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

پولوتونیم

شنبه 2 مرداد 1389  11:18 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه هشتم ،

کشف این عنصر مشترکاً توسط G.T.Seaborg / J.W.Kennedy / E.M.McMillan / A.C.Wohl و در سال 1940 ایالات متحده آمریکا انجام شد و علت نامگذاری آن از سیاره پلوتونیم گرفته شده است .

پولوتونیم دومین عنصر بعد از اورانیم در گروه اکتینیدها است. این عنصر توسط بمباران دوترونی اورانیم در سیکلوترون 60 اینچ تولید شد. پولوتونیم به مقدار کم به صورت طبیعی در کانیهای اورانیم موجود می باشد. فرمهای این عنصر در وضعیت مشابهی با نپتونیم قرار دارد. پرتوافکنی اورانیم طبیعی با نوترونها امکان پذیر است.
مهمترین ایزوتوپ این عنصر 239Pu است که نیمه عمرآن 24100 سال است و برای تولید راکتورهای هسته ای از اورانیم طبیعی کاربرد دارد. حدود 15 ایزوتوپ از پولوتونیم شناخته شده است.
پولوتونیم دارای 4 وضعیت والانس یونی در حالت آبدار است. که شامل Pu+3 به رنگ آبی متمایل به بنفش و Pu+4 به رنگ زرد قهواه ای و PuO+ به رنگ صورتی و PuO+2 به رنگ صورتی – پرتقالی است. ترکیبات پولوتونیم به صورت دو تایی با اکسیژن است که شامل PuO, PuO2 می باشد. ترکیبات این عنصر با هالوژن ها شامل PuF3, PuF4, PuCl3, PuBr3, PuI3 با کربن و نیتروژن و سیلیس به صورت PuC, PuN, PuSi2 است. ترکیبات اکسی هالید این عنصر شامل PuOCl, PuOBr, PuOI است.
از پولوتونیم به عنوان ماده محترقه در سلاحهای هسته ای و به عناوان یک عنصر کلیدی در صنایع هسته ای برای تولید برق نیز استفاده می شود. یک کیلوگرم از این عنصر برابر با 22 میلیون کیلو وات ساعت برای تولید انرژی گرمایی است. انفجار یک کیلوگرم پولوتونیم تولید انرژی برابر با 20000 تن ماده شیمیایی محترقه می کند.
پولوتونیم برای کاربردهای مختلف هسته ای عنصر مفیدی است. از پولوتونیم 238 برای در آپولوهای ماه برای تجهیزات لرزه ای مورد استفاده در سطح ماه مورد استفاده قرار می گیرد. نپتونیم و اورانیم و پولوتونیم می توانند از واکنش تترافلورید با عناصر قلیایی خاکی تولید شود.
این فلز به رنگ نقره ای است که وقتی اکسیده شود به رنگ زرد تیره در می آید. از نظر شیمیایی بسیار واکنش پذیر است . از این عنصر در مقیاس وسیع برای تولید گرما برای به جوش آمدن آب استفاده می شود . این عنصر در اسید کلریدریک و اسید هیدرویدیک و اسید پرکلریک به راحتی قابل حل است. این عنصر دارای 6 ساختار بلوری متفاوت است. دانسیته این عنصر از مقادیر 16 تا 19.68 قابل تغییر است.
این عنصر به علت نشر گسترده اشعه آلفا و جذب توسط استخوان و کبد بسیار خطرناک است.




ساختار بلوری عنصر Pu


اثرات پلوتونیم بر روی سلامتی
گاهی اوقات در گزارشهای رسانه ها، پلوتونیم به عنوان ماده ای سمی معرفی می شود که برای انسان شناخته شده است اما دانشمندان معتقدند که این گفته نادرست است. از سال 2003، تنها یک نفر در اثر تماس با پلوتونیم مرده است. رادیواکتیویتی و سمیت رادیم طبیعی حدود 200 برابر بیشتر از پلوتونیم است و بعضی از سمهای آلی مانند بوتولیسم، بیلیونها بار سمی تر از پلوتونیم هستند.
تابش آلفا وارد پوست نمی شود اما وقتی پلوتونیم تنفس می شود یا خورده می شود، در اندامهای داخلی پرتوافکنی می کند. اگر ذرات بسیار کوچکی از پلوتونیم از راه هوا وارد ریه شود، در جانداران باعث سرطان ریه می شود. اگر هم مقادیر زیادی پلوتونیم تنفس و یا خورده شود، باعث تابشهای سمی و مرگ می شود. اما تاکنون گزارش نشده که انسانی به خاطرتنفس یا خوردن پلوتونیم مرده باشد و در بدن بسیاری از افراد مقدار قابل توجهی از پلوتونیم وجود دارد. پلوتونیم ماده ای خطرناک است و مدت زمانی طولانی است که به عنوان ماده انفجاری مورد استفاده قرار می گیرد. پلوتونیم با آزمایش سلاحهای اتمی واردهوا می شود. وقتی پلوتونیم وارد هوا شود، به زمین برمی گردد و مقدار آن در خاک زیاد می شود.
معمولا انسان در تماس با پلوتونیم قرار ندارد. اما گاهی اوقات در نتیجه اتفاق یتصادفی که در حین استفاده، انتقال یا انهدام آن رخ می دهد، منتشر می شود.
چون پلوتونیم تابش گاما ندارد، در اثر کار با پلوتونیم عارضه ای برای انسان پدید نمی آید. مگر اینکه از راه هوا تنفس شود یا به نحوی خورده شود.
وقتی پلوتونیم از راه هوا وارد بدن انسان می شود، در ریه ها باقی می ماند یا به استخوانها یا اندامهای دیگر حمل می شود. معمولا پلوتونیم مدت زمانی طولانی در بدن باقی می ماند و در نتیجه بافتهای بدن در معرض تابشهای حاصل از آن قرار می گیرند. بعد از چند سال، این تابشها باعث ایجاد و توسعه سرطان می شوند.
به علاوه پلوتونیم مقاومت در برابر بیماریها را تحت تاثیر قرار می دهد و رادیواکتیویته ناشی از پلوتونیم باعث نازایی می شود.

اثرات زیست محیطی پلوتونیم
در کانسارهای غنی از اورانیوم، مقدار ناچیزی پلوتونیم وجود دارد. قسمت عمده پلوتونیم موجود در اثر فعالیتهای انسانی و به ویژه توس راکتورهای اتمی ایجاد می شود. با وجود این پلوتونیم به طور طبیعی و به مقدار بسیار اندکی وجود دارد و ممکن است از راه راکتورهای اتمی، سلاحهای اتمی و دستگاههای تحقیقاتی هم در محیط زیست منتشر شود. منشا اصلی انتشار پلوتونیم، آزمایش سلاحهای اتمی است.
پلوتونیم به صورت تصادفی و در اثر انهدام زباله های رادیواکتیو وارد محیط زیست می شود. خاک از طریق ریزش غبارهای اتمی و در طی آزمایش سلاحهای اتیمی آلوده می شود. پلوتونیم به آرامی در خاک به سمت پایین و آب زیرزمینی حرکت می کند.
گیاهان مقدار اندکی از پلوتونیم را جذب می کنند اما این مقدار آنقدر زیاد نیست که باعث ورود پلوتونیم در زنجیره غذایی یا تجمع پلوتونیم در بدن جانوران شود.




عنصر Pu 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 پولوتونیم :
عدد اتمی: 94
جرم اتمی: 239.0522
نقطه ذوب : C° 640
نقطه جوش : C° 3228
شعاع اتمی : pm 151
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد رادیواکتیو
نام گروه: آکتنید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 491.9
شکل الکترونی: Rn5f67s2
شعاع یونی : Å 0.887
الکترونگاتیوی: 1.28
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6
دانسیته: 19.86
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.8
گرمای تبخیر : Kj/mol343.5
دوره تناوبی: 7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 24
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pu-236 2.87 سال
Pu-237 45.2 روز
Pu-238 87.7 سال
Pu-239 24100.0 سال
Pu-240 6560.0 سال
Pu-241 14.4 سال
Pu-242 375000.0 سال
Pu-243 4.95 ساعت
Pu-244 8.0E7 سال
Pu-245 10.5 ساعت
Pu-246 10.85 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید پلوتونیم PuH2 و تری هیدرید پلوتونیم PuH3
اکسید پلوتونیم PuO ، تری اکسید پلوتونیم Pu2O3 ، دی اکسید پلوتونیم PuO2
دی کلرید پلوتونیم PuCl2 ، تری کلرید پلوتونیم PuCl3

موارد استفاده : بمب ها ، راکتورهای هسته ای ، سوخت جنگ افزارها و دستگاه های تنظیم کننده ضربان قلب
منابع : بدست بشر ساخته شده است و در بعضی سنگ معدن های اورانیم نیز وجود دارد .

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

ساماریم

شنبه 2 مرداد 1389  11:18 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه هشتم ،


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 1879توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . معمولاٌ در کانیهای نظیر مونازیت و باستنازیت یافت می شود . 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 می کند. 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 بلوری 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 به کار 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 می شود 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 می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، 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 می یابد.
در جانوران آبزی ساماریم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.




عنصر Sm 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 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: لانتانیدها
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 و تری هیدرید ساماریم SmH3
اکسید ساماریم Sm2O3
دی کلرید ساماریم SmCl2 و 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 .

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

هسیم

شنبه 2 مرداد 1389  11:16 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه هشتم ،


(از واژه لاتین هاسیاس به معنای هس گرفته شده که ایالتی در آلمان است) هسیم در سال 1984، توسط پیتر آرمبروستر، گوتفراید مونزنبر و همکارانش در GSI دارمستارت آلمان کشف شد.



عنصر Hs در طبیعت



اثرات هسیم بر روی سلامتی
هسیم 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 هسیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه هسیم (حدود 12 دقیقه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هسیم :
عدد اتمی:108
جرم اتمی:265
حالت استاندارد: جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:اکتنید8
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s25f146d 6

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 14
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Hs-265 2.0 میلی ثانیه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

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

اسمیم

شنبه 2 مرداد 1389  11:16 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه هشتم ،


عنصر اسمیم فلزی جلادار ، سفید مایل به آبی وحتی در دماهای بالا شكننده می باشد. این عنصر در سال 1804توسط Smithson Tenant دانشمند انگلیسی کشف گردید . اسمیم دارای بالاترین نقطه ذوب و پایین ترین فشار بخاری می باشد . از آنجا كه این عنصر سخت می باشد جهت فعالیت های ساخت و ساز به كار نمی رود اما پودر آن در در اتمسفر هیدروژنی در دمای 2000 درجه سانتی گراد خاكستر می شود .
فلز جامد تحت تاثیر دمای اتاق قرار نمی گیرند اما فلز پودر شده آن به صورت تتروكسید اسمیم در می آید كه دارای بویی زننده می باشد.
این عنصر از باقیمانده پلاتین خالص محلول در حلال تیزاب سلطانی تولید می شود.
این عنصر در نزدیکی رودخانه ماسه ای در ایالت اورال در آمریکای شمالی و همچنین آمریکای جنوبی یافت می شود. همچنین این عنصر در نهشته های نیکلی در ایالتهای سادبری، اونتاریو یافت می شود. این عنصر در مقیاس کم از نهشته های پلاتین و در مقیاس یزرگ از نهشته های نیکلی برای ساخت مدلهای تجاری به وجود می آید.
این فلز درخشنده با سختی بالا است. ساخت این فلز به صورت مصنوعی خیلی سخت است اما به صورت پودری و اسفنج می توان تترا اکسید اسمیم را ساخت. که این ترکیب دارای خاصیت اکسیداسیونی قوی است. تترا اکسی اسمیم بسیار سمی است و در دمای 130 درجه به جوش می آید.
غلظت این عنصر در هوا کمتر از 107 گرم بر متر مکعب باید باشد در غیر این صورت خطرناک است و باعث آسیب جدی به بدن انسان می شود. غلظت تترا اکسید اسمیم نیز نباید از 0.0016 mg/m3 تجاوز کند.
تترا اکسید اسمیم برای یافتن اثر انگشت و پیدا بافت و لکه چربی زیر میکروسکوپ کاربرد دارد. از این فلز برای تولید آلیاژهای سخت مثل قلم خودنویس ، لولا، سوزن گرامافون و اتصالات الکتریکی استفاده می شود.
قیمت این عنصر با خلوص 99 درصد به صورت پودر که برای استفاده های تجاری کاربرد دارد حدود 100 دلار در گرم است که البته قیمت این فلز بستگی به نوع کیفیت و تولید آن دارد.




عنصر Os در طبیعت


اثرات اسمیم بر روی سلامتی
تتروکسید اسمیم، OsO4، بسیار سمی است. غلظت آن در هوا کمتر از 10-7 g m-3 است و باعث جمع شدن ریه، ناراحتی پوست و آسیب شدید چشم می شود. به ویژه شیمیدانان خبره معتقدند که نباید به اکسید آن دست زد.
تتروکسید اسمیم با تنفس بخار، گرد و غبار و یا خوردن وارد بدن می شود.
خطر تنفس: با تبخیر این ماده در دمای 20°C، آلودگی هوا به سرعت بالا می رود.
تنفس: احساس سوختگی. سرفه. سردرد. خس خس کردن. نفس کوتاه کشیدن. اختلال در قوه بینایی. ممکن است این علائم با تاخیر ایجاد شوند. پوست: سرخی. سوختگی پوست. درد. بی رنگی پوست. تاول. چشم: قرمزی. درد. تار شدن بینایی. کاهش دید. سوختگی شدید. علائم خوردن: شکم درد. احساس سوختگی. شوک یا غش.
خطرات شیمیایی: این ماده در اثر گرما تجزیه می شود و بخار اسمیم را به وجود می آورد. این ماده اکسیدانت بسیار قوی ای می باشد و با مواد احتراق پذیر واکنش می کند. اسمیم با اسید هیدروکلریک واکنش داده و گاز سمی کلرین را به وجود می آورد. با آلکالن ها ها واکنش داده و ترکیبات ناپایداری را به وجود می آورد.
اثرات تماس کوتاه مدت با اسمیم: این ماده برای چشم، پوست و مجاری تنفسی خورنده است. تنفس این ماده باعث تورم ریه می شود. غلظت بالای این ماده باعث مرگ می شود. ممکن است این اثرات با تاخیر ایجاد شوند.
اثرات تماس طولانی مدت یا مکرر: تماس طولانی مدت یا مکرر با پوست باعث آماس پوست می شود. این ماده بر روی کلیه هم اثراتی دارد.

اثرات زیست محیطی اسمیم
سمیت اسمیم بسیار پایین است زیرا به آسانی به اکسید تبدیل می شود و به فرمی تبدیل می شود که بی ضرر است.




ساختار بلوری عنصر Os


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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اسمیم :
عدد اتمی : 76
جرم اتمی : 190.23
نقطه ذوب : C° 3027
نقطه جوش : C° 5012
شعاع اتمی : Å 1.92
ظرفیت : 4
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 8
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 840
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d6
شعاع یونی : Å 0.63
الکترونگاتیوی : 2.2
حالت اکسیداسیون : 2,3,4,6,8
دانسیته : 22.6
گرمای فروپاشی : Kj/mol 31.8
گرمای تبخیر : Kj/mol 746
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0000000917
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی :6


شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 14
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Os-184 پایدار
Os-185 93.6 روز
Os-186 2.0E15 سال
Os-187 پایدار
Os-188 پایدار
Os-189 پایدار
Os-190 پایدار
Os-190m 9.9 دقیقه
Os-191 15.4 روز
Os-191m 13.1 ساعت
Os-192 پایدار
Os-193 30.5 ساعت
Os-194 6.0 سال

اشکال دیگر :
دی اکسید اسمیم OsO2 و تترا اکسید اسمیم OsO4
تری کلرید اسمیم OsCl3 و تترا کلرید اسمیم OsCl4 و پنتا اکسید اسمیم OsCl5

منابع : سنگ معدن حاوی پلاتین و نیکل
کاربرد : در محور ابزار ( مانند سوزنهای نقشه کشی و ساعت دیواری ) و در آلیاژ های دما بالا استفاده می شود . همچنین در ساخت رشته های نوری الکتریکی نیز استفاده می شود .

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

روتنیم

شنبه 2 مرداد 1389  11:15 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه هشتم ،

روتنیم فلزی سفید و سخت است. این عنصر در سال 1844 توسط دانشمند روسی Karl Klaus کشف گردید . در دمای اتاق تیره نمی شود ولی در دمای حدود 800°C اکسید می شود . بوسیله اسیدهای گرم و سرد تغییری درآن ایجاد نمی شود اما با اضافه کردن کلرید پتاسیم حل می شود و در حالت اکسیدی منفجر می شود .

در سال 1827 Berzelius , Osannاین عنصر را از حل شدن پلاتین خام در تیزاب سلطانی در کوههای آلپ بدست آوردند. در سال 1844 Klaus نشان داد که اکسید روتنیمی که Osann به دست آورد خیلی ناخالص است.
این عنصر از گروه پلاتین است . روتنیم به حالت آزاد در طبیعت در کوههای اورال و شمال و جنوب آمریکا یافت می شود. همچنین این عنصر در کانی پنتلاندیت در منطقه Sudbury و اونتاریو و در نهشته های پیروکسینیت در جنوب آفریقا نیز یافت می شود.
این فلزاز نظر تجاری توسط کمپلکس فرایندهای شیمایی از واکنش هیدروژن با کلرید روتنیم آمونیوم به صورت پودر تهیه می شود. این پودر توسط روشهای متالورژی و جوش کاتری قوسی با آرگون تهیه می شود.
روتنیم دارای 4 کریستال تغییر شکل یافته است. این عنصر می تواند با هولوژن و هیدروکسید و غیره واکنش انجام دهد. روتنیم می تواند توسط روشهای گالوانیزه کردن یا توسط تجزیه گرمایی پوشش داده شود. این فلز تاثیر زیادی روی پلاتین و پالادیوم دارد و می تواند با این عناصر ترکیب شود. آلیاژ روتنیم و مولیبدن در دمای 10 درجه کلوین فوق رسانا است مقاومت در برابر فرسایش و خوردگی عنصر تیتانیم با افزایش 1 درصدی روتنیم 0.1 درصد افزایش پیدا می کند.
این عنصر یک کاتالیزور چند کاره است. این عنصر دارای 8 حالت اکسیداسیونی است که سه تای آنها بیشتر معمول هستند. تترا اکسید روتنیم مثل تترا اکسید اوسمیوم بسیار سمی است. ترکیبات روتنیم شبیه ترکیبات کادمیم هستند.
قیمت این عنصر حدود 30 دلار در گرم است.



ساختار بلوری عنصر روتنیوم



اثرات روتنیم بر روی سلامتی
معمولا مردم به ندرت با ترکیبات روتنیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات روتنیم سمیت بالایی دارند و سرطان زا هستند. ترکیبات روتنیم روی پوست باقی می مانند. ظاهرا روتنیم بلعیده شده در استخوانها باقی می ماند. اکسید روتنیم، RuO4,، بسیار سمی و فرار است و باید از آن دوری کرد. روتنیم 106، یکی از رادیونوکلیدهایی است که در آزمایشات جوی سلاحهای اتمی به وجود می آید که این آزمایشها از سال 1945 با آزمایش ایالات متحده آغاز شد و در سال 1980 با آزمایش چین خاتمه یافت. روتنیم از جمله رادیونوکلیدهای دارای دوام طولانی است که تولید و تداوم تولید آن تا دهها و صدها سال خطر سرطان را افزایش می دهد.

اثرات روتنیم بر روی محیط زیست
اثر منفی روتنیم بر روی محیط زیست تا کنون گزارش نشده است.




عنصر روتنیوم 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 روتنیم :
عدد اتمی: 44
جرم اتمی:101.07
نقطه ذوب: C° 2334
نقطه جوش : C° 4150
شعاع اتمی : Å 1.89
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 8
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 710.2
شکل الکترونی:Kr]5s14d7]
شعاع یونی : Å 0.68
الکترونگاتیوی: 2.2
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 12.370
گرمای فروپاشی : Kj/mol 24
گرمای تبخیر : Kj/mol 595
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000071
گرمای ویژه: J/g Ko 0.238
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 15
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ru-96 پایدار
Ru-97 2.89 روز
Ru-98 پایدار
Ru-99 پایدار
Ru-100 پایدار
Ru-101 پایدار
Ru-102 پایدار
Ru-103 39.27 روز
Ru-104 پایدار
Ru-105 4.44 ساعت
Ru-106 1.02 سال

اشکال دیگر :
دی اکسید روتنیم RuO2 و تترا اکسید روتنیم RuO4
دی کلرید روتنیم RuCl2 و تری کلرید روتنیم RuCl3

منابع : کانی های پنتلندیت ، پیروکسینیت و سنگ معدن نیکل
کاربرد : در سخت کردن پلاتین و پالادیم ، معالجات چشم ، نوک خودکار ،در وسایل مغناطیسی هواپیما از آلیاژ پلاتینیم با 10% روتنیم استفاده می شود.

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

آهن

شنبه 2 مرداد 1389  11:15 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه هشتم ،


آهن فلزی نسبتاً فراوان در جهان است و اهمیت حیاتی در زندگی حیوانات و گیاهان دارد . فلزی خالص که دارای فعالیت شیمیایی زیاد است و مخصوصاً در هوای مرطوب به سرعت زنگ می زند .
آهن دارای خواص مغناطیسی مهمی است . و یکی از ترکیبات مهم سازنده زمین می باشد .
این عنصر در خورشید و انواع ستاره ها یافت می شود. این عنصر هسته پایداری دارد. آهن یکی از ترکیبات اصلی شهابسنگها می باشد که در سیدریتها و عناصر فرعی وجود دارد. هسته زمین دارای ترکیبی از 10 درصد آهن و هیدروژن دارد. این فلز چهارمین عنصر فراوان از نظر وزنی در پوسته زمین است . عمومی ترین ترکیب این عنصر هماتیت است که در داخل رسوبات سیاه سواحل و صخره های رودخانه ها یافت می شود.
آهن معمولی ترکیبی از 4 ایزوتوپ می باشد. ده ایزوتوپ دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است.
آهن نقش مهمی در زندگی جانوران به علت وجود آن در همگولبین خون دارد. تاکونیت یکی از ترکیبات مهم آهن می باشد که از آن برای مصارف تجاری آهن استفاده می شود. آهن به صورت خالص استفاده تجاری چندانی ندارد ولی وقتی با کربن و دیگر فلزات ترکیب شود مصارف زیادی دارد.
عنصر خالص آهن دارای خاصیت واکنش پذیری شیمیایی بالا است و به سرعت زنگ می زند و اکسید می شود. در هوای مرطوب و خیلی گرم این خاصیت افزایش پیدا می کند. آهن دارای 4 آلوتروپی است که عبارتند از آلفا، بتا، گاما، امگا. آلفا شکلی از آهنربا است که از بتا تغییر شکل پیدا کرده باشد. آهن خام یا چدن شامل 3 درصد کربن با میزان مختلفی از عناصر گوگرد، سیلیسیوم ، منگنزو فسفر می باشد.
آهن دارای خاصیت سخت، شکننده، نسبتاً زودگداز و آلیاژها و ترکیبات مختلف آن کاربردهایی مثل فولاد دارند. آهن ورزیده شامل یک دهم درصد کربن، بادوام، چکش خوار، ذوب شونده سریع و معمولاً ساختار الیافی دارد. فولاد کربنی ترکیبی از آهن و به میزان کم منگنز و گوگرد و فسفر و سیلیسیوم می باشد. آلیاژهای فولاد عبارتند از فولاد کربنی یا ترکیبی از عناصر دیگر مثل نیکل و کروم و وانادیم و غیره. آهن ارزان ، فراوان بسیار مفید و فلز مهمی در صنعت می باشد.



ساختار بلوری عنصر آهن


اثرات آهن بر سلامتی انسان
آهن در کلیه مواد غذایی مانند گوشت، سیب زمینی و سبزیجات وجود دارد. بدن انسان آهن موجود در فرآورده های جاورانی را سریعتر از آهن موجود در فرآورده های گیاهی جذب میکند. آهن مهمترین بخش تشکیل دهنده هموگلوبین است و عامل رنگ قرمز خون و منتقل کننده اکسیژن در کل بدن انسان میباشد.
اگر آهن با بافتهای بدن برخورد کند یا در آنها باقی بماند، باعث ورم ملتحمه، مشکلاتی در مشیمیه و آماس شبکیه میشود. اگر مقدار بیش از حد مجاز غبار یا بخار اکسید آهن تنفس شود، مشکلات معده و ریوی خوش خیم را به نام siderosis سبب میشود. این بیماری با استفاده از اشعه ایکس قابل تشخیص میباشد. اختلالات فیزیکی خاصی همراه با بیماری siderosis پیش نمی آید. تنفس مقدار فراوانی اکسید آهن (به خصوص کارگرانی که در چنین محیط هایی کار میکنند) خطر ابتلا به سرطان ریه را افزایش میدهد.
مقدار اندکی آهن در 50 درصد جانورانی که در معرض این عنصر شیمیایی قرار گرفته اند، سبب مرگ شده است. معمولاً این مقدار در حدود میلی گرم یا از ماده در هر کیلوگرم از وزن جانور میباشد.

تاثیرات زیست محیطی آهن
آهن 3 آرسنیت و پنتاهیدرات ممکن است برای محیط زیست خطرناک باشند. به همین دلیل باید توجه خاصی به گیاهان، هوا و آب شود. به طور کلی باید از ورود مواد شیمیایی به محیط زیست جلوگیری به عمل آورد، زیرا اکثر مواد شیمیایی برای مدت زمان طولانی در طبیعت باق می مانند و از خود مقاومت نشان میدهند.



عنصر آهن در طبیعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آهن :
عدد اتمی: 26
جرم اتمی:55.845
نقطه ذوب: C°1244
نقطه جوش : C°1962
شعاع اتمی: Å 1.72
ظرفیت:2و3
رنگ: خاکستری مایل به صورتی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:8
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 7.87
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 64s
شعاع یونی : Å 0.645
الکترونگاتیوی: 1.83
حالت اکسیداسیون: 2و3
دانسیته: 7.873
گرمای فروپاشی: Kj/mol 13.8
گرمای تبخیر : Kj/mol 349.6
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000971
گرمای ویژه: J/g Ko 0.44
دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 14
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Fe-52 8.3 ساعت
Fe-54 پایدار
Fe-55 2.7 سال
Fe-56 پایدار
Fe-57 پایدار
Fe-58 پایدار
Fe-59 54.5 روز
Fe-60 1500000.0 سال

اشکال دیگر :
اکسید آهن FeO ، مگنتیت Fe3O4 و هماتیت Fe2O3
دی کلرید آهن FeCl2 و تری کلرید آهن FeCl3


منابع : نهشته های آهن ، هماتیت و مگنتیت
کاربرد : در تهیه فولاد و آلیاژکاری کاربرد دارد و از انواع آلیاژهای آن لوازم و ابزار بسیار متنوعی تولید می شود .
سازنده اصلی خون جانوران و همراه اکسیژن در رگهای خون حمل می شود .

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
VOL:Volumetry
ENAA:Etra-Thermo Neutron Activation Method

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