آشنايي با عناصر جدول تناوبي

pedestrian · Sep 17, 2009

آرگون

آرگون

آرگون ( Argon ) :

نمايي از عنصر آرگون

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 همانطور که اکسیژن در آب حل می شود آرگون نیز حل می شود. 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 می گیرد. آرگون همچنین به علت اینکه یک گاز بی اثر است در جوشکاری برقی و برش کاری و به عنوان 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 جز 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 به کار می رود . برای تعیین سن آبهای زیر زمینی به کار می رود .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=18#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

پتاسيم

پتاسيم

پتاسیم ( Potassium ) :

نمايي از عنصر پتاسيم

پتاسیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است که شدیداًً از لحاظ شیمیایی فعال است.این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . پتاسیم به صورت غیر ترکیبی درطبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر درفلدسپار, میکا و سایر مواد معدنی یافت می شود.از نظر فراوانی در پوسته زمین هفتمین عنصر و در محلولها و اقیانوسها ششمین عنصر می باشد.این عنصر در آبهای معدنی, شورابه ها و رسوبات نمکی نیز یافت می شود.فلز پتاسیم به صورت تجاری از طریق پروسه ترموشیمیایی که در این روش کلرید پتاسیم مذاب با بخار سدیم واکنش داده می شود.این فلز از طریق الکترولیز پتاسیم هیدروکسید مذاب نیز تهیه می شود.
حدود 2.4 % پوسته زمین را از نظر وزنی پتاسیم تشکیل می دهد. بیشتر کانی های پتاسیم نامحلولند و روش به دست آوردن این فلز بسیار مشکل است.
کانی هایی که دارای پتاسیم هستند شامل سیلویت، کارنالایت، لانژبنیت و پلی هالیت می باشند. که این کانی ها در دریاچه های قدیمی و کف دریا و نهشته های گسترده پتاسیم و نهشته های نمکی به دست می آید. معدن پتاس در آلمان، نیومکزیکو، کالیفرنیا و چند ایالت دیگر آمریکا یافت می شود. معدنهای بزرگ پتاس در اعماق زیاد حدود 3000 فوت یافت می شود و پتاسیم همچنین در اقیانوس ها نیز یافت میشود .
پتاسیم به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و از الکترولیز هیدروکسید پتاسیم حاصل می شود. روشهای گرمایی همچنین برای تولید پتاسیم استفاده می شود. مثل روش کاهش ترکیبات پتاسیم با استفاده از ترکیبات CaC2, C, Si, Na .
استفاده عمده پتاسیم و ترکیبات آن در کودهای شیمایی می باشد. پتاشیم عامل ضروری برای رشد و نمو گیاهان است و در بسیاری از خاکها یافت می شود.
ترکیب سدیم و پتاسیم NaK برای انتقال حرارت در حد متوسط استفاده می شود. مهمترین نمکهای پتاسیم که اهمیت ویژه ای دارند عبارتند از هیدروکسید، کربنات، کلرید، کلرات، برومید، یدید، سیانید، سولفات، کرومات و کرومیت.
پتاسیم عنصری بسیار واکنش پذیر و با الکتروپوزیتیوه بالا در بین فلزات است. بعد از لیتیم یکی از سبکترین فلزات به شمار می رود. این عنصر نرم و سبک است به راحتی با چاقو بردیده می شود و رنگ آن تقریباً نقره ای است . این عنصر به سرعت در مجاورت اکسیژن هوا اکسیده می شود و برای جلوگیری از اکسید شدن آن باید این عنصر را در نفت نگهداری کرد. مانند دیگر عناصر گروه آلکانها پتاسیم نیز در آب تجزیه می شود و هیدروژن آزاد می شود. پتاسیم در آب به خودی خود آتش می گیرد. پتاسیم و ترکیبات نمکی آن با شعله بنفش می سوزند.
برا ی عنصر پتاسیم 17 ایزوتوپ شناخته شده است. پتاسیم معمولی ترکیبی از 3 ایزوتوپ است که ایزوتوپ پتاسیم 40 رادیواکتیو می باشد و نیمه عمر آن 1.28 x 109 سال می باشد.
به علت خاصیت رادیواکتیو بودن این عنصر با در موقع کار با آن دقت کرد . قیمت فلز پتاسیم در بازار 40 دلار در هر پوند است.

ساختار بلوري عنصر پتاسيم

اترات پتاسيم بر سلامتي انسان
پتاسيم در سبزيجات، ميوه، سيب زميني، گوشت، نان، شير و آجيل وجود دارد. پتاسيم نقش مهمي در سيستم مايعات فيزيکي بدن انسان دارد و به سيستم عصبي بدن کمک ميکند. اگر مقدار پتاسيم در بدن افزايش يابد، ممکن است باعث از کار افتادگي کليه ها شود. همچنين مقدار زياد پتاسيم بر ضربان قلب اثر ميگذارد.
پتاسيم بر تنفس انسان اثر ميگذارد. غبار پتاسيم باعث تحريک چشمها، گوش، گلو، ششها شده، سبب عطسه، سرفه و گلو درد ميشود. مقدار زياد پتاسيم باعث آب آوردگي ريه ها شده و ممکن است منجر به مرگ شود. بر اثر تماس پتاسيم با پوست و چشم، سوختگي شديد اتفاق مي افتد و آسيب دائمي را سبب ميشود.

تاثيرات زيست محيطي پتاسيم
پتاسيم همراه با نيتروژن و فسفر يکي از ماکرومينرالهاي اصلي براي بقاي گياهان به شمار ميرود. وجود چنين ترکيبي براي سلامت خاک، رشد گياهان و تغذيه جانوران ارزش زيادي دارد. يکي اثرات مهم پتاسيم در گياه، نقشي است که پتاسيم در حفظ فشار اسمزي و اندازه سلول دارد، بنابراين پتاسيم بر فتوسنتز و توليد انرژي اثر ميگذارد، همانطور دي اکسيد کربن بر جابجايي و تورژسانس مواد غذايي در گياه موثر است. به اين ترتيب، بخش قابل توجهي از عنصر شيميايي پتاسيم مورد استفاده براي رشد گياهان است.
نتيجه پايين آمدن پتاسيم در گياه با علائم زير همراه است:
رشد کم، کاهش گلدهي گياه و توليد اندک آن.
سطح بالاي پتاسيم محلول در آب سبب جوانه زني بذرها شده و مانع بيشتر شدن مقدار ساير مواد معدني در گياه شده و کيفيت محصول را پايين مي آورد.

عنصر پتاسيم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پتاسیم :
عدد اتمی:19
جرم اتمی: 39.0983
نقطه ذوب: C°63.7
نقطه جوش : C°759
شعاع اتمی : Å 2.77
ظرفیت: 1+
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 1
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 418.8
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1
شعاع یونی: Å 1.38
الکترونگاتیوی: 0.82
حالت اکسیداسیون: 1
دانسیته: 0.856
گرمای فروپاشی: Kj/mol 89.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 79
مقاومت الکتریکی : Ohm 0.0000000719
گرمای ویژه: J/g Ko 0.757
دوره تناوبی: 4

شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 8
چهارمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
K-39 پایدار
K-40 1.28سال
K-41 پایدار
K-42 12.4 ساعت
K-43 22.3 ساعت

اشکال دیگر :
اکسید پتاسیم K2O
هیدرید پتاسیم KH
کلرید پتاسیم KCl

منابع : کانی سیلویت و کارنالیت
کاربرد : در ساخت شیشه ، صابون ، نمک و انواع لنزها به کار می رود . در ساخت کودهای شیمیایی و در کارهای منفجره و در آتشبازی برای ایجاد رنگ بنفش به کار می رود .

روش شناسایی:

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
FP:Flame Photometry
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=19#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

كلسيم

كلسيم

کلسیم ( Calcium ) :

نمايي از عنصر کلسيم

کلسیم فلزی چکش خوارو نرم به رنگ سفید- نقره ای با ساختار بلورین مکعبی است . از نظر شیمیایی شبیه به استرانسیم و باریم است و عنصری فعال می باشد. این در سال 1808 توسط Humphrey Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . عنصر کلسیم جزء سازنده آهک ، کلرید آهک ( رنگبر)، گچ ، سیمان ، بتون وسنگ گچ می باشد . ترمولیت ، شکلی از پنبه نسوزاست که ترکیبی طبیعی از کلسیم ، منیزیم ، سیلیس و اکسیژن می باشد . با اینکه کلسیم از نظر فراوانی پنجمین عنصر در پوسته زمین است اما به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود . کلسیم بطور وسیعی در ترکیباتش مانند Iceland spar ، سنگ مرمر، سنگ آهک ، فلدسپار، آپاتیت ، کلسیت ، دولومیت ، فلوریت ، گارنت و لابرادوریت توزیع شده است . امروزه فلز کلسیم از طریق الکترولیز کلسیم کلرید مذاب که به آن کمی کلسیم فلورید اضافه می شود بدست می آید.

کلسیم عنصری فلزی است که حدود 3 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد. این عنصر جز اصلی تشکیل دهنده دندانها، استخوانها و پوسته صدفها می باشد. این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و به صورت ترکیب است و به صورت فراوان در سنگ آهک ، ژیپس و فلوریت یافت میشود. آپاتیت فلوئوروفسفات یا کلروفسفات از کلسیم ساخته شده است.
این فلز دارای رنگ نقره ای با سختی بالا است. از نظر شیمیایی یک فلز قلیایی در پوسته زمین است که به صورت یک لایه نازک سفیدرنگی از نیتریت درهوا وجود دارد. این عنصر با آب واکنش می دهد و با شعله زرد قرمز می سوزد.
این فلز یک عامل کاهنده برای دیگر فلزاتی مثل توریم، اورانیوم، زیرکونیوم است و ترکیبات کلسیم دار شامل دی اکسید کلسیم ، دی سولفید یا دی کربنی برای آلیاژهای آهندار و بدون آهن استفاده می شود. همچنین این عنصر آلیاژی برای ترکیبات آلومینیوم برلیم و مس و سرب ومنیزیم جهت استفاده گاز باقیمانده در بمب خلا استفاده می شود.
این عنصر به صورت آزاد و به صورت ترکیب در طبیعت یافت می شود. آهک خام با گرما تبدیل به سنگ آهک و سنگ آهک با اضافه شدن آب تبدیل به آهک مرده می شود. که آهک مرده کاربردهای زیادی در تصفیه شیمیایی دارد. وقتی آهک با ماسه ترکیب می شود باعث سخت شدن ملات و گچ می گردد و که این سخت شدن توسط جذب دی اکسید کربن هوا صورت می گیرد. کلسیم عنصر مهمی در سنگ آهک است که در تهیه سیمان پورتلند مورد استفاده قرار می گیرد.
از حل شدن آب در کربنات دی اکسید کربن تولید می شود که این فرایند در غارها باعث تشکیل فرمهای استالاکتیت و استالاگمیت می شود. از دیگر ترکیبات مهم کلسیم می توان از کربید، کلرید، سیانامید، هیپوکلریت، نیترات و سولفید می باشد.

ساختار بلوري عنصر کلسيم

اثرات کلسيم بر سلامتي انسان
برخي اوقات کلسيم را به عنوان سنگ آهک به حساب مي آورند. کلسيم در فرآورده هاي لبني مورد استفاده قرار ميگيرد و همچنين در سبزيجات، آجيل و حبوبات نيز پتاسيم وجود دارد. کلسيم يکي از عمده ترين نگهدارنده هاي اسکلت و دندانهاي انسان است. همچنين کلسيم به سيستم عصبي و عضلات کمک ميکند. مصرف بيش از 2.5 گرم کلسيم در روز، بدون تجويز پزشک باعث سنگ کليه و تصلب کليه ها و رگهاي خوني ميشود.
کمبود کلسيم يکي از عوامل بيماري پوکي استخوان است. در بيماري پوکي استخوان، استخوانها به شدت داراي منفذ ميشوند و ممکن است عاملي براي شکستگي استخوان شده و درمان را کندتر ميکند. پوکي استخوان اغلب در زنان ديده ميشود و پس از يائسگي به آن دچار ميشوند. بيماري پوکي استخوان در نهايت باعث خميدگي ستون فقرات شده و سبب از بين رفتن مهره ها ميگردد.
برخلاف آنچه که مردم تصور ميکنند، فعاليت زيستي شديدي در استخوانهاي بدن انسان انجام ميشود. در استخوانهاي بدن انسان مرتباً بافتهاي قديمي از بين ميروند و بافتهاي جديد جانشين آنها ميشوند. طي دوران کودکي و نوجواني سرعت توليد بافتهاي جديد به مراتب بيشتر از بافتهاي قديمي است. اما در سن 30 تا 35 سالگي فرآيند برعکس ميشود و بر تعداد بافتهاي قديمي افزوده شده و بافتهاي تشکيل دهنده استخوان شروع به سست شدن ميکنند. در زنان يائسه اين فرآيند با سرعت بيشتري طي ميشود (يائسگي در فاصله سني 45 تا 55 سالگي اتفاق مي افتد).
شواهد نشان ميدهد که انسان به هزار ميليگرم کلسيم در روز براي نگهداشتن جرم استخواني در شرايط عادي نيازمند است.
مهمترين منابع کلسيم لبنيات، آجيل، سبزيجات مانند اسفناج، کاهو، لوبيا و عدس ميباشد.
کلسيم همراه با منيزيم يکي از سازنده هاي اصلي اجرام استخواني است. کلسيم و منيزيم با نسبت 2:1 ترکيب ميشوند. اگر فردي هر روز 1000 ميلي گرم کلسيم مصرف کند، بايد 500 ميلي گرم منيزيم نيز بخورد. برخي از منابع غذايي که داراي منيزيم هستند شامل غذاهاي دريايي، سبوس، آجيل، لوبيا، جودوسر، جوانه ها و سبزيجات ميباشند.
موارد ديگري که براي جلوگيري از پوکي استخوان به کار ميرود:
انجام تمرينهاي ورزشي (حداقل سه بار در هفته)
همه افراد بايد مقدار کافي منيزيم، اسيد فوليک، ويتامين B6، ويتامين B12، امگا 3 (به جذب کلسيم کمک ميکند و به توليد اجرام استخواني جديد کمک ميکند) و ويتامين D (که به جذب کلسيم کمک ميکند) در طول روز مصرف کنند.

تاثيرات زيست محيطي کلسيم
فسفيد کلسيم براي موجودات آبزي بسيار خطرناک ميباشد.

عنصر کلسيم 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 کلسیم :
عدد اتمی: 20
جرم اتمی: 40.078
نقطه ذوب : C°842
نقطه جوش : C°1494
شعاع اتمی: Å 2.23
ظرفیت:2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد پارامغناطیس
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 589.8
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2
شعاع یونی: Å 0.99
الکترونگاتیوی: 1.00
حالت اکسیداسیون: 2
دانسیته: 1.55
گرمای فروپاشی: Kj/mol 8.6
گرمای تبخیر Kj/mol: 155
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000335
گرمای ویژه: J/g Ko 0.632
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 8
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ca-40 پایدار
Ca-41 103000.0 سال
Ca-42 پایدار
Ca-43 پایدار
Ca-44 پایدار
Ca-45 162.7 روز
Ca-46 پایدار
Ca-47 4.5 روز
Ca-48 پایدار
Ca-49 8.7 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید کلسیم CaO
هیدرید کلسیم CaH2
کلرید کلسیم CaCl2

منابع : گچ ، سنگ آهک ، مرمر ، کلسیت و 3.5 درصد پوسته
کاربرد : برای آب زدایی از نفت ، کربن زدایی و سولفات زدایی از آهن و آلیاژهای آن به کار می رود . عامل آلیاژکاری آلومینیم ، سرب و روی به کار می رود . در ساخت کودهای شیمیایی استفاده می شود . یکی از اجزای اصلی صدف ، استخوان ، دندان و ساختار گیاه می باشد .

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
GR :Gravimetry
VOL:Volumetry
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=20#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

اسكانديم

اسكانديم

اسکاندیم ( Scandium ) :

نمايي از عنصر اسکانديم

اسکاندیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است که به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ، کمیاب بودن و سختی استخراج آن ، گاهی به عنوان یکی از فلزات نادر در نظر گرفته می شود . این عنصر در سال 1879 توسط Lars Nilson دانشمند سوئدی کشف گردید . در دمای معمولی به صورت ساختار هگزاگونال متبلور می شود . این عنصر در بسیاری از سنگ های عناصر کمیاب و کانی های تنگستن و اورانیم یافت می شود.

این عنصر در سال 1878 از کانیهای euxenite و gadolinite توسط نیلسون به دست آمد. از فرآوری 10 کیلوگرم کانی euxenite و ته نشینی عناصر کمیاب نیسلون توانست 2 گرم اکسید اسکاندیم عیار بالا به دست آورد.
اسکاندیم در خورشید و ستاره ها بیست وسومین عنصر از نظر فراوانی است و در پوسته زمین پنجاهمین عنصر از نظر فراوانی می باشد. این عنصر به صورت گسترده در زمین پراکنده شده است که در بیش از 800 نوع کانی وجود دارد. زمانی بریل به رنگ آبی متمایل باشد علت آن عنصر اسکاندیم می باشد . این عنصر جز اصلی تشکیل دهنده کانی کمیاب thortveitite است که این کانی در کشورهای اسکاندیناوی و ماداگاسکار وجود دارد. همچنین این عنصر به عنوان بازمانده در فرایند استخراج تنگستن به وجود می آید و به فرمهای زینوالد، ولفرامیت و ویکیت و بازیت می باشد.
بیشترین میزان اسکاندیم به دست آمده از کانی تورتویتیت است و یا از فراوری کارخانه اورانیوم تولید می شود. اسکندیم فلزی اولین بار در سال 1937 توسط سه دانشمند از الکترولیز ذوب یوتکتیکی عناصر پتاسیم و لیتیم و کلرید اسکاندیم در دمای 700 تا 800 درجه سانتی گراد به دست آمد. اسکاندیم با خلوص بالا امروزه از واکنش فلورید اسکاندیم با فلز کلسیم به دست می آید.
اسکاندیم فلزی به رنگ سفید تا نقره ای است که ممکن است زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد رنگ آن به زرد کمرنگ یا بنفش تغییر پیدا کند. این عنصر نسبتاً نرم است و شبیه ایتریم و فلزات کمیاب در پوسته زمین مثل تیتانیم و آلومینیم می باشد. این عنصر فلزی سبک وزن و دارای نقطه ذوب بالا تر آلومینیم است که برای ساخت بدنه هواپیماها نیز استفاده می شود. قیمت اکسید اسکانیدم حدود 75 دلار در گرم است.
حدود 20 گرم از اکسید اسکاندیم سالیانه در کشور آمریکا برای استفاده نور شدت بالا استفاده می شود. ایزوتوپ رادیواکتیو عنصر اسکاندیم 46 برای ردیابی در پالایشگاههای نفت و گاز استفاده می شود. از ترکیب یدید اسکاندیم و بخارجیوه برای تولید روشنایی لامپهای خیلی درخشان مثل نور خورشید استفاده می شود. که از این لامپها برای استفاده های خانگی و لامپ رنگ تلویزیون در شب استفاده می شود.
اسکانیدم فلزسمی است بنابراین برای استفاده دستی از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.

ساختار بلوري عنصر اسکانديم

اثرات اسکانديم بر سلامتي انسان
اسکانديم يکي از کمياب ترين مواد شيميايي است که در وسايل خانه مانند رنگ تلويزيون، لامپهاي فلورسانس، لامپهاي کم مصرف و شيشه ها به کار ميرود. کليه عناصر شيميايي کمياب داراي خصوصيات مشابه هستند.
اسکانديم به ندرت در طبيعت يافت ميشود و اگر هم در طبيعت پيدا شود، مقدار بسيار اندک است. اسکانديم در دو نوع کانسنگ متفاوت يافت ميشود. در حال حاضر استفاده از اسکانديم در حال گسترش است. از اسکانديم به عنوان کاتاليزور و جلادهنده شيشه استفاده ميشود.
اسکانديم در محيطهاي کاري بسيار خطرناک است. رطوبت و گاز حاصل از اسکانديم با هوا قابل تنفس است. تنفس گاز اسکانديم براي مدت زمان زياد سبب انسداد ريه ها ميشود. اگر اسکانديم در بدن انسان تجمع پيدا کند، به کبد آسيب ميرساند.

تاثيرات زيست محيطي اسکانديم
اسکانديم در محيطهاي زيادي قرار دارد، به خصوص اسکانديم در صنايع توليد نفت مورد استفاده قرار ميگيرد. اسکانديم در هنگام استفاده از وسايل خانگي نيز وارد هوا ميشود. مقدار اسکانديم به تدريج در خاک و آبهايي که از خاک عبور ميکنند، تجمع مي يابد و در نهايت باعث افزايش مقدار اسکانديم در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک ميشود.
در جانوران آبزي اسکانديم باعث آسيب به غشاي سلول ميشود. آسيب غشا سلول اثرات منفي بر سيستم عصبي دارد.

عنصر اسکانديم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اسکاندیم :
عدد اتمی: 21
جرم اتمی: 44.95591
نقطه ذوب :C°1541
نقطه جوش : C°2831
شعاع اتمی: Å 2.09
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 3
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 654
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p6d1 4s2
شعاع یونی : Å 0.745
الکترونگاتیوی: 1.36
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 2.99
گرمای فروپاشی: Kj/mol 14.1
گرمای تبخیر : Kj/mol 314.2
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000055
گرمای ویژه: J/g Ko 0.6
دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 9
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sc-44 3.92 ساعت
Sc-45 پایدار
Sc-46 83.81 روز
Sc-46m 18.72 ثانیه
Sc-47 3.34 روز
Sc-48 43.67 ساعت
Sc-49 57.3 دقیقه

اشکال دیگر :
تری اکسید اسکاندیم Sc2O3
تری هیدرید اسکاندیم ScH3 و دی هیدرید اسکاندیم ScH2
تری کلرید اسکاندیم ScCl3

منابع : کانی تورتویتیت و ویکی ، فراورده های استخراج شده از اورانیوم
کاربرد : به عنوان ردیاب شکافها ، عامل سبز شدن دانه ها و قابل استفاده در صنعت فضا

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=21#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

تيتانيم رو تو صفحات قبل خواهين ديد.

pedestrian · Sep 17, 2009

واناديم

واناديم

وانادیم ( Vanadium ) :

نمايي از عنصر واناديم

وانادیم فلزی نرم و چکش خوار به رنگ خاکستری- نقره ای است. این عنصر در سال 1830 توسط Nils Sefstr”m دانشمند سوئدی کشف گردید . وانادیم به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود ولی بطور گسترده ای در سنگهای معدنی یافت می شود.کانی های مهم شامل کارنوتیت، پاترونیت، روسکوئلیت و وانادیت می باشد.این عنصر از نظر خواص مانند کروم است. در دمای معمولی در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است.وانادیم بادرجه خلوص بالا از طریق احیاء شیمیایی تری کلرید و یا احیاء پنتا اکسید وانادیم توسط کلسیم تولید می شود.
این عنصر اولین بار توسط del Rio در سال 1801 کشف گردید.
وانادیم در داخل 65 کانی مختلف وجود دارد. و کانی های مهمی که این عنصر در آن وجود دارد شامل کارنوتیت ، روزوکولیت، وانادینیت و پاتنرونیت می باشد. وانادیم همچنین در سنگ فسفاته و نهشته های آهنی و نفت خام و کمپلکسهای آلی وجود دارد. و همچنین در شهابسنگهای کوچک نیز وجود دارد . وانادیوم خیلی خالص بسیار نرم است و واندیوم از واکنش تتراکلرید وانادیم با منیزیم و مخلوط سدیم و منیزیم حاصل می شود.
همچنین وانادیم از واکنش کلسیم و پنتا اکسید وانادیوم حاصل می شود.
وانادیم طبیعی مخلوطی از دو ایزوتوپ است. ایزوتوپ وانادیم 50 میزان 0.24% و وانادیم 51 میزان 99.76 درصد را به خود اختصاص داده است. ایزوتوپ وانادیم 50 کمی رادیواکتیو است و نیمه عمر آن 3.9 x 1017 سال است. 9 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز از این عنصر در طبیعت شناخته شده است.
وانادیم خالص فلزی سفید براق و نرم و شکل پذیر است. دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی مواد قلیایی، اسید سولفوریک، اسید هیپوکلریک و آب نمک است اما این فلز در درجه حرارت 660 درجه به راحتی اکسید می شود. ساختار این فلز مقاوم دارای شکافت نوترونی پایین و دارای کاربرد مفید در استفاده های هسته ای می باشد.
وانادیم عنصری ضد زنگ است بنابراین برای مصارف ضد زنگ به کار می رود. این عنصر به علت پایداری کاربید در ساخت فولاد به کار می رود. حدود 80 درصد از وانادیم برا ی تولید فرووانادیم کابرد دارد. ورقه های نازک واندیم برای پوشش اتصالات تیتانیم با فولاد کاربرد دارد. پنتا اکسید وانادیم در سرامیکها کاربرد دارد و همچنین این ترکیب دارای خاصیت کاتلیزور نیز می باشد. این عنصر همچنین برای ساخت آهنرباهای ابررسانا با شدت میدان مغناطیسی 175000 کاربرد دارد.
وانادیم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند و در موقع استفاده باید دقت لازم را به عمل آورد. حداکثر غلظت مجاز پنتا اکسید وانادیم 0.05 گرم است.
وانادیم انعطاف پذیر برای استفاده تجاری کاربرد دارد. فلز وانادیم با خلوص 95 درصد قیمت آن حدود 20 دلار در یک پوند است. وانادیم باخلوص 99.9 درصد 100 دلار در اونس قیمت دارد.

ساختار بلوري عنصر واناديم

اثرات واناديم برسلامتي انسان
واناديم از طريق مواد غذايي مانند، گندم سياه، سويا، روغن زيتون، روغن آفتابگردان، سيب و تخم مرغ وارد بدن انسان ميشود.
اگر مقدار واناديم دريافتي توسط انسان زياد باشد، واناديم بر بدن انسان اثرات زيادي دارد. اگر فرد از طريق هوا مقداري واناديم تنفس کند، به بيماريهايي از قبيل برونشيت و ذات الريه مبتلا ميشود.
شديدترين تاثير واناديم بر بدن انسان تحريک ششها، گلو، چشها و حفرات بيني ميشود.
ساير اثرات واناديم عبارت است از:
بيماريهاي قلبي و عروقي
تورم معده و روده
آسيب به سيستم عصبي
خونريزي کبد و کليه
خارش پوست
تب و لرز شديد و فلج
خونريزي بيني و گلودرد
ضعف
کسالت و سردرد
سرگيجه
تغيير رفتار
تاثير واناديم و خطرات ناشي از آن بر بدن انسان به حالت اکسيداسيوني واناديم بستگي دارد. عنصر شيميايي واناديم اکسيد شده و طي جوشيدن به پنتوکسيد واناديم تبديل ميشود. پنتوکسيد واناديم در مقايسه با واناديم عنصري به شدت سمي است. علائم مزمني که غبار و بخار پنتوکسيد واناديم ايجاد ميکند، شامل تحريکات شديد چشمي، پوست، مشکلات در بخشهاي فوقاني دستگاه تنفس، تورم ناي و ريه ها، آماس ريوي و سمي شدن بدن است. علائم مصرف زياده از حد واناديم، عبارت هستند از ورم ملتحمه، ورم گلو، سرفه، تنفس شديد، تشديد ضربان قلب، تغيير در ششها، برونشيت مزمن، پريدگي رنگ پوست، سبزشدن رنگ زبان و خارش پوستي.

تاثيرات زيست محيطي واناديم
واناديم در جلبکها، گياهان، بيمهرگان، ماهيها و بسياري از گونه ها يافت ميشود. در صدف دوکفه اي و خرچنگها نيز واناديم به صورت bioaccumulates وجود دارد. Bioaccumulates يعني غلظت ماده مورد نظر در بدن موجود زنده 105 تا 106 برابر بيشتر از غلظت همان ماده در آب دريا باشد.
واناديم از ترشح آنزيم بسياري از جانوران جلوگيري به عمل مي آورد. همچنين واناديم برسيتم عصبي تاثير ميگذارد. واناديم ناهنجاريهاي تنفسي، فلج را سبب شده و اثرات منفي بر کبد و کليه ها ميگذارد.
تستهاي آزمايشگاهي جانوران نشان داده است که واناديم بر دستگاه توليد مثل جانوران نر اثر گذاشته و در جنين جانوران جمع ميشود.
واناديم باعث تحريک DNA ميشود، اما عامل سرطان در جانوران نيست.

عنصر واناديم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر وانادیم :
عدد اتمی: 23
جرم اتمی: 50.9419
نقطه ذوب: C°1902
نقطه جوش : C°3409
شعاع اتمی : Å 1.92
ظرفیت: 3 ، 5
رنگ: خاکستری نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 5
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 6.74
شکل الکترونی: 1s22s2p63s23 p63d34s2
شعاع یونی: Å 0.59
الکترونگاتیوی:1.63
حالت اکسیداسیون:5,3
دانسیته: 6.11
گرمای فروپاشی: Kj/mol 20.9
گرمای تبخیر : Kj/mol 452
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.000000204
گرمای ویژه: J/g Ko 0.45
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 11
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
V-48 15.98 روز
V-49 337.0 روز
V-50 1.4 سال
V-51 پایدار
V-52 3.76 دقیقه

اشکال دیگر :
پنتا اکسید دی وانادیم V2O5 ، دی اکسید وانادیم VO2 ، تری اکسید دی وانادیم V2O3 و اکسید وانادیم VO
دی هیدرید وانادیم VH2 ، هیدرید وانادیم VH
تترا کلرید وانادیم VCl4 ، تری کلرید وانادیم VCl3 و دی کلرید وانادیم VCl2

منابع : کانیهای پاترونیت و وانادینیت
کاربرد : مخلوط آن با فلزات دیگرآلیاژهای مقاوم و پایدار تولید می کند . در ابزار ساختمانی ، موتور جت و فنر از آن استفاده می شود . از پنتا اکسید وانادیم در رنگ کردن و ماده ثبوت عکس به کار می رود . همچنین عامل کاتالیزور است .

روش شناسایی:

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

olarography
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=23#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

كروم

كروم

کروم ( Chromium ) :

نمايي از عنصر کروم

کروم عنصری فلزی سخت، براق به رنگ خاکستری- نقره ای است که بسیار جلا پذیر است. این عنصر در سال 1797 توسط Louis Vauquelin دانشمند فرانسوی کشف گردید . کروم هرگز به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود. منبع اصلی آن سنگ کرومیت است که ترکیبی از آهن ، کروم و اکسیژن است. کروم فلزی از طریق احیاء اکسید کروم توسط آلومینیم یا کربن تهیه می شود .
منبع اصلی این عنصر، کانی کرومیت است که معادن مهم این سنگ در کشورهای زیمبابوه، روسیه، نیوزلند، ترکیه، ایران، آلبانی، فنلاند، ماداگاسکار و فیلیپین وجود دارد. این فلز از واکنش اکسید کروم با آلومینیوم تولید می شود.
کروم برای سخت شدن فولاد مورد استفاده قرار می گیرد و از این عنصر برای ساخت محصولات فولاد ضد زنگ استفاده می شود که این ترکیبات کاربردهای مفیدی دارد. از این عنصر برای روکشهای سطوح سخت و برای تزئین و جلوگیری از خوردگی و زنگ زدن استفاده می شود. کروم شیشه ای شکل و به رنگ زمرد سبز و با کاربرد گسترده می باشد. کرومیت همچنین برای صنایع نسوز استفاده می شود که این شکل از کاربرد به فرم آجرهای نسوز مورد استفاده قرار می گیرد . کرومیت دارای نقطه ذوب بالا، انبساط حرارتی متوسط و ساختار بلوری پایدار می باشد که به همین دلایل در صنایع نسوز مورد استفاده قرار می گیرد.
همه ترکیبات کروم بی رنگ هستند. مهمترین کروماتها شامل کرومات سدیم و پتاسیم و دی کروماتها شامل دی کرومات پتاسیم و آلومینیم هستند. در کروماتها برای عامل اکسیده برای آنالیزهای کمی و صنایع چرم سازی هستند. از دیگر ترکیبات صنعتی کروم ، کرومات سرب است که رنگ آن زرد می باشد. از دیگرکاربردهای ترکیبات کروم در صنایع منسوجات و پارچه و صنایع هواپیما سازی و صنایع آندنیزه کردن آلومینیم است.
این عنصر و ترکیبات آن بسیار سمی هستند و در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.

ساختار بلوري عنصر کروم

اثرات کروم بر سلامتي انسان
افراد از طريق تنفس، خوردن، آشاميدن و تماسهاي پوستي کروم و ترکيبات کروم را دريافت ميکنند. ميزان کروم در هوا و آب بسيار اندک است. مقدار کروم در آب آشاميدني بسيار کم است اما ممکن است که آبهاي آلوده حاوي مقداري کروم 4 و کروم 6 باشند که جز انواع خطرناک کروم محسوب ميشوند. اغلب افراد از طريق عذا کروم 3 دريافت ميکنند. کروم 3 به طور طبيعي در سبزيجات، ميوه ها، گوشت، زرده تخم مرغ و دانه ها وجود دارد. روشهاي متنوع نگهداري و ذخيره مواد غذايي ممکن است، محتواي کرم مواد غذايي را تغيير دهد. اگر غذا در تانکهاي فولادي يا قوطي ها نگهداري شود، مقدار کروم غذا افزايش مي يابد.
کروم 3 در تغذيه انسان نقش اساسي دارد و کمبود آن موجب مشکلات قلبي، اختلال در متابوليسم و ديابت شود. اما اگر مقدار کروم 3 که انسان مصرف ميکند، از حد معمول بيشتر باشد، بر سلامت انسان اثر گذاشته و به عنوان مثال، باعث خارش پوستي ميشود.
کروم 6 براي انسان بسيار خطرناک است. به خصوص براي افرادي که در صنعت فولاد و نساجي کار ميکنند، کروم 6 خطر بيشتري دارد. افرادي که تنباکو مصرف ميکنند، بيشتر از ساير افراد در معرض خطر کروم قرار دارند.
کروم 4 اثرات متعددي بر سلامت انسان دارد. معمولاً ترکيب کروم در محصولات چرمي وجود دارد. اين ترکيب باعث آلرژي شديد در افراد ميشود، مانند خارش پوست. با تنفس کروم 4 بيني تحريک شده و خونريزي بيني اتفاق مي افتد.
ساير بيماريهايي که کروم 4 سبب ميشود، عبارت هستند از:
خارش پوستي
زخم معده
مشکلات دستگاه تنفسي
ضعيف شدن سيستم ايمني بدن
آسيبهاي کليوي و کبد
تغيير مواد ژنتيکي
سرطان ريه
مرگ
خطراتي که کروم براي سلامتي انسان ايجاد ميکند، به حالت اکسيدايوني آن بستگي دارد. فرم فلزي کروم خاصيت سمي اندکي دارد، اما کروم 6 بسيارسمي است. اثراتي که کروم 6 بر بدن انسان بر جاي ميگذارد، عبارت هستند از زخم معده، آماس پوست و حساسيتهاي پوستي. اگر کروم 6 و ترکيبات آن با تنفس وارد بدن انسان شود، سبب آسيبهاي معده به خصوص زخم معده ميگردد. علاوه بر اين، مشکلاتي در مخاط دهان، مخاط بيني، گلو و حنجره اتفاق مي افتد. برونشيت، گرفتگي تنفسي و تورم نيز از ديگر بيماريهايي است که بر اثر تنفس کروم 6 بروز ميکنند. علائم بيماريهاي حاصل از کروم 6 در دستگاه تنفسي شامل عطسه کردن، خس خس کردن، تنفسهاي کوتاه و منقطع و خارش بيني است.
با توجه به برنامه سمشناسي ملي آمريکا (NTP) و ليست مربوط به آن کروم 3 ظرفيتي و ترکيبات حاصل از آن بر روي جانوران آزمايشگاهي اثر سرطانزا ندارد. اما داده هاي حاصل از NTP درباره کروم 6 و ترکيبات حاصل از آن، شواهد زيادي را دال بر سرطانزا بودن اين عنصر شيميايي براي جانوران آزمايشگاهي نشان ميدهد. اين ترکيبات کرومات کلسيم، تري اکسيد کروم، کرومات سرب، کرومات استرونتيم و کرومات روي ميباشند. آژانس بين المللي سرطان (IARC) فلز کروم و ترکيبات کروم 3 ظرفيتي را در ليست گروه سوم (يعني گروهي از عناصر که سرطانزا نيستند) طبقه بندي کرده است.

تاثيرات زيست محيطي کروم
انواع مختلفي از کروم وجود دارد و تاثير آنها بر ارگانيسمهاي موجودات زنده متفاوت ميباشد. کروم به شکل کروم 3 و کروم 4 از طريق فرآيندهاي طبيعي و فعاليتهاي انساني وارد هوا، آب و خاک ميشود.
عمده ترين فعاليتهاي انساني که باعث افزايش غلظت کروم 3 ميشود، کارخانه هاي توليد فولاد، چرم و نساجي هستند. مهمترين فعاليتهاي انساني که سبب افزايش غلظت کروم 5 ميگردند، کارخانه هاي شيميايي، چرم و نساجي، الکتريسيته و نقاشي ميباشد. موارد کاربرد کروم 4 در صنعت است. تما اين فعاليتها باعث افزايش غلظت کروم در آب ميشود. با احتراق زغالسنگ کروم وارد هوا ميشود و از طريق زباله هاي صنعتي کروم وارد خاک ميشود.
اکثر کروم هوا ته نشين شده و به آب و خاک وارد ميشود. کرومي که در خاک قرار دارد، به شدت به ذرات خاک ميچسبد و در نتيجه وارد آبهاي زيرزميني نميشود. کرومي که در آب قرار دارد، جذب رسوبات ميشود و به صورت غير متحرک در مي آيد. فقط مقدار اندکي از کروم داخل آب حل ميشود.
اگر مصرف روزانه کروم 3 از حد معمول کمتر باشد، در ارگانيسمهاي متابوليسم کننده قند و در قلب مشکلاتي بروز ميکند. اين در حالي است که کروم 4 براي ارگانيسمها بسيار سمي است. کروم 4 سبب تغيير ژنتيکي شده و فرد دچار بيماري سرطان ميشود.
محصولات زراعي داراي مقداري کروم هستند تا ميزان کروم مورد نيلز بدن انسان از اين طريق تامين شود. اگر ميزان کروم موجود در خاک افزايش پيدا ميکند، به تبع آن غلظت کروم در محصولات زراعي نيز افزايش مي يابد. اسيدي شدن خاک بر ميزان مصرف گياهان زراعي از کروم تاثير ميگذارد. اکثر گياهان کروم 3 دريافت ميکنند. کروم 3 يکي از مهمترين اشکال کروم به حساب مي آيد، اما اگر ميزان غلظت کروم 3 از حد مجاز تجاوز کند، اثرات منفي به دنبال دارد.
عنصر شيميايي کروم توانايي تجمع در بدن ماهي ها را ندارد، اما اگر غلظت کروم، به دليل تاثير توليدات فلزي بر آبهاي سطحي افزايش يابد، ميتواند بر آبشش ماهيهايي که در نزديکي اين مناطق زندگي ميکنند، اثر گذارد.
کروم در جانوران باعث مشکلات تنفسي، پايين آمدن مقاومت بدن در برابر بيماريها، کاهش تولد، عقيمي و تشکيل تومور ميشود.

عنصر کروم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کروم :
عدد اتمی: 24
جرم اتمی:51.9961
نقطه ذوب: C°1857
نقطه جوش : C°2672
شعاع اتمی: Å 1.85
ظرفیت: 3و2
رنگ: خاکستری نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 6
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 6.766
شکل الکترونی: 1 1s22s2p63s23 p63d 54s
شعاع یونی : Å 0.52
الکترونگاتیوی:1.66
حالت اکسیداسیون:3,2,6
دانسیته: 7.19
گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.9
گرمای تبخیر : Kj/mol 344.3
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.000000129
گرمای ویژه: J/g Ko 0.45
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 13
چهارمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Cr-49 42.3 دقیقه
Cr-50 پایدار
Cr-51 27.7 روز
Cr-52 پایدار
Cr-53 پایدار
Cr-54 پایدار

اشکال دیگر :
تری اکسید دی کروم Cr2O3 ، دی اکسید کروم CrO2 و تری اکسید کروم CrO3
هیدرید کروم CrH
تری کلرید کروم CrCl3 و دی کلرید کروم CrCl2

منابع : کانی کرومیت
کاربرد : از آن برای تهیه فولاد ضد زنگ همچنین برای روکش ابزارماشین ، چاقو ، وسایل جنگی استفاده می شود و باعث رنگ سبز در زمرد مصنوعی استفاده می شود .

روش شناسایی:

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

olarography
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=24#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

منگنز

منگنز

منگنز ( Manganese ) :

نمايي از عنصر منگنز

منگنزعنصری فلزی به رنگ خاکستری متمایل به صورتی که از لحاظ شیمیایی فعال است. این عنصردر سال 1774 توسط Johann Gahn دانشمند سوئدی کشف گردید . این فلز شبیه به آهن اما سختتر و شکننده تر است.این فلز آلوتروپیهای متفاوتی با خواص مختلفی دارد. منگنز به صورت وافر در طبیعت یافت می شود.پیرولوزیت (MnO2) سنگ اصلی این فلز است. فلز منگنز به صورت تجاری از طریق احیاء سنگهای معدنی اش با آلومینیوم و برای تهیه با خلوص بالا ازطریق الکترولیز محلول سولفات منگنز تهیه می شود.

کانیهای منگنز به صورت گسترده پراکنده شده اند. ترکیبات معمول این عنصر شامل اکسیدها، سیلیکاتها و کربناتها هستند. این عنصر به صورت نودولها در کف اقیانوسها نیز کشف شده اند که این نودولها نیز جز منابع مهم منگنز هستند. این نودولها شامل 24 درصد منگنز به علاوه عناصر دیگر که میزان آنها کمتر است نیز می باشد. بیشتر معادن منگنز امروزه در کشورهای روسیه، برزیل، استرالیا، جنوب آفریقا، گابن، هندوستان می باشد. مهمترین کانیهای گروه منگنز پیرولوزیت و رودوکروزیت هستند. این فلز همچنین از واکنش اکسید منگنز با سدیم، منگنز، آلومینیوم و همینطور از روش الکترولیز تولید می شود.
این عنصر شبیه آهن است اما سختتر و شکننده تر از آهن می باشد. این فلز با واکنش پذیری بالا و با آب به آهستگی تجزیه می شود. منگنز برای آلیاژهای مهمی کاربرد دارد. در صنایع فولاد منگنز باعث نورد کردن فولاد و چکش خواری، استحکام ، دوام، مقاومت در برابر سایش و شکنندگی می شود.از ترکیب منگنز و آلومینیوم و آنتیموان و کمی مس آلیاژی با خاصیت فرومغناطیس قوی حاصل می شود. منگنز خالص دارای چهار آلوتروپی می باشد. فرم آلفا در درجه حرارت معمولی پایدار است . فرم گامای این عنصر دارای خصوصیات انعطاف پذیری بالا، نرم، راحت با چاقو بردیده می شود، و چکش خوار است.
پیرولوزیت دی اکسید منگنز برای قطب زدایی کردن پیلهای خشک به کار می رود که این ترکیب به رنگ سبز و دارای ناخالصی آهن می باشد. منگنز دارای رنگ بنفشی باشد که عمل رنگ کانی آمتیست نیز می باشد. پیرولوزیت همچنین بای تهیه عناصر کلر و اکسیژن است و در رنگهای سیاه بهکار می رود. پرمنگنات عامل اکسیداسیون قوی است و برای آنالیزهای کمی و علم پزشکی استفاده می شود. این عنصر عامل مهمی برای کاربرد ویتامین B1 می باشد.
پرتودهی منگنز و ترکیبات آن از میزان 5 mg/m3 تجاوز نمی کند بنابراین برای یک دوره باید برای یک دوره کوتاه از آن استفاده شود چون عنصر سمی است.

ساختار بلوري منگنز

اثرات منگنز بر سلامتي انسان
منگنز يک ترکيب شيميايي معمول است که در تمام قسمتهاي کره زمين يافت ميشود. منگنز سومين عنصر شيميايي از لحاظ سمي بودن ميباشد. يعني از طرفي مقدار اندک منگنز براي بقاي انسان مورد نياز است و از طرف ديگر زمانيکه غلظت منگنز از حد معمول خود تجاوز کرده و بالا ميرود، براي بدن انسان بسيارسمي است. اگر انسان مقدار منگنز مورد نياز بدن را مصرف نکند، سلامتي وي به خطر مي افتد. اما اگر مصرف منگنز بسيار زياد باشد، مشکلاتي در بدن انسان رخ ميدهد.
منگنز از طريق غذا وارد بدن انسان ميشود. غذاهايي که حاوي منگنز هستند، اسفناج، چاي و گياهان دارويي ميباشند. مواد غذايي که مقدار منگنز آنها بالا ميباشد، عبارت هستند از برنج، سويا، تخم مرغ، آجيل، روغن زيتون، لوبيا سبز و صدف. پس از مصرف غذاهاي حاوي منگنز و جذب آنها، منگنز از طريق خون به اندامهايي مانند کبد، کليه ها، پانکراس و غدد درون ريز وارد ميشود.
مهمترين تاثير منگنز بر دستگاه تنفس و مغز است. علائم مسموميت با منگنز شامل توهم، فراموشي و آسيبهاي عصبي است. همچنين منگنز باعث بيماري پارکينسون، آب آوردن ريه ها و برونشيت ميشود. اگر مردان براي مدت زمان زياد تحت تاثير منگنز قرار گيرند، ممکن است توانايي جنسي خود را از دست دهند.
سندرمي که بر اثر عملکرد منگنز در بدن انسان اتفاق مي افتد داراي علائمي مانند شيزوفرني، کسالت، ضعف عضلات، سردرد و کم خوابي است.
بر اثر کمبود منگنز در بدن انسان بيماريهاي زير بروز ميکند:
چاقي
عدم تحمل گلوکز
خونمردگي
مشکلات پوستي
پايين آمدن کلسترول بدن
ناهنجاريهاي اسکلتي
کاهش تولد
تغيير رنگ مو
علائم عصبي
با تنفس طولاني مدت غبار يا بخار منگنز مسموميت مزمن منگنز رخ ميدهد. اولين قسمت بدن که آسيب ميبيند، سيستم عصبي مرکزي است و ممکن به طور موقت دچار ناتواني شود. علائم اين مسموميت عبارت هستند از ضعف، احساس خواب آلودگي، احساس کسالت، مشکلات روحي، اسپاسم پاها، گرفتگي عضلات پا و فلج. در کارگراني که با ترکيبات، غبار و بخار منگنز کار ميکنند، عوارضي مانند ذات الريه و عفونت دستگاه تنفسي مشاهده ميشود. ترکيبات منگنز ممکن است سبب ايجاد تومور در بدن انسان شوند، اما تحقيقات آزمايشگاهي نتيجه اي مبهم را به دنبال داشته و هنوز اين اثر منگنز به درستي تاييد نشده است.

تاثيرات زيست محيطي منگنز
منگنز در طبيعت به صورت جامد در خاک و به صورت ذرات ريز در آب وجود دارد. ذرات منگنز در هوا به صورت غبار است. غبار منگنز طي چند روز و به آهستگي در سطح زمين ته نشين ميشود.
فعاليتهاي انساني مانند فعاليتهاي صنعتي و استفاده از سوختهاي فسيلي سبب افزايش غلظت منگنز در هوا ميشود. منگنز حاصل از فعاليتهاي انساني ميتواند وارد آبهاي سطحي، آبهاي زيرزميني و فاضلاب شود. از طريق آفت کشهاي منگنزکه در کشاورزي مورد استفاده قرار ميگيرند، مقداري منگنز وارد خاک ميشود.
منگنز در بدن جانوران از اهميت زيادي برخوردار است زيرا بيش از 36 آنزيمي که براي متابوليسم کربوهيدراتها، پروتئين و چربي در بدن جانوران به کار ميرود، به منگنز نياز دارند. در جانوراني که به اندازه کافي منگنز دريافت ميکنند، رشد، تشکيل استخوان و توليد مثل به خوبي انجام ميشود.
مقدار بسيار اندک منگنز (در صورتي که از مقدار مجاز مورد نياز براي جانوران افزايش يابد)، در برخي از جانوران کشنده است. منگنز در جانوران، مشکلات ريوي، کبدي و عضلاني، کاهش در فشار خون سبب ميشود و به مغز و جنين جانور آسيب ميرساند.
بر اثر جذب منگنز از طريق پوست، مشکل تعادل و رعشه در بدن جانور اتفاق مي افتد. تحقيقاتي که بر روي جانوران آزمايشگاهي انجام شده نشان ميدهد، که مسموميت شديد منگنز ميتواند باعث تشکيل تومور در جانوران شود.
يونهاي منگنز پس از اينکه از خاک جذب گياه ميشوند، به برگهاي گياه منتقل ميشوند. مقدار کمي از منگنز ميتواند به مکانيسم گياه لطمه وارد سازد. منگنز در بدن گياه باعث تجزيه آب به دو عنصر هيدروژن و اکسيژن ميشود و همين مسئله به گياه آسيب ميرساند.
منگنز دو نوع اثر در گياهان دارد. هم کمبود منگنز براي گياه ضرر دارد و هم مقدار زياد آن سبب مسموميت گياه ميشود. با پايين آمدن pH خاک مقدار منگنز گياه کاهش مي يابد.
مقدار زياد و سمي منگنز در گياهان، باعث تخريب ديواره هاي سلولي شده، پژمردگي برگها و ايجاد لکه هاي قهوه اي در برگ را باعث ميشود. کمبود منگنز نيز اين اثرات را به دنبال دارد. در واقع مقدار منگنز مورد نياز گياه، مقدار حدواسطي است که بين کمبود منگنز و حالت سمي براي گياه در نظر گرفته ميشود.

عنصر منگنز در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر منگنز :
عدد اتمی: 25
جرم اتمی:54.938049
نقطه ذوب: C°1244
نقطه جوش : C°1962
شعاع اتمی : Å 1.79
ظرفیت:2و4و3و6و7
رنگ: خاکستری مایل به صورتی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:7
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 4.435
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 54s
شعاع یونی : Å 0.46
الکترونگاتیوی:1.55
حالت اکسیداسیون: 2و3و4و6و7
دانسیته: 7.43
گرمای فروپاشی: Kj/mol 12.05
گرمای تبخیر : Kj/mol 226
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000016
گرمای ویژه: J/g Ko 0.48
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 13
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Mn-52 5.59 روز
Mn-52m 21.1 دقیقه
Mn-53 3700000.0 سال
Mn-54 312.2 روز
Mn-55 پایدار
Mn-56 2.57 ساعت
Mn-57 1.45 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید منگنز MnO ، تترا اکسید تری منگنز Mn3O4 ، تری اکسید دی منگنز Mn2O3 ، دی اکسید منگنز MnO2 و هپتا اکسید دی منگنز Mn2O7
دی کلرید منگنز MnCl2

منابع : کانیهای پیرولوسیت و پسیلوملان و رودوکروزیت
کاربرد : برای تهیه لوازم فولادی ، باتریها ، ریل راه آهن ، محور چرخها و سرامیک سازی به کار می رود .

روش شناسایی:

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

olarography
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=25#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

آهن

آهن

آهن ( Iron ) :

نمايي از عنصر آهن

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 بلوري عنصر آهن

اثرات آهن بر سلامتي انسان
آهن در کليه مواد غذايي مانند گوشت، سيب زميني و سبزيجات وجود دارد. بدن انسان آهن موجود در فرآورده هاي جاوراني را سريعتر از آهن موجود در فرآورده هاي گياهي جذب ميکند. آهن مهمترين بخش تشکيل دهنده هموگلوبين است و عامل رنگ قرمز خون و منتقل کننده اکسيژن در کل بدن انسان ميباشد.
اگر آهن با بافتهاي بدن برخورد کند يا در آنها باقي بماند، باعث ورم ملتحمه، مشکلاتي در مشيميه و آماس شبکيه ميشود. اگر مقدار بيش از حد مجاز غبار يا بخار اکسيد آهن تنفس شود، مشکلات معده و ريوي خوش خيم را به نام siderosis سبب ميشود. اين بيماري با استفاده از اشعه ايکس قابل تشخيص ميباشد. اختلالات فيزيکي خاصي همراه با بيماري siderosis پيش نمي آيد. تنفس مقدار فراواني اکسيد آهن (به خصوص کارگراني که در چنين محيط هايي کار ميکنند) خطر ابتلا به سرطان ريه را افزايش ميدهد.
مقدار اندکي آهن در 50 درصد جانوراني که در معرض اين عنصر شيميايي قرار گرفته اند، سبب مرگ شده است. معمولاً اين مقدار در حدود ميلي گرم يا از ماده در هر کيلوگرم از وزن جانور ميباشد.

تاثيرات زيست محيطي آهن
آهن 3 آرسنيت و پنتاهيدرات ممکن است براي محيط زيست خطرناک باشند. به همين دليل بايد توجه خاصي به گياهان، هوا و آب شود. به طور کلي بايد از ورود مواد شيميايي به محيط زيست جلوگيري به عمل آورد، زيرا اکثر مواد شيميايي براي مدت زمان طولاني در طبيعت باق مي مانند و از خود مقاومت نشان ميدهند.

عنصر آهن در طبيعت

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

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

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

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

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
VOL:Volumetry
ENAA:Etra-Thermo Neutron Activation Method
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=26#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

كبالت

كبالت

کبالت ( Cobalt ) :

نمايي از عنصر کبالت

کبالت عنصر فلزی سخت ، براق و شکننده به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصردر سال1737 توسط دانشمند سوئدی George Brandt کشف گردید . این عنصراز لحاظ خواص فیزیکی شبیه به نیکل و آهن می باشد ازنظر شیمیایی عنصری فعال است. این عنصر به ندرت به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت می شود. اما غالباً به صورت فلز درخشان یافت می شود. این عنصر یکی از اجزاء سازنده سنگهای معدنی کبالتیت و سایر کانی های دیگر می باشد . فلز کبالت خالص از طریق احیاء ترکیباتش توسط آلومینیم ، کربن یا هیدروژن بدست می آید.

کبالت در کانیهای کبالتیت، اسمالتیت و اریتریت و اکثر نهشته های آهن، مس، سرب، نقره و نیکل وجود دارد. این عنصر همچنین در شهابسنگها وجود دارد. معادن مهم این کانی در کشورهای زئیر، مراکش و کانادا نیز وجود دارد. انجمن زمین شناسی آمریکا خبر از نهشته های غنی از کبالت در شمال مرکزی اقیانوس آرام در اعماق کم وجود دارد.
کبالت عنصری ترد و شکننده، فلز سخت، ظاهر آن شبیه نیکل و آهن می باشد. نفوذپذیری کبالت دوسوم آهن می باشد. کبالت مخلوطی از دو آلوتروپی با رنج وسیع حرارتی می باشد.
ترکیب کبالت با آهن و نیکل آلیاژی را به نام آلنیکو می سازد که می سازد که ترکیبی با خاصیت مغناطیسی قوی و جهت استفاده های مهم کاربرد دارد. استلینها که آلیاژهای سخت جهت ساختن موتورهای پیستونی هستند شامل کبالت، کروم و تنگستن می باشند. و از این آلیاژ برای مصارف کارهای سنگین و لوازم و تجهیزات برشی حرارت بالاو برای قالبگیری استفاده می شود. کبالت همچنین در فولاد های مغناطیسی ، فولاد ضدزنگ و آلیاژهایی که در توربینهای جتها و ژنراتورهای توربینهای گازی مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز همچنین برای آبکاری الکتریکی استفاده می شود زیرا دارای سختی بالا و مقاوم در برابر اکسید شدن می باشد.
پرتودهی کبالت حدود 0.05 mg/m3 است که به همین علت استفاده از آن باید محدود باشد.
کبالت 60 ایزوتوپ مصنوعی کبالت می باشد که منبع مهم آن اشعه گاما می باشد و که برای کاربردهای رادیوتروپی و ردیابی دارد.
قیمت کبالت 60 در حدود 1 تا 10 دلار است.
نمکهای کبالت برای تولیدات الماس و سرامیکهای با رنگ آبی ثابت ، شیشه ها، سفال، کاشی ها و مینا کاری استفاده می شود. اجزای اصلی کبالت که باعث رنگ آبی می شوند عبارتند از Sevre , Thenard . محلول کلرید کبالت برای جوهر سمپاتیک مورد استفاده می گیرد. معمولاً کبالت به صورت کلرید، نیترات، استات یا نیترات مورد استفاده قرار می گیرد که این ترکیبات برای جاندارانی که کمبود مینرالهای کبالت را دارند استفاده می شود.

ساختا بلوري عنصر کبالت

اثرات کبالت بر سلامتي انسان
از آنجايي که کبالت به طور گسترده در محيطهاي مختلف وجود دارد، با تنفس هوا، آشاميدن آب و خوردن غذاهايي که حاوي کبالت هستند، مقداري کبالت وارد بدن انسان ميشود. تماس پوست با خاک يا آب داراي کبالت نيز راه ديگر ورود کبالت به بدن انسان ميباشد.
کبالت هميشه به آساني در دسترس نميباشد، اما برخي اوقات ذرات کبالت به خاک يا ذرات رسوبي متصل نميشوند وممکن است که گياهان و جانوران مقدار زيادي کبالت دريافت کنند، و به همين ترتيب مقدار زيادي کبالت در بدن آنها ذخيره شود.
کبالت براي بدن انسان اهميت زيادي دارد، زيرا بخشي از ويتامين B12 را تشکيل ميدهد. براي برطرف کردن عارضه کم خوني در زنان باردار از کبالت استفاده ميشود، زيرا کبالت توليد سلولهاي خوني را تحريک ميکند.
مقدار زياد کبالت براي بدن انسان مضر است. اگر مقدار کبالت در هواي تنفسي از حد مجاز بيشتر باشد، بر اثر تنفس کبالت مشکلات تنفسي مانند آسم و ذات الريه ايجاد ميشود. اين مسئله اغلب در افرادي که در محيط کارشان مقدار زيادي کبالت وجود دارد، ديده ميشود.
در صورتيکه گياهان در خاک آلوده به کبالت رشد کنند، ذرات بسيارريز کبالت در اندامهايي از بدن گياه که مورد استفاده انسان است، مانند ميوه ها و دانه هاي گياه تجمع پيدا ميکند. خاکهايي که در نزديکي معادن قرار دارند، داراي مقدار زيادي کبالت ميباشند، بنابراين مصرف چنين گياهاني توسط انسان سبب بروز آسيبهاي فراواني ميشود.
اثرات مصرف غلظت بالاي کبالت عبارت هستند از:
استفراغ و تهوع
مشکلات بينايي
مشکلات قلبي
آسيب به تيروئيد
اشکال ديگري از کبالت که باعث بيماري ميشوند، ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت هستند. ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت سبب نازايي، ريزش مو، تهوع، خونريزي، کما و حتي مرگ ميشوند. گاهي اوقات پرتوهاي حاصل از ايزوتوپهاي کبالت براي بيماران سرطاني و براي از بين بردن تومور استفاده ميشود. اين بيماران بر اثر استفاده از ايزوتوپهاي کبالت عوارضي از قبيل ريزش مو، اسهال و تهوع را تجربه ميکنند.
غبار کبالت باعث بيماريهاي شبيه آسم شده و علائمي مانند سرفه، کوتاه و انقطاع تنفس و تنگي نفس را از خود نشان ميدهند. اين علائم به تدريج در فرد افزايش مي يابد و مشکلات ديگري مانند بيماريهاي ريوي، تصلب شرايين، ناتواني دائمي و مرگ را سبب ميشود. اگر فردي در معرض کبالت قرار گيرد، دچار کاهش وزن، آماس پوست و حساسيت بالاي دستگاه تنفس ميشود. مصرف مقدار اندک عنصر شيميايي کبالت که در جانوران آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته شده، باعث مرگ 50 درصد جمعيت جانوري ميشود. اين مقدار در حدود ميلي گرم يا گرم ماده در هر کيلوگرم از وزن جانور ميباشد.
آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC)، کبالت و ترکيبات آن را در گروه 2B طبقه بندي کرده است. اين بدان معناست که عناصري که در گروه 2B قرار ميگيرند، عناصري هستند که ممکن است براي انسان سرطانزا باشند.

تاثيرات زيست محيطي کبالت
کبالت عنصري طبيعي است که در هوا، آب، خاک، سنگها، گياهان و جانوران وجود دارد. همچنين کبالت ميتواند از طريق وزش باد در سطح زمين، وارد هوا يا آب شود، يا از طريق هرزآبهاي شهري که از سنگها و خاکهاي حاوي کبالت عبور ميکنند، وارد آبهاي سطحي شود.
فعاليتهاي انساني مانند احتراق زغالسنگ، معدنکاري، فرآوري کانسنگهاي حاوي کبالت و توليد و استفاده از موادشيميايي داراي کبالت باعث ورود مقداري از اين عنصر شيميايي به اتمسفر ميشود.
ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت به طور طبيعي وجود ندارند، اما بر اثر عمليات هسته اي که در کارخانه هاي انرژي اتمي انجام ميشود، توليد و تشکيل ميگردند. از آنجاييکه ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت نيمه عمر نسبتاً کوتاهي دارند، خطرناک نميباشند.
زمانيکه کبالت وارد محيط ميشود، بلافاصله از بين نميرود. کبالت ميتواند با ساير ذرات واکنش دهد يا جذب ساير ذرات شود. اين ذرات عبارت هستند از ذرات خاک يا رسوبات آبي. فقط زماني که شرايط محيط اسيدي باشد، کبالت ميتواند متحرک باشد. البته در نهايت قسمت اعظم کبالت وارد رسوبات و خاک ميشود.
گياهاني که در خاکهاي با مقدار کم کبالت رشد ميکنند، از کمبود کبالت رنج ميبرند و به تبع آن جانوراني که از چنين گياهاني تغذيه ميکنند، نيز دچار کمبود کبالت ميشوند.
از طرفي، خاکهايي که در نزديکي معادن کبالت قرار دارند، داراي مقدار زيادي کبالت ميباشند، بنابراين جانوراني که از گياهان چنين مناطقي تغذيه ميکنند، دچار بيماري ميشوند. کبالت در بافتهاي گياهي و در بدن جانوراني که از اين گياهان تغذيه ميکنند، تجمع مي يابد. اما کبالت وارد زنجيره غذايي نميشود. به همين دليل، ميوه ها، سبزيجات، ماهي ها و ساير جانوراني را که مصرف ميکنيم، فاقد مقدار زياد کبالت هستند.

عنصر کبالت در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کبالت :
عدد اتمی: 27
جرم اتمی:58.9332
نقطه ذوب : C°1495
نقطه جوش : C°2870
شعاع اتمی : Å 1.67
ظرفیت:2و3
رنگ: سفید – نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:9
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 7.89
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 74s
شعاع یونی : Å 0.745
الکترونگاتیوی:1.88
حالت اکسیداسیون:2و3
دانسیته: 8.9
گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.19
گرمای تبخیر : Kj/mol 376.5
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000581
گرمای ویژه: J/g Ko 0.42
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 15
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Co-56 77.3 روز
Co-57 271.8 روز
Co-58 70.9 روز
Co-58m 9.1 ساعت
Co-59 پایدار
Co-60 5.3 سال
Co-60m 10.5 دقیقه
Co-61 1.7 ساعت

اشکال دیگر :
اکسید کبالت CoO و تترا اکسید تری کبالت Co3O4
دی کلرید کبالت CoCl2

منابع : کانی کبالتیت
کاربرد : برای تهیه آلیاژها ی سخت به کار می رود همچنین تهیه آهن ربای مغناطیسی و سرامیک و شیشه و تولید خاصیت مغناطیسی در سنگهای معدنی مورد استفاده قرار می گیرد .
در علم پزشکی برای درمان سرطان استفاده می شود .

روش شناسایی:

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

olarography
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=27#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

نيكل رو در صفحات قبل خواهيد ديد. از قسمت جستجو استفاده كنيد.

pedestrian · Sep 17, 2009

مس

مس

مس ( Copper ) :

نمايي از عنصر مس

مس عنصری جامد ، غیر قابل احتراق و به صورت خالص در طبیعت وجود دارد . مس معمولاً در کانی هایی مانند آزوریت ، مالکالیت ، بورنیت و کالکوپریت وجود دارد .
مس عنصی سودمند و مفید از لحاظ تجاری محسوب می شود . ترکیبات مس به رنگ سبز – آبی است . اولین عنصر شناخته شده است و دارای دو ایزوتوپ است .

عنصر مس از 11000 سال پیش وجود داشته است. کشور قبرس کشوری است که نام مس از آن گرفته شده است. روشهای استحصال و فرآوری مس نسبتاً آسان است و در حدود 7000 سال پیش مردم به روشهای استخراج مس پی بردند و مس را اکتشاف می کردند.
مس خالص به رنگ مایل به قرمز است و دارای جلای فلزی است. این عنصر چکش خوار با قابلیت مفتول شدن، رسانای خوب جریان الکتریسته و برق است . دومین عنصر رسانا بعد از نقره می باشد که از نقره به علت گرانی در سیمها استفاده نمی کنند.
نهشته ها و معادن مهم مس در کشورهای آمریکا، شیلی، زامبیا، زئیر، پرو و کانادا وجود دارد. ترکیبات مهم مس شامل سولفیدها، اکسیدها و کربناتها است. مس از روشهای ذوب کردن و لیچینگ و الکترولیز تولید می شود.
مس در صنایع زیادی کاربرد دارد. مس در صنایع ساخت آلیاژهای آهن برنز و برنج نقش مهمی دارد. تمام سکه های ساخته شده در کشور آمریکا از آلیاژهای مس هستند و فلز اسلحه های جنگی نیز مسی است. مس کاربرد زیادی در سموم کشاورزی وهای جلبک دار کاربرد دارد. ترکیبات مس مثل محصول فهلینگ کاربردهای وسیعی در تستهای آنالیزهای شیمیایی برای شکر دارد. مس با خلوص خیلی بالا در امر تجارت مورد استفاده قرار می گیرد.
به علت اینکه این عنصر در برابر هوا و رطوبت و آب مقاوم است از این عنصر در تهیه سکه ها استفاده می شود.
برنز اولین آلیاژ مس است که اختراع شد که این ترکیب مخلوطی از مس و 25 درصد قلع است. در قدیم مردم از برنز برای ابزار و آلات جنگی و صندوقهای فلزی و گیاهان آرایشی استفاده می شود.
برنج ترکیبی از مس و بین 5 تا 45 درصد روی است که از این آلیاژ از 2500 سال پیش استفاده می شده است. اولین بار ورمی ها از برنج برای ساخت سکه و ظروف مسی مثل و کتری استفاده می کردند. امروزه از برنج برای ابزار و الات موسیقی ، ساخت پیچ و دیگر تجهیزات مقاوم در برابر پوسیدگی استفاده می شود.

ساختا بلوري عنصر مس

اثرات مس بر روی سلامتی
مس يکي از عناصر رايج در طبيعت است که بر اثر پديده هاي طبيعي در محيط زيست به مقدار فراوان يافت ميشود. انسان از مس بسيار استفاده ميکند. به عنوان مثال، از مس در صنعت و کشارزي استفاده ميشود. توليد مس طي دهه هاي اخير صورت گرفته و کيفيت مس در حال حاضر در مقايسه با گذشته بهبود يافته است.
مس در انواع مختلف غذاها، آب آشاميدني و هوا وجود دارد. به همين دليل روزانه ما مقدار قابل توجهي مس از طريق خوردن، آشاميدن و نفس کشيدن دريافت ميکنيم. جذب مس براي بدن انسان حياتي است. زيرا مس جز عناصر کميابي که بدن انسان به آن نياز دارد. اگرچه بدن انسان ميتواند مقدار زياد مس را تحمل کند، اما مقدار زياد آن براي سلامت انسان ضرر دارد.
بسياري از ترکيبات مس در رسوبات يا ذرات خاک ته نشين شده يا به اين ذرات ميچسبند. ترکيبات قابل حل مس ممکن است براي سلامت انسان مضر باشند. معمولاً پس از فعاليتهاي کشاورزي ترکيبات محلول در آب مس، در محيط آزاد می شوند.
مقدار مس موجو در هوا بسيار کم است، بنابراين تنفس مس خيلي ناچيز است. اما افرادي که در نزديکي مناطقي که به ذوب و فرآوري مس ميپردازند، زندگي ميکنند، ممکن است مقدار بيشتري مس در مقايسه با افراد عادي دريافت و استنشاق نمايند.
در لوله کشي برخي از منازل از لوله هاي مسي استفاده ميشود. افرادي که در چنين خانه هايي زندگي ميکنند، نيز مقدار مس بيشتري در مقايسه با افراد عادي مصرف ميکنند. زيرا ممکن لوله ها با گذشت زمان پوسيده شوند و مقداري از مس وارد آب آشاميدني شود.
معمولا ما انسانها در معرض مس قرار داریم. در محیط کار، انتشارمس منجر به ایجاد عوارض آنفولانزا مانندی می شود که به نام تب فلز شناخته می شود. این عوارض بعد از دو روز ار بین می رود و در اثرحساسیت بیش از اندازه ایجاد می شود.
قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مس، باعث آبریزش بینی، دهان و چشم، سردرد، دل درد، سرگیجه و اسهال و استفراغ می شود. جذب مقدار زیادی مس باعث آسیب کبد و کلیه و حتی مرگ می شود. اما سرطان زایی مس هنوز اثبات نشده است.
در بسیاری از مقالات علمی، رابطه میان قرار گرفتن در معرض غلظت بالای مس برای مدت طولانی و کاهش هوش در نوجوانان مشخص شده است. ارتباط آن با ایحاد سرطان در انسان مورد بررسی است.
قرار گرفتن در معرض دود و غبارمس هم موجب تب بخارفلزمی شود و که این بیماری در غشای مخاطی بینی را تغییر داده و تضعیف می کند. در بیماری ویلسون، سمیت مس باعث سیروز هپاتیتی، آسیب مغز، بیماریهای کلیوی و رسوبگذاری مس در قرنیه می شود.

اثرات زیست محیطی مس
تولید جهانی مس هنوز هم بالاست. این بدان معناست که میزان مس موجود در محیط زیست روبه روز کمتر می شود. به علت انتشار آبهای آلوده به مس، درکناره رودخانه ها گل و لای آلوده به مس نهشته می شود. مس، در اثر احتراق سوختهای فسیلی وارد هوا می شود. این مس، قبل از این که به واسطه بارش باران ته نشست کند ، مدتی طولانی در هوا باقی می ماند. بنابراین میزان آن در خاک کاهش می یابد. در نتیجه بعد از ته نشست مس موجود در هوا، خاک حاوی مقدار زیادی مس خواهد بود.
مس هم از طریق منابع طبیعی و هم در اثرفعالیتهای بشری، در محیط پراکنده می شود. از جمله منابع طبیعی آن، گرد و غبار حاصل از باد، گیاهان فاسد شده، آتش سوزی جنگلها و قطرات دریا می باشد. تنها تعداد اندکی از فعالیتهای بشری که باعث انتشار مس می شوند، نامگذاری شده اند. عوامل دیگر انتشار مس، فالیتهای معدنی، تولید فلز، تولید چوب و تولید کودهای فسفاته است.
چون مس هم به صورت طبیعی و هم در اثر فعالیتهای بشری در محیط انتشار می یابد، در طبیعت بسیار پراکنده است. مس عموما در نزدیکی معدنها ،مکانهای صنعتی و محل دفع زباله ها یافت می شود.
هنگامی که مس در خاک نباشد، به مواد آلی و کانیها متصل می شود. در نتیجه بعد از انتشار خیلی از محل دور نمی شود و به سختی وارد آب زیرزمینی می شود. در آب سطحی، مس می تواند به صورت معلق روی ذرات گل و لای یا به صورت یون آزاد، مسافتی طولانی را طی کند.
مس در محیط زیست تجزیه نمی شود و به همین علت وقتی در خاک باشد ،در گیاهان و جانوران تجمع می یابد. در خاکهای غنی از مس تعداد محدودی از گیاهان شانس بقا دارند. به همین علت است که در نزدیکی کارخانجات مس، پوشش گیاهی زیادی وجود ندارد. به خاطر اثرات مس بر گیاهان، بسته به اسیدیته خاک و میزان مواد آلی، این عنصر تهدیدی جدی برای مزارع محسوب می شود. با وجود این هنوز هم کودهای مس دار مورد استفاده قرار می گیرد.
مس می تواند فعالیت های خاک را مختل کند زیرا روی فعالیت میکروارگانیسمها و کرمهای خاکی اثرات منفی دارد. به خاطر وجود مس، تجزیه مواد آلی به شدت کند می شود.
هنگامی که مزارع با مس آلوده شوند، جانوران غلظت بالاتری از مس را جذب می کنند که به سلامت آنها آسیب می رساند. معمولا گوسفندها از سمیت مس، بیشترین صدمه را می بینند زیرا در گوسفندها، اثرات مس در غلظت های بسیار پایین هم نمود می یابد.

عنصر مس در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مس :
عدد اتمی: 29
جرم اتمی:63.546
نقطه ذوب : C°1084
نقطه جوش : C°2567
شعاع اتمی : Å 1.57
ظرفیت: 2و1
رنگ: سبز – آبی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 11
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.726
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 94s
شعاع یونی : Å 0.73
الکترونگاتیوی:1.9
حالت اکسیداسیون:2و1
دانسیته: 8.96
گرمای فروپاشی : Kj/mol 13.05
گرمای تبخیر : Kj/mol 300.3
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000168
گرمای ویژه: J/g Ko 0.38
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Cu-61 3.4 ساعت
Cu-62 9.7 دقیقه
Cu-63 پایدار
Cu-64 12.7 ساعت
Cu-65 پایدار
Cu-67 2.6 روز

اشکال دیگر :
هیدرید مس CuH
دی اکسید مس Cu2O و اکسید مس CuO
دی کلرید مس CuCl2 و کلرید مس CuCl

منابع : سنگ مس ، کانی کولین ، کانی کالکوسیت و کانی پریت
کاربرد : اغلب در رساناهای الکتریکی استفاده می شود و در آلیاژ کاری ، جواهر سازی ، مجسمه های برنزی و تهیه سکه نیز استفاده می شود . همچنین در ساخت رشته سیم الکتریکی و لوله کشی ساختمان نیز بکار می رود .

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL

olarography
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=29#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

روي

روي

روی ( Zinc ) :

نمايي از عنصر روي

روی عنصر فلزی براق به رنگ سفید مایل به آبی است. در دماهای معمولی به حالت شکننده و کریستالی است اما در دمای بین C°150-110 خاصیت چکش خواری و تورق دارد . این عنصر در سال توسط دانشمند کشف گردید . منابع اصلی آن معدن سولفید ، زینکبلند یا اسفالریت زینکیت (اکسید روی)، کالامین (سیلیکات روی) و اسمیت سونیت (کربنات روی) می باشند . سنگ سولفیدی تا تبدیل شدن به اکسید برشته می شود سپس با زغال تا دمای C°1200 حرارت داده می شود . تبخیر وسپس خارج از محفظه واکنش متراکم شده و در قالب هایی که اسپلتر نامیده می شود قالب گیری می شود.

روی از سالها قبل شناخته شده بود از روی و ترکیبات روس برای ساخت آلیاژ برنج استفاده می شود. آلیاژهای روی که شامل 87 درصد روی هستنداز سالهای خیلی پیش در ترانسیلوانیا شناخته شده هستند. این عنصر از 13 قرن پیش توسط هندی ها از واکنش بین کالامین و یک ترکیب الی تولید شد. این فلز دوباره توسط اروپاییان در سال 1746 کشف و تولید شد .
روش استخراج روی از سوختن و اکسید شدن سنگ معدن روی و واکنش اکسید روی با زغال یا کربن توسط تقطیر فلز حاصل می شود.
روی در طبیعت دارای 5 ایزوتوپ پایدار است. 16 عدد ایزوتوپ ناپایدار نیز برای روی شناخته شده است.
این عنصر خاصیت نیمه رسانای دارد و در هوا با شعله قرمز خیلی داغ می سوزد و براهای سفید سمی از آن ساطع می شود. خاصیت قالب پذیری این عنصر بالا است . نه فلز روی نه زیرکونیم هیچ کدام خاصیت آهنربایی ندارند. اما این ترکیب ZrZn2 در دمای زیر 350 درجه کلوین خاصیت آهنربایی دارد.
این فلز دارای آلیاژهای زیادی می باشد که شامل برنج، نقره نیکلی، برنز تجارتی، لحیم قلع، آلومینیوم لحیم شده است.
روی با کیفیت بالا برای تولید قالب استفاده می شود که از این قالب گیری برای کاربردهای اتومبیل سازی و صنایع الکتریکی و سخت افزاها مورد استفاده قرار می گیرد. یک آلیاژ روی که به نام پرزتال نامیده می شود شامل 78 درصد روی و 22 درصد آلومینیوم است که بیشتر برای صتایع فولاد و پلاستیکهای قالب گیری استفاده می شود. از این آلیاژ همچنین برای قالب گیری سرامیک و سیمان مورد استفاده قرار می گیرد.
روی همچنین برای آبکاری دادن فلزاتی مثل آهن برا ی جلوگیری از خوردگی استفاده می شود. اکسید روی عنصر مفید و دنیای مدرن است. که به طور گسترده ای برا ی صنایع و ساخت رنگها، تولیدات لاستیک، وسایل آرایشی و صنایع داروسازی، پوشش کف، پلاستیک ، چاپ پارچه، صابون سازی، ذخیره باتری ها، منسوجات، تجهیزات الکتریکی و دیگر تولیدات کاربرد دارد. لیتوفون ترکیبی از سولفید روی و سولفات باریم است که برای تولید مواد و رنگدانه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
سولفید روی در ساختان صفحات روشن و تابناک، صفحات اشعه ایکس و تلویزیون و نورهای فلورسانس مورد استفاده قرار می گیرد. از ترکیبات کلر و کرومات روی برای ترکیبات مهم استفاده می شود. روی عنصر حیاتی برای رشد و نمو جانوران و گیاهان است.
روی به تنهایی و به خودی خود سمی نیست اما وقتی که با اکسیژن هوا ترکیب می شود به ماده سمی تبدیل می شود که تنفس را دچار مشکل می کند که در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آرود. غلظت اکسید روی در موقع کار در آزمایشگا ه اگر تهویه لازم نداشته باشد برای از 5 mg/m3 تجاوز نکند.
قیمت روی در ژانویه سال 1990 حدود 0.7 دلار در یک پوند بوده است.

ساختا بلوري عنصر روي

اثرات روی بر روی سلامتی
روی ماده ای بسیار فراوان و طبیعی است. بسیاری از غذاها، مقدار مشخصی روی دارند. آب آشامیدنی هم حاوی مقدار معینی روی است و وقتی در تانکهای فلزی ذخیره می شود، مقدار آن بیشتر می شود. منابع صنعتی یا محل زباله های سمی هم باعث ورود مقداری روی به آب آشامیدنی می شود و ممکن است به سطحی برسد که باعث بیماری می شود.
روی یکی از عناصر کمیاب است که برای سلامتی انسان حیاتی است. وقتی مقدار روی در بدن انسان کم باشد، باعث بی اشتهایی، کاهش حس چشایی و بویایی ، دیر التیام یافتن زخمها و ناراحتیهای پوستی می شود. کمبود روی حتی می تواند باعث نقصهای مادرزادی شود.
اگرچه انسان می تواند مقادیر نسبتا زیاد روی را تحمل کند، اما مقادیر بسیار زیاد روی باعث بیماریهایی مانند دل درد، تحریک پوست، استفراغ، حالت تهوع و کم خونی می شود. بالا بودن بیش از اندازه روی، به لوزالمعده آسیب می رساند و متابولیسم پروتئین ها را مختل کرده و باعث تصلب شراین می شود. قرار گرفتن در معرض کلرید روی برای مدتی طولانی سبب اختلالات تنفسی می شود. در محیط کار، انتشار روی سبب ایجاد عوارض آنفولانزا مانندی می شود که به نام تب فلز شناخته می شود. این وضعیت بعد از دو روز از بین می رود و در اثر حساسیت بیش از اندازه ایجاد می شود.
روی برای جنین و نوزادان خطرناک است. وقتی مادر مقدار روی زیادی مصرف کند، جنین یا نوزاد از طریق خون و یا شیر مادر تحت تاثیر روی قرار می گیرد.

اثرات روی بر روی محیط زیست
روی به طور طبیعی در هوا، آب و خاک وجود دارد اما گاهی اوقات غلظت روی در اثر فعالیتهای بشری، به طور غیرعادی زیاد می شود. قسمت عمده افزایش روی در اثر فعالیتهای صنعتی مانند معدنکاری، احتراق ذغالسنگ و فرآوری فولاد است.
تولی جهانی روی هنوز هم بالاست. تولید جهانی مس هنوز هم بالاست. این بدان معناست که میزان مس موجود در محیط زیست روبه روز کمتر می شود.
آب به علت بالا بودن مقدار روی در فاضلاب کارخانجات صنعتی، آلوده می شود. این فاضلاب، تصفیه نمی شود در نتیجه درساحل رودخانه ها گل و لای آلوده به روی نهشته می شود. مقدار روی در آبهای اسیدی هم بالاست.
وقتی ماهیها در آبهای آلوده به روی زندگی کنند ،مقدار روی در بدن آنها بالا می رود. وقتی روی وارد بدن این ماهیها می شود زنجیره غذایی را مختل می کند.
مقدار روی در خاک بالاست. وقتی خاک مزارع آلوده به روی شود، جانوران مقدار روی زیادی جذب می کنند که به سلامتی آنها آسیب می رساند. روی محلول در آب که در خاکها وجود دارد آبهای زیرزمینی را آلوده می کند.
روی تنها برای حیوانات خطرناک نیست بکه برای گونه های گیاهی هم خطر محسوب می شود. معمولا به علت تجمع روی در خاک، گیاهان روی زیادی جذب می کنند که برای سیستم بدنشان مضر است.
در خاکهای غنی از روی، تعداد محدودی از گیاهان شانس بقاء دارند. به همین علت است که در نزدیکی کارخانه هایی که در زباله شان روی وجود دارد، پوشش گیاهی اندکی وجود دارد. به علت اثرات منفی روی، این عنصر برای مزارع تهدید محسوب می شود. با وجود این ، کودهای روی دار هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرند.
در پایان، روی می تواند فعالیت های خاک را مختل کند زیرا روی فعالیت میکروارگانیسمها و کرمهای خاکی اثرات منفی دارد. به خاطر وجود روی، تجزیه مواد آلی به شدت کند می شود.

عنصر روي در طبيعت

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

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر روی :
عدد اتمی: 30
جرم اتمی:65.409
نقطه ذوب : C°419.73
نقطه جوش : C°907
شعاع اتمی : Å 1.53
ظرفیت: 2
رنگ: سفید مایل به آبی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 12
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 9.394
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع یونی : Å 0.74
الکترونگاتیوی:1.65
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته: 7.13
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.322
گرمای تبخیر : Kj/mol 115.3
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000005964
گرمای ویژه: J/g Ko 0.39
دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Zn-62 9.26 ساعت
Zn-63 38.5 دقیقه
Zn-64 پایدار
Zn-65 243.8 روز
Zn-66 پایدار
Zn-67 پایدار
Zn-68 پایدار
Zn-69m 13.76 ثابت
Zn-70 پایدار
Zn-72 46.5 ساعت

اشکال دیگر :
هیدرید روی ZnH2
اکسید روی ZnO
کلرید روی ZnCl2

منابع : کانی کالامین و اسفالریت
کاربرد : به عنوان روکشی برای فلزات و محافظی برای زنگ زدن مورد استفاده قرار می گیرد . در آلیاژکاری با برنج ، نیکل و برنز به کار می رود . همچنین در جوشکاری ، لوازم آرایشی و رنگ کاری مورد استفاده قرار می گیرد . در ساخت باتری نیز کاربرد دارد .

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL

olarography
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=30#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

گاليم

گاليم

گالیم ( Gallium ) :

نمايي از عنصر گاليم

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 در 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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=31#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

ژرمانيم

ژرمانيم

ژرمانیم ( Germanium ) :

نمايي از عنصر ژرمانيم

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 امکان پذیر 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 می گذارد 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 همچنین در دندانپزشکی دارد .

روش شناسایی:

XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL

olarography
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=32#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

آرسنيك را در صفحات ابتدايي خواهيد ديد. از لينك جستجو استفاده كنيد.

pedestrian · Sep 17, 2009

سلنيم

سلنيم

سلنیم ( Selenium ) :

نمايي از عنصر سلنيوم

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 می شود 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 واین 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، به صورت 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 می شود 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. به عبارت دیگر این عوامل میزان تحرک سلنیم را تعیین می کند.
فعالیتهای کشاورزی تنها میزان سلنیم موجود در خاک را افزایش نمی دهد بلکه غلظت سلنیم را در آبهای سطحی هم افزایش می دهد 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 و 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 .
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=34#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

برم

برم

برم ( Bromine ) :

نمايي از عنصر برم

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 می شود و دارای خاصیت سفید کننده و رنگبری نیز می باشد. 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 و 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 .
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=35#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

كريپتون

كريپتون

کریپتون ( Krypton ) :

نمايي از عنصر کريپتون

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 می شود.
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، به کار 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 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 خغفان 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 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
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=36#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

روبيديم

روبيديم

روبیدیم ( Rubidium ) :

نمايي از عنصر روبيديم

روبیدیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای و جزء فلزات قلیایی است .این فلز بسیار واکنش پذیر است و به همین دلیل به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.این عنصر درسال1861 توسط R. Bunsen, G. Kirchoff دانشمندان آلمانی کشف گردید .
به صورت گسترده ای در لپیدولیت، کارنالیت، پلوسیت وتعدادی از سنگهای معدنی کمیاب و همچنین همراه لیتیم در آب دریا ، شورابه ها و آب چشمه های طبیعی موجود است . روبیدیم در پوسته زمین فراوان تر از کروم ، مس ، نیکل یا روی است و حدود دو برابر فراوان تر از لیتیم در آب دریا است.این فلز از طریق الکترولیز یا کاهش شیمیایی کلرید مذاب آن بدست می آید. روبیدیم- 87 ایزوتوپ رادیو اکتیو این فلزاست.15 ایزوتوپ دیگر برای این عنصر شناخته شده است.

واژه rubidus به معناي قرمز پر رنگ است. روبيديم در سال 1861 توسط Bunsen و Kirchoff در کاني لپيدوليت در هنگام استفاده از اسپکتروسکوپ کشف شد.
در ابتدا تصور ميشد که عنصر روبيديم از فراواني کمي در طبيعت برخوردار است اما در حال حاضر تحقيات نشان ميدهد که مقدار عنصر روبيديم زياد است. از لحاظ فراواني در پوسته زمين، روبيديم شانزدهمين عنصر محسوب ميشود. روبيديم در پولوسيت، لوسيت و زينوالديت وجود دارد. اين کاني ها حدود 1 درصد اکسيد روبيديم دارند. درصد روبيديم در کاني لپيدوليت 1.5 درصد ميباشد و استخراج روبيديم از اين کاني مصرف تجاري دارد. کاني هاي پتاسيم دار، مانند نمونه هايي که در درياچه Searles کاليفرنيا يافت ميشود، و کلريد پتاسيم از شورابهاي ميشيگان جز منابع تامين کننده اين عنصر شيميايي در آمريکا ميباشند. همچنين عنصر روبيديم همراه سزيم در نهشته هاي Bernic Lake مانيتوبا وجود دارد.
در دماي اتاق، روبيديم به صورت مايع درمي آيد. روبيديم عنصر فلزي سفيد – نقره اي و نرم ميباشد که جز گروه آلکالي ها ميباشد و دومين عنصري است که داراي خاصيت الکتروپزتيو و آلکالي است. روبيديم در هوا ميسوزد و با آب به شدت واکنش ميدهد. با واکنشي که روبيديم در آب انجام ميدهد، هيدروژن ازاد ميشود. همانند ساير فلزات گروه آلکالي، همراه عنصر جيوه، تشکيل آمالگام ميدهد و همراه با طلا، سزيم، سديم و پتاسيم آلياژ تشکيل ميدهد. رنگ روبيديم بنفش مايل به زرد است. فلز روبيديم از احيا کلريد روبيديم با کلسيم و با استفاده از روشهاي ديگري بدست مي آيد. روبيديم بايد در نفت يا در خلا يا در محيط خنثي نگهداري شود.
بيست و چهار ايزوتوپ روبيديم شناخته شده است. به طور طبيعي روبيديم از دو ايزوتوپ تشکيل شده است 85Rb و .87Rb روبيديم 87 داراي 27.85 درصد روبيديم طبيعي است و با نيمه عمر 4.9 x 1010 اشعه بتا متصاعد ميکند. روبيديم عنصر راديواکتيو است و براي ظهور فيلمهاي عکاسي حدود 30 تا 60 روز مورد استفاده قرار ميگيرد. روبيديم 4 اکسيد تشکيل ميدهد. اين اکسيدها عبارت هستند از: Rb2O، Rb2O2، Rb2O3 و Rb2O4.
از آنجاييکه روبيديم به راحتي يونيزه ميشود، در ماشينهاي يوني فضاپيماها مورد استفاده قرار ميگيرد. سزيم در مقايسه با روبيديم براي استفاده در فضاپيماها از کارآيي بيشتري برخوردار است. همچنين، روبيديم به عنوان سيال در توربينهاي بخار و ژنراتورهاي ترموالکتريک که از اصول مگنتوهيدروديناميک تبعيت ميکنند، به کار برده ميشود. در اين ماشينها، يونهاي روبيديم با استفاده از گرماي دما بالا و عبور از ميدان مغناطيسي تشکيل ميشوند. يونهاي روبيديم توانايي هدايت الکتريسيته را مانند ژنراتور دارند و در نتيجه جريان الکتريکي از آنها توليد ميشود. در لوله هاي خلا از روبيديم به عنوان گاززدا استفاده ميشود. همچنين، روبيديم از اچزا سازنده سلولهاي نوري است. روبيديم براي ساختن عينکهاي مخصوص استفاده ميشود. RbAg4I5 از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا از بالاترين ميزان هدايت در هر بلور يوني برخوردار است. در دماي 20 درجه سانتيگراد، هدايت آن مانند اسيد سولفوريک رقيق است. همين خاصيت سبب ميشود که از روبيديم در باطري ها استفاده شود.
قيمت حال حاضر روبيديم در مقادير اندک 25 دلار در گرم ميباشد.

ساختار بلوري عنصر روبيديم

اثرات روبیدیم بر روی سلامتی
در آب فعال است. نسبتا سمی است. اگر روبیدیم مشتعل شود، سوختگی ایجاد می کند. روبیدیم به آسانی با رطوبت پوست واکنش داده و هیدروکسید روبیدیم تشکیل می دهد که باعث سوختگی شیمیایی چشم و پوست می شود. علائم و نشانه های مسمومیت: پوست و چشم می سوزد. جلوگیری از افزایش وزن، بی نظمی، حساسیت بیش از اندازه، زخم شدن پوست و عصبیت بیش از اندازه. آسیب قلبی، عدم توازن پتاسیم.
کمکهای اولیه: بلافاصله برای مدت 15 دقیقه در شرایطی که پلک را باز نگه می دارید، چشم را بشویید. فوریتهای پزشکی را بلافاصله اجرا کنید. پوست: ماده را از روی پوست بردارید و پوست را با آب و صابون بشویید. لباسهای آلوده را درآورید. کمکهای پزشکی را فورا اجرا کنید. خوردن: باعث استفراغ نشوید. بلافاصله کمکهای اولیه را اجرا کنید.

اثرات زیست محیطی روبیدیم
روبیدیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.

عنصر روبيديم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر روبیدیم :
عدد اتمی: 45
جرم اتمی:102.9055
نقطه ذوب : 1964 C°
نقطه جوش : C° 3695
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 9
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 719.7
شکل الکترونی: [Kr]5s14d8
شعاع یونی : Å 0.68
الکترونگاتیوی:2.28
حالت اکسیداسیون:3
دانسیته: 21.5
گرمای تبخیر : Kj/mol 493
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000451
گرمای ویژه: J/g Ko 0.242
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 8
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rb-81 4.57 ساعت
Rb-82 2.25 دقیقه
Rb-83 86.2 روز
Rb-84 32.9 روز
Rb-85 پایدار
Rb-86 18.65 روز
Rb-87 4.8E10 سال
Rb-88 17.7 دقیقه
Rb-89 15.44 دقیقه
Rb-90 2.6 دقیقه
Rb-90m 4.3 دقیقه

اشکال دیگر :
هیدرید روبیدیم RbH
اکسید روبیدیم Rb2O
کلرید روبیدیم RbCl

منابع : از استخراج لیتیم
کاربرد : به عنوان عاملی برای فعل و انفعالات شیمیایی ، تهیه پیلهای فتو الکتریکی و لوله جارو مورد استفاده قرار می گیرد .

روش شناسایی:

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
FP:Flame Photometry
ICP-MS

lasma Mass Spectroscopy
NA:Neutron Activation Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
ES:Emission Spectrography
MS:Mass Spectrometry
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=37#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

استرانسيم

استرانسيم

استرانسیم ( Strontium ) :

نمايي از عنصر استرانسيم

استرانسیم فلزی نرم با رنگ زرد نقره ای است. خواص فیزیکی و شیمیایی آن شباهت زیادی به کلسیم و باریم دارد. سلستید و استروتیانیت دو سنگ معدن مهم استرانسیم هستند.این فلز ممکن است از طریق الکترولیز کلرید مذاب تهیه شود. استرانسیم به طور طبیعی متشکل از چهار ایزوتوپ پایدار است. پایدارترین این ایزوتوپ ها ، ایزوتوپ رادیو اکتیو استرانسیم -90( نیمه عمر 1/ 28 سال) است. استرانسیم اولین بار در سال 1790 توسط A. Crawford دانشمند اسکاتلندی کشف گردید .

نام عنصر شيميايي استرانسيم از لغت Strontian که نام شهري در اسکاتلند ميباشد، گرفته شده است. در سال 1808، شخصي به نام Davey طي الکتروليز توانست اين عنصر را کشف کند. البته در سال 1790، Adair Crawford کاني جديدي به نام استرونتيانيت را شناسايي کرد که کاني هاي باريم دار متفاوت بود.
استرانسيم در کاني هاي سلستيت و استرونتيانيت يافت ميشود. فلز استرانسيم از الکتروليز مخلوط کلر گداخته همراه با کلريد پتاسيم حاصل ميشود، يا از احيا اکسيد استرانسيم با آلومينيم در شرايط خلا و در دمايي که استرانسيم تقطير ميشود، بدست مي آيد. سه شکل آلوتروپي اين فلز وجود دارد که نقطه انتقال آنها 235 و 540 درجه سانتيگراد ميباشد.
استرانسيم از کلسيم نرمتر است و در آب به شدت تجزيه ميشود. استرانسيم، در دماهاي زير 380 درجه سانتيگراد، نيتروژن را جذب نمي کند. براي جلوگيري از اکسيد شدن استرانسيم اين عنصر بايد در نفت سفيد نگهداري شود. مقطع جديد استرانسيم، ظاهري نقره اي دارد، اما به سرعت به رنگ زرد با ساختار اکسيدي در مي آيد. فلز نهايي در هوا ميسوزد. نمکهاي فرار استرانسيم رنگ قرمز زيبايي دارند. اين نمکها در فشفشه ها و مواد آتش زا کاربرد دارند. استرانسيم طبيعي از مخلوط چهار ايزوتوپ پايدار تشکيل شده است.
شانزده ايزوتوپ ناپايدار ديگر از استرانسيم وجود دارد. يکي از مهمترين ايزوتوپهاي ناپايدار استرانسيم 90Sr است که نيمه عمر آن 29 سال ميباشد. 90Sr محصول ريزشهاي هسته اي است و مشکلاتي در سلامت انسان ايجاد ميکند. اين ايزوتوپ يکي از ايزوتوپهاي با عمر طولاني است که اشعه بتا از خود متصاعد ميکند و در دستگاههاي SNAP (سيستم براي قدرت کمکي هسته اي) به کار ميرود. اين دستگاهها براي ساختن فضاپيماها، ايستگاههاي هواشناسي، بويه هاي دريايي و جاهاييکه منابع قدرت هسته اي – الکتريکي، دراز مدت، سبک وزن نياز است، به کار ميروند.
در حال حاضر مهمترين کاربرد استرانسيم براي توليد شيشه هاي رنگي تلويزيون است. همچنين از استرانسيم براي توليد آهنربا و تصفيه روي استفاده ميشود. تيتانيت استرانسيم ماده نوري جالبي است که داراي شاخص انکسار بسيار بالايي است و پراکندگي نوري بالاتري نسبت به الماس دارد. استرانسيم به عنوان جواهر نيز به کار ميرود، اما خيلي نرم است.
قيمت فلز استرانسيم (98 درصد خلوص) در ژانويه 1990، پنج دلار در هر انس ميباشد.

ساختار بلوري عنصر استرانسيم

اثرات استرانسیم بر روی سلامتی
در نتیجه واکنشهای شیمیایی، ترکیباتی از استرانسیم که در آب نا محلول هستند، محلول می شوند. ترکیبات محلول در آب، نسبت به ترکیبات نامحلول برای سلامتی انسان مضرتر هستند. بنابراین ترکیبات محلول استرانسیم، آب آشامیدنی را آلوده می کنند. خوشبختانه غلظت استرانسیم در آب آشامیدنی بسیار کم است. تنفس هوا یا گرد و غبار، خوردن غذا، آب آشامیدنی یا تماس با خاک آلوده به استرانسیم، باعث می شود که مقدار کمی استرانسیم وارد بدن انسان شود. احتمال ورود استرانسیم به بدن از راه خوردن و آشامیدن بیشتراست. استرانسیم موجود در غذا به استرانسیم موجود در بدن افزوده می شود. دانه ها ،سبزیهای برگدار و لبنیات، استرانسیم بالایی دارند. میزان استرانسیم موجود در بدن اکثر افراد متوسط است. از بین ترکیبات استرانسیم، تنها کرومات استرانسیم است که حتی مقادیر بسیار اندک آن هم برای سلامتی بدن مضر است. معمولا کروم سمی است که باعث بیماری می شود. کرومات استرانسیم باعث سرطان ریه می شود اما با استفاده از روشهای صحیح در کارخانجات خطرات و بیماریهای ناشی از استرانسیم کاهش می یابد. بنابراین استرانسیم خطری جدی برای سلامتی انسان محسوب نمی شود. جذب مقدارزیاد استرانسیم برای سلامتی انسان خطری ندارد. تنها در یک مورد، فردی نسبت به استرانسیم حسااسیت نشان داد اما مورد دیگری گزارش نشده است. در بچه ها جذب استرانسیم زیادی ، باعث اختلالات رشد می شود.
نمکهای استرانسیم باعث خارش پوست یا دیگر مشکلات پوستی نمی شوند. وقتی جذب استرانسیم بسیار زیاد باشد، رشد استخوانها دچار مشکل می شود. اما این مشکل تنها زمانی پیش می آید که جذب استرانسیم بیش از هزار ppm باشد. میزان استرانسیم موجود در غذا و آب آشامیدنی به حدی نیست که باعث این قبیل عوارض شود. خطر استرانسیم رادیو اکتیو برای سلامتی انسان بیشتر از استرانسیم پایدار است. اگر جذب استرانسیم رادیواکتیو خیلی زیاد باشد، باعث کم خونی و کمبود اکسیژن می شود. غلطت بسیار بالای استرانسیم به خاطر آسیب به ماده ژنتیکی سلولها باعث سرطان می شود.

اثرات زیست محیطی استرانسیم
استرانسیم عنصری است که به طور طبیعی در بسیاری از بخشهای محیط زیست مانند سنگها، خاک، آب و هوا وجود دارد. ترکیبات استرانسیم به آسانی در محیط زیست حرکت می کنند زیرا بسیاری از این ترکیبات در آب محلول هستند. استرانسیم به صورت غبار، همیشه و به میزان مشخصی در هوا وجود دارد. میزان استرانسیم موجود در هوا در اثرفعالیتهای بشری مانند سوختن ذغال و نفت، ذرات غباری که حاوی استرانسیم هستند در آبهای سطحی، خاک یا سطح گیاهان ته نشین می شوند. ذراتی که ته نشست نکرده اند به هنگام ریزش باران یا برف به زمین برمی گردند.بنابراین مقدار استرانسیم در خاک یا کف آبهای سطحی افزایش می یابد و با استرانسیم موجود مخلوط می شود. استرانسیم از طریق خاک و هوازدگی سنگها ، وارد آب می شود. تنها بخش کوچکی از استرانسیم موجود در آب از گرد و غبار موجود در هواست. قسمت عمده استرانسیم موجود در آب بهصورت محلول است. اما بخشی از آن هم به صورت معلق می باشد که در بعضی جاها باعث گل آلود شدن آب می شود. میزان استرانسیم در آب آشامیدنی زیاد نیست. معمولا در اثر فعالیتهای بشری و عمدتا در اثر ریختن زباله ها در آب، میزان استرانسیم موجود در آب بیشتر از حد طبیعی است. به علاوه در اثر ته نشینی ذرات گرد و غبار موجود در هوا که با ذرات اسسترانسیم حاصل از فرآیندهای صنعتی واکنش داده اند هم میزان استرانسیم افزایش می یابد. غلظت استرانسیم موجود در خاک در اثر فعالیتهای بشری و توسط خاکستر ذغال سنگ و زباله های صنعتی افزایش می یابد. استرانسیم موجود در خاک در آب حل می شود بنابراین به اعماق زمین نفوذ می کند و وارد آب زیرزمینی می شود. بخشی از استرانسیمی که توسط انسان ایجاد می شود، وارد آب زیرزمینی نمی شود و دهها سال در خاک باقی می ماند. به خاطرطبیعت استرانسیم بخشی از آن وارد بدن ماهی ها، سبزیجات، دامها و جانوران دیگر می شود. یکی از ایزوتوپهای استرانسیم رادیو اکتیو است. این ایزوتوپ به طور طبیعی در محیط وجود ندارد و در نتیجه فعالیتهای بشری مانند آزمایش بمبهای اتمی در محیط افزایش می یابد. تنها راه کاهش غلظت این ایزوتوپ تجزیه رادیواکتیو آن به زیرکونیم پایدار است. غلظت استرانسیم رادیواکتیو در محیط زیست نسبتا کم است و ذرات آن همیشه در خاک و کف آب تجمع می یابد. در نتیجه با دیگر ذرات استرانسیم مخلوط می شود. اما میزان آن در آب آشامیدنی افزایش نمی یابد.

عنصر استرانسيم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر استرانسیم :
عدد اتمی: 38
جرم اتمی:87.62
نقطه ذوب : C° 769
نقطه جوش : C° 1384
شعاع اتمی : Å 2.45
ظرفیت: 2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 549.5
شکل الکترونی: [Kr]5s2
شعاع یونی : Å 1.12
الکترونگاتیوی: 0.95
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته: 2.630
گرمای فروپاشی : Kj/mol 8.3
گرمای تبخیر : Kj/mol 144
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000131
گرمای ویژه: J/g Ko 0.3
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 8
پنجمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sr-82 25.36 روز
Sr-83 1.35 روز
Sr-84 پایدار
Sr-85 64.84 روز
Sr-85m 1.27 ساعت
Sr-86 پایدار
Sr-87 پایدار
Sr-87m 2.8 ساعت
Sr-88 پایدار
Sr-89 50.52 روز
Sr-90 29.1 سال
Sr-91 9.5 ساعت
Sr-92 2.71 ساعت
Sr-93 7.4 دقیقه

منابع : کانی های استرونسیانیت و سلسیت
کاربرد : برای تولید رنگ قرمز در کارهای آتشبازی و چراغها ، تهیه باتریهای اتمی ، و باعث تابش درخشان در فانوس دریایی می شود .

روش شناسایی:

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
ICP-MS

lasma Mass Spectroscopy
NA:Neutron Activation Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
ES:Emission Spectrography
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=38#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

ايتريم

ايتريم

ایتریم ( Yttrium ) :

نمايي از عنصر ايتريوم

ایتریم عنصری با درخشندگی نقره ای متالیک است . این عنصر در سال 1790 توسط دانشمند فللاندی Johann Gadolin کشف گردید . ایتریم در هوا مشتعل می شود . در سنگهای ماه هم ایتریم وجود دارد .

Ytterby یک روستایی در کشور سوئد در نزدیکی منطقه Vauxholm است. Ytterby منطقه ای است که دارای معدن شن و ماسه است که در این معادن عناصر کمیاب و دیگر کانیها یافت می شود. نامهای ایتریم و اربیم و تربیم از این منطقه گرفته شده است.
منابع تشکیل دهنده ایتریم درنزدیکی همه کانیهای کمیاب یافت می شود. آنالیزهای نمونه های سنگی در ماه توسط آپولو نشان داده است که در ماه به نسبت میزان ایتریم بالاست. همچنین این عنصر در کانی مونازیت ماسه ای حدود 3 درصد وجود دارد و در bastnasite حدود 0.2 درصد موجود می باشد. Wohler در سال 1828 میزان ناخالص عنصر ایتریم را از واکنش کلرید آهیدروس با پتاسیم به دست آورد. ترکیب تجاری این عنصر از واکنش فلورید با فلز کلسیم به دست می آید. این عنصر همچنین از روشهای دیگری نیز به دست می آید.
ایتریم در هوا عنصر نسبتاً پایداری است. براده های این فلز در هوا قابل اشتعال هستند اگر درجه حرارت از 400 درجه بیشتر شود.
اکسید ایتریم یکی از مهمترین ترکیبات ایتریم است که کاربرد وسیعی هم در صنایع دارد. از این عنصر برای نور و رنگ قرمز تیوپ ها ی نوری در تلویزیون استفاده می شود. از این عنصر برای *****های مایکروویو نیز استفاده می شود.
ایتریم آهندار، که فرمول آن Y3Fe5O12 است دارای خصوصیات مغناطیسی هستند. ایتریم آهندار دارای خصوصیات فرستنده و ترانسفورماتور برای انرژی های صوتی است. این ترکیب دارای سختی 8.5 است که برای مصارف جواهرسازی کاربرد دارد. مقدار کمی ایتریم می تواند برای کاهش سایز کروم، مولیبدن، زیرکون و تیتان و برای افزایش استحکام و مقاومت ترکیبات آلومینیوم و منیزیم کاربرد دارد.
از این فلز برای دی اکسید کردن وانادیم و دیگر فلزات غیر آهنی استفاده می شود. این فلز همچنین دارای استفاده هسته ای نیز می باشد. یکی از ایزوتوپهای مهم ایتریم ، ایتریم 90 می باشد که کاربرد هسته ای ایتریم به این ایزوتوپ برمی گردد. ایتریم برای ساخت قالبهای چدنی نیز کاربرد دارد. این فلز مثل آهن خاصیت مفتول شدن دارد.
ایتریم همچنین برای سیستمهای لیزری و به عنوان کاتالیزور برای واکنشهای پلیمریزاسیون اتیلن کاربرد دارد. همچنین برای صنایع سرامیک و شیشه مورد استفاده قرار می گیرد همچنین اکسید این عنصر دارای نقطه ذوب بالا و مقاوم در برابر شوک حرارتی است.
ایزوتوپهای طبیعی ایتریم شامل 89Y است. نوزده ایزوتوپ دیگر ناپایدار نیز از این عنصر وجود دارد.
فلز ایتریم با خلوص 99.9% برای استفاده های تجاری دارای قیمت 75 دلار در هر اونس است.

عنصر ايتريوم در طبيعت

اثرات ایتریم بر روی سلامتی
ایتریم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در خانه و در وسایلی مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژی و شیشه یافت می شود. کلیه عناصر شیمیایی نادر، ویژگیهای تقریبا مشابهی دارند. ایتریم در طبیعت به ندرت و به مقدار بسیارکم یافت می شود. ایتریم تنها در دو نوع کانی مختلف یافت می شود.کاربردهای ایتریم در حال افزایش است زیرا ایتریم برای تویلد کاتالیزورو صیقل دادن شیشه مناسب است. وجود ایتریم در محیط کار خطرناک است زیرا از طریق هوا استنشاق می شود. استنشاق طولانی مدت آن سبب ایجاد حباب در ریه می شود. به علاوه ایتریم سبب سرطان هم می شود و تنفس آن احتمال بروز سرطان ریه را افزایش می دهد. و در نهایت تجمع ایتریم در بدن برای کبد مضر است.

اثرات ایتریم بر روی محیط زیست
ایتریم در اثر تولید نفت در محیط زیست و در مکانهای مختلف پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل بیرون ریخته می شوند هم ایتریم وارد محیط زیست می شود. ایتریم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد. در جانوران دریایی، ایتریم باعث آسیب غشای سلولی می شود و روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی می گذارد.

ساختار بلوري عنصر ايتريوم

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ایتریم :
عدد اتمی: 39
جرم اتمی:88.9059
نقطه ذوب : C° 1522
نقطه جوش : C° 3345
شعاع اتمی : Å 2.27
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 3
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 600
شکل الکترونی: [Kr]5s14d1
شعاع یونی : Å 0.9
الکترونگاتیوی: 1.22
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 4.472
گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.4
گرمای تبخیر : Kj/mol 363
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000602
گرمای ویژه: J/g Ko 0.3
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 9
پنجمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Y-86 14.74 ساعت
Y-87 3.35 روز
Y-88 106.6 روز
Y-89 پایدار
Y-90 2.67 روز
Y-90m 3.19 ساعت
Y-91 58.51 روز
Y-91m 49.71 دقیقه
Y-92 3.54 ساعت
Y-93 10.2 ساعت

اشکال دیگر :
دی هیدرید ایتریم YH2 و تری هیدرید ایتریم YH3
اکسید ایتریم Y2O3
کلرید ایتریم YCl3

منابع : کانی های مونازیت ، زنوتایم و ایتریک
کاربرد : در تولیدات فسفر ، تولید رنگ قرمز در صفحه تلویزیون ، اکسید آهن و اکسید ایتریم سازنده بلورهای گارنت هستند . در لنز دوربین های لیزری و تهیه آجر نسوز به کار می رود .
منبع :
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=39#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

زيركونيم

زيركونيم

زیرکونیم ( Zirconium ) :

نمايي از عنصر زيرکنيوم

زیرکونیم فلزی با درخشندگی سفید مایل به سبز که به طور خود به خود در هوا مخصوصأ در درجه حرارتهای بالا مشتعل می شود . ترکیبات زیرکونیم خاصیت سمی پایینی دارد . هافنیم به همراه زیرکونیم دیده می شود و هافنیم از زیرکونیم در نیروگاههای اتمی بازیافت می شود .

زیرکون سنگ جواهر اولیه زیرکونیم است که همچنین به نامهای جارگون، hyacinth jacinth , ligure نامیده می شود اسم این کانی در کتاب مقدس نیز آورده شده است. این عنصر در سال 1789 توسط Klaproth کشف شد و توسط Werner تحت نام زیرکون شناخته شد. این فلز به صورت ناخالص اولین بار توسط Berzelius در سال 1824 با روش گرمایش مخلوط پتاسیم و فلورید زیرکون پتاسیم در یک فرایند تجزیه به دست آمد.
این عنصر در تیپ S ستاره ها پیدا شد ه و در خورشید و شهابسنگها شناسایی شده است. آنالیزهای نمونه های سنگی ماه توسط آپولوهای مختلف به طور شگفت آوری بالا دیده شده است که در ماه میزان ترکیب اکسید زیرکونیم در مقایسه با زمین خیلی زیاد برآورد شده است.
زیرکونیم طبیعی شامل 5 ایزوتوپ می باشد. 15 ایزوتوپ دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است. زیرکون با ترکیب ZrSiO4 در سنگ معدن عامل اصلی می باشد. اکسید زیرکونیم به صورت خالص به فرم کریستاله حدود یک درصد حاوی هافنیم است. زیرکون همچنین در بیش از 30 کانی دیگر وجود دارد.
زیرکونیم تجاری توسط واکنش کلرید زیرکونیم با منیزیم تولید می شود. این عنصر فلزی به رنگ خاکستری سفید و با درخشندگی فراوان است. فلزات جامد در اکثر مواقع دیر آتش می گیرند و اشتعال پذیری آنها پایین است ولی در مورد این عنصر فرق می کند. هافنیم به طور ثابت در سنگها و نهشته های حاوی زیرکونیم وجود دارد و به روشهای مختلفی جداسازی می شود.
زیرکونیم با هدف تجاری حاوی 1 تا 3 درصد هافنیم است. زیرکونیم با خاصیت مقطع جذب پایین برای نوترونها است و برای انرژی هسته ای مثل پوششهای سوختی عناصر کاربرد دارد. تولید انرژی هسته ای امروزه به بیش از 90 درصد زیرکونیم نیاز است.
زیرکونیم که در راکتورها استفاده می شود دارای هافنیم به صورت آزاد است. Zircaloy یکی از ترکیبات مهم زیرکون است که برای کاربردهای هسته ای نیز کاربرد دارد. زیرکونیم مقاومت استثنایی در برابر خوردگی اسیدها و بازها توسط آب دریا و عوامل دیگر دارد. ترکیب زیرکونیم و روی دارای خاصیت مغناطیسی قوی برای درجه حرارت پایینتر از 35 درجه کلوین است.
این عنصر به علت خاصیت مقاومت در برابر خوردگی در صنایع مختلف کاربرد دارد. زیرکونیم در لوله های خلا دریافت کننده گاز، به عنوان یک عامل مهم در آلیاژ فولاد، در آلات وابسته به جراحی های پزشکی، در لامپهای فتوفلاش، استرهای قابل انفجار، در رشته سازی ریونها، لامپهای فیلامنت و غیره کاربرد دارد. این عنصر در محصولات ضدعفونی کننده کربناتها به عنوان یک ماده سمی کاربرد دارد. از ترکیب زیرکونیم و نیوبیم یک ترکیب تولید می شود که در درجه حرارت پایین فوق رسانا است. و در آهنرباهای سوپر رسانا کاربرد دارد که در تولید بالا خاصیت الکتریکی قوی نیز دارد. اکسید زیرکونیم در جواهر سازی مورد استفاده قرار می گیرد و دارای خاصیت درخشندگی و انکسار نور بالا است. ترکیب ناخالص اکسید زیرکونیم در بوته های آزمایشگاهی به عنوان یک عامل مقاوم در برابر شوک حرارتی و در کوره های متالوژیکی و همچنین در صنایع شیشه و سرامیک به عنوان مادهدیرگداز کاربرد دارد.
قیمت عنصر زیرکونیم با خلوص 99.6 درصد حدود 150 دلار در یک کیلوگرم است.

ساختار بلوري عنصر زيرکنيوم

اثرات زیرکونیم بر روی سلامتی
زیرکونیم و نمکهای آن سمیت کمی دارند. زیرکونیم 95 یکی از رادیو نوکلیدهایی است که در آزمایش سلاحهای اتمی به کار می رود. زیرکونیم از رادیو نوکلیدهای دارای دوام طولانی است که تولید و ادامه تولید آن ، طی دهه ها و قرنها خطر سرطان را افزایش داده است.

اثرات زیست محیطی زیرکونیوم
زیرکونیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.

عنصر زيرکنيوم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر زیرکونیم :
عدد اتمی: 40
جرم اتمی:91.224
نقطه ذوب : C° 1857
نقطه جوشC° 4200
شعاع اتمی : Å 2.16
ظرفیت: 4
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 4
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 640
شکل الکترونی: [Kr]4d25s2
شعاع یونی : Å 0.72
الکترونگاتیوی: 1.33
حالت اکسیداسیون: 4
دانسیته: 6.51
گرمای فروپاشی : Kj/mol 19.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 567
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000424
گرمای ویژه: J/g Ko 0.27
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 10
پنجمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Zr-86 16.5 ساعت
Zr-88 83.4 روز
Zr-89 3.27 روز
Zr-90 پایدار
Zr-91 پایدار
Zr-92 پایدار
Zr-93 1530000.0 سال
Zr-94 پایدار
Zr-95 64.02 روز
Zr-96 پایدار
Zr-97 16.9 روز

اشکال دیگر :
هیدرید زیرکونیم ZrH2
اکسید زیرکونیم ZrO2
تری کلرید زیرکونیم ZrCl3 و تترا کلرید زیرکونیم ZrCl4

منابع : زیرکون و کانی بدلیت
کاربرد : در آلیاژکاری ، کاربردهای هسته ای ، تهیه آجرهای حرارتی و پوشش طبل به کار می رود .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=40#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

نيوبيم

نيوبيم

نیوبیم ( Niobium ) :

نمايي از عنصر نيوبيوم

نیوبیم صیقلی ، سفید ، نرم و فلزی رسانا است . و زمانی که در معرض هوا در دمای اتاق قرار می گیرد رنگ مایل به آبی به خود می گیرد و در درجه حرارت بالا اکسید می شود . این عنصر در سال 1801 توسط Charles Hatchet دانشمند انگلیسی کشف گردید .
این فلز اولین بار توسط Blomstrand از واکنش کلرید نیوبیم با هیدروژن اتمسفر توسط گرما تولید شد.
این عنصر در کانی های نیوبیت ، تانتالیت- نیوبیت، پاروکلر و یوزنیت یافت می شود. نهشته ها و معادن بزرگ نیوبیم در کربناتیتها که از اجزا تشکیل دهنده کانی پاروکلر هستند پیدا می شود. ذخایر پهناور نیوبیم در کانادا، برزیل، نیجریه، زئیرو روسیه یافت می شود.
نیوبیم ، نرم و دارای خاصیت مفتول شدن است و این عنصر در دمای 200 درجه در مجاورت هوا اکسید می شود و در درجه حرارت متوسط به عنوان یک عامل حفاظتی عمل می کند.
نیوبیم در جوشکاری های قوسی برای تثبیت درجه فولاد ضدزنگ استفاده می شود. نیوبیم در مقیاس بزرگ برای سیستمهای پیشرفته هوا مثل سیستم Geminiکابرد دارد. این عنصر دارای خصوصیات فوق رسانا می باشد سیمهای ترکیبی نیوبیم – زیرکونیم دارای خاصیت مغناطیسی قوی است که میدان مغناطیسی شدید دارد. کاربرد این نوع از نیوبیم در تولید نیروی الکتریکی قوی است. نیوبیم همچنین در جواهرسازی کاربرد دارد.
هجده نوع ایزوتوپ برای نیوبیم شناخته شده است. این فلز می تواند از تانتالیم توسط روشهای مختلف جداسازی شود.
قیمت فلز نیوبیم با خلوص 99.5 درصد حدود 75 دلار در یک پوند است.

ساختار بلوري عنصر نيوبيوم

اثرات نیوبیم بر روی سلامتی
نیوبیم، به ویژه وقتی استنشاق شود، در ریه و در وهله بعد در استخوانها باقی می ماند. نیوبیم با کلسیم واکنش داده و بهعنوان فعال کننده سیستم آنزیمی عمل می کند. در جانوران آزمایشگاهی، استنشاق 40 میلی گرم در مترمکعب نیترید و/یا پنتاکسید نیوبیم باعث زخم شدن ریه ها می شود.

اثرات زیست محیطی نیوبیم
نیوبیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.

عنصر نيوبيوم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیوبیم :
عدد اتمی: 41
جرم اتمی:92.90638
نقطه ذوب : C° 24.77
نقطه جوش : C° 4744
شعاع اتمی : Å 2.08
ظرفیت: 3و5
رنگ: خاکستری متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:5
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 652.1
شکل الکترونی: Kr]5s14d4]
شعاع یونی : Å 0.69
الکترونگاتیوی: 1.6
حالت اکسیداسیون: 5و3
دانسیته:8.570
گرمای فروپاشی : Kj/mol 26.4
گرمای تبخیر : Kj/mol 696.6
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000144
گرمای ویژه: J/g Ko 0.26

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 12
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Nb-90 14.6 ساعت
Nb-91 700.0 سال
Nb-91m 62.0 روز
Nb-92 3.6E7 سال
Nb-92m 10.13 روز
Nb-93 پایدار
Nb-93m 16.1 سال
Nb-94 20000.0 سال
Nb-94m 6.26 دقیقه
Nb-95 34.97 روز
Nb-95m 3.61 روز
Nb-96 23.4 ساعت
Nb-97 1.23 ساعت
Nb-97m 58.1 ثانیه

اشکال دیگر :
هیدرید نیوبیم NbH و دی هیدرید نیوبیم NbH2
اکسید نیوبیم NbO ، دی اکسید نیوبیم NbO2 و پنتا اکسید دی نیوبیم Nb2O5
تری کلرید نیوبیم NbCl3 ، تترا کلرید نیوبیم NbCl4 و پنتا کلرید نیوبیم NbCl5

منابع : کانی کلمبیت
کاربرد : برای تهیه آلیاژهای فولاد ضد زنگ ، راکتورهای اتمی ، جت ، موشک ، ابزار برش ، خط لوله و ریلهای جوش خوردنی مورد استفاده قرار می گیرد .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=41#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

موليبدن

موليبدن

مولیبدنیم ( Molybdenum ) :

نمايي از عنصر موليبدنيوم

مولیبدنیم به رنگ خاکستری متالیک و در بسیاری از خصوصیات شبیه کروم و تنگستن است . و برای سخت و قوی کردن فولاد به کار می رود . این عنصر در سال 1778 توسط Carl Wilhelm Scheele دانشمند سوئدی کشف گردید . این عنصر قدرت اکسیداسیون بالا دارد .

این فلز در سال 1728 توسط Hjelm به صورت ناخالص آماده سازی شد. مولیبدن به صورت آزاد وجود ندارد اما بیشتر به فرم مولیبدن در طبیعت یافت می شود. ولفنیت و پاولیت سنگ معدن فرعی تر مولیبدن هستند.
مولیبدن از معادن تنگستن و مس تولید می شود. این فلز از واکنش هیدروژن و تری اکسید مولیبدن یا مولیبدات آمونیوم به صورت پودری به دست می آید.
این فلز سفید نقره ای دارای سختی بالا اما نرمتر و مفتول پذیرتر از تنگستن است. این فلز دارای ضریب کشسانی بالا و از فلزات تنگشتن و تانتالیم راحتتر به دست می آید و همچنین دارای نقطه ذوب بالاتر از این فلزات می باشد. این فلز یک عنصر آلیاژی با ارزش است که دارای سختی و مقاومت بالا است و در ساخت فولاد نیز از این عنصر اسفاده می شود. همچنین این فلز در درجه حرارت بالا باعث مقاومت بالای فولاد می شود.
از این عنصر برای آلیاژهای نیکلی مثل Hastelloys که دارای مقاومت بالا در برابر گرما و خوردگی است استفاده می شود. مولیبدن در دماهای بالا اکسید می شود. از این فلز به عنوان الکترود برای کوره های الکتریکی شیشه ای و آتشدانها استفاده می شود. این فلز همچنین برای کاربردهای انرژی هسته ای و موشک ها و لوازم یدکی هواپیماها کاربرد دارد. مولیبدن یک فلز ارزشمند و به عنوان کاتالیزور در پالایش نفت می باشد. این عنصر همچنین به عنوان مواد فیلامنتی در صنایع الکتریکی کاربرد دارد. این عنصر یک عنصر حیاتی برای رشد گیاهان به شمار می آید. سولفید مولیبدن یک ماده سودمند در مواد روغنی است. از نظر زیستی مولیبدن یک عنصر تثبیت کننده نیتروژن برای فرایندهای زیستی به شمار می آید.

ساختار بلوري عنصر موليبدنيوم

اثرات مولیبدنیم بر روی سلامتی
بر مبنای آزمایشاتی که بر روی جانوران انجام شده، مولیبدنیم و ترکیباتش بسیار سمی هستند. در کارگرانی که در ایام کار در معرض مولیبدنیم - مس قرار دارند، شواهدی از اختلالات کبدی گزارش شده است. به علاوه، در کارگران کارخانه و ساکنین مناطقی از ارمنستان که میزان مولیبدنیم در آنجا بالاست، علائم نقرس مشاهده شده است. مهمترین عارضه درد زانو، دستها، پاها، تغییر شکل مفاصل و ادم مفاصل است.

اثرات زیست محیطی مولیبدنیم
مولیبدنیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.

عنصر موليبدنيوم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مولیبدنیم :
عدد اتمی: 42
جرم اتمی:95.94
نقطه ذوب : C° 2623
نقطه جوش : C° 4639
شعاع اتمی : Å 2.01
ظرفیت: 6
رنگ: خاکستری متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 6
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 684.3
شکل الکترونی: Kr]5s14d5]
شعاع یونی : Å 0.65
الکترونگاتیوی: 2.16
حالت اکسیداسیون: 6
دانسیته: 10.280
گرمای فروپاشی : Kj/mol 32
گرمای تبخیر : Kj/mol 582
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000534
گرمای ویژه: J/g Ko 0.25
دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد پودری اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 13
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Mo-91 15.5 دقیقه
Mo-92 پایدار
Mo-93 3500.0 سال
Mo-94 پایدار
Mo-95 پایدار
Mo-96 پایدار
Mo-97 پایدار
Mo-98 پایدار
Mo-99 2.74 روز
Mo-100 پایدار
Mo-101 14.6 دقیقه

اشکال دیگر :
دی اکسید مولیبدنیم MoO2 و تری اکسید مولیبدنیم MoO3
کلرید مولیبدنیم MoClx [x=2-6]

منابع : کانی های مولیبدنیت وفولفنیت
کاربرد : تهیه فولاد ، رشته های الکتریکی گرمازاها ، موشک ، هواپیما و پوششهای محافظ در صفحات التهابی به کار برده می شود .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=42#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

تكنسيم

تكنسيم

تکنسیم ( Technetium ) :

نمايي از عنصر تکتونيوم

تکنسیم فلزی خاکستری – نقره ای که در هوای مرطوب به آرامی تیره می شود . این عنصر در سال 1937 توسط Carlo Perrier, Emillo Segre دانشمند ایتالیایی کشف گردید . تکنسیم در مواد ستارگان وجود دارد و راهنمایی برای تئوریهای جدید تولیدات از عناصر سنگین در ستارگان است .

جایگاه عنصر شماره 43 مدتها قبل در جدول تناوبی شناخته شده بود که در سال 1937 کشف شد و در جدول قرار گرفت. این عنصر همچنین در کانی مولیبدنیت توسط Lawrence از بمباران دوترونها در سیکلوترون برکلی به دست آمد. تکنسیم اولین عنصری است که به صورت مصنوعی به دست آمد. از زمانی که به صورت مصنوعی به دست آمد تحقیق و جستجو روی این عنصر برای پیدا کردن در زمین و خاک شروع شد. در نهایت این عنصر در سال 1962 با ایزوتوپ شماره 99 در آفریقا با روش شکافت هسته ای اورانیم 238 توسط دو دانشمند به نامهای Kenna و Kuroda به دست آمد. تکنسیم در طیف های S, M, N ستاره ها پیدا شده است.
حدود 22 ایزوتوپ با رنج جرمی 90 تا 111 گزارش شده است. همه ایزوتوپهای تکنسیم رادیواکتیو هستند. یکی از این ایزوتوپها که عدد Z < 83 است ایزوتوپ ناپایدار هستند.Z عددی است که جمع نوترونها و پروتونها را در یک اتم نشان می دهد . و یک ایزوتوپ ناپایدار این عنصر نامش پرومتیم است که Z = 61 . بیشتر ایزوتوپهای این عنصر مفید برای رادیواکتیوهای مصارف پزشکی هستند که نیم عمر آنها کوتاه است. انرژی اشعه گامایی که از آنها ساتع می شود قابلیت فعالیت در باندهای شیمیایی را در بیولوژیک داراست. ایزوتوپ 99Tc توسط شکافت هسته ای اورانیم در راکتورهای اتمی تولید می شود. برای این عنصر از کمیت کیلوگرم استفاده می شود.
حالتهای اکسیداسیونی تکنسیم 4+ و 5+ و 7+ هستند. از نظر شیمیایی تکنسیم شبیه رنیوم است . تکنسیم قابلیت انحلال در اسید نیتریک ، تیزاب سلطانی و اسید سولفوریک غلیظ را دارد اما در اسید کلریدریک حل نمی شود. این عنصر مقاومت در برابر خوردگی برای فولاد را دارد. این عنصر خاصیت رسانایی شدید در درجه حرارت 11 کلوین را دارد.
از سال 1960 تکنسیم در دسترس قرار گرفت و قیمت آن 2800 دلار در یک گرم است.

ساختار بلوري عنصر تکتونيوم

اثرات تکنسیم بر روی سلامتی
در گزارشها آمده فولاد نرم کربنی با افزودن ppm55 KTcO4 در آب مقطر گازدار و در دمای بیش از 250 درجه سلسیوس، فولاد مقاوم می شود. این مقاومت در برابر خوردگی محدود به سیستمهای بسته است زیرا تکنسیم رادیواکتیو است و باید محصور شود. وزن مخصوص تکنسیم 98، Bq/g 108×6.2 است. با این میزان فعالیت تکنسیم نمی تواند پخش شود. تکنسیم 99 آلاینده ای خطرناک است و باید در جعبه نگهداری شود.

اثرات تکنسیم بر روی محیط زیست
تکنسیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.

عنصر تکتونيوم در طبيعت

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

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تکنسیم :
عدد اتمی: 43
جرم اتمی:97
نقطه ذوب : C° 2157
نقطه جوش : C° 4265
شعاع اتمی : Å 1.95
ظرفیت: 7
رنگ: خاکستری نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 7
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 702
شکل الکترونی: Kr]5s24d5]
شعاع یونی : Å 0.56
الکترونگاتیوی: 1.9
حالت اکسیداسیون: 7و6و4
دانسیته: 1.15
گرمای فروپاشی : Kj/mol 24
گرمای تبخیر : Kj/mol 660
مقاومت الکتریکی : Ohm m 10-8
گرمای ویژه: J/g Ko 0.21
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 14
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Tc-95 20.0 ساعت
Tc-95m 61.0 روز
Tc-96 4.28 روز
Tc-96m 51.5 دقیقه
Tc-97 2600000.0 سال
Tc-97m 90.0 روز
Tc-98 4200000.0 سال
Tc-99 2.13E7 سال
Tc-99m 6.0 ساعت
Tc-100 14.2 دقیقه

اشکال دیگر :
دی اکسید تکنسیم TcO2 و هپتا اکسید دی تکنسیم Tc2O7
کلرید تکنسیم TcCl4

منابع : کانی سینتیک
کاربرد : منبع تشعشعی برای پژوهشهای پزشکی
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=43#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

روتنيم

روتنيم

روتنیم ( Ruthenium ) :

نمايي از عنصر روتنيوم

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 بلوري عنصر روتنيوم

اثرات روتنیم بر روی سلامتی
معمولا مردم به ندرت با ترکیبات روتنیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات روتنیم سمیت بالایی دارند و 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 روتنيوم 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 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.
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=44#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

روديم

روديم

رودیم ( Rhodium ) :

نمايي از عنصر روديوم

رودیم فلزی سفید نقره ای با نقطه ذوب بالا و چگالی پایین تر از پلاتینیم است . قابلیت انعکاس بالا و سخت و پایدار است و در گرمای بالا اکسید و قرمز می شود . آن ترکیب اصلی سیستمهای فعل و انفعالی تجاری مانند BP-Monsanto است .

این عنصر توسط Wollaston در بین سالهای 1803 و 1804 کشف شد .رودیم از سنگ معدن پلاتین در آمریکای جنوبی به دست آمد.
رودیم به صورت آزاد همراه با دیگر فلزات مثل پلاتین در رودخانه ماسه های اورال و جنوب و شمال آمریکا به دست آمد. همچنین این عنصر همراه با دیگر فلزات گروه مثل سولفید نیکل و مس در ناحیه سادباری و اونتاریو یافت شده است. اگرچه میزان رودیم به دست آمده کم است ولی این عنصر در مقیاسهای بالا توسط نیکل فراوری شده بازیافت می شود. تولید سالیانه این عنصر در دنیا حدود 7 تا 8 تن است.
این عنصر در درجه حرارت بالا به رنگ سیا ه در می آید.
عنصر رودیم به صورت یک عنصر آلیاژی برای سخت شدن همراه با پالادیم و پلاتین وجود دارد. این ترکیب برای سیم پیچی کوره و عناصر اتصال گرمایی و پوششی برای تولیدات شیشه فایبر و به عنوان الکترود برای دوشاخه هواپیما و بوته آزمایشگاهی کاربرد دارد. این عنصر مفید برای اتصالات الکتریکی برای مواد با مقاومت پایین و مواد پایدار می باشد. روکش های رودیم توسط روشهای آبکاری الکتریکی و تبخیر انجام می شود که از رودیم روکش دار برای تجهیزات نوری و دقیق استفاده می شود. رودیم همچنین برای جواهر سازی و زینت کاری و به عنوان یک کاتالیزور در واکنشها کاربرد دارد.
پرتودهی رودیم حدود 1 mg/m3 است و نباید از این مقدار متجاوز شود.
قیمت رودیم حدود 1000 دلار در هر اونس است.

ساختار بلوري عنصر روديوم

اثرات رودیم بر روی سلامتی
معمولا مردم به ندرت با ترکیبات رودیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات رودیم سمیت بالایی دارند و سرطان زا هستند. ترکیبات رودیم روی پوست باقی می مانند. رودیم احتراق پذیر است. اگر پودر رودیم یا رودیم دانه ای با هوا ترکیب شود، منفجر می شود. واکنش رودیم با دی فلورید اکسیژن باعث آتش سوزی می شود. رودیم از راه تنفس غبار رودیم وارد بدن می شود.
خطر تنفس: تبخیر رودیم در 20 درجه سلسیوس بسیار اندک است. اما در اثر انتشار رودیم، غلظت این ذرات مضردر هوا به سرعت افزایش می یابد. عوارض و بیماریهای ناشی از این ماده هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است. در مورد اثرات این ماده بر روی سلامتی انسان، اطلاعات اندکی موجود است بنابراین باید مراقب بود.

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

عنصر روديوم در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رودیم :
عدد اتمی: 45
جرم اتمی:102.9055
نقطه ذوب : C° 1964
نقطه جوش : C° 3695
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 9
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 719.7
شکل الکترونی:Kr]5s14d8]
شعاع یونی : Å 0.68
الکترونگاتیوی:2.28
حالت اکسیداسیون:3
دانسیته: 12.450
گرمای فروپاشی : Kj/mol 21.5
گرمای تبخیر : Kj/mol 493
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000451
گرمای ویژه: J/g Ko 0.242
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 16
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rh-101 3.3 سال
Rh-101m 4.35 روز
Rh-102 2.9 سال
Rh-102m 207.0 روز
Rh-103 پایدار
Rh-103m 56.12 دقیقه
Rh-105 35.36 ساعت
Rh-105m 40.0 ثانیه
Rh-106 29.9 ثانیه

اشکال دیگر :
تری اکسید دی رودیم Rh2O3 و دی اکسید رودیم RhO2
کلرید رودیم RhCl3

منابع : از استخراج نیکل
کاربرد : به عنوان پوششی برای جلوگیری از فرسایش ، در ترکیب با پلاتینیم برای ساخت ترموکوپل ، چراغهای تابشی جلوی ماشین ، رادیو پخش ماشین ، نوک خودکار استفاده می شود .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=45#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

پالاديم

پالاديم

پالادیم ( Palladium ) :

نمايي از عنصر پالاديوم

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 بلوري عنصر پالاديوم

اثرات پالادیم بر روی سلامتی

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

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

عنصر پالاديوم در طبيعت

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

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

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

منابع : سنگ معدن پلاتین ، نیکل ، مس و جیوه
کاربرد : در آلیاژهای مورد استفاده در تجهیزات ارتباطی الکتریکی و رله های الکتریکی به کار می رود . به عنوان کاتالیزور برای پر شدگی شکستگیهای نفتی به کار می رود . در جواهر سازی از ترکیب طلا و طلای سفید بوجود می آید .همچنین از این عنصر در کلید استارت هواپیما استفاده می شود .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=46#Nod1

pedestrian · Sep 17, 2009

نقره

نقره

نقره ( Silver ) :

نمايي از عنصر نقره

نقره عنصری فلزی به رنگ نقره ای می باشد که تقریباً کمیاب و گران قیمت می باشد. در آب و هوای خالص پایدار است ولی در معرض ازن ، سولفید هیدروژن و هوای دارای سولفور کدر می شود .نقره خالص بالاترین هدایت الکتریکی و گرمای و پایین ترین مقاومت را در بین تمام فلزات دارد . در سنگ معدنهای دارای آرژنتیت ، سرب ، سرب و رو ی ، مس و طلا یافت می شود .

نقره از زمانهای خیلی قدیم شناخته شده بود.این عنصر اولین بار از سرباره های آتشفشانی در آسیای صغیر و در دریای اژه پیدا شد. این آثار نشان می دهد که 3000 سال قبل از میلاد مسیح انسانهای توانایی این را داشتند که نقره را از سرب جدا کنند.
نقره هم به صورت آزاد در طبیعت وجود دارد و هم به صورت ترکیب در کانی آرژنیت Ag2S و ترکیبات نقره با عناصر مختلف انجام می شود مثل کلرید نقره، سرب ، سرب – روی، مس ، طلا و نهشته های نیکل – مس که منبع اصلی نقره هستند. معادن بزرگ نقره در کشورهای مکزیک، کانادا، پرو، آمریکا یافت می شود و مهمترین معدن نقره جهان در نیمکره غربی جهان وجود دارد.
نقره از خالص کردن و پالایش الکتریکی مس به دست می آید. نقره برای کاربردهای تجاری دارای خلوص 99.9 درصد است.
نقره خالص دارای درخشندگی بالاو فلزی براق است. سختی آن از طلا پایینتر است و دارای مفتول پذیری و چکش خواری بالایی بعد از طلا و پالادیم است. نقره خالص دارای خصوصیت رسانایی بالای جریان برق و الکتریسیته در بین تمام فلزات است و مقاومت کنتاکت الکتریکی آن پایین می باشد.
نقره استرلینگ برای استفاده در جواهر سازی، ظروف نقره و نقره آلات کاربرد دارد. این نوع نقره دارای 92.5 درصد نقره است و باقیمانده آن مس یا فلزات دیگر است. بیشترین کاربرد نقره در عکاسی است که حدود 30 درصد از مصرف صنعتی نقره آمریکا در بخش عکاسی می باشد. از ترکیبات در دندانسازی نیز استفاده می شود. از نقره برای ساخت آلیاژهای لحیم کاری و لحیم کاری برنجی ، اتصالات الکتریکی و از نقره – روی و نقره- کادمیم ظرفیت بالا برای باتریها استفاده می شود. از رنگهای حاصل ازنقره برای ساخت جوهر چاپ استفاده می شود . از این فلز در آیینه کاری و شیشه سازی ، رسوبگیری الکتروشیمیایی استفاده می شود . نقره تازه دارای انکسار بالای نور و درخشندگی بالا است ولی به سرعت درخشندگی خود را از دست می دهد و تیره می شود.
توانایی انعکاس اشعه ماورای بنفش را ندارد. نقره منفجر شونده دارای قدرت انفجار بالاست. از یدید نقره برای لقاح ابرها در تولید باران استفاده می شود. کلرید نقره دارای خصوصیت نوری بالا ست که می تواند برای ساخت مواد شفاف مورد استفاده قرار گیرد همچنین در سیمان برای ساخت شیشه از نقره اسفاده می شود. از نیترات نقره که یکی از مهمترین ترکیبات نقره است به طور گسترده در صنعت عکاسی استفاده می شود. نقره دارای صدها کاربرد مهم در صنایع مختلف در جهان می باشد.
نقره به خودی خود سمی نیست ولی ترکیبات نمک آن دارای خاصیت مسی هستند. پرتودهی نقره در هوا از 0.01 mg/m3 تجاوز نمی کند. دستگاه گردش خون می تواند ترکیبات نقره را جذب کند و باعث تحلیل بافتهای بدن انسان شود . که در این صورت پوست به رنگ خاکستری در می آید و به غشا مخاطی آسیب می رسد.
در ژانویه سال 1990 قیمت نقره حدود 5.25 دلار در یک اونس داد و ستد شد . قیمت نقره در بازار دارای نوسان می باشد.

ساختار بلوري عنصر نقره

اثرات نقره بر روی سلامتی
نمکهای محلول نقره به ویژه AgNO3، با غلظت بیش از 2 گرم (0.070 اوز) کشنده هستند. ترکیبات نقره به آهستگی توسط بافتهای بدن جذب می شوند و پیگمانهایی آبی یا سیاه در پوست ایجاد می کنند.
تماس با چشم: اگر مایع آن در تماس با چشم قرار گیرد، باعث آسیب شدید قرنیه می شود.
تماس با پوست: باعث سوزش پوست می شود. تماس مداوم با پوست باعث ایجاد آلرژی می شود. خطزات تنفس: قرار گرفتن در معرض بخار نقره با غلظت بالا باعث سرگیجه، مشکلات تنفسی، سردرد یا سوزش مجاری تنفسی می شود. غلظت بسیار بالای آن باعث خواب آلودگی، گیج خوردن، گیجی، بیهوشی، کما و در نهایت مرگ می شود.
مایع یا بخار آن باعث سوزش پوست، چشم، گلو یا ریه می شود. استفاده غلط از آن و تنفس مقداری از این محصول، زیان آور یا کشنده است.
خطرات خوردن: نسبتا سمی است. باعث اختلالات معده، حالت تهوع، استفراغ، اسهال و خواب آلودگی می شود. اگر این ماده بلعیده شود، به ششها آسپیره می شود یا اگر استفراغ رخ دهد، باعث پنومونیتیس شیمیایی می شود که کشنده است.
اندامهای هدف: قرار گرفتن در معرض این ماده یا ترکیبی از آن، بر روی جانوران آزمایشگاهی اثرات زیر را داشته است:
-آسیب کلیه
-آسیب چشم
-آُسیب شش
-آُسیب کبد
-آنمی
-آسیب مغز

قرار گرفتن در معرض این ماده یا ترکیبی از آن در انسان اثرات زیر را به دنبال دارد:
-ناهنجاریهای قلب
-اگر انسان دائما یا برای مدتی طولانی در معرض این ماده قرار داشته باشد، باعث آسیب مغز و صدمه سیستم عصبی می شود.
-تنفس مداوم یا تماس مداوم اتیل کتون با دست احتمال تشکیل نوروتوکسینهایی مانند هگزان را افزایش می دهد به ویژه اگر این تماس همزمان باشد.

اثرات زیست محیطی نقره
به طور کلی یون نقره، تحت شرایطی که غلظت یون نقره موجود در آب کم است، برای جانداران آبزی آب شیرین سمیت زیادی ندارد و pH آب، سختی، سولفیدها و بارهای محلول و آلی را افزایش می دهد. یون نقره برای جانداران بسیار سمی است. یون آزاد نقره با غلظت 1–5 µg/litre برای گونه های گیاهی آبزی و حساس، بی مهرگان و ماهیان استخوانی مضر است واگر غلظت آن 0.17 µg/litre باشد رشد ماهی قزل آلا را با مشکل مواجه می کند . غلظت 0.3–0.6 µg/litre. آن ، برای گونه های فیتوپلانکتون کشنده است.

عنصر نقره در طبيعت

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

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نقره :
عدد اتمی: 47
جرم اتمی: 107.868
نقطه ذوب : C° 961.78
نقطه جوش : C° 2162
شعاع اتمی : Å: 1.75
ظرفیت: 1
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 11
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 731.0
شکل الکترونی: 5s14d10
شعاع یونی : Å 1.26
الکترونگاتیوی: 1.93
حالت اکسیداسیون: 1
دانسیته: 10.490
گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.3
گرمای تبخیر : Kj/mol 250.58
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000159
گرمای ویژه: J/g Ko 0.235
دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ag-105 41.3 روز
Ag-105m 7.2 دقیقه
Ag-106m 8.4 روز
Ag-107 پایدار
Ag-108 2.4 دقیقه
Ag-108m 130.0 سال
Ag-109 پایدار
Ag-109m 39.8 ثانیه
Ag-110 24.6 ثانیه

اشکال دیگر :
اکسید نقره Ag2O
کلرید نقره AgCl

منابع : سنگ معدن آرژنتیت
کاربرد : از ترکیب با ید برای ایجاد ابر مصنوعی به کار می رود . در جواهر سازی، سکه سازی ، فیلمهای فتو گرافیک ، کاغذهای الکترونیکی ، آئینه و باتری استفاده می شود .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=47#Nod1

آشنايي با عناصر جدول تناوبي

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید