینی و به تبع آن در غذا میشود.
افزایش پیوندهای نیتروژنی در محیط زیست سبب اثرات متنوعی میشود. یک، تنوع در پیوند شیمیایی باعث تغییر در ترکیب شیمیایی گونه های مختلف موجودات زنده میگردد. ثانیاً نیتریت اثرات مختلفی بر زندگی انسان و جانوران میگذارد. غذای غنی از ترکیبات نیتروژن سبب کاهش انتقال اکسیژن خون شده و عواقب وخیمی برای گله های گاو دربردارد.
با افزایش غلظت نیتروژن مشکلاتی در غده تیروئید رخ میدهد و همچنین مقدار ذخیره ویتامین A کاهش می یابد. در معده و روده جانوران نیترات به nitrosamines تبدیل میشود و یک ماده خطرناک سرطانزا را تولید میکند.



عنصر نیتروژن 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 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

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