معرفی عناصر جدول مندلیف

[ghasem motamedi]

هيدروژن

هیدروژن یا آبزا، یک عنصر شیمیایی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1_%D8%B4%DB%8C%D9%85%DB%8C% D8%A7%DB%8C%DB%8C) در جدول تناوبی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%AF%D9%88%D9%84_%D8%AA%D9%86%D8%A7%D9%88% D8%A8%DB%8C) است كه با حرف H و عدد اتمی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D8%AF%D8%AF_%D8%A7%D8%AA%D9%85%DB%8C) ۱ نشان داده شده است. هیدروژن عنصری بی رنگ، بی بو، غیر فلز (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%BA%DB%8C%D8%B1_%D9%81%D9%84%D8 %B2&action=edit&redlink=1)، یک ظرفیتی و گازی دو اتمی، با خاصیت شعله وری فوق العاده بالا است. هیدروژن سبک‌ترین و فراوانترین (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%81%D8%B1%D8%A7%D9%88%D8%A7%D9% 86%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D9%86&action=edit&redlink=1) عنصر در جهان (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D9%87%D8%A7%D9%86) بوده و در آب (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%A8) و نیز در تمامی ترکیبات آلی و موجودات زنده یافت می‌شود. هیدرژن قابلیت واکنش شیمیایی با بیشتر عناصر را دارد. ستارگان در توالی اصلی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AA%D9%88%D8%A7%D9%84%DB%8C_%D8 %A7%D8%B5%D9%84%DB%8C&action=edit&redlink=1) خود به وفور از هیدروژن در حالت پلاسمایی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%BE%D9%84%D8%A7%D8%B3%D9%85%D8% A7%DB%8C%DB%8C&action=edit&redlink=1) تشکیل شده اند. این عنصر در تولید آمونیاک (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%85%D9%88%D9%86%DB%8C%D8%A7%DA%A9)، به‌عنوان یک گاز بالا برنده، یک سوخت جایگزین و اخیرا به‌عنوان منبع انرژی مورد استفاده پیلهای سوختی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%DB%8C%D9%84%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%B3%D9%88% D8%AE%D8%AA%DB%8C) قرار می‌گیرد.
در آزمایشگاه، از واکنش اسیدها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF) بر فلزهایی مثل روی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B1%D9%88%DB%8C)، بدست می‌آید. اما برای تولید در حجم زیاد از الکترولیز (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9% 88%D9%84%DB%8C%D8%B2&action=edit&redlink=1) آب که معمول‌ترین روش است، استفاده می‌شود. اکنون دانشمندان سعی دارند تا روش‌های جدیدی را بوجود آوردند که از جلبک‌های (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AC%D9%84%D8%A8%DA%A9%E2%80%8C&action=edit&redlink=1) سبز برای تولید هیدروژن استفاده نمایند.
ویژگی‌های درخور نگرش
هیدروژن سبک‌ترین عنصر شیمیایی بوده با معمول‌ترین ایزوتوپ آن که شامل تنها یک پروتون (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%86) و الکترون (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%86) است. در شرایط فشار و دمای استاندارد (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1_%D9%88_%D 8%AF%D9%85%D8%A7%DB%8C_%D8%A7%D8%B3%D8%AA%D8%A7%D9 %86%D8%AF%D8%A7%D8%B1%D8%AF&action=edit&redlink=1) هیدروژن یک گاز (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%AF%D8%A7%D8%B2)،H۲، دو اتمی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AF%D9%88_%D8%A7%D8%AA%D9%85%DB %8C&action=edit&redlink=1) با نقطه جوش ۲۰.۲۷° K (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D9%84%D9%88%DB%8C%D9%86) و نقطه ذوب ۱۴.۰۲° K را میسازد. در صورتیکه این گاز تحت فشار فوق العاده بالایی، مانند شرایطی که در مرکز غولهای گازی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%BA%D9%88%D9%84%D9%87%D8%A7%DB% 8C_%DA%AF%D8%A7%D8%B2%DB%8C&action=edit&redlink=1) وجود دارد، قرار گیرد مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%81%D9%84%D8%B2) مایع در می‌آید. (رجوع شود به هیدروژن فلزی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA% 98%D9%86_%D9%81%D9%84%D8%B2%DB%8C&action=edit&redlink=1)). اما در فشارهای بسیار پایین مانند شرایطی که در فضا یافت می‌شود، به این علت که هیچ راهی برای ترکیب اتمهایش وجود ندارد، هیدروژن تمایل دارد تا بصورت اتم‌های مجزا در آمده؛ابرهای H۲ (هیدروژنی) تشکیل می‌شود که به شکل گیری ستارگان (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B4%DA%A9%D9%84_%DA%AF%DB%8C%D8 %B1%DB%8C_%D8%B3%D8%AA%D8%A7%D8%B1%DA%AF%D8%A7%D9% 86&action=edit&redlink=1) نیز مرتبط است.
این عنصر نقش بسیار حیاتی در تأمین انرژی جهان از طریق واکنش پروتون-پروتون (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%88%D8%A7%DA%A9%D9%86%D8%B4_%D9 %BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%86-%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%86&action=edit&redlink=1) و چرخه کربن-نیتروژن (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%DA%86%D8%B1%D8%AE%D9%87_%DA%A9%D8 %B1%D8%A8%D9%86-%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%D9%88%DA%98%D9%86&action=edit&redlink=1) به عهده دارد(اینها فرآیندهای هم جوشی هسته‌ای (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%87%D9%85_%D8%AC%D9%88%D8%B4%DB %8C_%D9%87%D8%B3%D8%AA%D9%87%E2%80%8C%D8%A7%DB%8C&action=edit&redlink=1) هستند که با ترکیب دو اتم هیدروژن به یک اتم هلیم (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%87%D9%84%DB%8C%D9%85)، مقدار بسیار عظیمی از انرژی آزاد می‌کنند.) jhvgvhgv
کاربردها



به مقدار بسیار زیادی هیدروژن در فرآیند هابر (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%81%D8%B1%D8%A2%DB%8C%D9%86%D8% AF_%D9%87%D8%A7%D8%A8%D8%B1&action=edit&redlink=1) (Haber Process) صنعت نیاز است، مقدار قابل توجهی در برای تولید آمونیاک، هیدروژنه (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA% 98%D9%86%D9%87&action=edit&redlink=1) کردن چربی‌ها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%86%D8%B1%D8%A8%DB%8C) و روغن‌ها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B1%D9%88%D8%BA%D9%86)، و تولید متانول (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%AA%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%84). سایر مواردی که نیازمند هیدروژن است عبارت‌اند از:

آلکیل زدایی آبی (هیدرودیلکیلاسیون hydrodealkylation)، گوگردزدایی آبی (هیدرودیسولفوریزاسیون، hydrodesulfurization) و هیدروکرکینک (hydrocracking)
تولید اسید هیدروکلریک (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF_%D9%87%DB %8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA%A9%D9%84%D8%B1%DB%8C%DA%A 9&action=edit&redlink=1)،جوشکاری (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D9%88%D8%B4%DA%A9%D8%A7%D8%B1%DB%8C)،سو� �ت‌های (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B3%D9%88%D8%AE%D8%AA%E2%80%8C&action=edit&redlink=1) موشک (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%88%D8%B4%DA%A9) و احیاء سنگ معدن (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B3%D9%86%DA%AF_%D9%85%D8%B9%D8 %AF%D9%86&action=edit&redlink=1) فلزی
هیدروژن مایع در تحقیقات سرما‌شناسی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B3%D8%B1%D9%85%D8%A7%E2%80%8C% D8%B4%D9%86%D8%A7%D8%B3%DB%8C&action=edit&redlink=1) مانند مطالعات ابررسانایی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D8%A8%D8%B1%D8%B1%D8%B3%D8%A7%D9%86%D8%A7%D B%8C%DB%8C) بکار می‌رود.
تریتیوم که در رآکتورهای اتمی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B1%D8%A2%DA%A9%D8%AA%D9%88%D8% B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%A7%D8%AA%D9%85%DB%8C&action=edit&redlink=1) تولید می‌شود در ساخت بمبهای هیدروژنی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A8%D9%85%D8%A8%D9%87%D8%A7%DB% 8C_%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA%98%D9%86%DB%8 C&action=edit&redlink=1) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا به‌عنوان عامل بالا برنده در بالون‌ها (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A8%D8%A7%D9%84%D9%88%D9%86%E2% 80%8C&action=edit&redlink=1) و کشتی‌های هوایی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D8%B4%D8%AA%DB%8C%E2%80%8C%D9%87%D8%A7%DB%8 C_%D9%87%D9%88%D8%A7%DB%8C%DB%8C) مورد استفاده قرار می‌گرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%81%D8%A7%D8%AC%D8%B9%D9%87_%D9 %87%DB%8C%D9%86%D8%AF%D9%86%D8%A8%D8%B1%DA%AF&action=edit&redlink=1) ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است.
دوتریوم (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AF%D9%88%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D9%88%D9%85) به‌عنوان یک کند کننده جهت کاهش حرکت نوترونها در فعالیت‌های هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، و ترکیبات دوتریوم در شیمی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B4%DB%8C%D9%85%DB%8C) و زیست‌شناسی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B2%DB%8C%D8%B3%D8%AA%E2%80%8C%D8%B4%D9%86%D8%A 7%D8%B3%DB%8C) در مطالعات تأثیرات ایزوتوپ (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AA%D8%A3%D8%AB%DB%8C%D8%B1%D8% A7%D8%AA_%D8%A7%DB%8C%D8%B2%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%B E&action=edit&redlink=1)، مورد استفاده وافع می‌شوند.
تریتیوم که یک ایزوتوپ طبقه بندی شده در علوم زیست‌شناسی است که به‌عنوان یک منبع تشعشع (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D8%B4%D8%B9%D8%B4%D8%B9) در رنگهای نورانی کاربرد دارد.
هیدروژن می‌تواند در موتورهای درون سوز (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%85%D9%88%D8%AA%D9%88%D8%B1%D9% 87%D8%A7%DB%8C_%D8%AF%D8%B1%D9%88%D9%86_%D8%B3%D9% 88%D8%B2&action=edit&redlink=1) سوخته شود و یا در پیلهای هیدروژنی انرژی بصورت برق تولید کند.تاکنون چند خودرو آزمایشی توست شرکتهای مختلف اتومبیل سازی از جمله BMW(موتور گرمایی) و Mercedes Benz ،Toyota ،Opel و ... (پیل هیدروژنی) تولید شدند. پیل‌های سوختی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%DB%8C%D9%84%E2%80%8C%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8% B3%D9%88%D8%AE%D8%AA%DB%8C) هیدروژنی، به‌عنوان راه کاری برای تولید توان (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D9%88%D8%A7%D9%86) بالقوه ارزان و بدون آلودگی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A2%D9%84%D9%88%D8%AF%DA%AF%DB% 8C&action=edit&redlink=1)، مورد توجه قرار گرفته است.
پیدایش
هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است بطوریکه ۷۵٪ جرم (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%B1%D9%85) مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از ۹۰٪ اتم‌های (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D8%AA%D9%85%E2%80%8C&action=edit&redlink=1) تشکیل دهنده آنها اتم‌های هیدروژن است.
این عنصر به مقدار زیاد و به وفور در ستارگان (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D8%AA%D8%A7%D8%B1%DA%AF%D8%A7%D9%86) و سیارات غولهای گازی یافت می‌شود. به نسبت فراوانی زیاد آن در جاهای دیگر، هیدروژن در اتمسفر زمین (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B2%D9%85%DB%8C%D9%86) بسیار رقیق است(۱ ppm (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%82%D8%B7%D8%B9%D9%87_%D8%AF%D8 %B1_%D9%85%DB%8C%D9%84%DB%8C%D9%88%D9%86&action=edit&redlink=1) برحسب حجم). متعارف‌ترین منبع برای این عنصر در زمین آب (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%A8) است که از دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%DA%A9%D8%B3%DB%8C%DA%98%D9%86) (H۲O) ساخته شده است.
منابع دیگر عبارت‌اند از بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام تمام موجودات زنده شناخته شده وجود دارند، زغال (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B2%D8%BA%D8%A7%D9%84)،سوخت فسیلی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D9%88%D8%AE%D8%AA_%D9%81%D8%B3%DB%8C%D9%84% DB%8C) و گاز طبیعی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%AF%D8%A7%D8%B2_%D8%B7%D8%A8%DB%8C%D8%B9%DB%8C) . متان (CH۴ (http://fa.wikipedia.org/wiki/Carbon))، که یکی از محصولات فرعی فساد ترکیبات آلی است که اهمیت منابع آن رو به افزایش است.
هیدروژن از چندین راه مختلف بدست می‌آید، عبور بخار (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A8%D8%AE%D8%A7%D8%B1) از روی کربن (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86) داغ، تجزیه هیدروکربن (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D 9%86) به‌وسیله حرارت، واکنش هیدروکسید (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA% A9%D8%B3%DB%8C%D8%AF&action=edit&redlink=1) سدیم (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D8%AF%DB%8C%D9%85) یا پتاسیم (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%D8%AA%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D9%85) بر آلومینیوم (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%84%D9%88%D9%85%DB%8C%D9%86%DB%8C%D9%88%D 9%85)، الکترولیز (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9% 88%D9%84%DB%8C%D8%B2&action=edit&redlink=1) آب یا از جابجایی آن در اسیدها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF) توسط فلزات (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%81%D9%84%D8%B2) خاص.
هیدروژن تجاری در حجمهای زیاد معمولاً به‌وسیله تجزیه گاز طبیعی تولید می‌شود.
ترکیبات
هیدروژن سبک‌ترین گازها با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را بوجود می‌آورد. هیدروژن دارای عدد اکترونگاتیویته (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9% 86%DA%AF%D8%A7%D8%AA%DB%8C%D9%88%DB%8C%D8%AA%D9%87&action=edit&redlink=1) ۲.۲ است پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را می‌سازد که عناصر غیر فلزی تر و عناصر فلزی تری وجود داشته باشند. در این حالت(غیر فلزی) تشکیل دهنده‌ها هیدریدها (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%DB%8C%D8% AF&action=edit&redlink=1) نامیده می‌شوند، که هیدروژن یا بصورت یونهای H- یا بصورت حل شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیوم (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%DB%8C%D8% AF_%D9%BE%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AF%DB%8C%D9%88%D9%8 5&action=edit&redlink=1)). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%DB%8C%D9%88%D9%86%D8%AF_%DA%A9%D9%88%D9%88% D8%A7%D9%84%D8%A7%D9%86%D8%B3%DB%8C) دارد، چون یونهای H+ بصورت یک اتم عریان فاقد الکترون در می‌آیند بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترونها به سمت خود داردند. هر دوی اینها تولید اسید می‌کنند. لذا حتی در یک محلول اسیدی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF) می‌توان یونهایی مثل H۳O+ را دید که گویی پروتونها به جایی محکم به چیزی چسبیده اند.
هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده و تولید آب می‌کند، H۲O، که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را بصورتی آزاد می‌کند که، باعث انفجار (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D9%86%D9%81%D8%AC%D8%A7%D8% B1&action=edit&redlink=1) در هوا می‌گردد. به اکسید دوتریوم یا D۲O، که معمولاً آب سنگین (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%A8_%D8%B3%D9%86%DA%AF%DB%8C%D9%86) گفته می‌شود. همچنین هیدروژن با کربن (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86) یک سری ترکیبات گسترده‌ای را بوجود می‌آورد. بخاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده، این ترکیبات را ترکیبات آلی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D8%B1%DA%A9%DB%8C%D8%A8%D8%A7%D8%AA_%D8%A2% D9%84%DB%8C) می‌نامند، و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات شیمی آلی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B4%DB%8C%D9%85%DB%8C_%D8%A2%D9%84%DB%8C) گفته می‌شود.
هشدارها
هیدروژن گازی است با قدرت افروزش بسیار زیاد. این گاز همچنین به شدت با کلر (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D9%84%D8%B1) و فلوئور (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%81%D9%84%D9%88%D8%A6%D9%88%D8%B1) واکنش نشان می‌هد. D۲O، یا آب سنگین (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%A8_%D8%B3%D9%86%DA%AF%DB%8C%D9%86) برای بسیاری از گونه‌های سمی است. اما مقدار قابل توجهی از آن برای کشتن انسان لازم است.

[ghasem motamedi]

هليم
اطلاعات اولیه

هلیم ، عنصر شیمیایی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1+%D8%B4%DB% 8C%D9%85%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C) است که در جدول تناوبی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AC%D8%AF%D9%88%D9%84+%D8%AA%D9% 86%D8%A7%D9%88%D8%A8%DB%8C) با نشان He و عدد اتمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D8%AF%D8%AF+%D8%A7%D8%AA%D9% 85%DB%8C) 2 وجود دارد. هلیم که گاز بی‌اثر بی‌رنگ و بی‌بویی است، دارای پایین‌ترین نقطه جوش در میان عناصر است و تنها تحت فشار بسیار زیاد به حالت جامد در می‌آید. این عنصر بصورت گاز تک‌اتمی یافت می‌شود، از نظر شیمیایی خنثی می‌باشد و بعد از هیدروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) فراوانترین عنصر در جهان به حساب می‌آید.

هلیم در جو زمین به میزان بسیار کم براثر فرسایش مواد معدنی خاصی یافت شده ، در بعضی از آبهای معدنی هم وجود دارد. هلیم در گازهای طبیعی خاصی بصورت مقادیر قابل تهیه تجاری وجود دارد و از آن بعنوان گاز بالابرنده در بالونها ، مایع سردکننده سرمازا در آهنرباهای ابر رسانا و گاز وزن افزا در غواصی در آبهای عمیق استفاده می‌گردد.
تاریخچــــــــه

هلیم ( از واژه یونانی helios به معنی خورشید ) درسـال 1868 توسط "Pierre Janssen" فرانســوی و "Norman Lockyer" انگلیسی که مستقل از هم فعالیت می‌کردند، کشف شد. هر دوی آنها هنگام یک خورشید گرفتگی در همان سال ، مشغول مطالعه بر روی نور خورشید بودند و بطور طیف‌نمایی متوجه خط انتشار عنصر ناشناخته ای شدند. "Eduard Frankland" ضمن تایید یافته‌های Janssen ، نام این عنصر را با توجه به نام خدای خورشید در یونان ،Helios پیشنهاد کرد و چون انتظار می‌رفت این عنصر جدید ، فلز باشد، پسوند ium – را به آن افزود.

"William Ramsay" سال 1895 این عنصر را از clevite جدا نمود و در نهایت متوجه غیر فلز بودن آن گشت، اما نام این عنصر تغییری نکرد. "Nils Langlet" و "Per Theodor Cleve" شیمیدانان سوئدی که بطور مستقل از Ramsay کار می‌کردند، تقریبا" در همان زمان موفق به جداسازی هلیم از Clevite شدند.

سال 1907 "Thomas Royds" و "Thomas Royds" موفق به اثبات این واقعیت شدند که ذرات آلفا ، هسته‌های اتم هلیم می‌باشند. "Heike Kamerlingh Onnes" فیزیکدان آلمانی درسال 1908 اولین مایع هلیم را بوسیله سرد کردن این گاز تا 9K بدست آورد و به سبب این کار بزرگ ، جایزه نوبل را به او اهداء کردند.

سال 1926، یکی از شاگردان او به نام "Willem Hendrik Keesom " برای اولین بار هلیم را بصورت جامد تبدیل نمود.
پیدایــــــــش

هلیم بعد از هیدروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) فراوانترین عنصر در جهان است و تقریبا" 20% ماده ستارگان را تشکیل می‌دهد. این گاز همچنین دارای نقش مهمی در واکنشهای پروتون – پروتون و چرخه کربن در ستارگان است که تشکیل دهنده بیشترین انرژی آنها می‌باشد. فراوانی هلیم بیشتر از آن است که با تولید توسط ستارگان توجیه شود، اما با مدل انفجار بزرگ (Big Bang ) سازگار است و اکثر هلیم موجود در جهان در سه دقیقه اول شکل‌گیری جهان بوجود آمده‌اند.

این عنصر در جو زمین و به مقدار 1 در 000 00 2 وجود داشته ، بعنوان یک محصول فروپاشی در کانی‌های رادیواکتیو گوناگونی یافت می‌شود؛ بخصوص این عنصر در کانی‌های اورانیوم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D9%88%D8%B1%D8%A7%D9%86%DB%8 C%D9%88%D9%85) و توریم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AA%D9%88%D8%B1%DB%8C%D9%85) مانند clevites ، pitchblende، carnotite ، monazite و beryl ، بعضی از آبهای معدنی ( در بعضی از چشمه های ایسلند به میزان 1 در 1000 هلیم وجود دارد )، در گازهای آتشفشانی و در گازهای طبیعی خاصی در آمریکا (که بیشتر هلیم تجاری جهان از این منطقه بدست می‌آید) دیده می‌شود.

هلیم را می توان از طریق بمباران لیتیم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%84%DB%8C%D8%AA%DB%8C%D9%85) با بور بوسیله پروتونهای سریع تولید نمود.
خصوصیات قابل توجه

هلیم در دما و فشار طبیعی بصورت گازی تک‌اتمی وجود دارد و فقط در شرایط بسیار غیر عادی متراکم می‌شود. هلیم دارای پایین‌ترین نقطه ذوب در میان عناصر است و تنها مایعی است که با کاهش دما به جامد تبدیل نمی‌شود و در فشار استاندارد تا دمای صفر مطلق به حالت مایع باقی می‌ماند؛ (تنها با افزایش فشار می‌توان آنرا به جامد تبدیل نمود.)

در واقع دمای بحرانی که بالاتر از آن بین حالات مایع و گاز هیچ تفاوتی وجود ندارد، تنها 19,5K است. He-4 و He-3 جامد از این نظر که یک محقق می‌تواند با استفاده از فشار حجم آنها را بیش از 30% تغییر دهد، منحصر به فرد هستند. ظرفیت گرمایی ویژه گاز هلیم بسیار زیاد است و بخار آن بسیار متراکم می‌باشد، بطوری‌که در صورت گرم شدن در دمای اطاق سریعا" منبسط می‌گردد.

هلیم جامد فقط در فشار بالا و در تقریبا" 100 مگا پاسکال در 15- درجه کلوین است که بین دمای پایین و بالا یک جابجایی انجام می‌دهد که در آن ، اتمها دارای آرایشهای به‌ترتیب مکعبی و شش‌ضلعی می‌شوند. در یک لحظه از این دما و فشار ، حالت سومی بوجود می‌آید که در آن ، اتمها آرایشی مکعبی به خود می‌گیرند، در حالیکه جرم آن در مرکز قرار دارد.

تمامی این حالات از نظر انرژی و چگالی مشابه هستند و دلایل این تغییرات به جزئیات چگونگی شکل‌گیری اتم‌ها بر می‌گردد.
کاربردهـــــــا

هلیم بیشتر بعنوان گازی بالابرنده در بالونها استفاده می‌شود که از آنها به‌ترتیب برای تبلیغات ، تحقیقات جوی ، شناسایی‌های نظامی و بعنوان یک چیز بدیع استفاده می‌شود. بعلاوه هلیم دارای قدرت بالابرندگی 92,64% هیدروژن است، اما بر خلاف آن قابل اشتعال نبوده ، بنابراین ایمن‌تر از هیدروژن به‌حساب می‌آید.
سایر کاربردهای آن


هلیم – اکسیژن برای تنفس در محیطهای پرفشار مثل لباس غواصی یا زیردریائیها بکار می‌رود، چون هلیم ساکن است و کمتر از نیتروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) ، در خون قابل حل می‌باشد و 2,5 مرتبه سریعتر از نیتروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) منتشر می‌شود. این مسئله موجب کاهش مدت زمان لازم برای از بین بردن گاز در هنگام فشارزدایی می‌شود و خطر خواب نیتروژنی را از بین می‌برد و احتمال تمرکز آن مثل حبابهای متصل وجود ندارد.
دارای پایین‌ترین نقطه ذوب و جوش در میان عناصر است که این خصوصیت ، مایع هلیم را به خنک کننـده ای ایده‌آل برای مقاصدی که دمای بسیار پایین نیاز دارند، تبدیل می‌کند، از جمله آهنرباهای ابررسانا و تحقیقات سرما شناسی که در آنها دمای نزدیک به صفر مطلق نیاز است.
هلیم بعنوان یک خنثی و حامل بعنوان مثال در گاز رنگ‌کاری)) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همجوشی هیدروژن به هلیم انرژی لازم برای بمبهای اتمی را تامین می‌کند.
از هیدروژن همچنین برای موشکهای با سوخت مایع فشرده ، بعنوان حفاظ گاز در جوشکاری (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AC%D9%88%D8%B4%DA%A9%D8%A7%D8%B 1%DB%8C) برقی ، بعنوان گازی محافظ برای تولید بلورهای سیلیکون و ژرمانیم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D8%B1%D9%85%D8%A7%D9%86%DB%8 C%D9%85) ، بعنوان عامل خنک کننده برای رآکتورهای اتمی و برای تونلهای بادی فراصوتی استفاده می‌شود.
همزمان با پیشرفت تکنولوژی MRI) magnetic resonance imaging) در مصارف پزشکی ، استفاده از هلیم مایع در MRI رو به افزایش است.
ترکیبات

هلیم اولین عنصر در گروه گازهای بی‌اثر است و برای بسیاری از اهداف عملی واکنش‌ناپذیر می‌باشد. اما در اثر تخلیه الکتریکی یا بمباران الکترونی ، ترکیباتی را با تنگستن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AA%D9%86%DA%AF%D8%B3%D8%AA%D9%8 6) ، ید (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DB%8C%D8%AF) ، فلوئور (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D9%84%D9%88%D8%A6%D9%88%D8%B 1) ، گوگرد (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%AF%D9%88%DA%AF%D8%B1%D8%AF) و فسفر (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D8%B3%D9%81%D8%B1) بوجود می‌آورد.
ایزوتوپهــــــــــا

معمولترین ایزوتوپ هلیم ، He-4 می‌باشد که هسته آن ، دارای دو پروتون (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%8 6) و دو نوترون (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%D9%88%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%8 6) است. چون تعداد نوکلئونها عجیب است، این یک آرایش اتمی غیرعادی پایدار به‌حساب می‌آید، یعنی نوکلئونها در لایه‌های کامل آرایش یافته‌اند. بسیاری از هسته‌های سنگین‌تر بر اثر انتشار هسته‌های He-4 متلاشی می‌شوند، فرآیندی که فروپاشی آلفا نامیده شده ، به همین علت هسته‌های هلیم را ذرات آلفا می‌نامند و بیشتر هلیم زمین با این فرآیند تولید می‌شود.

دومین ایزوتوپ هلیم ، He-3 است که هسته آن تنها دارای یک نوترون می‌باشد. علاوه بر اینها هلیم چندین ایزوتوپ سنگین تر رادیواکتیو دارد. He-3 عملا" در سطح زمین ناشناخته است، چون منابع درونی هلیم ، زمانیکه ذرات آلفا و هلیم اتمسفری در دوران زمین شناسی نسبتا" کوتاهی وارد فضا می‌شوند، فقط ایزوتوپ He-4 تولید می‌کنند.

He-3و He-4 هر دو در انفجار بزرگ (Big Bang) تولید شده‌اند و بعد از هیدروژن ، فراوانترین عنصر موجود در طبیعت هلیم است. هلیم اضافی بوسیله همجوشی هیدروژن درون هسته‌های اختری و از طریق فرآیندی که زنجیره پروتون – پروتون نامیده می‌شود، تولید می‌گردد.
گونه‌هــــــــا

هلیم مایع ( He-4) به دو صورت یافت می‌شود : He-4II و He-4I که در نقطه تحول فعالی در دمای 1768,2K و در فشار بخار آن مشترک هستند. He-4I ( بالای این نقطه) مایعی نرمال است، اما He-4II ( پایین این نقطه) شبیه هیچ یک از مواد شناخته شده نمی‌باشد.
وقتی در دمای بالاتر از 1768,2K و در فشار بخار خود ( به اصطلاح نقطه لامدا ) سرد شد، تبدیل به یک ابر شار به نام هلیم مایع II می‌گردد ( برعکس هلیم مایعI که نرمال است) که به علت تاثیرات کوانتومی ، ویژگیهای غیر عادی زیادی داشته ، یکی از اولین نمونه‌های مشاهده شده از اثرات کوانتومی است که درمقیاس macroscopic عمل می‌کند.

چون این تاثیر متکی به تراکم بوزونها( bosons ) است، این تحولات در He-3 در دمایی پایین‌تر از He-4 رخ می‌دهد، اما هسته‌های He-3 فرمیونها ( fermions ) هستند که نمی‌توانند جداگانه متراکم شوند، ولی در جفتهای بوزونی باید اینگونه باشند. چون این دگرگونی منظم است، بدون گرمای نهان در نقطه لامدا این دو نوع مایع هرگز همزیستی نمی‌کنند.

هلیم II دارای ویسکوزیته صفر است و خاصیت هدایت حرارتی آن از تمام مواد دیگر بیشتر است. بعلاوه هلیم II پدیده ترمومکانیکال را بروز می‌دهد؛ اگر دو ظرف حاوی هلیمII بوسیله یک لوله بسیار باریک به هم متصل باشند و یکی از آنها را گرم کنیم، جریانی از هلیم II به طرف ظرف گرم شده بوجود می‌آید. بر عکس در پدیده مکانیک حرارتی ، سرد کردن هلیم II که در حال خارج شدن از لوله باریک است، باعث ایجاد جریان اجباری هلیم II در لوله ای باریک می‌شود.

تغییرات حرارتی وارده بر هلیم II ، همانند آنچه که در تغییرات تراکم صدا وجود دارد ( پدیده ای که " صدای دوم " نامیده می‌شود ) سرتاسر این مایع انتشار می‌یابد.سطوح سختی که با هلیم II در تماسند، بوسیله لایه نازکی به قطر 50 تا 100 اتم پوشیده می‌شوند که در طول آن می‌تواند جریان بدون اصطکاک این مایع انجام پذیرد؛ در نتیجه نگهداری هلیم II در ظرف باز ، بدون خارج شدن این مایع از لبه آن امکان پذیر نیست.

جابجائی‌های فراوان هلیم II بوسیله لایه آن با سرعت ثابت انجام می‌شود که فقط به دما بستگی دارد. در آخر اینکه یک حجم زیادی از هلیم II بصورت یک واحد گردش نخواهد داشت. در عوض تلاش برای گردش آنها منجر به vortice های کوچک بدون اصطکاکی در این مایع خواهد شد.
هشدارهـــــا

محفظه‌هایی که با هلیم گازی در دمای 5 تا 10 کلوین پر شده‌اند، باید طوری نگهداری شوند که گویی دارای هلیم مایع هستند، چون گرم شدن این گاز در دمای اطاق منجر به افزایش شدید فشار آن می‌گردد.

[ghasem motamedi]

سرب

سرب یکی از عنصرهای شیمیایی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%B4% DB%8C%D9%85%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C) واسطه در جدول تناوبی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%AF%D9%88%D9%84_%D8%AA%D9%86%D8%A7%D9%88% D8%A8%DB%8C) است. سرب همچنین در رده فلزها قرار دارد.این فلز تشعشعات هسته‌ای را عبور نمی‌دهد .سرب در طبیعت به شکل کانی به نام گالن (سیستم تبلور کوبیک یا مکعبی ) یافت می‌گردد.
سرب عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Pb و عدد اتمی ۸۲ وجود دارد.سرب عنصری سنگین ، سمی و چکش خوار است که دارای رنگ خاکستری کدری می‌باشد .هنگامیکه تازه تراشیده شده سفید مایل به آبی است اما در معرض هوا به رنگ خاکستری تیره تبدیل می‌شود.از سرب در سازه‌های ساختمانی ، خازنهای (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AE%D8%A7%D8%B2%D9%86) اسید سرب ، ساچمه و گلوله استفاده شده و نیز بخشی از آلیاژهای (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%84%DB%8C%D8%A7%DA%98) لحیم ، پیوتر و آلیاژهای گدازپذیر (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A2%D9%84%DB%8C%D8%A7%DA%98%D9% 87%D8%A7%DB%8C_%DA%AF%D8%AF%D8%A7%D8%B2%D9%BE%D8%B 0%DB%8C%D8%B1&action=edit&redlink=1) می‌باشد.سرب سنگین ترین عنصر پایدار (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1_%D9%BE%D8 %A7%DB%8C%D8%AF%D8%A7%D8%B1&action=edit&redlink=1) است.


سرب فلزی است براق ،انعطاف پذیر، بسیار نرم ، شدیداً چکش خوار (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%DA%86%DA%A9%D8%B4_%D8%AE%D9%88%D8 %A7%D8%B1&action=edit&redlink=1) و به رنگ سفید مایل به آبی که از خاصیت هدایت الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%87%D8%AF%D8%A7%DB%8C%D8%AA_%D8%A7%D9%84%DA%A9% D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C) پایینی برخوردار می‌باشد.این فلز حقیقی به شدت در برابر پوسیدگی مقاومت می‌کند و به همین علت از آن برای نگهداری مایعات فرسایشگر ( مثل اسید سولفوریک) استفاده می‌شود. با افزودن مقادیر خیلی کمی آنتیموان یا فلزات دیگر به سرب می‌توان آنرا سخت نمود.
فهرست مندرجات



<LI class=toclevel-1>۱ کاربردها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D8%B1%D8%A8#.DA.A9.D8.A7.D8.B1.D8.A8.D8.B1. D8.AF.D9.87.D8.A7) <LI class=toclevel-1>۲ جداسازی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D8%B1%D8%A8#.D8.AC.D8.AF.D8.A7.D8.B3.D8.A7. D8.B2.DB.8C) <LI class=toclevel-1>۳ ایزوتوپها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D8%B1%D8%A8#.D8.A7.DB.8C.D8.B2.D9.88.D8.AA. D9.88.D9.BE.D9.87.D8.A7)
۴ هشدارها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D8%B1%D8%A8#.D9.87.D8.B4.D8.AF.D8.A7.D8.B1. D9.87.D8.A7)
کاربردها

کاربردهای اولیه سرب عبارت بودند از:سازه‌های ساختمانی ، رنگدانه‌های مورد استفاده در لعاب سرامیک (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D9%85%DB%8C%DA%A9) و لوله‌های انتقال آب. کاخها و کلیساهای (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D9%84%DB%8C%D8%B3%D8%A7) بزرگ اروپا دروسایل تزئینی ، سقفها ، لوله‌ها و پنجره‌ها یشان دارای مقادیر قابل توجهی سرب هستند.این فلز ( در حالت عنصری) پس از آهن ، آلومینیم ، مس و روی بیشترین کاربرد را دارد.موارد استفاده معمولی سرب به شرح زیر است : در باطریهای اسید سرب ، در اجزای الکترونیکی ، روکش کابل ،مهمات ، در شیشه CTR‌ها، سرامیک ،شیشه‌های سربدار( به glass making مراجعه شود) ، لوله‌های سربی ( اگرچه استفاده از اتصالات سربی در لوله‌های آب آشامیدنی در دهه ۹۰ در آمریکا قانونی شد، امروزه کاربرد آنچنانی ندارند) در رنگها( از سال ۱۹۷۸ در آمریکا وبه تدریج از دهه ۶۰ تا دهه ۸۰ در انگلستان ممنوع شد اگرچه رنگ سطوح قدیمی می‌توانست تا ۵۰٪ وزن از سرب باشد) آلیاژها،پیوتر، اتصالات و مواد پر کننده دندان.همچنین در بامها به‌عنوان درزگیر برای محافظت اتصالات در برابر باران مورد استفاده قرار می‌گیرد.در گازوئیل ( بنزین) به‌عنوان تترا اتیل و تترا متیل سرب برای کاهش صدای موتور کاربرد دارد(pre-detonation ، pre-ignitionو pinking هم نامیده می‌شود) فروش بنزین سربدار در آمریکا از سال ۱۹۸۶ و در اتحادیه اروپا از سال ۱۹۹۹ ممنوع شد. سرب یک ابررسانا با دمای بحرانی K=۲۰/۷ c T ( ۹۵/۲۶۵ – درجه سانتیگراد)؟ می‌باشد.

به علت فراوانی سرب ( هنوز هم اینگونه‌است) ، تهیه آسان، کارکردن آسان با آن ،انعطاف پذیری (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%86%D8%B9%D8%B7%D8%A7%D9%81_%D9%BE%D8%B0% DB%8C%D8%B1%DB%8C) و چکش خواری (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%86%DA%A9%D8%B4_%D8%AE%D9%88%D8%A7%D8%B1%DB%8C) بالا و پالایش راحت ، حداقل از ۷۰۰۰ سال پیش مورد استفاده بشر می‌باشد.در کتاب خروج ( بخشی از انجیل) به این عنصر اشاره شده‌است.کیمیاگران می‌پنداشتند سرب قدیمی ترین فلز بوده و به سیاره زحل مربوط می‌شود.لوله‌های سربی که نشانه‌های امپراتوری روم را حمل می‌کردند هنوز هم بکار می‌روند.نشان Pb برای سرب خلاصه نام لاتین آن plumbum است. در اواسط دهه ۸۰ تغییر مهمی در الگوهای پایان استفاده از سرب بوجود آمده بود.بیشتر این تغییر ناشی از پیروی مصرف کنندگان سرب آمریکا از قوانین زیست محیطی بود که بطرز قابل ملاحظه‌ای استفاده از سرب را درمحصولات بجز باطری از جمله گازوئیل، رنگ،اتصالات و سیستم‌های آبی کاهش داده یا حتی حذف کرد.

جداسازی

سرب محلی در طبیعت یافت می‌شود اما کمیاب است.امروزه معمولاً سرب در کانیهایی همراه با روی ، نقره و ( بیشتر) مس یافت می‌شود و به همراه این مواد جدا می‌گردد.ماده معدنی اصلی سرب گالن(PbS) است که حاوی ۶/۸۶٪ سرب می‌باشد.سایرکانیهای مختلف و معمول آن سروسیت ( PbCO۳ ) و انگلسیت (PbSO۴) می‌باشند.اما بیش از نیمی از سربی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد بازیافتی می‌باشد. سنگ معدن به‌وسیله مته یا انفجار جداشده سپس آنرا خرد کرده و روی زمین قرار می‌دهند.بع از آن سنگ معدن تحت تأثیر فرآیندی قرار می‌گیرد که در قرن نوزدهم در Broken Hill استرالیا بوجود آمد.یک فرآیند شناورسازی ، سرب و دیگر مواد معدنی را از پس مانده‌های سنگ جدا می‌کند تا با عبور سنگ معدن ، آب و مواد شیمیایی خاص از تعدادی مخزن که درون آنها دوغاب همیشه مخلوط می‌شود ، عصاره‌ای بوجود آید.درون این مخزنها هوا جریان یافته و سولفید سرب به حبابها می‌چسبد و بصورت کف بالا آمده که می‌توان آنرا جدا نمود.این کف ( که تقریباً دارای ۵۰٪ سرب است) خشک شده سپس قبل از پالایش به منظور تولید سرب ۹۷٪ سینتر می‌شوند. بعد ازآن سرب را طی مراحل مختلف سرد کرده تا ناخالصیهای(ریم) سبک تر بالا آمده و آنها را جدا می‌کنند.سرب مذاب با گداختن بیشتر به‌وسیله عبورهوا از روی آن وتشکیل لایه‌ای از تفاله فلز که حاوی تمامی ناخالصیهای باقی مانده می‌باشد تصفیه شده و سرب خالص ۹/۹۹٪ بدست می‌آید.

ایزوتوپها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%DB%8C%D8%B2%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%BE)

سرب بطور طبیعی دارای چهار ایزوتوپ پایدار (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%DB%8C%D8%B2%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%BE_%D9%BE% D8%A7%DB%8C%D8%AF%D8%A7%D8%B1) است : Pb-۲۰۴(۱٫۴٪)-Pb-۲۰۶(۲۴٫۱٪)-Pb-۲۰۷(۲۲٫۱٪)-Pb-۲۰۸(۵۲٫۴٪).سرب ۲۰۶-۲۰۷ و۲۰۸ همگی پرتوزاد بوده و محصولات پایانی زنجیره فروپاشی پیچیده‌ای هستند که به ترتیب درU-۲۳۸ ،U-۲۳۵ وTh-۲۳۲ رخ می‌دهند.نیمه عمرهای مساوی این آرایشهای فرسایشی بسیار متغیر است به ترتیب: ۹ ۱۰ ،۰۴/۷ X ۸ ۱۰X ۴۷/۴ و۴/۱ X ۱۰ ۱۰سال .هر کدام از آنها به نسبت Pb-۲۰۴ تنها ایزوتوپ پایدار غیر پرتوزاد گزارش می‌شود.ترتیب نسبتهای ایزوتوپی برای بیشتر مواد معدنی طبیعی ۰/۳۰ –۰۰/۱۴ برای Pb-۲۰۶/Pb-۲۰۴، ۱۵-۱۷ برای Pb-۲۰۷/Pb-۲۰۴ و ۵۰-۳۵ برای Pb-۲۰۸/Pb-۲۰۴ می‌باشد اگرچه نمونه‌های بسیار زیادی خارج از این حوزه در نوشته‌ها به چشم می‌خورد.

هشدارها

سرب فلز سمی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%81%D9%84%D8%B2_%D8%B3%D9%85%DB %8C&action=edit&redlink=1) است که به پیوندهای عصبی آسیب رسانده ( بخصوص در بچه‌ها) و موجب بیماریهای خونی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A8%DB%8C%D9%85%D8%A7%D8%B1%DB% 8C%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D9%88%D9%86%DB%8C&action=edit&redlink=1) و مغزی می‌شود.تماس طولانی با این فلز یا نمکهای (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D9%85%DA%A9) آن ( مخصوصاً نمکهای محلول یا اکسید غلیظ آن PbO۲) می‌تواند باعث بیماریهای کلیه (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A8%DB%8C%D9%85%D8%A7%D8%B1%DB% 8C%D9%87%D8%A7%DB%8C_%DA%A9%D9%84%DB%8C%D9%87&action=edit&redlink=1) و دردهای شکمی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AF%D8%B1%D8%AF%D9%87%D8%A7%DB% 8C_%D8%B4%DA%A9%D9%85%DB%8C&action=edit&redlink=1) شود.

[ghasem motamedi]

آرسنیک





http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8b/Native_arsenic.jpg/300px-Native_arsenic.jpg (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%D8%B1%D9%88%D9%86%D8%AF%D9%87:Native_arseni c.jpg)

http://fa.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%D8%B1%D9%88%D9%86%D8%AF%D9%87:Native_arseni c.jpg)


سنگی حاوی مقدار زیادی آرسنیک


آرسِنیک یا ارسنیک که در فارسی به آن زرنیخ گفته می‌شود، عنصر (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1) شیمیایی است که در جدول تناوبی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%AF%D9%88%D9%84_%D8%AA%D9%86%D8%A7%D9%88% D8%A8%DB%8C) با علامت As مشخص است و دارای عدد اتمی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D8%AF%D8%AF_%D8%A7%D8%AA%D9%85%DB%8C) ۳۳ است. آرسنیک شبه فلز سمی معروفی است که به سه شکل زرد، سیاه و خاکستری یافت می‌شود. آرسنیک و ترکیبات آن به‌عنوان آفت کش بکار می‌روند: علف‌کش، حشره‌کش و آلیاﮊهای مختلف.


فهرست مندرجات


1-ویژگی های فیزیکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%B1%D8%B3%D9%86%D9%8A%D9%83#.D9.88.DB.8C. DA.98.DA.AF.DB.8C_.D9.87.D8.A7.DB.8C_.D9.81.DB.8C. D8.B2.DB.8C.DA.A9.DB.8C) 2- ویژگیهای درخور نگرش (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%B1%D8%B3%D9%86%D9%8A%D9%83#.D9.88.DB.8C. DA.98.DA.AF.DB.8C.D9.87.D8.A7.DB.8C_.D8.AF.D8.B1.D 8.AE.D9.88.D8.B1_.D9.86.DA.AF.D8.B1.D8.B4) 3- تاریخچه (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%B1%D8%B3%D9%86%D9%8A%D9%83#.D8.AA.D8.A7. D8.B1.DB.8C.D8.AE.DA.86.D9.87) ۵- پیدایش (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%B1%D8%B3%D9%86%D9%8A%D9%83#.D9.BE.DB.8C. D8.AF.D8.A7.DB.8C.D8.B4)۶- هشدارها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%B1%D8%B3%D9%86%D9%8A%D9%83#.D9.87.D8.B4. D8.AF.D8.A7.D8.B1.D9.87.D8.A7)
۷ منابع (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%B1%D8%B3%D9%86%D9%8A%D9%83#.D9.85.D9.86. D8.A7.D8.A8.D8.B9)
ویژگی های فیزیکی


عدد اتمی: ۳۳
جرم اتمی:۷۴٫۹۲۱۶۰
نقطه ذوب : C°۸۰۸
نقطه جوش : C°۶۰۳
شعاع اتمی : Å ۱٫۳۳
رنگ: خاکستری

ویژگیهای درخور نگرش

آرسنیک از نظر شیمیایی شبیه فسفر (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%81%D8%B3%D9%81%D8%B1) است تا حدی که در واکنشهای بیو شیمیایی می‌تواند جایگزین آن شود ازاینرو سمی است. وقتی به آن حرارت داده شود بصورت اکسید آرسنیک در می‌آید (اکسیده می‌شود) که بوی آن مانند سیر است. آرسنیک و ترکیبات آن همچنین می‌توانند بر اثر حرارت به گاز تبدیل شوند. این عنصر به دو صورت جامد جامد وجود دارد: زرد و خاکستری فلز مانند با جاذبه‌هایی به ترتیب ۹۷/۱ و ۷۳/۵.


در سده بیستم آرسنِت سرب به‌عنوان آفت کش برای درختان میوه به خوبی مورد استفاده قرار گرفت (استفاده از آن در افرادی که به این کار اشتغال داشتند ایجاد آسیب‌های عصب‌شناسی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D8%B5%D8%A8%E2%80%8C%D8%B4%D9%86%D8%A7%D8%B 3%DB%8C) کرد) و آرسنیت مس در سده نوزدهم به‌عنوان عامل رنگ کننده در شیرینی‌ها بکار رفت. سایر کاربردها:
سموم کشاورزی و حشره کشهای مختلف آرسنید گالیم یک نیمه رسانای مهمی است که در IC‌ها بکار می‌رود.مدارها یی که از این ترکیب ساخته شده‌اند نسبت به نوع سیلیکونی بسیار سریعتر هستند (البته گرانتر هم هستند) آرسنید گالیم بر خلاف سیلیکون آن band gap مستقیم است پس می‌تواند در دیودها ی لیزری وLED‌ها برای تبدیل مستقیم الکتریسیته به نور بکار رود. تری اکسید آرسنیک در خون‌شناسی برای درمان بیماران سرطان خون حاد که در برابر ATRA درمانی مقاومت نشان می‌دهند بکار می‌رود. همچنین در برنز پوش کردن و ساخت مواد آتش بازی و ترقه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه

آرسنیک (واﮊه یونانی arsenikon به معنی اریپمنت زرد) در دوران بسیار کهن شناخته شده است. از این عنصر به کرات برای قتل استفاده شده ِ علائم مسمومیت با این عنصر تا قبل از آزمایش مارش تا حدی نا مشخص بود. آلبرتوس مگنوس (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%84%D8%A8%D8%B1%D8%AA_%DA%A9%D8%A8%DB%8C% D8%B1) را اولین کسی می‌دانند که در سال ۱۲۵۰ این عنصر را جدا کرد. جوان شرودر در سال ۱۶۴۹ دو روش برای تهیه آرسنیک منتشر کرد.

-
همچنین از زرنیخ برای ساخت مواد بهداشتی همچون داروی نضافت بدن(موبر)(واجبی) استفاده می‌شود واجبی از آهک و زرنیخ ساخته تشکیل یافته است. گفتنیست حتی پایه اصی کرم ها و اسپری های موبر از همین دو ماده می‌باشد

پیدایش

آرسوپیزیت (سنگ آرسنیک) میس پیکل Mispickel هم نامیده می‌شود.(سولفور) که بر اثر حرارت ِ بیشترِن مقدار آرسنیک از سولفید آهن آن جدا می‌شود.مهم‌ترین ترکیبات آرسنیک عبارت است از: آرسنیک سفید، سولفید آن ِ گرد حشره کش ِ آرسنیت کلسیم و آرسنیت سرب. از گرد حشره کش ِ آرسنیت کلسیم و آرسنیت سرب به‌عنوان سموم و حشره‌کش‌ها در کشاورزی استفاده می‌شود .این عنصر گهگاه بصورت خالص یافت می‌شود ولی معمولاً بصورت ترکیب با نقره، کبالت، نیکل، آهن - آنتیموان (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%86%D8%AA%DB%8C%D9%85%D9%88%D8%A7%D9%86) یا سولفور وجود دارد.

هشدارها

آرسنیک و بسیاری از ترکیبات آن سمی هستند. آرسنیک با مختل کردن وسیع سیستم گوارشی و ایجاد شوک منجر به مرگ می‌شود.

[ghasem motamedi]

Bi بيسموت( Bismuth ) :

نمايي از عنصر Bi بیسموت عنصر فلزی است که با ساختاررومبوئدرال متبلور می شود که می تواند به صورت آزاد در طبیعت و یا در کانیهائی نظیربیسموتین ( Bi2O3 ) یافت شود . در زمانهای گذشته این کانی با قلع و سرب اشتباهگرفته می شد. این عنصر در سال 1735 توسط Claude Geoffroy شناخته شد.این فلز به رنگسفید، بلوری، شکننده با رنگ کمی متمایل به صورتی می باشد. بیسموت عنصری با خاصیتدیامغناطیس در بین همه فلزات است و تنها فلزی است که رسانایی گرمایی پایینی در بینفلزات به جز جیوه دارد.
مقاومت الکتریکی این عنصر بالاست و بالاترین فلزی است کهدارای اثر هال است. از مهمترین کانیهایی که این عنصر در آن وجود دارد بیسموتینیت یابیسموت گلاس است. از مهمترین کشورهای تولید کننده بیسموت در دنیا پرو، ژاپن، مکزیک،بولیوی و کانادا هستند. بیشترین تولید کننده بیسموت در دنیا آمریکا است. این عنصربه صورت یک فراورده مصنوعی از استحصال سنگهای معدن سرب، مس، قلع، نقره و طلا تولیدمی شود. حدود 3.32 درصد از این عنصر در طبیعت به صورت جامد وجود دارد.
اینخصوصیت باعث می شود که آلیاژهای بیسموت برای قالبهای با حرارتهای بالا استفاده شود. این عنصر با فلزات دیگر مثل کادمیم و قلع آلیاژ می شود. آلیاژهای بیسموت دارای نقطهذوب پایین هستند که کاربردهای گسترده ای در تجهیزات ایمنی برای آتش سوزی و سیستمهایفروکش کردن آتش دارند. بیسموت برای تولید محصولات آهنی چکش خوار و تشخیصکاتالیزورها برای ساخت الیافهای پلاستیکی کاربرد دارد.وقتی که بیسموت گرم می شود درهوا با شعله سفید آبی می سوزد و دود زرد رنگی را به فرم اکسید بیسموت از خود متصاعدمی کند. از این فلز برای ترموکوبلها و سوخت راکتورهای اتمی ایزوتوپهای اورانیم 235U , 233U کاربرد دارد. از اکسی کلرید بیسموت استفاده گسترده ای در صنعت لوازم آرایشمی شود. ساب نیترات و ساب کربنات بیسموت نیز در صنعت داردوسازی کاربرد دارد. ساختاربلوري عنصر Bi اثرات بیسموت بر روی سلامتیبیسموت و نمکهای آن باعث آسیب کلیه می شوداگرچه میزان آسیب خفیف است. دوز بالای آن کشنده است.
از نظر صنعتی بیسموت دربین فلزات سنگین کمترین سمیت را دارد. در اثر جذب دوز بالایی از بیسموت در محیطهایبسته عوارضی شدید و گاهی اوقات کشنده ایجاد می شود. ممکن است عوارض سمی دیگری ماننداحساس سردرگمی، وجود آلبومین و پروتئینهای دیگر در ادرار، اسهال و واکنشهای پوستیایجاد شود.
راههای ورود به بدن: تنفس، پوست و خوردنعوارض: تنفس: سمی است. گرد وغبار آن باعث سوزش مجاری تنفسی می شود. باعث ایجاد مزه فلز و تورم لثه می شود. خوردن: سمی است. باعث حالت تهوع، بی اشتهایی و کاهش وزن، بیقراری، ادرار آلبومینی،اسهال، واکنشهای پوستی، ورم دهان و لثه، سردرد، تب، بی خوابی، افسردگی و روماتیسممی شود و ممکن است در اثر رسوب سولفید بیسموت روی لثه، خطی سیاه به وجود آید. پوست: باعث سوزش می شود. چشم: باعث سوزش می شود.
اثرات مزمن: تنفس: عملکرد کبد و کلیهرا تحت تاثیر قرار می دهد. خوردن: عملکرد کبد و کلیه را تحت تاثیر قرار می دهد. باعث کم خونی می شود و ممکن است در اثر رسوب سولفید بیسموت روی لثه، خطی سیاه بهوجود آید و زخم قرنیه تشکیل شود. پوست: باعث تورم پوست می شود. چشم: هیچ عوارضمزمنی ثبت نشده است. بیسموت در انسان سرطان زا نیست. اثرات زیست محیطی بیسموتفلزبیسموت در محیط زیست سمی نیست و برای محیط حداقل تهدید را دارد. ترکیبات بیسموتانحلال پذیری بسیار اندکی دارد اما باید مراقب بود زیرا در مورد اثرات آن روی محیطزیست اطلاعات اندکی موجود است.

عنصر Bi در طبيع تخواصفیزیکی و شیمیایی عنصر بیسموت :
عدد اتمی :
83جرم اتمی : 208.9804
نقطه ذوب: C° 271.4
نقطه جوش : C° 564
شعاعاتمی :
Å 1.63ظرفیت :
3رنگ : سفید کدر
حالت استاندارد : فلز جامد
نامگروه : 15
انرژی یونیزاسیون :
Kj/mol 7.289شکل الکترونی : Xe6s24f145d106p3
شعاع یونی :
Å 1.03 الکترونگاتیوی : 2.02
حالتاکسیداسیون : 3.5
دانسیته : 9.75
گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.3
گرمای تبخیر : Kj/mol 104.8
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000115
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
دوره تناوبی : 6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمینانرژی : 5
ایزوتوپ :ایزوتوپ نیمه عمرBi-202 1.7 ساعتBi-204 11.2 ساعتBi-205 15.3 روزBi-206 6.24 روزBi-207 32.0 سالBi-208 368000.0 سالBi-209 پایدارBi-210 5.0 روزBi-210m 3000000.0 سالBi-211 2.1 دقیقهBi-212 1.0 ساعتBi-213 45.6 دقیقهBi-214 19.9 دقیقهBi-215 7.0 دقیقه اشکال دیگر :هیدرید بیسموت BiH3اکسید بیسموت Bi2O3تریکلرید بیسموت BiCl3 و تترا کلرید بیسموت BiCl4
منابع :کانی بیسموتین کاربرد :درداروسازی ، در ساخت مواد منفجره ، پاک کننده ها ، شیشه ، سرامیک ، در تولید سوهانوبه عنوان کاتالیزور در تهیه لاستیک بکار می رود .

[ghasem motamedi]

ليتيم
تاریخچــــــــــــه

لیتیم را (واژه یونانی lithos به معنی سنگ) ، "Johann Arfvedson" در سال 1817 کشف کرد. "Arfvedson" این عنصر جدید را هنگامیکه در سوئد مشغول تجزیه و تحلیل بود، با مواد معدنی اسپادومین و لپدولیت دریک کانی پتالیت کشف نمود. "Christian Gmelin" در سال 1818 ، اولین کسی بود که شاهد قرمزرنگ شدن نمک لیتیم در شعله آتش بود. اما هر دوی این افراد ، در جداسازی این عنصر از نمکش ناکام ماندند.

این عنصر را برای اولین بار "W.T. Brande" و "Humphrey Davy (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%87%D9%85%D9%81%D8%B1%DB%8C+%D8% AF%DB%8C%D9%88%DB%8C)" با استفاده از الکترولیز (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%8 8%D9%84%DB%8C%D8%B2) اکسید لیتیم جدا کردند. تولید تجاری فلز لیتیم در سال 1923 بوسیله شرکت آلمانی Metallgesellschaft AG و با استفاده از الکترولیز کلرید لیتیم و کلرید پتاسیم مذاب محقق گشت. ظاهرا" نام لیتیم به این علت انتخاب شد که این عنصر در یک ماده معدنی کشف شد، در حالیکه سایر فلزات قلیایی اولین بار در بافتهای گیاهی دیده شده‌اند.

اطلاعات کلی

لیتیم ، عنصر شیمیایی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1+%D8%B4%DB% 8C%D9%85%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C) است، با نشان Li و عدد اتمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D8%AF%D8%AF+%D8%A7%D8%AA%D9% 85%DB%8C) 3 که در جدول تناوبی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AC%D8%AF%D9%88%D9%84+%D8%AA%D9% 86%D8%A7%D9%88%D8%A8%DB%8C) به همراه فلزات قلیایی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D9%84%D8%B2%D8%A7%D8%AA+%D9% 82%D9%84%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C) در گروه 1 قرار دارد. این عنصر در حالت خالص ، فلزی نرم و به رنگ سفید خاکستری می‌باشد که به‌سرعت در معرض آب (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D8%A8) و هوا اکسید شده ، کدر می‌گردد. لیتیم ، سبک‌ترین عنصر جامد (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AC%D8%A7%D9%85%D8%AF) بوده ، عمدتا" در آلیاژهای انتقال حرارت ، در باطری‌ها بکار رفته ، در بعضی از تثبیت‌کننده‌های حالت mood stabilizers مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خصوصیات قابل توجه

لیتیم ، سبکترین فلزات و دارای چگالی به اندازه نصف چگالی آب (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D8%A8) است. این عنصر همانند همه فلزات قلیایی به‌راحتی در آب واکنش داده ، به سبب فعالیتش هرگز در طبیعت بصورت آزاد یافت نمی‌شود. با این وجود ، هنوز هم واکنش‌پذیری آن از سدیم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%AF%DB%8C%D9%85) کمتر است. وقتی لیتیم روی شعله قرار گیرد، رنگ زرشکی جالبی تولید می‌کند، اما اگر به شدت بسوزد، شعله‌هایی سفید درخشان ایجاد می‌کند. هنچنین لیتیم ، عنصری تک‌ظرفیتی است.

کاربردهــــــــا

لیتیم ، به‌علت گرمای ویژه‌ اش ( بالاتر از تمامی جامدات) در انتقال حرارت مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌علت خاصیت electrochemical ، ماده مهمی در آند (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D9%86%D8%AF+%D9%88+%DA%A9%D8 %A7%D8%AA%D8%AF) باطریها محسوب می‌شود. سایر کاربردها:



نمکهای لیتیم ، مثل کربنات لیتیم ( Li2CO3 ) و سیترات لیتیم ، تثبیت‌کننده‌های حالت هستند که در درمان بیماریهای متضاد نقش دارند.
لیتیم کلرید و لیتیم برمید ، به‌شدت رطوبت را جذب می‌کنند، لذا در خشک کننده‌ها به‌کرات کاربرد دارند.
استارات لیتیم ، یک ماده لیز کننده کلی در دمای بالا و برای تمامی مقاصد به شمار می‌رود.
لیتیم ، عاملی آلیاژ ساز است که در تولید ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گرفته ، نیز دارای کاربردهای اتمی می‌باشد.
گاهی اوقات از لیتیم در ساخت شیشه (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B4%DB%8C%D8%B4%D9%87+%D9%88+%D8 %A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9+%D8%A2%D9%86) و سرامیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D9%85%DB%8C%DA%A 9) استفاده می‌گردد، مانند شیشه‌های 200 اینچی تلســـــکوپ در Mt. Palomat.
در فضاپیماها و زیردریائی ، برای خارج کردن دی‌اکسید کربن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%DB%8C%E2%80%8C%D8%A7%DA%A9%D 8%B3%DB%8C%D8%AF+%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86) ازهوا از هیدروکسید لیتیم استفاده می‌شود.
از آلیاژ این فلز با آلومینیوم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D9%84%D9%88%D9%85%DB%8C%D9%8 6%DB%8C%D9%88%D9%85) ، کادمیم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%A9%D8%A7%D8%AF%D9%85%DB%8C%D9%8 5) ، مس (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%B3) و منگنز (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%86%DA%AF%D9%86%D8%B2) در ساخت قطعات هواپیماهای بلند پرواز استفاده می‌گردد.
پیدایـــــــــش

لیتیم بسیار پراکنده است، اما به‌علت واکنش‌پذیری زیادی که دارد، در طبیعت بصورت آزاد وجود ندارد و همیشه بصورت ترکیب با یک یا چند عنصر یا ترکیب دیگر دیده می‌شود. این فلز بخش کوچکی از کلیه سنگهای آذرین را تشکیل داده ، نیز در بسیاری از شورابهای طبیعی وجود دارد.

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/b/b9/180pxLithiumPelletsUSGOV.jpg
تولید لیتیم از پایان جنگ جهانی دوم به‌شدت افزایش یافت. این فلز در سنگهای آذرین از سایر عناصر جدا می‌شود و از آب چشمه‌های معدنی هم بدست می‌آید. لپدولیت ، اسپادومین ، پتالیت و امبلی گونیت ، مهمترین مواد معدنی حاوی لیتیم هستند.
در آمریکا ، لیتیم را از شورابهای واقع در Searles Lake خشکیده در کالیفرنیا ، مناطقی از Nevada و نقاط دیگر بازیافت می‌کنند. این فلز که همانند سدیم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%AF%DB%8C%D9%85) ، پتاسیم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%D8%AA%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D9%8 5) و سایر اعضاء گروه فلزات قلیایی ، ظاهری سیمگون دارد، با روش الکترولیز از یک مخلوط لیتیم و کلرید پتاسیم گداخته تولید می‌شود. قیمت هر پوند لیتیم در سال 1997 ، 300 دلار آمریکا بود. جداسازی آن بصورت زیر است:


کاتد (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D9%86%D8%AF+%D9%88+%DA%A9%D8 %A7%D8%AA%D8%AF): *Li+* + e → Li
آند (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D9%86%D8%AF+%D9%88+%DA%A9%D8 %A7%D8%AA%D8%AF): -Cl-* → 1/2 Cl2 (gas) + e

ایزوتوپهـــــــــا

لیتیم ، بطور طبیعی متشکل از 2 ایزوتوپ پایدار Li-7 و Li-6 است که Li-7 فراوان‌تر است ( وفور طبیعی 5/92%). 6 رادیوایزوتوپ هم برای آن وجود دارد که پایدارترین آنها ، Li-8 با نیمه عمر 838 هزارم ثانیه و Li-9 با نیمه عمــــــــــــــــر 3/178 هزارم ثانیه می‌باشد. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو ، نیمه عمرهایی کمتر از 8,5 هزارم ثانیه داشته یا ناشناخته‌اند.

ایزوتوپهای لیتیم طی یک سری فرآیندهای طبیعی مختلف از جمله تشکیل مواد معدنی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%88%D8%A7%D8%AF+%D9%85%D8% B9%D8%AF%D9%86%DB%8C) ( رسوب شیمیایی) ، متابولیسم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%AA%D8%A7%D8%A8%D9%88%D9%8 4%DB%8C%D8%B3%D9%85) ،(جابجائی یونی ،(در برخی از خاکهای معدنی که Li-6 به Li-7 ترجیح داده شده است در مکانهای octahedral ، لیتیم جایگزین منیزیم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%86%DB%8C%D8%B2%DB%8C%D9%8 5) و آهن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D9%87%D9%86) می‌شود) ، hyperfiltration و دگرگونی صخره‌ها ، بطور اساسی شکسته می‌شوند.

هشدارهــــــــا

لیتیم همانند فلزات قلیایی دیگر در حالت خالص ، شدیدا" آتش زا و در معرض هوا و مخصوصا" آب تا حدی انفجاری است. این فلز همچنین خورنده بوده ، لذا باید توجه خاص داشت و از تماس آن با پوست بدن اجتناب کرد. در صورت ذخیره ، باید آنرا در هیدروکربن مایع قابل اشتعالی مانند نفت نگهداری نمود. لیتیم ، هیچگونه نقش بیولوژیکی نداشته ، تا حدی سمی محسوب می‌شود.

[ghasem motamedi]

بریلیم


اطلاعات اولیه
بریلیم ، عنصر شیمیایی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1+%D8%B4%DB% 8C%D9%85%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C) است که در جدول تناوبی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AC%D8%AF%D9%88%D9%84+%D8%AA%D9% 86%D8%A7%D9%88%D8%A8%DB%8C) با نشان Be نشان داده شده و دارای عدد اتمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D8%AF%D8%AF+%D8%A7%D8%AA%D9% 85%DB%8C) 4 است. بریلیم عنصری است دو ارزشی و سمی ، خاکستری متمایل به آبی ، محکم ، سبک ولی شکننده. این عنصر ، فلز قلیایی خاکی است که عمدتا" بعنوان عامل استحکام در آلیاژها بکار می‌رود.
تاریخچـــــــــــــه

کلمه بریلیم از واﮊه یونانی beryllos ، beryl گرفته شده است. زمانی بریلیم را گلوسینیم می‌نامیدند ( از واﮊه یونانی glykys به معنی شیرین ) که علت آن طعم شیرین نمکهای آن بود. در سال 1798 "ونکولین" این عنصر را بصورت اکسید در سنگ زمرد کشف کرد. در سال 1828 "فردریک وهلر" و "آ.آ. بوسی" ( A.A.Bussy ) بطور جداگانه این فلز را از طریق واکنش پتاسیم بر روی کلرید بریلیم بدست آوردند.
پیدایـــــــــش

بریلیم در 30 کانی مختلف یافت می‌شود که مهمترین آنها ، برتراندیت ، زمرد ، بریل زرد و فناکیت هستند. اشکال ارزشمند بریل ،‌ زمرد کبود و زمرد است .

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/8/83/180pxBeryllium_OreUSGOV.jpg
مهمترین منابع تجاری بریلیم و ترکیبات آن ، بریل و برترندیت (Bertrandite) می‌باشد. اخیرا" با روش کاهیدن فلورید بریلیم با فلز منیزیم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%86%DB%8C%D8%B2%DB%8C%D9%8 5) تولید کلان این فلز انجام می‌شود. فلز بریلیم تا سال 1957 به‌آسانی بدست نمی‌آمد.


خصوصیات قابل توجه

بریلیم ، یکی از فلزات سبکی است که نقطه ذوب بسیار بالایی دارد. ضریب کشش این فلز سبک تقریبا 3/1 بزرگتر از فولاد است. دارای خاصیت هدایت گرمایی خوب ، غیر مغناطیسی و مقاوم در برابر اسید نیتریک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AA%D9%88%D9%84%DB%8C%D8%AF+%D8% B5%D9%86%D8%B9%D8%AA%DB%8C+%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%A F+%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9) غلیظ می‌باشد. نسبت به اشعه X بسیار نفوذ پذیر است و نوترونها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%D9%88%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%8 6) در اثر برخورد ذرات آلفا (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B0%D8%B1%D9%87+%D8%A2%D9%84%D9% 81%D8%A7) ( مثلا" از رادیوم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B1%D8%A7%D8%AF%DB%8C%D9%88%D9%8 5) یا پلونیوم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%D9%84%D9%88%D9%86%DB%8C%D9%8 8%D9%85) ) آزاد می‌شوند. ( تقریبا" 30 نوترون / میلیون ذرات آلفا ).

در شرایط فشار و حرارت استاندارد ، بریلیم در معرض هوا در برابر اکسیداسیون (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%DA%A9%D8%B3%DB%8C%D8%AF%D8%A 7%D8%B3%DB%8C%D9%88%D9%86-%D8%A7%D8%AD%DB%8C%D8%A7) مقاومت می‌کند. ( اگرچه توانایی آن در خراشیدن شیشه احتمالا" به‌علت تشکیل لایه نازکی از اکسید است. )
کاربـــــــــــردها


بریلیم در تولید بریلیم - مس بعنوان عامل آلیاﮊ ساز بکار می‌رود. این عنصر ، قابلیت جذب حرارت زیادی دارد. آلیاﮊ بریلیم - مس به‌علت خصوصیات هدایت برقی و حرارتی ، استقامت و سختی زیاد ، غیرمغناطیسی بودن ، مقاومت در برابر زنگ خوردگی و فرسایش ، کاربردهای زیادی دارد. از جمله این کاربردها تولید : الکترودهای جوش نقطه‌ای ، فنر ، ابزارهای فاقد جرقه و اتصالهای برقی است.
آلیاﮊ بریلیم - مس به‌جهت مقاومت چند جانبه ، سبکی و خمش ناپذیری در حرارتهای متغیر ، در صنایع دفاعی و هوافضا مثل سازه‌های بخشهای سبک‌وزن در هواپیماهای با سرعت بالا ، موشکها ، ماشینهای فضائی و ماهواره‌های ارتباطی بکار می‌رود.
ورقه‌های نازک بریلیم در عکسبرداری با اشعه X ، نورهای مرئی را ***** کرده و باعث آشکار شدن تنها اشعه Xِ می‌شود.
بریلیم در زمینه پرتو نگاری با اشعه X جهت بازساخت مدارهای یکپارچه میکروسکپی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چون از نظر جذب نوترون حرارتی واکنش سنجی پایینی دارد، در صنعت نیروی هسته‌ای از این عنصر در رآکتورهای اتمی بعنوان بازتابنده و کندساز استفاده می‌شود.
همچنین بریلیم در ساخت ترازنما ، تجهیزات کامپیوتری مختلف ، فنرهای ساعت و وسایلی که نیازمند مقاومتهای چندجانبه ، سبکی و استحکام است، بکار می‌رود.
اکسید بریلیم برای مصارف بسیاری که نیازمند هدایت حرارت خوب ، مقاومت زیاد ، استحکام و نقطه ذوب بالا هستند کاربرد دارد و از اکسید بریلیم بعنوان عایق استفاده می‌کنند.
ترکیبات بریلیم ، زمانی در لامپهای فلورسنت کاربرد داشتند، اما ادامه این کاربرد به‌‌علت بریلوز ( بیماری ناشی از مسمومیت توسط بریلیم ) در بین کارگران سازنده این لامپها متوقف شد.
ایزوتوپها

بریلیم تنها یک ایزوتوپ (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%DB%8C%D8%B2%D9%88%D8%AA%D9%8 8%D9%BE) پایدار دارد: (Be-9). بریلیم کیهانی (Be-10) توسط پراش ذرات اتمی اکسیژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%DA%A9%D8%B3%DB%8C%DA%98%D9%8 6) و نیتروﮊن بوسیله اشعه کیهانی در جَو حاصل می‌شود. چون بریلیم تمایل دارد در محلولهایی با PH (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81+PH) زیر 5,5 باشد ( بیشتر بارانها PH زیر 5 دارند ). این عنصر می‌تواند از طریق حل شدن در آب باران در زمین جابجا شود. وقتی باران بیشتر قلیایی شود، بریلیم از محلول خارج می‌شود.

Be-10 کیهانی با این روش در سطح خاک جمع می‌شود و نیم عمر (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D9%85+%D8%B9%D9%85%D8% B1) نسبتا" طولانی آن (1,5 میلیون سال ) امکان می‌دهد تا قبل از فرسایش بصورت B-10 ( بور-10 ) مدت زیادی در سطح خاک باقی بماند. Be-10 و محصولات جانبی آن برای سنجس فرسایش خاک ، شکل‌گیری خاک از سنگپوش ، گسترش خاکهای لاتریک ، همچنین گوناگونیهای فعالیت خورشیدی و عمر Ice core بکار می‌رود.

این واقعیت که Be-7 و Be-8 ناپایدارند، پیامدهای اساسی بدنبال دارد، به این معنی که عناصر سنگینتر از بریلیم با همجوشی هسته‌ای در انفجار بزرگ (big Bang ) حاصل نشده‌اند. بعلاوه ، سطوح انرﮊی هسته‌ای بریلیم 8 به گونه ای است که کربن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86) می‌تواند در ستاره‌ها تولید شود. پس وجود حیات را ممکن می‌سازد.
هشدارهـــــــــا

بریلیم و نمک آن ، موادی سمی و احتمالا" سرطان‌زا هستند. بریلوز یک بیماری مزمن ریوی است که در اثر تماس بریلیم ایجاد می‌شود. بیماری حاد بریلیم به صورت آماس ریه برای اولین بار در سال 1993 در اروپا و در سال 1943 در آمریکا گزارش شد. موارد بریلوز حاد ، اولین بار در سال 1946در بین کارگران کارخانجات لامپهای فلورسنت در ماساچوست دیده شد.

این بیماری از بسیاری جهات شبیه بیماری سارکوئیدز است و تمایز علائم آنها اغلب دشوار است. گرچه سال 1949 استفاده از ترکیبات بریلیم در لامپهای فلورسنت متوقف شد، مواجهه با این عنصر در صنایع هسته‌ای و هوافضا ، تصفیه فلز بریلیم ، ذوب آلیاﮊهای حاوی بریلیم ، تولید محصولات الکترونیکی و پرداختن با سایر مواد حاوی بریلیم همچنان وجود دارد.

در گذشته ، محققین ، بریلیم و ترکیبات آنرا می‌چشیدند تا در صورت طعم شیرین ، وجود این عنصر را تایید کنند. امروزه با ایجاد تجهیزات مدرن برای تشخیص این عنصر ، دیگر نیازی به انجام این کار خطرناک نیست و نباید چشیدن این ماده را امتحان کرد. با بریلیم و ترکیبات آن ، باید با کمال احتیاط رفتار شود و هنگام انجام هرگونه فعالیتی که احتمال آزاد شدن گرد بریلیم هست، احتیاط خاصی بکار رود. ( احتمال سرطان ریه در صورت تماس طولانی با بریلیم وجود دارد.)

در صورت بکاربردن روشهایی می‌توان از این عنصر بطور ایمن استفاده کرد. قبل از آشنایی با روشهای استفاده صحیح از این عنصر ، نباید به فعالیت با آن بپردازیم.
تاثیرات سلامتی

استنشاق بریلیم خطرناک است. تاثیر آن به میزان و زمان مواجهه با این عنصر بستگی دارد. اگر بریلیم موجود در سطح هوا افزایش یابد، ( بیشتر از μg/m 1000 ) وضعیت بحرانی بوجود خواهد آمد. این وضعیت همانند آماس ریه است و بیماری بریلیم حاد نامیده می‌شود. استانداردهای هوای محیط کار و اجتماع در جلوگیری از بیماریهای حاد ریوی موثرند.

تعدادی از مردم به بریلیم حساسیت دارند ( 1 تا 15 درصد ). این افراد ممکن است واکنشهای التهابی را در دستگاه تنفسی خود احساس کنند. این حالت بیماری بریلیم حاد (CBD) ، ممکن است سالها پس از مواجهه با سطح بالاتر از استاندارد بریلیم در افراد بوجود آید ( بیشتر از μg/m 2 ). این بیماری باعث احساس ضعف ، خستگی و مشکلات تنفسی می‌شود. همچنین می‌تواند باعث بی‌اشتهایی ، کاهش وزن ، بزرگی بخش راست قلب و در موارد پیشرفته بیماریهای قلبی شود.

حساسیت به بریلیم در بعضی افراد ممکن است فاقد علامت باشد. عموم مردم مستعد ابتلا به به بریلیم حاد نیستند، چون میزان بریلیم در سطح هوا بطور طبیعی بسیار پایین است( μg/m 00002/0- 00003/0 ). در بلع بریلیم هیچگونه عارضه ای ثبت نشده است، چون روده و معده انسان مقدار بسیار کمی از این عنصر را جذب می‌کنند. زخم معده در سگهایی که در غذایشان بریلیم بوده ، دیده شده است.

بریلیم در صورت تماس با پوستی که دارای بریدگی یا خراش است، ممکن است است ایجاد زخم یا لک نماید. تماس طولانی با بریلیم نیز ممکن است باعث ابتلا به سرطان گردد. سازمان بهداشت و خدمات انسانی آمریکا و آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان این کشور ، سرطان‌زایی بریلیم را تایید کرده‌اند. نمایندگی حفاظت از محیط زیست آمریکا(EPA) برآورد کرده است که تماس با بریلیم در مدت عمر با میزان μg/g 4 می‌تواند یک نفر از هر هزار نفر را به سرطان مبتلا کند.

هیچ مطالعه ای درباره تاثیر بریلیم روی بچه‌هایی که در معرض آن هستند، صورت نگرفته است، اما به نظر می‌رسد تاثیرات سلامتی بریلیم روی بچه‌ها همانند بزرگسالان باشد. نمی‌دانیم آیا بچه‌ها در آسیب‌پذیری نسبت به بریلیم با بزرگسالان تفاوت دارند. نمی‌دانیم آیا مواجهه با بریلیم ، تاثیری بر نارسائیِ جنین یا سایر تاثیرات پیشرفته در مردم خواهد داشت. بررسی اثرات پیشرفته در حیوانات قاطع نیستند.

میزان بریلیم را می‌توان در ادرار یا خون اندازه گیری کرد. اما میزان بریلیم موجود در خون یا ادرار نشان دهنده میزان یا مدت تماس با این عنصر نیست. میزان بریلیم همچنین می‌توان در نمونه‌های ریه یا پوست اندازه گیری کرد. این آزمایشات را معمولا"در مطب دکتر نمی‌توان انجام داد، اما دکتر می‌تواند نمونه‌ها را به آزمایشگاهی که انجام دهنده اینگونه آزمایشات است، ارسال کند. یکی دیگر از آزمایشات خون ، آزمایش تکثیر لنفوسیت بریلیم خون است که نشان دهنده حساسیت به بریلیم است و دارای ارزش پیش‌بینی برای CBD است.

میزان عادی بریلیم که احتمالا" صنایع به هوا می‌فرستند، دارای ترتیب μg/m 1 بطور میانگین دوره 30 روزه یا μg/m 2 در هوای اطاق کار برای 8 ساعت شیفت کاری می‌باشد.

[ghasem motamedi]

نیکل ( Nickel ) :

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

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


اثرات نيکل بر سلامت انسان
مقدارنيکل در طبيعت بسيار کماست. انسان در زمينه هاي مختلف از نيکل استفاده ميکند. يکي از عمده ترين کاربردهاينيکل، در صنعت فولاد است. از نيکل به عنوان يکي از اجزا سازنده فولاد و سايرمحصولات فلزي استفاده ميشود. حتي از نيکل در جواهرات هم استفاده ميشود.
موادغذايي به طور طبيعي داراي مقداري نيکل هستند. شکلات و چربي ها داراي مقدار بسيارزيادي نيکل هستند. در صورتيکه افراد از سبزيجات حاصل از مناطق آلوده به نيکل تغذيهکنند، مقدار زيادي نيکل وارد بدنشان ميشود. نيکل در بافت گياهان تجمع مي يابد و درنتيجه مقدار نيکل در سبزيجات افزايش پيدا ميکند. در ششهاي افراد سيگاري مقدار زيادينيکل وجود دارد. همچنين نيکل در شوينده ها نيز مورد استفاده قرار ميگيرد.
راههايورود نيکل به بدن انسان از طريق هوا، آشاميدن آب، خوردن غذا و کشيدن سيگار است. ممکن است بر اثر تماس پوست با خاک يا آب آلوده به نيکل، مقداري نيکل وارد بدن انسانشود. مقدار اندک نيکل براي انسان ضروري است اما اگر مقدار آن افزايش يابد، برايسلامت انسان خطرناک است.
نتايج مصرف بالاي نيکل به شرح زير است:
شانس مبتلاشدن به سرطان ريه، سرطان بيني، سرطان حنجره و سرطان پروستات را افزايش ميدهد.
پس از اينکه فرد در معرض گاز نيکل قرار گرفت، دچار کسالت و سرگيجه ميشود.
آب آوردن ريه ها
مشکلات تنفسي
کاهش توانايي توليد مثل
آسم و برونشيتمزمن
حساسيتهايي از قبيل خارش پوست (به خصوص در هنگام استفاده ازجواهرات)
نارسايي قلبي
بخارات نيکل به دستگاه تنفس و ريه ها آسيب ميرساند. نيکل و ترکيبات آن باعث آماس پوست ميشوند که تحت نام " خارش نيکل" ناميده ميشود ومعمولاً در افراد با حساسيت پوستي بالا مشاهده ميشود. اولين علامت، خارش است کهمعمولاً هفت روز قبل از از بين رفتن پوست رخ ميدهد. اولين علائم تخريب پوستي التهابپوست يا پوسته پوسته شدن پوست است. سپس در پوست زخمهايي نمودار ميشود.
از لحاظتقسيم بندي برنامه سمشناسي ملي آمريکا (NTP)، نيکل و ترکيبات آن جزعوامل سرطانزامحسوب ميشوند و از نظر طبقه بندي آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC) ترکيباتنيکل در گروه يک قرار ميگيرند. گروه يک شامل عناصري ميباشد که شواهد کافي در موردسرطانزايي آنها وجود دارد. در اين تقسيم بندي عنصر نيکل در گروه 2B قرار دارد. گروه 2B عناصري هستند که ممکن است در انسان سرطان ايجاد کنند.

تاثيرات زيستمحيطي نيکل
کارخانه ها و سوزاندن زباله ها دو عامل اصلي در توليد نيکل و ورودآن به هوا ميباشند. مقدار نيکلي که در هوا وجود دارد به مراتب از نيکل موجود درزمين بيشتر است. مدت زمان از بين رفتن نيکل موجود در هوا زياد است. زمانيکه هرزآبهاجريان پيدا ميکنند، مقداري نيکل را وارد آبهاي سطحي ميکنند.
بخش اعظم ترکيباتنيکل در طبيعت جذب ذرات خاک و رسوبات شده و در نهايت به صورت غير متحرک درمي آيند. در زمينهاي اسيدي نيکل بسيار متحرک ميشود و معمولاً در آبهايزيرزميني شسته ميشود.
شواهد چنداني درباره تاثير نيکل بر ساير موجودات زنده به غير از انسان وجودندارد. در حال حاضر دانشمندان مي دانند که غلظت بالاي نيکل در خاکهاي ماسه اي بهگياهان صدمه ميزند و همچنين غلظت بالاي نيکل در آبهاي سطحي سبب کاهش تعداد و رشدجلبکها ميشود. رشد موجودات ذره بيني نيز در حضور نيکل کاهش پيدا ميکند، اما معمولاًبا گذشت زمان در برابر نيکل مقاوم ميشوند.
مقدار اندک نيکل بايد در غذايجانوران وجود داشته باشد. اما زمانيکه مقدار نيکل از حد مجاز خود فراتر رود،ميتواند براي جانوران مضر و خطرناک باشد. جانوراني که در نزديکي پالايشگاه زندگيميکنند، بر اثر دريافت مقدار زياد نيکل به انواع مختلف سرطان مبتلا ميشوند.
ازآنجاييکه نيکل در بافتهاي گياهي و جانوري نميتواند تجمع پيدا کند، اثري در زنجيرهغذايي ندارد.

[ghasem motamedi]

تیتانیم
تیتانیوم فلزی ارزشمند (http://metallurgyahvaz.blogfa.com/post-24.aspx)
بسیاری از مهندسین و طراحان هنوز تیتانیوم را فلزی گران و ناشناخته قلمداد می کنند؛ اما پیشرفت های اخیری که در زمینه تولید این فلز صورت گرفته است، نشان می دهد که تیتانیوم ماده ای بسیار فوق العاده برای استفاده های مهندسی است و از بسیاری از مواد مشابه مورد استفاده در این صنعت ارزان تر است.
یکی از ویژگی های مهم تیتانیوم چگالی پایین آن (۵۵/۴ گرم بر سانتی متر مکعب) است. این ویژگی، همراه با استحکام و مقاومت بالا در برابر خراشیدگی، تیتانیوم را به فلزی بسیار ایده آل تبدیل کرده است. تیتانیوم عمدتاً در صنایع هوا – فضا و همینطور در کارخانه ها و تجهیزات صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز همچنین در ساخت عینک ها، مهندسی های ظریف، اندازه گیری، مهندسی کنترل و فن آوری پزشکی مخصوصاً مواردی که حد تحمل بیولوژیک از اهمیت زیادی برخوردار است، مورد استفاده قرار می گیرد.



مهم ترین مورد مصرف فلز تیتانیوم که در تلاقی با زندگی روزمره ما قرار می گیرد، بیشتر در اشیای قیمتی نظیر ساعت های مچی، عینک ها و جواهرات است. این کاربرد ها به این تصور هرچه بیشتر دامن زده اند که تیتانیوم فلزی گران است.
از طرف دیگر انتخاب فلز مورد استفاده در طراحی های مختلف از اولین مراحل ساخت اشیا به شمار می رود و در این مرحله بسیاری از فلزاتی که به نظر می آید باید گران قیمت باشند، بدون انجام تحلیل اقتصادی از میان گزینه های احتمالی حذف می گردند. در نگاه اولیه به درستی تیتانیوم در صدر لیست فلزات گران قیمت و دارای استفاده های خاص قرار دارد. اما این مسئله اشتباهی است که بسیاری از طراحان در همان مرحله اول طراحی مرتکب می شوند. آن ها در محاسبات مقدماتی، وزن فولاد مورد استفاده در طراحی خود را با وزن تیتانیوم مورد نیاز، بدون آن که به حجم آن توجه داشته باشند جایگزین می کنند و مسلم است که یک کیلوگرم تیتانیوم بسیار گران تر از یک کیلوگرم فولاد است. در حالیکه این مقدار تیتانیوم، چندین برابر همان مقدار فولاد کاربری دارد.
عده بسیار کمی از مردم به مقایسه وزن دو قطعه مشابه که یکی از فولاد و دیگری از تیتانیوم ساخته شده است توجه دارند. هنگامی که از لحاظ هندسی، این دو قطعه دارای حجم مشابه باشند، نسبت بهای قطعه تیتانیومی به بهای قطعه فولادی با آلیاژ درجه بالا به عدد ۵/۲ تا ۳ می رسد.
مواد تیتانیومی از قدرت تحمل بسیار بالایی برخوردارند و همچنین نقطه تسلیم آن ها در برابر نیروی کششی وارد شده بسیار بالا است. مقاومت بیشینه آلیاژ تیتانیوم ۳۳ که در آن از فلزات آلومینیوم، انادیوم و قلع استفاده شده، در برابر نیروی کششی، معادل یک هزار و ۲۰۰ نیوتون بر متر مربع است و این در حالیست که تیتانیوم خالص هم می تواند فشار ناشی از نیروی کششی را تا حد ۷۴۰ نیوتن بر متر مربع تحمل کند؛ با این وجود همچنان می توان این فلز را سخت تصور کرد. (با توجه به این که حد شکست در برابر کشیدگی آن حداقل ۸ درصد است)
در حال حاضر تعداد طراحانی که در زمینه ساخت اشیاء متحرک به استفاده از این فلز علاقه نشان داده اند رو به فزونی گذاشته است. یکی از کاربردهای جدید تیتانیوم، استفاده از آن در توربین های بخار است. تیتانیوم مهندسان را قادر می سازد تا طول پره های توربین را زیاد کرده و بدین ترتیب نسبت نیروی تولید شده را افزایش دهند.
از دیگر کاربردهای رو به افزایش تیتانیوم، استفاده از آن در موقعیت هایی است که نیاز به مقاومت بالا در برابر برش احساس شده و یا ترکیبی از دو نیروی برشی و کششی دیده می شود. در این حالت خاص از نوع ویژه ای از تیتانیوم استفاده می شود که بر روی آن پوششی از نیترید قرار دارد. این پوشش از حرارت دادن فلز در فضای نیتروژنی بدست می آید.
همینطور در صنایع خودرو سازی، کاربردهای جدید و جالبی برای تیتانیوم پیدا شده است. به عنوان مثال جایگزین کردن تیتانیوم با فولاد، در موتور مولد قطار، باعث کاهش ۶۰ درصدی وزن این وسیله شده است. از دیگر کاربردهای تیتانیوم در این صنعت، استفاده در میل لنگ، مفتول های اتصالی و سیستم اگزوز خودرو است. مهم ترین حوزه های رشد استفاده از تیتانیوم در حال حاضر صنایع هوا – فضا، نیروگاه ها و دستگاه های شیرین کننده آب هستند.
یکی دیگر از خواص مهم تیتانیوم، قابلیت قرارگیری آن به عنوان فلز واسط میان دو فلز دیگر است. به عنوان مثال از تیتانیوم در صفحات انتقال دهنده گرما در کارخانه های شیمیایی یا شیرین کننده آب استفاده می شود.
یکی از دلایل مقاومت بالای تیتانیوم در برابر خراشیدگی و عدم انفعال این عنصر در برابر دیگر مواد شیمیایی، پوسته ای است که بر روی فلز تشکیل می شود. هنگامی که تیتانیوم با اکسیژن تماس پیدا می کند، سطح آن به سرعت واکنش نشان داده و اکسیده می شود. در اثر این فعل و انفعال شیمیایی، پوسته ای بسیار مقاوم تشکیل می شود که جلوی هرگونه فعل و انفعال دیگری را می گیرد. اگر به این پوسته آسیبی برسد، در صورت حضور اکسیژن و یا حتی آب، تیتانیوم مجدداً اکسیده شده و در محل خراش، پوسته جدیدی تشکیل می شود. این مکانیزم بسیار به آلومینیوم شباهت دارد. با این تفاوت که پوسته تشکیل شده بر روی تیتانیوم، ضخیم تر و پایدار تر از پوسته آلومینیوم است. این لایه محافظ علاوه بر ایجاد مقاومت در برابر خراشیدگی، حد تحمل بیولوژیک فلز را افزایش می دهد. با این وجود بعضی از ترکیبات شیمیایی نظیر فلئورین می توانند این پوسته محافظ را تخریب کنند.
با توجه به کاربردهای فراوان تیتانیوم، این فلز در گروه فولادهای آلیاژی و یا آلیاژهای نیکل قرار می گیرد، اما به خاطر سختی و قدرت تحمل آن در برابر کشش و برش، نیروی بیشتری برای شکست این فلز نسبت به فلزات آهنی لازم است. یکی از دلایل این که هزینه تولید تیتانیوم بسیار بالا است، استفاده از فن آوری موجود جهت تولید محصولات با کیفیت بسیار بالاست که بتواند نیازهای صنایع حساسی مانند هوا – فضا را پاسخگو باشد. مقید بودن به تولید محصولات با کیفیت بسیار بالا، مسلماً موجب ایجاد هزینه های اضافی می گردد، اما اگر حوزه های جدیدی برای مصرف این فلز که نیاز به کیفیت بسیار بالا هم نداشته باشد، ایجاد گردد؛ این امکان وجود دارد که فن آوری های جایگزینی برای تولید ساخته شوند تا هزینه ها را کاهش دهند. صنایع ساختمانی و خودرو سازی، از جمله صنایعی هستند که اگر به صورت عمده وارد بازار مصرف شوند، به ساخت فن آوری ارزان قیمت تر کمک خواهند کرد.
تا زمانی که تیتانیوم به عنوان فلزی گران قیمت تلقی می شود، این چرخه ادامه دارد و آثار آن مثل تقاضای محدود و مصرف پایین باعث می شود تا تولیدکنندگان هیچ علاقه ای به توسعه فن آوری های ارزان تر و ساده تر نداشته باشند.
یکی از شرکت هایی که در زمینه تولید تیتانیوم فعال بوده و پیشرفت های مهمی هم داشته است، شرکت دویچه تیتان (Deutsche Titan) از زیر مجموعه های گروه تیسن کراپ (Thyssen Krupp) در آلمان است. این شرکت به همراه شرکت ایتالیایی تیتانیا، گروه تیتانیوم را تشکیل داده اند.
دویچه تیتان، تیتانیوم اسفنجی مورد نیاز خود را از کشورهای روسیه، قزاقستان، اوکراین، ژاپن و چین خریداری می کند و سالانه ظرفیت تولید ۴ هزار تن شمش را دارا می باشد. این شمش ها می توانند تا ۱۳ تن وزن داشته باشند. دویچه تیتان طیفی از محصولات نیمه تمام را با استفاده از تأسیسات خود شرکت، گروه تیسن کراپ و همینطور کوره های ذوب دیگر تولید می کند. محصولات این شرکت در غالب شمش، اسلب، ورق، کلاف، صفحه، لوله جوش کاری شده و مفتول عرضه می شوند.

[ghasem motamedi]

كربن
( Carbon ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/13.jpg
نمايي از عنصر کربن



کربن عنصری غیرفلزی است که از قبل از تاریخ شناخته شده است از سوختن مواد ارگانیکی در صورت وجود اکسیژن به مقدار کافی ، تولید می شود . آخرین آلوتروپ کربن ، به نام فلورنس Fullerenes ، در دهه 1980 به وسیله بمباران مولکولی تولید شد . دهها میلیون ترکیب کربنی که بسیاری از آنها حیاتی هستند وجود دارند ، ترکیبات کربنی اهمیت اقتصادی فراوانی دارند ( جزء اصلی ترکیبات هیدرو کربنی هستند )این عنصر همچنین در خورشید ، ستارگان و جو بسیاری از سیارات وجود دارد . در برخی از متئوریتها الماسهای میکروسکوپی دیده شده است . در جو زمین هم یافت می شود ، محلول در ترکیبات آبی می باشد ، ترکیب اصلی سنگهای کربناته ( سنگ آهک ، دولومیت ومرمر ) می باشد . از ترکیب کربن و هیدروژن زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی بدست می آید .

کربن به صورت وسیعی در طبیعت پراکنده شده است. این عنصر به وفور در خورشید ستاره ها، ستاره های دنباله دار و در اتمسفر بیشتر سیاره ها یافت می شود.
الماس طبیعی در کیمبرلیتها ، ستونهای آتشفشانی قدیمی در جنوب آفریقا و آرکانساس یافت می شود. حدود 30 درصد از کل کاربردهای الماس در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد.
کربن در طبیعت به صورت سه آلوتروپ یافت می شود: گرافیت، الماس و فولرین.
گرافیت یکی از نرمترین مواد در طبیعت و الماس یکی از سخترین آنها می باشد.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/14.jpg
عنصر کربن در طبيعت



گرافیت به دو فرم می تواند وجود داشته باشد آلفا و بتا. این دو فرم دارای خصوصیات فیزیکی یکسان ولی ساختار بلوری متفاوت هستند. 30 درصد از گرافیت در طبیعت به فرم بتا و بقیه آن به فرم آلفا یافت می شود. فرم آلفا گرافیت با ساختار بلوری هگزاگونال می باشد این دو فرم آلفا و بتا می توانند با حرارت 1000 درجه سانتیگراد به هم تبدیل شوند.
ترکیبات
کربن در طبیعت به صورت اکسید در اتمسفر زمین و به صورت محلول در آبهای طبیعی یافت می شود. یکی از عناصر اصلی در ترکیب کربنات کلسیم و منیزیم و آهن ، زغال سنگ، نفت و گازهای طبیعی به خصوص هیدروکربناتها ، کربن می باشد.
کربن در بین دیگر عناصر دارای ترکیبات مختلفی است و به طور وسیعی در طبیعت پراکنده شده است.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/15.jpg
نمايي ديگر از عنصر کربن در طبيعت



اثرات کربن در سلامتي انسان
کربن اثرات سمي کمي دارد. اطلاعاتي که درباره تاثير کربن برسلامت انسان بيان ميشود درباره کربن سياهرنگ است نه درباره عنصر شيميايي کربن. تنفس کربن سياه به طور موقتي و دائم سبب آسيبهاي ريوي و قلبي ميشود.
در کارگراني که به توليد کربن سياه ميپردازند، بيماري Pneumoconiosis مشاهده شده است. همچنين کربن سياه سبب مشکلات پوستي مانند سوختن فوليکولهاي مو و ليزين مخاط دهان ميشود.
کربن سياه خاصيت سرطانزايي دارد. کربن سياه در ليست آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC) در گروه 3 قرار دارد (اين عنصر در انسان باعث بيماري سرطان نميشود).
کربن 14 يکي از انواع راديونوکليدها ميباشد و در آزمايشهاي اتمسفري تسليحات هسته اي که در سال 1945، در آمريکا آغاز شد و در سال 1980 در چين به پايان رسيد، به کار برده شد. کربن 14 جزء راديونوکليدهاي با عمرهاي طولاني که محسوب ميشود و باعث افزايش خطر سرطان طي دهه ها و قرنها شده است. کربن 14 ميتواند از جفت عبور کند و در سلولهاي پيوندي جنين وارد ميشود و بنابراين جنين را تحت خطر سرطان قرار ميدهد.

اثرات زيست محيطي کربن
تاکنون اثرات منفي از کربن در محيط زيست گزارش نشده است.



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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کربن :
عدد اتمی:6
جرم اتمی: 12.011
نقطه ذوب : C°3550
نقطه جوش : C°3806
شعاع اتمی : pm 77
ظرفیت: 2,4
رنگ: مشکی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 14
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1086.5
شکل الکترونی: 1s2 2s22p2
الکترونگاتیوی: 2.55
حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4
دانسیته: 2.26
گرمای تبخیر : Kj/mol 355.8
مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.37×10- 5
گرمای ویژه: J/g Ko 0.710
دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2
انرژی اولیه : 2
انرژی ثانویه : 4
درجه اشتعال : در حالت جامد قابل اشتعال
شماره ایزوتوپ : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
C-11 20.3 دقیقه
C-12 پایدار
C-13 پایدار
C-14 5730.0 سال
C-15 2.5 ثانیه

اشکال دیگر :
هیدرید کربن CH4
کلرید کربن CCl4
دی اکسید کربن و مونوکسید کربن CO CO2


منابع : نفت ، گاز طبیعی و زغال
کاربرد : ترکیب اصلی چرخه حیات است که بدون آن حیات ممکن نیست . کاربرد مهم اقتصادی کربن در تشکیل هیدرو کربنها بویژه گاز متان و نفت خام میباشد . کربن به عنوان برقگیر در راکتورهای هسته ای به کار می رود . گرافیت شکل دیگری از کربن است که به همراه رس در ساخت مداد به کار می رود الماسها کربن خالص هستند که زیبای و اهمیت بی نظیری دارند و به عنوان جواهر به کار می روند . از ترکیب کربن با آهن فولاد بدست می آید .داروهای زغالی در پزشکی برای جذب سم از دستگاه گوارش بکار می روند . همچنین در صنایع استیل و *****ها نیز کاربرد دارد .

روش شناسایی:
GR :Gravimetry
VOL:Volumetry

[ghasem motamedi]

نيتروژن
نیتروژن ( Nitrogen ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/17.jpg
نمايي از عنصر نيتروژن



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

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




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/16.jpg
ساختار بلوري عنصر نيتروژن



اثرات نيتروژن بر سلامتي انسان
مقدار مولکولهاي نيتروژن در هوا زياد است. نيتروژن در آب و خاک به صورت نيترات و نيتريت پيدا ميشود. کليه اين مواد بخشي از چرخه نيتروژن به حساب مي آيند، اگر چه همه اين اشکال نيتروژن با يکديگر در ارتباط هستند.

انسان خصوصيات نيترات و نيتريت طبيعي را تغيير داده است. اين تغييرات بالاخص در کودهاي شيميايي نيتروژن دار اتفاق افتاده است. شرکتهاي صنعتي با نيتروژني که توليد ميکنند ميزان نيترات و نيتريت خاک و آب را که نتيجه چرخه نيتروژن ميباشند را تغيير ميدهند. به دليل اين فعاليتها غلظت نيترات در آب آشاميدني افزايش مي يابد.
نيتراتها و نيتريتها بر سلامت انسان تاثير دارند. اين اثرات عبارت هستند از:
واکنش با هموگلوبين خون، اين امر باعث کاهش توانايي خون براي انتقال اکسيژن ميشود (نيتريت).
عملکرد غده تيروئيد را کاهش ميدهد (نيتريت).
سبب کمبود ويتامين A ميشود (نيتريت).
nitrosamines از عوامل عمده ايجاد کننده سرطان محسوب ميشوند (نيتراتها و نيتريتها).
از نقطه نظر متابوليسمي، اکسيد نيتروژن نسبت به عنصر شيميايي نيتروژن به تنهايي از اهميت بيشتري برخوردار است. در سال 1987، Salvador Moncada کشف کرد که اکسيد نيتروژن براي آرامش عضلات بدن بسيار حياتي است و امروزه ميدانيم که اکسيد نيتروژن در سيستم قلبي – عروقي، سيستم ايمني، سيستم عصبي مرکزي و سيستم عصبي جانبي وجود دارد. آنزيم توليد کننده اکسيد نيتروژن، synthase اکسيد نيتروژن ناميده ميشود و در مغز انسان به مقدار زياد وجود دارد.
اگر چه اکسيد نيتروژن دوره عمر کوتاهي دارد، ليکن ميتواند به اجزاي تابع خود تبديل شود.

اثرات زيست محيطي نيتروژن
انسان با فعاليتهايي که انجام داده است باعث تغيير مقدار نيتريت و نتيرات در طبيعت گشته است. عمده ترين عامل افزايش مقدار نيترات و نيتريت در محيط زيست کودهاي شيميايي هستند. فرآيند احتراق سبب افزايش نيترات و نيتريت ميشود، زيرا بخارات متصاعد شده از اکسيدهاي نيتروژن در محيط زيست به نيترات و نيتريت تبديل ميشوند.
طي توليدات شيميايي، نيترات و نيتريت تشکيل ميشوند و براي کنسرو کردن مواد غذايي مورد استفاده قرار ميگيرند. همين مسئله سبب افزايش غلظت ترکيبات نيتروژن در آبهاي سطحي و زيرزميني و به تبع آن در غذا ميشود.
افزايش پيوندهاي نيتروژني در محيط زيست سبب اثرات متنوعي ميشود. يک، تنوع در پيوند شيميايي باعث تغيير در ترکيب شيميايي گونه هاي مختلف موجودات زنده ميگردد. ثانياً نيتريت اثرات مختلفي بر زندگي انسان و جانوران ميگذارد. غذاي غني از ترکيبات نيتروژن سبب کاهش انتقال اکسيژن خون شده و عواقب وخيمي براي گله هاي گاو دربردارد.
با افزايش غلظت نيتروژن مشکلاتي در غده تيروئيد رخ ميدهد و همچنين مقدار ذخيره ويتامين A کاهش مي يابد. در معده و روده جانوران نيترات به nitrosamines تبديل ميشود و يک ماده خطرناک سرطانزا را توليد ميکند.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/18.jpg
عنصر نيتروژن در طبيعت




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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیتروژن :
عدد اتمی:7
جرم اتمی: 14.00674
نقطه ذوب : C°-210.0
نقطه جوش: C°-195.7
شعاع اتمی : Å 0.75
ظرفیت:5
رنگ: بی رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 15
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1402.3
شکل الکترونی: 1s2 2s22p3
الکترونگاتیوی: 2.55
حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4
دانسیته: 2.26
گرمای تبخیر : Kj/mol 355.8
مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.37×10- 5
گرمای ویژه: J/g Ko 0.710
دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2
انرژی اولیه : 2
انرژی ثانویه : 5
شماره ایزوتوپ : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
N-13 9.97 دقیقه
N-14 پایدار
N-15 پایدار
N-16 7.13 ثانیه

اشکال دیگر :
اکسید نیتروژن N2O ، مونوکسید نیتروژن NO ، دی اکسید نیتروژن NO2 ، پنتااکسید نیتروژن N2O5
کلرید نیتروژن NCl3
آمونیا NH3 ، N2H4 ، HN3


کاربرد: جزء مهمی در بسیاری از ترکیبات مهم شیمیائی و صنعتی نظیر آمونیاک ، سیانید ها و اسید نیتریک می باشد . همچنین در ساخت وسایل برودتی و کود شیمیایی نیز از این عنصر استفاده می کنند .
منابع : هوا

[ghasem motamedi]

بور
بور ( Boron ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/12.jpg
نمايي از عنصر بور



بور عنصری شبه فلزی است که هم به صورت پودر بی شکل قهوهای تیره تا سیاه و جامد بلورین سیاه براق تا خاکستری- نقره ای موجود است.یک ساختار بلورین تترا گونال و دو ساختار رومبو هدرال برای بور شناخته شده است. بور اولین بار توسط H. Day, J.L. Gay-Lussac, L.J. Thenard دانشمندان انگلیسی و فرانسوی در سال 1808 کشف گردید .
این عنصر در سنگ تورمالین هم موجود است.ساده ترین روش تهیه بور احیاء تری اکسید بور از طریق گرما دادن با منیزیم است که این منجر به تولید پودر بی شکل این عنصر می شود.

این عنصر به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود اما اسیدهای بور در آبهای آتشفشانی و بوراتها و کولمانیت یافت می شود. منابع مهم بور عبارتند از کانی های رازوریت و تینکال. این دو کانی در بیابانهای Mojave یافت می شود معادن بوراکس بیشتر در ترکیه پراکنده هستند.
ایزوتوپهای بور به صورت طبیعی وجود دارند بور دارای دو ایزوتوپ 10B و 11B است که اولی 19.7 درصد و دومی 80.22 درصد را به خود اختصاص دادند. بلورهای کریستاله با خلوص بالا از ترکیبات تری کلرید بور و تری برومید با حضور هیدروژن و توسط فیلامنتهای برقی حرارت بالا تولید می شوند. برمهای بی شکل و ناخالص دارای رنگهای قهوه ی مایل به سیاه هستند و به صورت پودر وجود دارند که می تواند توسط گرمایش پودر منیزیم و تری اکسید به دست بیاید. برم 99.9999 درصد خالص در استفاده های تجارتی قابل دسترسی می باشد.
از مشخصات نوری این عنصر این است که اشعه مادون قرمز را از خود عبور می دهد. بور دارای رسانایی ضعیف است اما در دمای بالا رسانای خوبی است.
بورهای بی شکل در مواد آتش بازی برای فراهم کردن رنگ سبز و همینطور برای مواد قابل احتراقی که در راکتورها است مورد استفاده قرار می گیرد. ترکیب تجاری بور در بازار Na2B4O7.5H2O است. این ترکیب با نام پنتاهیدرات برای ساخت شیشه های فایبر گلاس و براسی رنگبری پربورات سدیم استفاده می شود.
اسید بوریک یکی از ترکیبات مهم بور می باشد که در بافت پارچه و منسوجات کاربرد دارد. بوراکس نیز یکی دیگر از ترکیبات بور است که به عنوان گندزدا از آن استفاده می شود. ترکیبات بور کاربردهای زیادی دارد که در ساخت شیشه های بوروسیلیکات استفاده می شود.
ایزوتوپ بور 10 برای کنترل راکتورهای اتمی به عنوان پوشش در برابر تشعشعات هسته ای استفاده می شود و همینطور از این ترکیب در تجهیزات ردیابهای نوترونی استفاده می شود. نیترید بور دارای خصوصیات عجیبی است که برای ساخت مواد با سختی بالا کاربرد دارد. نیترید بور همچنین برای عایق بندی الکتریکی نیز استفاده می شود.
بور دارای خصوصیات چرب و روانی مثل گرافیت دارد. هیدراتها به راحتی اکسیده می شوند و انرژی زیادی را آزاد می کنند و برای مطالعه اکتورهای هسته ای نیز از آنها استفاده می شود. به علت خصوصیات سبک وزنی و استحکام بالا بور برای استفاده تشکیلات و ساختارهای فضایی مورد استفاده قرار می گیرد.
از نظر ظرفیت و پایداری و ساختار مولکولی شبکه ای بور شبیه کربن است
قیمت بور کریستاله با خلوص 99 درصد در بازار 5 دلار در گرم است و قیمت بور بیشکل 2 دلار در هر گرم می باشد.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/11.jpg
ساختار بلوري عنصر بور



اثرات بور در سلامتي انسان
بر اثر هوازدگي، بور به هوا، خاک و آب وارد ميشود. بور به مقدار جزئي در آبهاي زيرزميني وجود دارد. انسان با فعاليتهايي از قبيل ساخت شيشه، احتراق زغالسنگ، ذوب مس و استفاده از کودهاي کشاورزي سبب وارد بور به محيط زيست ميشود. مقدار بوري که با استفاده از فعاليتهاي انساني به محيط زيست وارد ميشود در مقايسه با بوري که به طور طبيعي و از طريق فرآيند هوازدگي به محيط وارد ميشود، کمتر است. گياهان، عنصر شيميايي بور را از زمين دريافت ميکنند و بر اثر استفاده جانوران از گياهان مقدار بور در زنجيره غذايي به پايان ميرسد.
زمانيکه بدن جانوران مقدار زيادي بور در مدت زمان طولاني از طريق غذا و آب آشاميدني جذب ميکند، اندام هاي توليد مثلي جانوران نر تحت تاثير قرار ميگيرد. اگر جانوران ماده طي بارداري مقدار زيادي بور دريافت ميکنند، تولد موجود جديد با مشکل همراه خواهد بود و ممکن است به تاخير بيفتد يا موجود جديد ناقص به دنيا بيايد. به علاوه، اگر جانوران گاز بور را تنفس کنند، از آسيبهاي شنوايي رنج خواهند بود.

اثرات بور بر محيط زيست
بور عنصري است که با استفاده از فرآيندهاي طبيعي در محيط زيست تشکيل ميشود. انسانها عنصر شيميايي بور را از طريق ميوه، سبزيجات، آب، هوا و محصولات مصرفي دريافت ميکنند.
خوردن ماهي يا گوشت سبب افزايش غلظت بور در بدن انسان نميشود، زيرا بور در بافت جانوران تجمع نمي يابد.
پرتوزايي بور در هوا و آب آشاميدني چندان زياد نيست، اما احتمال پرتوزايي بور در غبار بورات در محل کار کارگران زياد است.
زمانيکه فردي مقدار زيادي غذاي حاوي بورمصرف کند، غلظت بور در بدن آنقدر افزايش مي يابد که در بدن فرد مشکلات فراواني ايجاد ميکند. بور باعث عفونت معده، کبد، کليه ها و مغز ميشود و در نهايت سبب مرگ فرد ميگردد. مقدار اندک بور باعث بروز اختلالاتي در گوش، گلو يا چشم ميشود.



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر بور :
عدد اتمی:5
جرم اتمی: 10.811
نقطه ذوب : C°2075
نقطه جوش : C°4002
شعاع اتمی : Å 1.17
ظرفیت: 3
رنگ: مشکی
حالت استاندارد: مایع
نام گروه:3
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 800.6
شکل الکترونی: 1s2 2s2p1
شعاع یونی : Å 0.23
الکترونگاتیوی: 2.04
حالت اکسیداسیون: 3+
دانسیته: 2.34
گرمای فروپاشی : Kj/mol 50.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 489.7
مقاومت الکتریکی : Ohm m: 1.8×104
گرمای ویژه: J/g Ko 1.02
دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2
انرژی اولیه : 2
انرژی ثانویه : 3
شماره ایزوتوپ : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
B-10 پایدار
B-11 پایدار

اشکال دیگر :
اکسید بور B2O3
هیدرید بور B2H6
کلرید بور BCl3


منابع : کانی کرنیت و بورات کلسیم و سدیم
کاریرد : به همراه تیتانیم و تنگستن در ساخت آلیاژهائی با مقاومت گرمائی بالا بکار می رود .همچنین در ساخت راکت تنیس و به عنوان تنظیم گرنیروگاه های هسته ای بکار می رود . همچنین در ساخت آلیاژ بوراکس با مقاومت ویژه بالا و ساخت شیشه (B2O3) نیز استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

اكسيژن
اکسیژن ( Oxygen ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/20.jpg
نمايي از عنصر اکسيژن



اکسیژن عنصر گازی است که در سال 1774 توسط Joseph Priestley, Carl Wilhelm Scheele از کشورانگلستان و سوئد کشف گردید . این گاز از مایع سازی و فشرده سازی هوا بدست می آید . 21% از حجم هوا را این گاز تشکیل می دهد .
وزن اتمی این عنصر برای دیگر عناصر تا سال 1961 به عنوان پایه شناخته شده بود قبل از اینکه کربن 12 از سوی اتحادیه بین المللی شیمی کاربردی و محض به عنوان وزن اتمی استاندارد شناخته شد.
اکسیژن سومین عنصر از نظر فراوانی در طبیعت است که این عنصر درخورشید و سیکلهای کربن و نیتروژن وجود دارد.
در اتمسفر سیاره مریخ 15 درصد اکسیژن وجود دارد. این عنصر و ترکیبات آن 49.2 درصد وزن پوسته زمین را اختصاص می دهند. حدود دو سوم حجم بدن ما و نه دهم آب از اکسیژن تشکیل شده است. در آزمایشگاه اکسیژن از الکترولیز آب یا از گرما دادن کلرات پتاسیم با دی اکسید منگنز به دست می آید.
اکسیژن گازی بی بو بی رنگ و بی مزه است به فرمهای گاز و مایع وجود دارد خاصیت پارا مغناطیسی نیز دارد.
ازون از ترکیبات هیدروژن است که به صورت خیلی فعال وجود دارد و این ترکیب توسط تخلیه الکتریکی یا نور ماورا بنفش اکسیژن تولید می شود.
ازن از اشعه های ماورابنفش خورشید که مضر هستند جلوگیری می کند تا این اشعه ها از خورشید به زمین نرسد. آلوده کننده های اتمسفر تاثیر خیلی بدی روی لایه ازون می گذارند. ازون گازی سمی است. ازون گازی رنگ آبی است و ازون مایع به سیاه و ازون جامد بنفش تیره می باشد. قطر این لایه سه میلیمتراست.

ترکیبات: اکسیژن که عنصری با واکنش پذیری خیلی بالا است بیش از صدها و هزارها ترکیبات آلی و غیر آلی را دارد.
زندگی و تنفس گیاهان و حیوانات وابسته به این عنصر است.
اکسیژن دارای نه ایزوتوپ است. اکسیژن طبیعی ترکیبی از سه ایزوتوپ است. اکسیژن 18 اکسیژن پایدار که در ترکیب آب یافت می شود. از اکسیژن غنی شده برای سوخت کوره فولاد استفاده می شود. استفاده مهم دیگر این گاز در ساخت گازهای آمونیاک و متانول اکسید اتیلن و هیدروکربن اشباع نشده است.
قیمت این گاز 5 سنت در فوت مکعب در مقیاس کوچک و در مقیاسهای بزرگ حدود 15 دلار در تن است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/19.jpg
ساختاربلوري عنصر اکسيژن



اثرات اکسيژن بر سلامتي انسان
همه انسانها براي نفس کشيدن به اکسيژن نيازمند هستند، اما مانند بسياري موارد ممکن است اکسيژن مناسب نباشد. اگر فردي مقدار زيادي اکسيژن براي مدت زمان طولاني تنفس کند، به ششهايش آسيب ميرسد. تنفس 50 تا 100 درصد اکسيژن در فشار نرمال در مدت زمان طولاني سبب مشکلاتي در ريه ميشود. افرادي که به طور مداوم يا گه گاه در معرض اکسيژن خالص قرار ميگيرند، بايد قبل و پس از انجام کار تحت آزمايشهاي ريوي قرار بگيرند. اکسيژن در دماهاي پايين ذخيره ميشود و بنابراين افرادي که در محيط پر اکسيژن فعاليت ميکنند بايد لباسهاي مخصوص بپوشند تا بافتهاي بدن آنها از يخزدگي برحذر باشد.

اثرات زيست محيطي اکسيژن
هيچ اثر منفي از اکسيژن در محيط زيست گزارش نشده است.

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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اکسیژن :
عدد اتمی:8
جرم اتمی: 15.999
نقطه ذوب : C°-226.15
نقطه جوش : C°-182.8
شعاع اتمی : Å 0.6
ظرفیت:2
رنگ: بی رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 16
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 13.618
شکل الکترونی: 1s2 2s2p4
شعاع یونی : Å 1.4
الکترونگاتیوی: 3.44
حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4
دانسیته: 1.429
گرمای فروپاشی : Kj/mol 0.2225
گرمای تبخیر : Kj/mol 3.4099
گرمای ویژه: J/g Ko 0.92
دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2
انرژی اولیه : 2
انرژی ثانویه : 6
درجه اشتعال : در حالت گازی غیر قابل اشتعال
شماره ایزوتوپ : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
O-15 122.2 ثانیه
O-16 پایدار
O-17 پایدار
O-18 پایدار

اشکال دیگر :
اکسیژن O2 و ازن O3
آب H2O
هپتا اکسید کلر Cl2O7 ، دی اکسید کلر ClO2 ، اکسید دی کلر Cl2O

منابع : هوای مایع
کاربرد : در ساخت فولاد ، جوشکاری ، تصفیه آب و سیمان بکار میرود . اکسیژن همچنین برای ادامه حیات ضروری است .همچنین در سوخت راکتورهای هسته ای نیز کاربرد دارد .

[ghasem motamedi]

فلوئور ( Fluorine ) :

فلوئور عنصری گازی شکل به رنگ زرد کمرنگ با بخار مایل به سفید است که در سال 1886 توسط henri mossian شیمیست فرانسوی کشف گردید . این عنصر در طبیعت از کانیهائی مانند فلوریت ، کریولیت ، فلور ،آپاتیت ،توپاز بدست می آید .
فلوئور در گروه 17 جدول تناوبی قرار دارد که به سری هالوژن معروف است . بیشترین الکترونگاتیویته را در بین عناصر دیگر دارد . فلور گازی خورنده است که با اجسام آلی و غیر آلی واکنش می دهد . فلور در آب با شعله روشن می سوزد. در پروژه های بمب اتمی وانرژی هسته ای هنگامی که اورانیوم از گاز UF6جدا می شود ، به مقدار زیاد تولید می شود . در حال حاضر ایمنی های مناسبی برای فلور ارائه می شود که می توان فلور را به صورت مایع و در مقدار تن حمل کرد.
ترکیباتی از فلور با گازهای نجیب از قبیل گزنون ، رادون و کریپتون به دست می آید . عنصر فلور و یون فلورید بسیار سمی هستند .

فلوئور واکنش پذیرترین و الکترونگاتیویته ترین عنصر در بین تمام عناصر است. این عنصر به رنگ زرد کمرنگ و گاز خورنده با خاصیت واکنش پذیری با بیشتر مواد آلی و غیر آلی است. همه فلزات ،شیشه، سرامیک، کربن و حتی آب در فلوئور با شعله روشن می سوزند. در پروژه های بمب اتمی و انرژی هسته ای این عنصر کاربرد دارد.
فلوئور و ترکیبات آن برای تولید اورانیوم و بیش از 100 ترکیب شیمیایی فلوئور شامل بیشتر پلاستیکهای حرارت بالا کاربرد دارد. اسید هیدروفلوریک برای روشنایی چراغها و لامپها استفاده می شود. فلوئور هیدروکربنها استفاده گسترده ای در تهویه هوا و صنایع برودتی دارد.
فلوئور قابلیت حلالیت در آب را دارد . از این عنصر در خمیردندانها برای پایداری و استحکام دندادن استفاده می شود و همینطور برای دندانسازی نیز کاربرد دارد. از این عنصر برای مطالعه سوختهای هسته ای نیز استفاده می شود.
فلوئور می تواند جانشین هیدروژن در ترکیبات عالی شود و بیشمار ترکیب فلوئوری جدید ایجاد کند. ترکیبات فلوئور نیز با گازهای نادر مثل گزنون و رادون و کریپتون تایید شده است.
عنصر فلوئور و یون آن بسیار سمی هستند . این عنصر به حالت آزاد در طبیعت وجود دارد دارای بوی بد و تیز است حتی با عیار پایین در طبیعت قابل کشف است .






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/323.jpg
نمايي از عنصر فلوئور



اثرات فلوئور بر سلامتي انسان
مقدار اندکي از فلوئور در آب، هوا، گياهان و جانوران وجود دارد. انسان از طريق غذا و آب آشاميدني و تنفس ميتواند فلوئور دريافت کند. فلوئورين با نسبتهاي مختلف در انواع مختلف غذا وجود دارد. چاي و پوسته صدفها داراي مقدار زيادي فلوئور ميباشد.
فلوئور براي مقاوم شدن استخوانهاي بدن انسان يک عنصر اساسي محسوب ميشود. اگر فلوئور در خمير دندان به کار رود و دو بار در روز مصرف شود، مانع پوسيدگي دندان ميشود. جذب و مصرف بيش از اندازه فلوئور باعث پوسيدگي دندان، پوکي استخوان، مشکلاتي در کليه ها، سيستم عصبي و ماهيچه ها ميگردد.
گاز فلوئور در صنعت توليد ميشود. اين گاز بسيار خطرناک است، به طوريکه در غلظتهاي بالا باعث مرگ ميشود. اگر غلظت گاز فلوئور پايين باشد، سبب آسيبهايي گوش و چشم ميگردد.

اثرات فلوئور بر محيط زيست
فلوئوربه طور طبيعي در پوسته زمين، جاييکه سنگها، زغالسنگ و خاک رس وجود دارد، پيدا ميشود. فلوئور در خاکي که توسط باد جابجا شده است، رها ميشود. فلوئوريد هيدروژن از طريق فرآيند احتراق که در صنعت انجام ميشود، وارد هوا ميشود. سپس فلوئوريدهايي که وارد هوا شده اند، وارد زمين و آب ميگردند. وقتيکه فلوئور به ذرات بسيار ريز مي چسبد، براي مدت زمان طولاني ميتواند در هوا باقي بماند.
زمانيکه فلوئور از هوا وارد آب ميشود، در رسوبات ته نشين ميگردد و زمانيکه فلوئور وارد خاک ميشود، فلوئور به ذرات خاک متصل ميشود. فلوئور در طبيعت از بين نميرود، بلکه از شکلي به شکل ديگر در مي آيد.
فلوئوري که در خاک جمع شده است، وارد گياهان ميشود. ميزان فلوئوري که توسط گياه جذب ميشود به عواملي مانند نوع گياه، نوع خاک و مقدار و نوع فلوئوري که در خاک موجود است، بستگي دارد. در مورد گياهاني که به فلوئور حساس هستند، حتي غلظتهاي پايين فلوئور هم باعث کند شدن رشد گياه و آسيب به برگ آنان ميشود.
جانوراني که از گياهان حاوي فلوئور تغذيه ميکنند، مقدار زيادي فلوئور در بدن آنها جمع ميشود. فلوئور به مقدار زياد جذب استخوان ميشود. در نتيجه، جانوراني که درصد بالاي فلوئور دريافت ميکنند، از بيماريهاي پوسيدگي دندان و از بين رفتن استخوان رنج ميبرند. فلوئور زياد سبب کندي جذب غذا شده و از رشد بدن جانور جلوگيري به عمل مي آيد. در نهايت، فلوئور باعث ميشود که در هنگام تولد، نوزاد جانورکم وزن باشد.



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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر فلوئور :
عدد اتمی:9
جرم اتمی: 18.99840
نقطه ذوب : C°-219.6
نقطه جوش : C:-188.1
شعاع اتمی: Å 0.57
ظرفیت:7
رنگ: زرد کم رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 17
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 1680.6
شکل الکترونی: 1s2 2s2p5
شعاع یونی : Å 1.33
حالت اکسیداسیون: -1
دانسیته: 1.516
گرمای فروپاشی: Kj/mol 0.51
گرمای تبخیر : Kj/mol 6.54
گرمای ویژه: J/g Ko 0.82
دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2
انرژی اولیه : 2
انرژی ثانویه : 7
درجه اشتعال : در حالت گازی غیر قابل اشتعال
شماره ایزوتوپ : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
F-18 1.8 ساعت
F-19 پایدار

اشکال دیگر :
اکسید فلوئور OF2
هیدرید فلوئور HF
تترا فلوئورید کلر ClF5 ، تری فلوئورید کلر ClF3 ، فلوئورید کلر ClF


منابع : کانی فلوریت
کاربرد : درخنک کننده ها و CFC های دیگر کار برد دارد . همچنین درساخت خمیر دندان ، فلوراید سدیم ، فلوراید قلع و تفلونها بکار می رود .

[ghasem motamedi]

نئون
نئون ( Neon ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/325.jpg
نمايي از عنصر نئون



نئون عنصری گازی باظواهر فیزیکی بی بو ، بی رنگ که تحت تاثیر ولتاژبالا ،رنگ قرمز روشن دارد .این عنصر در سال 1898 توسط شیمیست اسکاتلندی William ramsay کشف گردید . نئون عنصر بسیار ساکنی است وبه شکل هیروژن ناپایدار است.در فضای خالی لوله ، نئون با رنگ نارنجی مایل به قرمز می تابد .نئون از گازهای نادر است .نئون در اتمسفر به نسبت 1در 6500جزء وجود دارد و جدایش ان از هوا انجام می شود.

عنصر نئون جز عناصر کمیاب است و میزان فراوانی آن در اتمسفر حدود 1 در 65000 است. این عنصر را از مایع شدن هوا و جداسازی گازهای موجود در هوا توسط عمل تقطیر جز به جز به دست می آوردند.
نئون طبیعی مخلوطی از سه ایزوتوپ است. 6 ایزوتوپ ناپایدار از این عنصر نیز شناخته شده است.
نئون عنصری بی اثر است و میلی به واکنش ندارد تنها ترکیب این عنصر با عنصر فلوئور گزارش شده است. یونهای Ne+, (NeAr)+, (NeH)+, (HeNe+) توسط مطالعات طیف سنجی و نوری شناخته شده اند. نئون همچنین ترکیب ناپایدار هیدراته دارد.
نئون برای روشن تابلوهای تبلیغاتی بزرگ همچنین در لوله های موج سنج و تیوپهای تلویزیون و فشارسنجهای ولتاژ بالا کاربرد دارد. نئون و هلیوم برای ساخت لیزرهای گازی مورد استفاده قرار می گیرند. نئون به صورت مایع در بازارهای تجاری در دسترس است و در صنایع برودتی و یخچال سازی نیز کاربرد دارد.
قیمت این عنصر حدود 2 دلار در لیتر است.

اثرات نئون بر سلامتي انسان
ميزان پرتودهي: گاز نئون با تنفس جذب بدن ميشود.
خطر تنفس: در هنگام آلودگي اين مايع خيلي سريع تبخير ميکند و سبب ميشود که حالت فوق اشباعي در هوا ايجاد شود و در نواحي که اين گاز انتشار يافته باعث خفگي ميشود.
تاثير اين عنصر بر روي سيستم تنفسي به گونه اي است که در فرد ايجاد خفگي ميشود. در صورت تماس دست با اين عنصر يخزدگي بافتهاي بدن رخ ميدهد. در صورت ريخته شدن مايع عنصر نيز يخزدگي اتفاق مي افتد.
اين گاز جز گازهاي بي اثر است. با تنفس مقدار قابل توجه اين گاز علائمي همچون سرگيجه، تهوع، استفراغ، بيهوشي و مرگ مشاهده ميشود. مرگ در صورتي رخ ميدهد که فرد در حالت بيهوشي قرار بگيرد و نتواند از خود در برابر اين گاز محافظت کند. زمانيکه ميزان اکسيژن محيط پايين باشد، طي چند ثانيه مرگ اتفاق مي افتد.
اثر گازهاي اختناق آور اين است که سبب کاهش فشار جزيي اکسيژن محيط ميشوند. قبل از ديدن علائم خاصي، مقدار اکسيژن ممکن است تا 75 درصد مقدار معمولي اش در هوا کاهش يابد. چنين شرايطي زماني در محيط حاکم ميشود که غلظت گاز نئون افزايش يافته و 33 درصد از هوا را گاز نئون تشکيل دهد. زمانيکه اين غلظت به 50 درصد برسد، علائم خاص بروز ميکنند. غلظت 75 درصد گاز نئون طي چند دقيقه اثر کشنده خود را در محيط اعمال ميکند.
علائم: اولين علائم خفگي با تنفسهاي سريع و شديد و کمبود اکسيژن همراه است. هوشياري فرد کاهش مي يابد و عضلات فعاليت خود را از دست ميدهند. به تدريج کليه حواس پنجگانه از بين ميروند. ناپايداري روحي اتفاق مي افتد و فرد احساس خستگي شديد ميکند. به تدريج که خفگي ادامه مي يابد، تهوع و استفراغ در فرد رخ ميدهد و با از دست دادن هوشياري تشنج کرده و در کما فرو ميرود و در نهايت به مرگ فرد منتهي ميشود.

اثرات نئون بر محيط زيست
نئون جز گازهاي اتمسفري ناياب است و از نظر شيميايي غير سمي و خنثي ميباشد.
نئون باعث آسيبهاي اکولوژي نميشود.



خواص فیزیکی و شیمیایی و عنصر نئون :
عدد اتمی:10
جرم اتمی: 20.1797
نقطه ذوب C°248.59-
نقطه جوشC°246.08-
شعاع اتمی pm: 38
ظرفیت:8
رنگ: بی رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 18
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 2080
شکل الکترونی: 2s22p6He
دانسیته: 0.8999
گرمای فروپاشی Kj/mol 0.3317
گرمای تبخیر Kj/mol 1.74
گرمای ویژه: J/g Ko 1.030
دوره تناوبی:2

شماره سطح انرژی : 2
انرژی اولیه : 2
انرژی ثانویه : 8
شماره ایزوتوپ : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ne-20 ثابت
Ne-21 ثابت
Ne-22 ثابت


منابع : هوای مایع
کاربرد : ظرفیت خنک سازی نئون 40برابر بیشتر از هلیوم مایع و3برابر بیشتر از هیدروژن مایع است به همین دلیل از نئون مایع به عنوان خنک کننده استفاده می شود . برای ساخت تابلوهای تبلیغاتی بکار می رود ، برای ایجاد رنگهای مختلف روشنایی در لامپها از نئون استفاده می شود .
برای ساخت صفحه تلویزیون و ویو متر استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

سديم
سدیم ( Sodium ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/326.jpg
نمايي از عنصر سديم



سدیم عنصری فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است و شدیدا" از لحاظ شیمیایی فعال است. این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید سدیم به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر در سنگها, خاک, اقیانوسها , دریاچه های نمک و آب های معدنی یافت می شود.این فلز معمولا" از طریق الکترولیز کلرید سدیم ، بوراکس و کریولیت مذاب تهیه می شود.

فراونی فلز سدیم در ستاره ها و خورشید زیاد است. خطوط D فلز سدیم در طیف های خورشیدی به صورت برجسته ای دیده می شود. سدیم چهارمین عنصر از نظر فراوانی در طبیعت است که میزان 2.6 درصد از ترکیب پوسته زمین را شامل می شود. این عنصر بیشتر در فلزات آلکالی یافت می شود. این عنصر توسط الکترولیز کلرید سدیم حاصل می شود. این روش ارزانترین روش برای تولید فلز سدیم در چندین سال گذشته می باشد.
بیشترین ترکیب این فلز کلرید سدیم است که در مواد معدنی مثل جوش شیرین و نیترات سدیم و فلوئورید آلومینیوم و سدیم ، آمفیبولها ، زئولیت و غیره وجود دارد.
سدیم فلزی واکنش پذیر است که به صورت آزاد در طبیعت یافت می شود. سدیم عنصری نرم، شفاف، با رنگ نقره ای و شناور در آب می باشد. این عنصر به علت میل ترکیبی شدید با اکسیژن هوا به خودی خود و به سرعت آتش می گیرد. ولی در حرارت پایینتر از 1150 درجه آتش نمی گیرد.
فلز سدیم عنصری حیاتی در ساختارهای استرها و ترکیبات آلی است. این فلز در ساخت آلیاژها، و تصفیه فلزات آلوده مورد استفاده قرار می گیرد. آلیاژ سدیم و پتاسیم عامل مهم انتقال گرما هستند .
ترکیبات سدیم در صنایع مهمی چون کاغذسازی، شیشه، صابون سازی، پارچه، صنایع شیمایی و فلزی کاربرد دارد. در صنایع صابون سازی نمک سدیم به همراه اسیدهای چرب کاربرد دارد. نمک طعام برای تغذیه جانوران بسیار با اهمیت است.
مهمترین ترکیبات سدیم دار در صنایع عبارتند از NaCl نمک طعام، Na2CO3 خاکستر جوش شیرین، NaHCO3 بی کربنات سدیم، NaOH سود سوز آور، NaNO3 نیترات سدیم، در و تری فسفات سدیم، تری سولفات سدیم و بوراکس Na2B4O7 . 10H2O.
برای این عنصر 13 ایزوتوپ شناخته شده است.
قیمت این فلز در صنعت حدود 15 تا 20 سنت د ر lb است. این فلز در بین فلزات دیگر عنصر ارزانی است.
در موقع کار با این عنصر باید بسیار دقت نمود این عنصر را در نفت نگهدارای می کنند چون با اکسیژن هوا به سرعت واکنش داده و اکسیده می شود.


اثرات سديم بر سلامتي انسان
سديم يکي از ترکيبات تشکيل دهنده مواد غذايي به شمار مي رود. معمولترين شکل استفاده سديم در مواد غذايي نمک است. سديم عنصر شيميايي است که بدن انسان به آن نيازمند است زيرا سديم تعادل سيستم هاي مايعات بدن را ايجاد ميکند. همچنين سديم در سيستم عصبي و عضلات بدن مورد استفاده قرار ميگيرد. مقدار زياد سديم باعث آسيب شديد به کليه ها ميشود و باعث افزايش فشار خون ميگردد.
تماس سديم با آب مثلاً در هنگام عرق کردن بدن باعث تشکيل بخار هيدروکسيد سديم ميشود. بخار هيدروکسيد سديم به پوست، چشمها، گوش و گلو آسيب ميرساند. بخار هيدروکسيد سديم باعث عطسه و سرفه شده و باعث سختي تنفس و در نهايت برونشيت شيميايي ميشود. بر اثر تماس با پوست در بدن انسان خارش، سوزش، يا سوختگي جزئي و گاهي اوقات آسيب دائمي ايجاد ميکند. اگر بخار سديم وارد چشم شود باعث آسيب دائمي در چشم شده و سبب کاهش ديد ميشود.

اثرات سديم بر محيط زيست
مقدار سديمي که انواع مختلف ماهي ميتوانند تحمل کنند برابر 125 ppm در 96 ساعت (در آب شيرين) و مقدار سديمي که آبشش ماهي ها ميتواند تحمل کند 88 ميلي گرم در 48 ساعت (آب شير) ميباشد.
در حالت جامد، سديم فاقد تحرک است، اگر چه در اين حالت به سرعت رطوبت را جذب ميکند. در حالت مايع هيدروکسيد سديم خاک شسته شده، وارد منابع آب شده و آنها را آلوده ميکند.



خصوصیات فیزیکی و شیمیایی عنصر سدیم :
عدد اتمی: 11
جرم اتمی: 22.98977
نقطه ذوب C° 98.7
نقطه جوشC° 883
شعاع اتمیÅ 2.23
ظرفیت: 1
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد در 298 k
نام گروه:1- قلیایی
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 495.8
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s1
شعاع یونیÅ 1.02
الکترونگاتیوی: 0.93
حالت اکسیداسیون: 1
دانسیته: 0.971
گرمای فروپاشی Kj/mol 2.598
گرمای تبخیر Kj/mol 96.96kJ
مقاومت الکتریکی Ohm m 4.89
گرمای ویژه: J/g Ko 1.23
دوره تناوبی:3

شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 1
شماره ایزوتوپ : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Na-22 2.6 سال
Na-23 پایدار
Na-24 14.96 ساعت
اشکال دیگر :
اکسید سدیم Na2O
هیدرید سدیم NaH
کلرید سدیم NaCl


منابع : نمک طعام ، سطوح نمکی و انواع غذاها
کاربرد: در پزشکی ، کشاورزی و عکاسی به کار می رود . سدیم مایع برخی مواقع برای خنک کردن راکتور هسته ای به کار می رود . در ساخت باطریها ، نمک طعام و شیشه به کار می رود .

[ghasem motamedi]

منيزيم
منیزیم ( Magnesium ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/327.jpg
نمايي از عنصر منيزيم



منیزیم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای است که در گروه 2 جدول تناوبی قرار دارد . این عنصر در سال 1808توسط Humphrey Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . از الکترولیز نمک کلرید منیزیم و همچنین از آب دریا بدست می آید .
منیزیم و ترکیبات آن مدت زمان مدیدی است که شناخته شده هستند. منیزیم هشتمین عنصر از نظر فراوانی در پوسته زمین به حساب می آید. این عنصر در نهشته های عظیم در کانیهای مگنزیت ، دولومیت و دیگر کانیها یافت می شود.
این عنصر از الکترولیز کلرید منیزیم ناشی از آبهای نمک دار، چاهها و آب دریاها حاصل می شود.
منیزیم عنصری سبک به رنگ سفید نقره ای است این عنصر به راحتی در درجه حرارت بالا می سوزد و شعله سفید رنگ و تابناکی در موقع سوختن نمایان می کند.
موارد استفاده این عنصر شامل مواد محترقه و منفجره شامل بمبهای آتش زامی باشد. حدود یک سوم ترکیبات آلومینیومی و آلیاژهای ضروری برای هواپیماها و موشکها از این عنصر استفاده می شود. این عنصر دارای خاصیت جوش خوردگی بهتر از آلومینیوم می باشد که برای عناصر آلیاژی مورد استفاده قرارمی گیرد. همچنین برای تولید گرافیتها ی حلقه ای چدنی کاربرد دارد.
همچنین این عنصر یک عامل کاهنده در تولید اورانیوم خالص و نمکهای فلزی است. هیدروکسید، کلرید ، سولفات و سیترات منیزیم در دندانپزشکی استفاده می شود. به علت اشتعال پذیری بالای این عنصر برای سوخت کوره های کارخانه ها استفاده می شود.
ترکیبات آلی منیزیم نقش حیاتی در زندگی گیاهی و جانوری دارند. کلرفیل گیاهان دارای منیزیم است.
به علت اشتعال پذیری بالای منیزیم موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل بیاوریم. در موقع سوختن منیزیم نباید از آب استفاده کرد.


اثرات منيزيم بر سلامتي انسان
پودر منيزيم براي انسان خطرناک نميباشد و خواص سمي آن پايين ميباشد. با تنفس منيزيم ممکن است ذرات حاصل از منيزيم باعث آسيب به مخاط دهان و قسمتهاي فوقاني دستگاه تنفس ميشود. منيزيم باعث آسيبهاي شديد در چشم ميشود. شعله حاصل از منيزيم تحت نام Welder's flash ناميده ميشود شعله سفيد رنگ شديدي است که مشاهده آن بدون استفاده از عينک باعث آسيب شديد چشها ميشود. دستگاه گوارش: بلع مقدار قابل توجهي از پودر منيزيم باعث مسموميت شديد ميگردد.
تاکنون طعم منيزيم امتحان نشده است، اما به نظر ميرسد که سرطانزا نباشد و به جنين آسيب نرساند. پرتودهي بخار اکسيد منيزيم باعث سوختگي ميشود. جوشکاري و فلزات مذاب سبب بروز تب بخار فلز شده و علائمي مانند، تب و لرز، استفراغ، تهوع و دردهاي عضلاني را به همراه دارد. اين علائم بعد از 4 تا 12 ساعت پس از پرتودهي منيزيم بروز ميکند و تا 48 ساعت طول ميکشد. بخار اکسيد منيزيم از سوختن منيزيم بدست مي آيد.
خطرات فيزيکي: اگر منيزيم به شکل پودر يا ذره در محيط وجود داشته باشد ممکن است با هوا وارد واکنش شود و انفجار اتفاق افتد. اين انفجار تحت نام انفجار غبار يا Dust explosion شناخته شده است. در شرايط خشک ، جابجايي ها، جريان هوا و ريختن منيزيم ميتواند خطرناک باشد.
خطر شيميايي: منيزيم در تماس با هوا يا محيط مرطوب خودبخود آتش ميگيرد و بخارهاي سمي و آزاردهنده توليد ميکند. در اين حالت منيزيم با اکسيدکننده هاي قوي به شدت واکنش ميدهد. همچنين منيزيم با بسياري مواد به شدت وارد واکنش ميشود و خطر انفجار و آتش سوزي را به همراه دارد. منيزيم با انواع اسيدها و آب واکنش داده و گاز قابل اشتعال هيدروژن را تشکيل ميدهد و سبب خطر آتش سوزي و انفجار ميشود.
کمکهاي اوليه: در صورت تنفس منيزيم، هواي محيط را بايد تغيير داده و امکان ورود هوا تازه را بايد فراهم کرد. در صورتي که منيزيم وارد چشم شود، چشمها را بايد با آب شستشو داده و سپس به پزشک مراجعه کرد. در صورتيکه پوست با منيزيم تماس پيدا کند محل برخورد با منيزيم را بايد با آب و صابون شستشو داد و ذرات منيزيم را از آن خارج کرد. در صورتي که مقدار قابل توجهي از منيزيم بلع شود، استفراغ نموده و سپس به پزشک مراجعه کنيد.
پزشکان بايد توجه کنند که براي منيزيم هيچگونه روش درماني يا پادزهري وجود ندارد. درمان بايد از روي علائمي که بيمار از خود نشان ميدهد، صورت گيرد.

اثرات منيزيم بر محيط زيست
از تاثير بخار اکسيد منيزيم بر محيط زيست اطلاعات اندکي در دست است. اگر ساير پستانداران بخار اکسيد منيزيم را تنفس کنند، علائم مشابه علائم انسان، از خود نشان ميدهند.
از لحاظ زيست محيطي، طيف بخار اکسيد منيزيم بين 0 تا 3 ميباشد اما مقدار پذيرفته شده آن 0.8 است. عدد 3 بيانگر خطرات بسيار بالا براي محيط زيست است و عدد 0 نماينده مقدار ناچيز منيزيم و پايين بودن ميزان خطر است. عواملي که براي اين تقسيم بندي در نظر گرفته شده است شامل سمي بودن ماده و يا نبود مسموميت، اندازه گيري توانايي ميزان فعاليت ماده در محيط زيست و تجمع منيزيم در ارگانيسمهاي موجود زنده است.
به نظر ميرسد که پودر منيزيم براي محيط زيست خطرناک نميباشد. مقدار منيزيمي که محيطهاي آبي ميتوانند تحمل کنند، 1000 ppm ميباشد.



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر منیزیم :
عدد اتمی: 12
جرم اتمی: 24.3050
نقطه ذوب C°650
نقطه جوشC°1090
شعاع اتمیÅ 1.72
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد دیامغناطیس
نام گروه: 2-قلیایی خاکی
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 737.7
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2
شعاع یونیÅ: 0.72
الکترونگاتیوی:1.31
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته:
گرمای فروپاشی Kj/mol 8.954
گرمای تبخیر Kj/mol:127.4 l
مقاومت الکتریکی Ohm m 4.48
گرمای ویژه: J/g Ko 1.02
دوره تناوبی: 3

شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 2
شماره ایزوتوپ : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Mg-24 پایدار
Mg-25 پایدار
Mg-26 پایدار
Mg-27 9.45 دقیقه
Mg-28 21.0 ساعت

اشکال دیگر :
اکسید منیزیم MgO
هیدرید منیزیم MgH2
کلرید منیزیم MgCl2


منابع : آب دریا و کانی مگنزیت
کاربرد : در ساخت آلیاژهای مورد نیاز هواپیما ، موشک ، دوچرخه های مسابقه و لوازمی که نیاز به فلز سبک دارند به کار می رود همچنین در کوره های آجر پزی ، لامپ فلاش دوربین و ***** به کار می رود .

روش شناسایی :

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES :Emission Spectrography
GR :Gravimetry
VOL:Volumetry

[ghasem motamedi]

آلومينيوم
آلومینیم ( Aluminum ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/328.jpg
نمايي از عنصر آلومينيم



آلومینیم فلزی چکش خوار و نرم به رنگ سفید-نقره ای است و ساختار بلورین مکعبی دارد . این عنصر در سال 1825 توسط Hans Christian Oersted دانشمند دانمارکی کشف گردید . اگر چه فراوان ترین فلز در پوسته زمین است( حدود 8% وزنی) اما به صورت غیر ترکیبی وجود ندارد و از اجزاء سنگهای معدنی از جمله خاک رس، بوکسیت، میکا، فلدسپار، کریولیت و همچنین الکترولیز بوکسیت بدست می آید . آلومینیم به صورت تجاری از طریق پروسه Hall-Heroult تهیه می شود.

روش بدست آوردن این فلز الکترولیز اکسید آلومینیم محلول در فلورید سدیم و آلومینیم است که این روش در سال 1886 توسط Hall در آمریکا کشف شد. سنگ کریولیت یا فلورید سدیم و آلومینیم طبیعی در گرینلند یافت می شود که کاربرد زیادی ندارد اما در عوض به جای کریولیت مخلوط مصنوعی را از سدیم و آلومینیم و فلورید کلسیم درست می کنند که در تجارت کاربرد دارد.
آلومینیم از خاک رس وجود دارد اما از نظراقتصادی استحصال آلومینیم از خاک رس مقرون به صرفه نمی باشد. آلومینیم فراوانترین فلز در پوسته زمین است و حدود 8.1 % میزان آن است اما به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود. آلومینیم همچنین در گرانیت و خیلی از کانی های دیگر پیدا می شود.
آلومینیم خالص دارای رنگ نقره ای سفید است و محصول فراوری شده آن دارای خصوصیات آلی است. این فلز سبک و خصوصیات مغناطیسی ندارد و غیر رسانای جریان برق است و دومین فلز از نظر چکش خواری است و ششمین فلز از نظر مفتول پذیری است.
کاربرد این فلز برای ظروف آشپزخانه کاربرد زیادی دارد برای تزئین خارجی بناهای ساختمانی نیز به کار می رود و کاربرد زیادی در صنایع به علت خصوصیات سبکی و مقاوت بالا دارد.
اگرچه رسانایی الکتریکی این عنصر 60 درصد مس است اما در صنایع انتقال خطوط الکتریکی به علت سبکی وزن کاربرد دارد. آلومینیوم خالص فاقد استحکام و بسیار انعطاف پذیر است. اما آلیاژ این عنصر با عناصر مس و منیزیم و سیلیسیم و منگنز و دیگر عناصر کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد.
این آلیاژها نقش بسیار اساسی در ساخت هواپیماها و راکتورها دارند. آلومینیم در خلا تبخیر می شود و فرمهای مختلف این عنصر کاربردهای مختلفی داردند مثلاٌ به عنوان پوشش صیقلی برای نور مرئی و اشعه گرمایی دارد. این پوشش ها به صورت یک لایه نازک جسم را از اکسید شدن جلوگیری می کند . از پوشش آلومینیمی برای آیینه تلسکوپها و ساخت کاغذهای تزئینی و اسباب بازی ها و قوطی ها استفاده می شود.
ترکیبات مهم آلومینیم عبارتند از اکسید و سولفات آلومینیم و سولفات آلومینیم محلول در پتاسیم . اکسید آلومینیم در یاقوت سرخ و یاقوت کبود و کرندوم و سنگ سمباده یافت می شود که این اکسید برای ساخت شیشه و کارخانه ها استفاده می شود . یاقوت سرخ و کبود مصنوعی برای اشعه لیزر نور همدوس کاربرد دارد.


اثرات آلومينيم بر سلامتي انسان
آلومينيم فلزي است که بسيار مورد استفاده قرار ميگيرد و همچنين يکي از فراوانترين ترکيباتي است که در پوسته زمين وجود دارد. با توجه به اين موارد، آلومينيم عنصر مظلومي است. اما زمانيکه غلظت آلومينيم در محيط افزايش مي يابد، اثرات شديدي بر سلامت انسان ميگذارند. شکل محلول در آب آلومينيم اثرات خطرناکي را سبب ميشود، به ذراتي از آلومينيم که در آب حل شده اند، ذرات يوني گفته ميشود. اين گونه يونها در محلول آلومينيم يافت ميشوند و همراه با ساير يونها وجود دارند به عنوان مثال، کلريد آلومينيم.
در بيشتر اوقات مقدار آلومينيم غذا افزايش پيدا ميکند. راههاي ديگري که سبب افزايش مقدار آلومينيم ميشود تنفس کردن و تماس پوستي آلومينيم است. اگر فردي براي مدت زمان طولاني در تماس با غلظت زيادي از آلومينيم باشد علايم زير در وي بروز پيدا ميکند:
سيستم عصبي مرکزي آسيب ميبيند.
سبب جنون ميشود.
فرد حافظه خود را از دست ميدهد.
باعث سستي و بيحالي ميشود.
باعث لرز شديد و تشنج ميگردد.
آلومينيم در محيطهاي کاري به خصوص معادن در صورت حضور آب و مخلوط شدن با آن خطرناک است. افرادي که در کارخانه هاي فرآوري آلومينيم کار ميکنند، دچار مشکلات تنفسي ميشوند زيرا اين گونه افراد غبار آلومينيم تنفس ميکنند. همچنين آلومينيم براي بيماران کليوي در هنگامي که عمل دياليز را انجام ميدهند و ممکن است آلومينيم وارد بدن آنها شود، خطراتي را به دنبال دارد.
تنفس آلومينيم يا پودر اکسيد آلومينيم باعث تصلب ريه ها و آسيب به ششها ميشود. اين بيماري تحت نام Shaver’s Disease خوانده ميشود. در اين حالت ممکن است آلومينيم با سيليسيم و اکسيد آهن موجود در هوا نيز واکنش داده و باعث بيماري آلزايمر شود.

اثرات آلومينيم بر محيط زيست
اثرات آلومينيم توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است، زيرا باعث اسيدي شدن ميشود. آلومينيم ممکن است در گياهان انباشته شود و در جانوراني که از گياهان تغذيه ميکنند سبب بروز بيماري شود.
مقدار آلومينيم در درياچه هاي اسيدي بسيار بالا است. در اين درياچه ها تعداد ماهي ها و دوزيستان کاهش مي يابد زيرا يونهاي آلومينيم با پروتئينهاي موجود در آبشش ماهي ها و جنين قورباغه ها واکنش ميدهد.
غلظت بالاي آلومينيم نه تنها بر ماهي ها اثر ميگذارد، بلکه بر پرندگان و ساير جانوران که از ماهي وحشرات آلوده تغذيه ميکنند و جانوراني که در هواي حاوي آلومينيم تنفس ميکنند، اثر ميگذارد. اثر مصرف ماهي هاي آلوده بر پرندگان به گونه اي است که پوست تخم آنها نازک ميشود و جوجه هاي با وزن کم متولد ميشوند. اثر تنفس آلومينيم بر جانوران مشکلات تنفسي، کمبود وزن و کاهش فعاليت ميباشد.
اثر منفي ديگري که آلومينيم بر محيط زيست دارد، اين است که يونها با فسفات واکنش ميدهد. واکنش يونها با فسفات باعث کمبود فسفات در ارگانيسمهاي آبي ميشود.
درياچه هاي اسيدي و هوا فقط آلومينيم زياد ندارند، بلکه آبهاي زيرزميني که از خاکهاي اسيدي عبور ميکنند هم داراي مقدار زيادي آلومينيم هستند. علائم بسيار زيادي وجود دارد که آلومينيم ميتواند به ريشه درختاني که در آبهاي زيرزميني قرار دارند، آسيب ميرساند.


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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آلومینیم :
عدد اتمی: 13
جرم اتمی: 26.98154
نقطه ذوب : C°660/32
نقطه جوش : C°2467
شعاع اتمی : Å 143/1pm
ظرفیت: 3+
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 3
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 577.5
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2p1
شعاع یونی : Å: 0.535
الکترونگاتیوی: 1.61
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته : 2.7 g/cm3
گرمای فروپاشی : Kj/mol 10.79
گرمای تبخیر : Kj/mol 293.4
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000265
گرمای ویژه: J/g Ko 0.9
دوره تناوبی: 3

شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Al-26 730000.0 سال
Al-27 پایدار
Al-28 2.3 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید آلومینیم Al2O3
هیدرید آلومینیم AlH3
کلرید آلومینیم AlCl3 و هگزا کلرید آلومینیم Al2Cl6


منابع : کانی بوکسیت
کاربرد : لوازم آشپزخانه ، ساخت دکوراسیون ، رسانای الکتریسیته ( به میزان کمتر ازمس ) .آلیاژآلومینیم با فلزات بادوام نظیر منیزیم ، مس ، منگنز ، آن رادر ساخت هواپیما و موشک قابل استفاده می کند .

[ghasem motamedi]

سيليس
سیلیسیم ( Silicon ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/329.jpg
نمايي از عنصر سيليسيوم


سیلیس عنصری است غیر فلزی اما در خواصش فلزی تر از کربن است. سیلیس دو شکل آلو تروپی دارد یکی ساختار بیشکل پودری و دیگری ساختار بلورین تیره.ساختار بلورین آن شبیه الماس است.این عنصر در سال 1823 توسط Jöns Berzelius دانشمند سوئدی کشف گردید سیلیس دومین عنصر ار لحاظ فراوانی در پوسته زمین است (28% وزنی پوسته را تشکیل می دهد).سیلیس به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود وعموما" به صورت سیلیکات یا سیلیکا ( اکسید سیلیس) موجود است. ترکیب اصلی رسها ، گرانیتها ، کوارتز و ماسه می باشد .

منابع سیلیسیم در خورشید و ستاره ها است. و ترکیب اصلی شهاب سنگها شناخته شده است. همچنین این عنصر یکی از اجزای تشکیل دهنده تکتیتها است که تکتیت شیشه طبیعی با منشا نامشخص است.
25.7 درصد وزنی پوسته زمین از سیلیسیم تشکیل شده و دومین عنصر از نظر فراوانی پس از اکسیژن است. سیلیسیم به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و بیشتر به صورت اکسید و سیلیکات یافت میشود. در ماسه، کوارتز، کریستالهای سنگی، آمتیست، آگات، سنگ چخماق، ژاسپر و اوپال ،اکسید سیلیسیم وجود دارد. گرانیت و هورنبلند و آزبست و فلدسپار و رس و میکا نیز حاوی مقادیر کمی کانیهای سیلیکاته هستند.
سیلیسیم در اثر گرما دادن سیلیس و کربن در کوره های الکتریکی برای الکترودهای کربنی تولید می شود. هفت روش برای تولید این عنصر وجود دارد. سیلیسیم بی شکل به صورت پودر قهواه ای رنگ با استفاده از روش ذوب کردن یا تبخیر تولید می شود.
سیلیسیم یکی از عناصر سودمند می باشد. این عنصر به شکل ماسه و رس در ساخت بتن و آجر کاربرد دارد. این عنصر در صنعت دیرگدازها با درجه حرارت بالا کاربرد دارد. همچنین برای ساخت مینای دندان، کوزه گری و غیره کاربرد دارد. همچنین اکسید سیلیسیم ترکیب اصلی شیشه است. و یکی از ارزانترین ماده اولیه برای صنایع مکانیکی ، نوری، گرمایی، و الکتریکی است.
سیلیسیم خالص می تواند با بور و گالیم و فسفر یا ارسنیک ترکیب شود و سیلیسیمی جهت استفاده ترانزیستورها و پیلهای خورشیدی و یکسوسازها و دیگر تجهیزات که در صنایع الکترونیک و سن سنجی بسازد. هیدروژن دارکردن سیلیسیم بی شکل برای اقتصادی کردن پیلها جهت تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی استفاده می شود.
سیلیسیم عنصری حیاتی برای زندگی گیاهان و جانوران می باشد. سیلیسیم در خاکستر های گیاهان و اسکلت انسانها نیز وجود دارد. سیلیسیم عنصر سازنده فولاد نیز می باشد . کربید سیلیسیم یکی از مهمترین ساینده ها و و مورد استفاده در اشعه تولید شده از نور همدوس می باشد. سیلیکون ها یک از ترکیبات مهم سیلیسیم است. سیلیکونها از هیدرولیز کلرید سیلیسیم آلی به دست می آید.
سیلیسیمهای کریستالینه دارای جلای فلزی و به رنگ خاکستری هست. بیشتر اسیدها به استثنای هیدروفلوریک با سیلیسیم واکنش می دهد. عنصر سیلیسیم یبش از 95 درصد امواج مادون قرمز را با طول موجهای 1.3 تا 6 میکرومتر از خود عبور می دهد.
سیلیسیم با خلوص 99 درصد قیمت آن 0.5 دلار در گرم است . سیلیسیم با خلوص خیلی بالاقیمت آن 100 دلار در اونس است.


اثرات سيليسيم در سلامتي انسان
عنصر سيليسيم ماده اي خنثي است که به نظر ميرسد که باعث صدمه به بافتهاي ريوي ميشود. همچنين در جانوراني که در آزمايشگاه نگهداري ميشوند، به دليل واکنش غبار سيليسيم دچار ضايعه ريوي ميشود. اگر مقدار غبار سيليسيم کمتر از حد تعيين شده باشد، اثر معکوس بر ششها دارد و به نظر نميرسد که بيماري مهمي در ششها ايجاد کند يا اثر سمي داشته باشد. سيليسيم ممکن است باعث بيماريهاي تنفسي مزمن شود. سيسليسيم بلوري (دي اکسيد سيليسيم) خطر تنفسي زيادي دارد. اما، احتمال توليد سيليسيم بلوري در يک فرآيند معمولي خيلي بعيد به نظر ميرسد. مقدار 3160 ميلي گرم بر کيلوگرم LD50 اگر خورده شود، در مقايسه با زماني که از طريق تنفس وارد بدن انسان ميشود باعث مرگ 50 درصد جمعيت جانوري ميشود. معمولاً ميزان سيليسيم در حدود ميلي گرم يا گرم ماده در هر کيلوگرم از وزن جانور ميباشد.
بلورهاي سيليسيم باعث تحريک پوست و مشکلات چشمي مي شود. تنفس سيليسيم باعث آسيب به ششها و مخاط دهان ميشود. اگر سيليسيم وارد چشم شود، سبب سرخي و ترشحات اضافي چشم ميگردد. سرخي، سوزش و خارش نيز جز التهابهاي پوستي است که بر اثرعملکرد سيليسيم اتفاق مي افتد.
سرطان ريه معمولاً در شغلهايي که با ساختاربلوري کوارتز و کريستوباليت سروکار دارند، اتفاق مي افتد. سرطان ريه در شغلهايي مانند مطالعات معدني، کارگراني که در زمينهاي سيليسي کار ميکنند، يا با گرانيت، سفال و آجر سرو کار دارند، مشاهده ميشود.
مطالعات اپيدمي در کارگراني که با سيليسيم کار ميکنند، انجام شده و از نظر آماري اين مطالعات آمار بالايي مرگ و ناهنجاريهاي ايمني بدن را در کارگران نشان ميدهد. اين بيماريها عبارت هستند از بيماريهاي پوستي مانند زگيل، رماتيسم و التهاب سيستم لنف بدن.
مطالعات اپيدمي اخير نشان ميدهد که در شغلهايي که با سيليسيم بلوري کار ميکنند، بيماريهاي کليوي بروز ميکند و بر اثر بيماري کليوي، سيستم ايمني بدن دچار مشکل ميشود. با به خطر افتادن سيستم ايمني بدن، احتمال دچار شدن فرد به عفونتهاي ميکروبي (بيماري مانند سل) و قارچي افزايش مي يابد .
در صورتيکه سيليسيم تنفس شود، بيماريهاي تنفسي مانند برونشيت، بيماري انسداد تنفسي مزمن (COPD) و آمفيزم در فرد بروز ميکند. مطالعات اپيدمي مشخص ميکند که اکثر بيماريهاي ذکر شده در افراد غير سيگاري مشاهده نميشود.


اثرات سيليسيم بر محيط زيست
سيليسيم اثر منفي بر محيط زيست ندارد.


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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سیلیسیم :
عدد اتمی: 14
جرم اتمی: 28.086
نقطه ذوب : C°1414
نقطه جوش : C°3265
شعاع اتمی : Å 1.46
ظرفیت: 4+
رنگ: خاکستری تیره
حالت استاندارد: جامد در 298 k
نام گروه: 14
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 786.5
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p2 1
شعاع یونی : Å 0.4
الکترونگاتیوی: 1.90
حالت اکسیداسیون: 2, 4, -4
دانسیته: 2.33
گرمای فروپاشی : Kj/mol 50.55
گرمای تبخیر : Kj/mol 384.22
گرمای ویژه: J/g Ko 0.71
دوره تناوبی: 3

شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 4
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Si-28 پایدار
Si-29 پایدار
Si-30 پایدار
Si-31 2.62 ساعت
Si-32 100.0 سال

اشکال دیگر :
اکسید سیلیسیم SiO2
هگزا هیدرید سیلیسیم Si2H6 و تترا هیدرید سیلیسیم SiH4
هگزا کلرید سیلیسیم Si2Cl6 و تترا کلرید سیلیسیم SiCl4

منابع : ماسه ، گرانیت ، کوارتزو رس
کاربرد : در شیشه به صورت sio2 به کار می رود . به عنوان نیمه رسانا در قطعات الکترونیکی و همچنین درپیلهای خورشیدی ، سیمان، گریس و رنگهای روغنی به کار می رود .

[ghasem motamedi]

فسفر
فسفر ( Phosphorus ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/40.jpg
نمايي از عنصر فسفر



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




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/38.jpg
ساختار بلوري عنصر فسفر



اثرات فسفر بر سلامتي انسان
فسفر در مقايسه با فسفات در محيط زيست از فراواني بيشتري برخوردار است. فسفات ها يکي از مهمترين مواد تشکيل دهنده بدن انسان به شمار ميروند. زيرا فسفاتها قسمتي از ماده DNA را تشکيل ميدهند و در توزيع انرژي بدن شرکت ميکنند. همچنين فسفاتها از اجزاي تشکيل دهنده گياهان هستند.
انسان با افزودن کودهاي غني از فسفات به خاک و با استفاده از شوينده هاي حاوي فسفات باعث افزايش مقدار فسفات در طبيعت ميشود. همچنين، فسفات يکي از مواد افزودني به مواد غذايي به شمار ميرود. مواد غذايي مانند پنير، سوسيس و همبرگرها داراي مقدار قابل توجهي فسفات هستند.
مقدار زياد فسفات باعث بيماريهايي از قبيل آسيب به کليه ها و پوکي استخوان ميشود. از طرفي ممکن است در بدن فردي کمبود فسفات رخ دهد. کمبود فسفات بر اثر استفاده بيش از اندازه دارو اتفاق مي افتد. مقدار بسيار اندک فسفات نيز آسيبهايي را به سلامت انسان وارد ميکند.
فسفرخالص به رنگ سفيد است. فسفر سفيد خطرناکترين شکل فسفري است که تاکنون شناخته شده است. اگر فسفر سفيد در محيط وجود داشته باشد احتمال خطر و تاثير آن بر سلامت انسان افزايش مي يابد. فسفر سفيد بسيارسمي است و در بسياري موارد پرتودهي آن کشنده ميباشد.
بيشتر موارد مرگ گزارش شده بر اثر فسفر سفيد به دليل بلع مرگ موش ميباشد. علائمي مانند استفراغ، گرفتگي معده و خواب آلودگي قبل از مرگ در فرد مشاهده ميشود.
فسفر سفيد باعث سوختگي پوست ميشود. در حين سوختگي پوست قسمتهايي از بدن مانند کبد، قلب و کليه ها آسيب ميبينند.

اثرات فسفر بر محيط زيست
فسفر سفيد
با توليد مواد شيميايي در صنايع مختلف و توليد مهمات در ارتش مقداري فسفر سفيد وارد محيط ميشود. با تخليه فضلاب کارخانه ها مقداري فسفر سفيد وارد آبهاي سطحي نزديک کارخانه ميشود.
به نظر ميرسد که فسفر سفيد در محيط منتشر نميشود زيرا به سرعت با اکسيژن هوا واکنش ميدهد. با ورود فسفر سفيد به هوا و ترکيبش با اکسيژن، فسفر سفيد به ذراتي تبديل ميشود که اثر مخرب کمتري دارد. زيرا زمانيکه ذرات فسفر در هوا قرار دارند، پوشش محافظي آنها را دربرگرفته و از واکنش دادن با ساير مواد جلوگيري ميکند.
فسفر سفيد در آب با ساير مواد وارد واکنش نميشود و در نتيجه داخل بدن موجودات آبي تجمع پيدا ميکند. در خاک فسفر طي چند روز باقي مي ماند و سپس به مواد با خطر کمتر تبديل ميشود. اما در خاکهاي عميق و در اعماق رودخانه ها و درياچه ها ممکن است فسفر حدود چند هزار سال باقي بماند.

فسفاتها
فسفات اثرات زيادي بر موجودات زنده دارد. اثر فسفات نتيجه انتشار وسيع آن در محيط زيست به دليل معدنکاري و کشت و زرع ميباشد. در هنگام تصفيه آب معمولاً فسفات از بين نميرود، بنابراين فسفات ميتواند در مسافت زيادي از طريق آبهاي سطحي انتشار پيدا کند.
با توجه به مقدار اضافه فسفر در طبيعت که به دليل فعاليتهاي انساني اتفاق افتاده است و به دليل افزايش غلظت فسفر، در چرخه فسفر اختلالاتي پديد آمده است.
با افزايش غلظت فسفر در آبهاي سطحي، تعداد ارگانيسمهاي وابسته به فسفات افزايش مي يابد. اين ارگانيسمها عبارت هستند از جلب و خزه. اين ارگانيسمها مقدار زيادي از اکسيژن محيط را مصرف ميکنند و از وارد شدن نور خورشيد به آب جلوگيري ميکنند. اين مسئله باعث ميشود که ساير موجودات زنده نتوانند در آب زندگي کنند. به اين پديده eutrophication گفته ميشود.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/39.jpg
عنصر فسفر در طبيعت



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

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

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

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


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

[ghasem motamedi]

گوگرد
گوگرد ( Sulfur ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/43.jpg
نمايي از عنص گوگرد



سولفور ( گوگرد ) در سنگهای آسمانی ، آتشفشانها ، چشمه های آب داغ و به عنوان گالن یا سرب معمولی ، ژیپس ، نمک های اپسون و باریت یافت شود . برای کارهای بازرگانی از پشته های نمکی سواحل خمیجی در آمریکا بدست می آید . ماه های مشتری رنگ های خود را به دلیل رنگ های متنوع گوگرد دار می باشند . رنگ های تیره در اطراف ماه شاید نشانه تجمع گوگرد باشد .
این عنصر در شهابسنگها پیدا می شود . دانشمندان اولین با سولفور را در دهانه آتشفشانها پیدار کردند. گوگرد در مجاورت دهانه آتشفشانهای فعال تولید می شود. این عنصر به طور گسترده ای در طبیعت در سنگهای پیریت آهن دار، گالن، اسفالریت، سینابر، استیبنیت، ژیپس، نمکهای دی سولفات منیزیوم، سلستین و باریت یافت می شود.
گوگرد از چاههای عمیق و گنبدهای نمکی به دست می آید . در اثر فرایند گرم شدن آب در اعماق گوگرد ذوب شده به سطح زمین می اید. گوگرد در گازهای طبیعی و نفت خام نیز وجود دارد.
سولفور به رنگهای زرد کمرنگ، بی رنگ است جامدی شکننده می باشد که در آب نامحلول است اما در دی سولفید کربن حل می شود. به هر سه حالت جامد و مایع و گاز یافت می شود. این عنصر دارای خصوصیات غیر عادی نوری و الکتریکی است.
سولفور با خلوص بالا به صورت بی شکل با خنک کردن سریع بلورهای آن تولید می شود. مطالعات اشعه ایکس در مورد این عنصر نشان می دهد که دارای ساختار مارپیچی و 8 اتم در هر مارپیچ می باشد. در طرح اشعه ایکس نرمال گوگرد بلوری به صورت حلقه ای به نظر می رسد و شامل 8 اتم گوگرد است که به یکدیگر متصل شده اند.
عنصر گوگرد دارای 11 ایزوتوپ است. 4 تا از این ایزوتوپها به صورت رادیواکتیو نیستند.
ترکیبات آلی گوگرد شامل سولفور کلسیم و سولفات آمونیوم و دی سولفید کربن و دی اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن که ترکیبات مهمی هستند.
گوگرد یکی از اجزا سازنده باروت سیاه می باشد و برای حرارت دادن لاستیک طبیعی و قارچ کشها کاربرد دارد. این عنصر همچنین برای ساخت کودهای شیمیایی فسفاته نیز به کار می رود. این عنصر در مقدار زیاد می تواند تولید اسیدسولفوریک کند که در ساخت مواد شیمایی مهم کاربرد اساسی دارد. همچنین برای ساخت کاغذهای سولفیده ، ضد عفونی کردن مواد و رنگبری و خشک کردن میوه کاربرد دارد. این عنصر نارسانای خوبی است و نقش مهمی در حیات دارد.
در موقع کار با ترکیبات سولفور و سولفور در آزمایشگاه باید دقت لازم را به عمل آورد. سولفید هیدروژن رقیق می تواند متابولیزه شود اما موقع کار با غلیظ آن باید دقت کرد تا به دستگاه تنفسی آسیب نرسد. این ترکیب حس بویایی را بی حس می کند و به آن آسیب می رساند. اکسید گوگرد ترکیب خطرناکی است که باعث آلودگی هوا می شود.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/41.jpg
ساختار بلوري عنصر گوگرد




اثرات گوگرد بر سلامتي انسان
معمولاً گوگرد در طبيعت به صورت سلفيد ديده ميشود. طي برخي از فرآيندها پيوندهاي مختلفي از گوگرد تشکيل و وارد محيط زيست ميشود و به جانوران و انسان آسيب ميرساند. پيوندهاي گوگردي طي واکنشهاي متنوعي شکل ميگيرند. شکل گيري اين پيوندها زماني اتفاق مي افتد که در محيط به غير از مواد طبيعي، مواد مصنوعي هم وجود داشته باشد. اين ترکيبات طرفدار چنداني ندارند زيرا داراي بوي زننده اي هستند و اغلب سمهاي قوي تشکيل ميدهند.
مواد گوگردي اثرات زير را بر سلامت انسان ميگذارند:
تاثير برسيستم عصبي و تغيير رفتار
ايجاد مشکلاتي در گردش خون
مشکلات قلبي
تاثير برچشمها و بينايي
مشکلات توليد مثلي
ناهنجاري در معده و روده
ايجاد مشکلات در کبد و کليه ها
تاثير بر ميزان شنوايي فرد
ايجاد مشکل در سيستم متابوليسم هورموني
تاثير بر پوست
خفگي و انسداد ريه ها

اثرات گوگرد بر محيط زيست
گوگرد به اشکال مختلف در طبيعت وجود دارد. اگر مقدار گوگرد در هواي تنفسي (به صورت فاز گازي) از حد معمول خود بيشتر باشد، باعث تحريک چشها و گلو در جانوران ميشود. گوگرد در صنعت کاربرد زيادي دارد و به طور گسترده در هوا منتشر ميشود. احتمال تخريب پيوندهاي گوگردي کم است.
اثرات تخريبي گوگرد بر جانوران اکثراً به صورت آسيبهاي ذهني است. زيرا گوگرد کارآيي هيپوتالاموس را پايين مي آورد و بر سيستم عصبي اثر ميکند.
تستهاي آزمايشگاهي که بر جانوران انجام شده نشان ميدهد که گوگرد بر رگهاي مغز، قلب و کليه ها اثر ميگذارد. اين تستهاي آزمايشگاهيي نشان ميدهد که اشکال خاصي از گوگرد سبب بروز آسيبهايي برجنين شده ومشکلات مادرزادي به همراه دارد. همچنين در دوران شيردهي، مادران مقداري گوگرد را همراه شير خود به بدن نوزاد منتقل ميکنند.
در نهايت، گوگرد باعث صدمه زدن به سيستم آنزيم جانوران ميشود.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/42.jpg
عنصر گوگرد در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر گوگرد :
عدد اتمی: 16
جرم اتمی: 32.066
نقطه ذوب : C°113
نقطه جوش: C°445
شعاع اتمی: Å 1.09
ظرفیت: 2,4,6
رنگ: زرد
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 6
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 999.3
شکل الکترونی: [Ne]3s23p4
شعاع یونی : Å 0.37
الکترونگاتیوی: 2.5
حالت اکسیداسیون: ±2,4,6
دانسیته: 2.07
گرمای فروپاشی: Kj/mol 1.117
گرمای تبخیر : Kj/mol 9.82
مقاومت الکتریکی : Ohm m 2×10-5
گرمای ویژه: J/g Ko 0. 71
دوره تناوبی:3

شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 6
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
S-32 پایدار
S-33 پایدار
S-34 پایدار
S-35 87.2 روز
S-36 پایدار

اشکال دیگر :
دی اکسید سولفور SO2 و مونوکسید گوگرد SO3
هیدرید سولفور H2S
دی کلرید سولفور SCl2و دی کلرید دی سولفور S2Cl2

موارد استفاده : کبریت سازی ، پودر تفنگ ، پزشکی ، لاستیک سازی و باتری سازی
منابع : گوگرد ، کانی پریت و گاز طبیعی

[ghasem motamedi]

كلر
کلر ( Chlorine ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/45.jpg
نمايي از عنصر کلر


کلرعنصری گازی شکل به رنگ زرد مایل به سبز است که در سال 1774 توسط carl wihelm scheele شیمیست سوئدی کشف گردید .
این گاز در گروه 17 جدول تناوبی قرار دارد که به سری هالوژن معروف است . کلر در طبیعت به صورت آزاد وجود ندارد و معمول ترین منشأ آن نمک طعام می باشد .
کلر باعث آزردگی دستگاه تنفس می شود . گازی که پرده های مخاطی را می آزارد و مایعی که پوست را می سوزاند . مقدار کمی در حدود ppm3.5 می تواند در عطر یافت شود ودر حدود ppm1000آن احتمالا در پی کمی تنفس عمیق کَشنده است .
از cl در سال 1915در گازهای جنگی استفاده شد .
این عنصر در طبیعت فقط به حالت ترکیب یافت می شود و مهمترین ترکیب آن با سدیم به صورت نمک یافت میشود مثل نمک طعام NaCl ، کارنالیت و سیلویت.
این عنصر یک عنصر هولوژن است که توسط الکترولیز به دست می آید. این عنصر یک گاز گاز زرد مایل به سبز است و باعناصر مختلفی می تواند ترکیب شود . در دمای 10 درجه سانتیگراد آب می تواند 3.1 حجم از کلر در خود حل کند و در 30 درجه سانتیگراد آب میتواند 1.77 حجم از کلر ار در خود حل کند.
کلر کاربرد وسیعی در زندگی روزمره برای ساخت تولیدات دارد. از این عنصر بای گنرزدایی آب استفاده می شود که اب را صورت نوشیدنی سالم در اختیار قرار می دهد. آب آشامیدنی همیشه مقدار کمی کلر دارد. همچنین این عنصر به طور گسترده در تولید کاغذ، مواد رنگی و جوهر ، در صنعت منسوجات و پارچه در تولیدات نفت، دارو، یک عامل گندزدا، در حشره کشها ، غذاها ، حلالها، رنگها ، پلاستیکها و بسیاری دیگر از تولیدات مصرفی مورد استفاده قرار می گیرد.
بیشتر ترکیبات کلربرای بهداشت آب آشامیدنی و سفید کننده ها، مواد ضدعفونی کننده، و فرآوری پارچه مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این عنصر برای ساخت کلراتها ، کلروفرم، تترا کلرید کربن و استخراج برم استفاده می شود.
کلر باعث سوزش دستگاه تنفسی می شود و آسیب به مخاط می رساند و در موقع تماس کلر مایع با پوست موجب سوختگی شدید می شود.مقدار کمی از کلر مثلاً 3.5 PPM را می توان از بوی نامطبوع آن شناسایی کرد ومقدار 1000 ppm آن برا سلامتی مضر است و احتمال مرگ را افزایش می دهد. کلر در سال 1915 به عنوان گاز اشک آور مورد استفاد ه قرار می گرفت. میزان پرتودهی کلر از 0.5 ppm تجاوز نمی کند.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/44.jpg
ساختار بلوري عنصر کلر



اثرات کلر بر سلامتي انسان
کلر يکي از گازهاي بسيار فعال است. به طور طبيعي به صورت عنصر وجود دارد. عمده ترين مصرف کنندگان کلر شرکتهايي هستند که کلريد اتيل و ساير محلولهاي داراي کلر، چسبهاي کلر پلي وينيل (PVC)، کلروفلوئوروکربن و اکسيدهاي پروپيلن را ميسازند. در شرکتهاي کاغذ سازي از کلر براي سفيد کردن کاغذ استفاده ميکنند. گياهاني که در آب يا فاضلاب براي تصفيه به کار ميروند اغلب از انواعي هستند که ميزان کلر آب را افزايش ميدهند تا از انتشار ميکروارگانيسمهايي که سبب بيماري انسان ميشود، جلوگيري کنند.
تماس با کلر ممکن است در محل کار يا در هر محيطي که کلر در هوا، آب يا زمين منتشر ميشود، صورت گيرد. افرادي که از سفيد کننده ها و مواد شيميايي ضد عفوني کننده استخر استفاده ميکنند، فقط با کلر در تماس نيستند. کلر معمولاً در صنعت به کار ميرود.
زماني که در هواي تنفسي کلر وجود داشته باشد، يا آب و غذا به کلر آغشته باشد، کلر وارد بدن انسان ميشود. به دليل اينکه کلر، خاصيت واکنشي بالايي دارد، در بدن باقي نمي ماند.
تاثير کلر بر بدن انسان به مقدار کلر موجود و مدت زمان تماس آن با بدن بستگي دارد. تاثير کلر همچنين به سلامت فرد يا شرايط محيطي که کلر در آن پرتودهي ميکند، وابسته است.
تنفس مقدار اندک کلر در مدت زمان کوتاه بر سيستم تنفسي انسان اثر ميگذارد. کلر تاثير متفاوتي بر دستگاه تنفس دارد اين اثرات ميتواند شامل سرفه، درد سينه يا جمع شدن آب در ششها باشد. کلر سبب تحريک پوست، چشمها و دستگاه تنفس ميشود. اگر مقدار کلر در محيط زيست در حد مجاز باشد، بيماريهاي ذکر شده بروز نخواهند کرد.
تاثير تنفس يا مصرف مقدار اندکي کلر در مدت زمان طولاني بر بدن انسان هنوز ناشناخته است. برخي از مطالعات نشان ميدهد که کلر اثرات معکوس دارد، به طوري که برخي از کارگراني که در تماس طولاني مدت با کلر هستند مشکل تنفسي يا ساير مشکلات و ناهنجاريها را از خود نشان نميدهند، در حاليکه برخي اين علائم را از خود بروز ميدهند.

تاثيرات زيست محيطي کلر
زمانيکه کلر با آب مخلوط ميشود، در آب حل ميشود. تحت شرايط خاصي کلر ميتواند از آب خارج شده و وارد هوا شود. قسمت اعظم کلري که آزاد ميشود، وارد هوا و آبهاي سطحي ميگردد.
برخي اوقات ممکن است که کلر در هوا و در آب با ساير مواد شيميايي واکنش کند. کلر با مواد غير آلي داخل آب واکنش داده و نمکهاي کلر را تشکيل ميدهد و همراه با مواد آلي آب، سبب تشکيل مواد شيميايي آلي کلر ميشود.
به دليل واکنش پذيري کلر، اين عنصر شيميايي نميتواند وارد زمين يا آبهاي زيرزميني شود.
گياهان و جانوران کلر را در خود ذخيره نميکنند. اما، مطالعات آزمايشگاهي نشان ميدهد که تماس مکرر با کلر در هوا ميتواند بر سيستم ايمني بدن، گردش خون، قلب و دستگاه تنفسي جانوران اثر بگذارد.
مقدار اندک کلر نيز بر محيط زيست اثرات مخرب دارد. همچنين کار براي ارگانيسمهاي موجود در آب و خاک خطرناک است.


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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کلر :
عدد اتمی: 17
جرم اتمی: 35.453
نقطه ذوب: C°-101.0
نقطه جوش : C°-34
شعاع اتمی: Å 0.97
ظرفیت: 7
رنگ: زرد
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 7
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 1255.7
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p5
شعاع یونی :Å 1.81
الکترونگاتیوی: 3.16
حالت اکسیداسیون: ±1,3,5,7
دانسیته: 1.65570
گرمای فروپاشی: Kj/mol 3.203l
گرمای تبخیر : Kj/mol 10.2 l
گرمای ویژه: J/g Ko 0.48
دوره تناوبی:3

درجه اشتعال : در حالت گازی غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 7
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Cl-35 پایدار
Cl-36 301000.0 سال
Cl-37 پایدار
Cl-38 37.2 دقیقه

اشکال دیگر :
مونوکسید کلر Cl2O ، دی اکسید کلر ClO2 و هپتا اکسید دی کلر Cl2O7
اسید کلریدریک HCl
کلر Cl2


منابع : آب نمک و کانی هالیت
کاربرد : از کلر در تصفیه آب ، سفید کننده ها و دیگر ترکیباتی نظیر CFC ها استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

آرگون
آرگون ( Argon ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/46.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

پتاسيم
پتاسیم ( Potassium ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/49.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/47.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/48.jpg
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

[ghasem motamedi]

كلسيم
کلسیم ( Calcium ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/52.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/50.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/51.jpg
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

[ghasem motamedi]

اسكانديم
اسکاندیم ( Scandium ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/55.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/53.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/54.jpg
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

[ghasem motamedi]

وانادیم ( Vanadium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/61.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/59.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/60.jpg
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:Polarography

[ghasem motamedi]

کروم ( Chromium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/64.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/62.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/63.jpg
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:Polarography

[ghasem motamedi]

منگنز
منگنز ( Manganese ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/67.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/65.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/66.jpg
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:Polarography

[ghasem motamedi]

آهن
آهن ( Iron ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/70.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/68.jpg
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.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/69.jpg
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

[ghasem motamedi]

کبالت ( Cobalt ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/73.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/71.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/72.jpg
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:Polarography
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry

[ghasem motamedi]

مس ( Copper ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/79.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/77.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/78.jpg
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:Polarography

[ghasem motamedi]

روی ( Zinc ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/82.jpg
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.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/80.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/81.jpg
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:Polarography

[ghasem motamedi]

گالیم ( Gallium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/85.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/83.jpg
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.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/84.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

ژرمانیم ( Germanium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/88.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/86.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/87.jpg
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:Polarography

[ghasem motamedi]

سلنیم ( Selenium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/94.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/92.jpg
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.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/93.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

برم ( Bromine ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/97.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/95.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/96.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

کریپتون ( Krypton ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/99.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/98.jpg
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

[ghasem motamedi]

روبیدیم ( Rubidium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/102.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/100.jpg
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.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/101.jpg
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:Plasma Mass Spectroscopy
NA:Neutron Activation Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
ES:Emission Spectrography
MS:Mass Spectrometry

[ghasem motamedi]

استرانسیم ( Strontium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/105.jpg
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.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/103.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/104.jpg
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:Plasma Mass Spectroscopy
NA:Neutron Activation Analysis
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
ES:Emission Spectrography

[ghasem motamedi]

ایتریم ( Yttrium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/108.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/107.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/106.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

زیرکونیم ( Zirconium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/111.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/109.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/110.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

نیوبیم ( Niobium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/114.jpg
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.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/112.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/113.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

مولیبدنیم ( Molybdenum ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/117.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/115.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/116.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

تکنسیم ( Technetium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/120.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/118.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/119.jpg
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

[ghasem motamedi]

رودیم ( Rhodium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/126.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/124.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/125.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

پالادیم ( Palladium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/129.jpg
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.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/127.jpg
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.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/128.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

نقره ( Silver ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/132.jpg
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.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/130.jpg
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.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/131.jpg
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 .

[ghasem motamedi]

کادمیوم ( Cadmium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/135.jpg
نمايي از عنصر کاديوم



کادمیوم عنصری فلزی نرم به رنگ سفید مایل به آبی است که براحتی با چاقو بریده می شود .این عنصر در سال 1817 توسط Fredrich Stromeyer دانشمند آلمانی کشف گردید . در بسیاری از موارد مانند روی عمل می کند. این عنصر به عنوان محصول فرعی از تسویه روی بدست می آید . کادمیوم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند .

Stromeyer این عنصر را به صورت ناخالص از کربنات روی به دست آورد. کادمیوم در مقیاس کوچک در نهشته های روی مثل سولفات روی ZnS یافت می شود. سولفید کادمیوم تنها کانی است که کادمیوم از آن به دست می آید. بیشتر کادمیوم تولید شده از نهشته های سرب و روی و مس است. بیشتر خصوصیات این عنصر شبیه روی است. در سال 1927 کنفرانس بین المللی وزن و اندازه گیری میزان طیف خطی کادمیوم را 164.13 طول موج اعلام کرد.
کادمیوم یکی از عناصر دارای نقطه ذوب پایین در آلیاژها به شمار می رود. از این عنصر برای آبکاری الکتریکی استفاده می شود که در این روش حدود 60 درصد کادمیوم استفاده می شود. همچنین از این عنصر برای لحیم کاری و پیلهای استاندارد E.M.F، باتری های نیکل – کادمیوم و کنترل شکافت هسته ای استفاده می شود. ترکیبات کادمیوم در فسفرهای تلویزیون های رنگی و سیاه سفید و فسفرهای سبز و آبی برای تیوپهای تلویزیون رنگی کاربرد دارد. از ترکیب سولفید کادمیوم برای ساخت رنگدانه زرد استفاده می شود. کادمیوم و ترکیبات محلول آن سمی هستند.
قیمت کادمیوم با خلوص بالا در بازار 12 دلار در یک پوند است.
به علت خصوصیات سمی که این عنصر دارد کارگران معدن در معرض گاز خطرناک قرار دارند. در موقع لحیم کاری نقره به علت اینکه دارای مقداری کادمیوم است باید دقت لازم را به عمل آورد تا با پوست دست نباید برخورد داشته باشد. پرتودهی کادمیوم از 0.01 mg/m3 تجاوز نمی کند. پرتودهی گاز اکسید کادمیوم از 0.05 mg/m3 تجاوز نمی کند. و ماکزیمم غلظت آن نباید از 0.05 mg/m3 تجاوز کند.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/133.jpg
ساختار بلوري عنصر کاديوم




اثرات کادمیوم بر روی سلامتی
کادمیوم در پوسته زمین یافت می شود و معمولا در ترکیب با روی یافت می شود. به علاوه کادمیوم در صنعت به عنوان محصول فرعی و اجتناب ناپذیر دراستخراج روی، سرب و مس می باشد. بعد از کاربرد، کادمیوم وارد محیط زیست و عمدتا زمین می شود. زیرا در کودها و آفت کشها به کار می رود.
کادمیوم عمدتا از راه غذا وارد بدن انسان می شود. غذاهایی که میزان کادمیوم موجود در آنها بالاست، باعث می شوند که غلظت کادمیوم در بدن انسان به شدت افزایش یابد. از جمله این غذاها، جگر، قارچ، صدف، صدفهای رودخانه ای، پودر کاکائو و جلبک دریایی خشک شده هستند.
سیگار کشیدن هم باعث می شود که میزان کادمیوم در بدن انسان افزایش یابد. دود توتون، کادمیوم را وارد ریه می کند. خون این کادمیوم را در بقیه بدن به گردش در می آورد و اثرات آن را در بدن افزایش می دهد.
در سایر موارد افزایش میزان کادمیوم در افرادی رخ می دهد که در نزدیکی محل دفع زباله های خطرناک و یا در نزدیکی کارخانه هایی زندگی می کنند که کادمیوم را وارد هوا می کنند و در افرادی رخ می دهد که در صنعت تصفیه فلز کار می کنند. تنفس کادمیوم به ریه آسیب شدیدی وارد می کند و حتی ممکن است باعث مرگ شود.
کادمیوم در ابتدا توسط خون به کبد می رود. در کبد کادمیوم به پروتئین ها متصل می شود و کمپلکسی را تشکیل می دهد که به کلیه می رود. کادمیوم در کلیه تجمع می یابد و باعث اختلال فرآیند تصفیه می شود. این امر باعث دفع پروتئینهای ضروری و قند از بدن می شود و به کلیه آسیب می رساند. دفع کادمیوم تجمع یافته در کلیه مدتی طولانی طول می کشد.

عوارض دیگری که توسط کادمیوم ایجاد می شود عبارتند از:
-اسهال، شکم درد و استفراغ شدید
-شکستگی استخوان
-عقیم شدن و نازایی
-آسیب سیستم عصبی مرکزی
-آسیب سیستم ایمنی
-ناهنجاریهای روانی
-آسیب احتمالی DNA یا سرطان


اثرات زیست محیطی کادمیوم
به طور طبیعی سالانه مقدار بسیار زیادی کادمیوم، حدود 25000 تن در سال، وارد محیط زیست می شود. حدود نیمی از این کادمیوم از طریق هوازدگی سنگها وارد رودخانه ها می شود و بخشی از کادمیوم از طریق آتش سوزیهای جنگل و آتشفشانها وارد هوا می شود. بقیه کادمیوم از طریق فعالیتهای بشری مانند کارهای صنعتی وارد بشر می شود.
کادمیوم موجود در شیرابه زباله های صنعتی وارد خاک می شود. عامل ایجاد این شیرابه ها، تولید روی، کانسار فسفات و کود بیوشیمیایی است. شیرابه های حاوی کادمیوم از طریق سوزاندن زباله و سوختهای فسیلی وارد هوا هم می شود. به خاطر قوانین جدید، در حال حاضر تنها مقدار اندکی کادمیوم از طریق زباله های خانگی یا صنعتی وارد آب می شود.
یکی دیگر از منابع اصلی منتشر کننده کادمیوم تولید کودهای فسفاته مصنوعی است. بعد از این که این کود در مزارع مورد استفاده قرار گرفت، بخشی از کادمیوم وارد خاک می شود و بقیه آن، در حین انهدام زباله های حاصل از تولید کود توسط شرکتهای تولید کننده، وارد آبهای سطحی می شود.
وقتی کادمیوم توسط گل و لای جذب شود، می تواند مسافت زیادی را طی کند. این گل و لای حاوی کادمیوم آبهای سطحی را هم مانند خاک آلوده می کنند.
کادمیوم جذب مواد آلی موجود در خاک می شود. وقتی در خاک کادمیوم وجود داشته باشد، بسیار خطرناک است و جذب آن از طریق غذا افزایش می یابد. در خاکهای اسیدی، گیاهان کادمیوم بیشتری را جذب می کنند. در نتیجه زندگی و بقای جانورانی که از این گیاهان تغذیه می کنند به خطر می افتد. به همین علت میزان کادمیوم در کلیه گاوها افزایش می یابد.
کرمهای خاکی و دیگر ارکانیسمهای خاک به سم کادمیوم بسیار حساسند. غلظت بسیار کم این ماده هم آنها را از بین می برد و در نتیجه ساختار خاک تغییر می کند. هنگامی که غلظت کادمیوم در خاک بالا باشد، فرآیندهایی که میکروارگانیسمها در خاک انجام می هند، مختل می شود و کل اکوسیستم خاک در معرض خطر قرار می گیرد.
در اکوسیستمهای آبی، کادمیوم در صدفهای رودخانه ای، صدفها، میگوها، خرچنگها و ماهی ها تجمع می یابد. حساسیت جانداران مختلف آبزی نسبت به کادمیوم متفاوت است. جانداران آب شور نسبت به سم کادمیوم مقاومتر از جانداران آب شیرین هستند.
جانورانی که کادمیوم را می خورند یا می نوشند، دچار فشار خون بالا، بیماریهای کبد و صدمات مغزی و نخاعی می شوند.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/134.jpg
عنصر کاديوم در طبيعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کادمیوم :
عدد اتمی: 48
جرم اتمی: 112.40
نقطه ذوب : C° 321.07
نقطه جوش : C° 767
شعاع اتمی: pm 148.9
ظرفیت: 2
رنگ: خاکستری نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 12
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 867.8
شکل الکترونی: 5s24d10
شعاع یونی: Å 097
الکترونگاتیوی: 1.69
حالت اکسیداسیون: 2
دانسیته: 8.650
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.192
گرمای تبخیر : Kj/mol 100
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000724
گرمای ویژه: J/g Ko 0.231
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 : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Cd-106 پایدار
Cd-108 پایدار
Cd-109 462.0 روز
Cd-110 پایدار
Cd-111 پایدار
Cd-111m 48.5 دقیقه
Cd-112 پایدار
Cd-113 9.0E15 سال
Cd-113m 14.1 سال
Cd-114 پایدار
Cd-115 2.2 روز
Cd-115m 44.6 روز
Cd-116 پایدار
Cd-117 2.5 ساعت
Cd-118 3.4 ساعت

اشکال دیگر :
اکسید کادمیوم CdO
کلرید کادمیوم CdCl2

منابع : از پالایش روی و کانی اسفالریت
کاربرد : در باطریهای نیکل ـ کادمیوم ، تنظیم راکتور اتمی و در رنگدانه های قرمز و زرد به کار می رود . همچنین در ساخت مواد سمی بکار می رود .

[ghasem motamedi]

ایندیم ( Indium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/138.jpg
نمايي از عنصر اينديم



ایندیم عنصری فلزی است نرم ، چکش خوار ، براق و به رنگ سفید - نقره ای که به صورت ساختار تترا گونال متبلور می شود. این عنصر در سال 1863 توسط Ferdinand Reich, H. Richter دانشمند آلمانی کشف گردید . در حد غلظتهای بسیار پایین در اغلب سنگهای معدنی یافت می شود . به طور معمول در کانسنگهای روی یافت می شود .

Reich این عنصر را از جداسازی فلزات به دست آورد. فراوا نی این عنصر در حد نقره است. حدود 4 میلیون اونس ایندیم سالیانه در دنیا تولید می شود. کانادا به تنهایی سالیانه بیش از 1 میلیون اونس ایندیم تولید می کند.
ایندیم برای مصارف تجاری از نهشته های روی به دست می اید. همچنین این عنصر در معادن مس و آهن و سرب نیز یافت می شود.
ایندیم با خلوص بسیار بالا در دسترس است. این عنصر خیلی نرم و با درخشندگی بالاست. این عنصر در ساخت شیشه های تر مثل گالیم مورد استفاده قرار می گیرد.
از این عنصر برای ساخت آلیاژهای با نقطه ذوب پایین استفاده می شود. که این آلیاژ دارای 24 درصد ایندیم و 76 درصد گالیم می باشد. از این ترکیب برای ساخت ترانزیستورهای ژرمانیم و یکسوکننده ها و مقاومت گرمایی یا رزیستورهای گرمایی و رساناهای حساس نسبت به نور استفاده می شود. همچنین از این عنصر برای روکش فلزات و تبخیر شیشه و آیینه ها استفاده شود. این عنصر نسبت به نقره مقاومتش در برابر خوردگی هوا بیشتر است.
قیمت این عنصر با خلوص بالا حدود 1 تا 5 دلار در گرم است.
ایندیم دارای خاصیت سمی پایین است که در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/136.jpg
ساختار بلوري عنصر اينديم




اثرات ایندیم بر روی سلامتی
ایندیم هیچ نقش بیولوژیکی ندارد. گفته می شود که دوز پایین آن متابولیسم را افزایش می دهد. معمولا مردم به ندرت با ترکیبات ایندیم مواجه می شوند. کلیه ترکیبات ایندیم سمیت بالایی دارند. ترکیبات ایندیم به قلب، کلیه و کبد آسیب می رسانند و احتمالا تراتوژنیک هستند. در مورد اثرات این ماده بر روی سلامتی انسان، اطلاعات اندکی موجود است بنابراین باید مراقب بود.

اثرات زیست محیطی ایندیم
اثرات زیست محیطی این ماده هنوز بررسی نشده است.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/137.jpg
عنصر اينديم در طبيعت




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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ایندیم :
عدد اتمی: 49
جرم اتمی: 114.82
نقطه ذوب: C° 156.6
نقطه جوش: C° 2072
شعاع اتمی : Å 2
ظرفیت: 1و2و3
رنگ: خاکستری نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 13
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 558.3
شکل الکترونی: 5s24d105p1
شعاع یونی : Å 0.8
الکترونگاتیوی: 1.78
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 7.31
گرمای فروپاشی : Kj/mol 3.263
گرمای تبخیر : Kj/mol 231.5
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000861
گرمای ویژه: J/g Ko 0.23
دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
In-111 2.8 روز
In-113 پایدار
In-113m 1.7 ساعت
In-114 1.2 دقیقه
In-114m 49.5 روز
In-115 4.4E14 سال
In-115m 4.5 ساعت
In-116 14.1 ثانیه
In-116m 54.2 دقیقه
In-117 44.0 دقیقه
In-117m 1.9 ساعت

اشکال دیگر :
اکسید ایندیم In2O3
کلرید ایندیم InCl و تری کلرید ایندیم InCl3

منابع : از پالایش روی
کاربرد : به عنوان پوشش حرارتی در پیلهای خورشیدی و پوشش آئینه ها ودر فعالیتهای هسته ای و تحقیقات خون و ریه بکار می رود .همچنین در ترانزیستورها و فتوسل ها بکار می رود .


روش شناسایی:
ES :Emission Spectrography
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
MS:Mass Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
COL: Colorimetry
NA:Neutron Activation Analysis

[ghasem motamedi]

قلع ( Tin ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/141.jpg
نمايي از عنصر قلع



قلع عنصری فلزی به رنگ سفید ـ نقره ای است که بالای C°2/13 ساختار بلورین تترا گونال و بالاتر ازC° 161 ساختار اورترومبیک دارد . در زیرC°2/13 قلع خالص تبدیل به پودر خاکستری رنگ می شود. قلع به ندرت به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت می شود. معمولاً در کانیهای کاستریت و استانین یافت می شود.این فلز به عنوان یک عنصر توسط Lavoisier شناسایی شد.

این عنصر از مدتها قبل شناخته شده بود. این عنصر به طور عمده در کانی کاسیتریت یا اکسید قلع یافت می شود. از مهمترین منابع قلع در دنیا می توان کشورهای مالاریا، بولیوی، اندونزی، زئیر، تایلند و نیجریه را نام برد. آمریکا از تولید کنندگان قلع در دنیا به شمار نمی آید اگرچه که مقادیری از این عنصر در کالیفرنیا و آلاسکا پیدا شده است. قلع از احیا زغال در کوره های انعکاسی تولید می شود.
قلع معمولی ترکیبی از 9 ایزوتوپ پایدار است. و 18 عنصر ناپایدار دیگر از این عنصرنیز شناخته شده است. این عنصر دارای خاصیت مفتول پذیر و چکش خوار است و ساختار کریستالی عالی دارد.
این عنصر دارای دو آلوتروپی با فشار نرمال در طبیعت می باشد. قلع آلفا دارای ساختار کوبیک و به رنگ خاکستری که در دمای 13.2 درجه به رنگ سفید تغییر پیدا می کند و قلع بتا که به فرم معمولی فلز قلع بتا گفته می شود. قلع بتا به رنگ سفید است و دارای ساختار مولکولی تتراگونال است که در صورت سرما دادن به این عنصر رنگ عنصر از سفید به خاکستری تغییر پیدا می کند. این تغییرات در نتیجه ناخالصی هایی است که در قلع مثل آلومینیم و روی وجود دارد و می توان با اضافه کردن آنتیموان و بیسموت از این تغییر جلوگیری نمود. تغییر حالت قلع از آلفا به بتا به عنوان قلع آفت زده نامیده می شود.
آلیاژهای قلع کاربردهای زیادی دارند. از این آلیاژها برای لحیم کاری قلع، فلز چاپ، فلز ذودگداز، آلیاژ پیوتر pewter ترکیب قلع و سرب، مفرغ، فلز یاطاقان، فلز سفید، آلیاژ ریخته گری، فسفر برنزاستفاده می شود. قلع با آب مقطر و آب شیر واکنش نمی دهد ولی با اسیدهای قوی و بازها و نمکهای اسیدها واکنش می دهد. اکسیژن به واکنشهای قلع با دیگر عناصر سرعت می بخشد. وقتی این عنصر گرم می شود در هوا به فرم Sn2 در می آید. که اسید ضعیفی به فرم نمکهای استانات با اکسیدها تولید می کند. از مهمترین ترکیبات این عنصر با ترکیب با کلرید است. نمکهای قلع برای تولید پوششهای رسانای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
همچنین آلیاژ قلع – نیوبیم در درجه حرارتهای پایین فوق رسانا است. این ترکیب برای ساخت رساناهای مغناطیسی و تولید میدانهای مغناطیسی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این ترکیب برای ساخت سیمهای قلع – نیوبیوم با وزن کم و تولید میدانهای مغناطیسی برای باتری ها به کار می رود.
مقدار کمی قلع در غذا برای انسان بی خطر است. در کشور آمریکا توافق شده است که میزان 300 میلی گرم بر یک کیلوگرم قلع در غذاها به کار رود. بعضی از ترکیبات قلع در آفت کشها کاربرد دارد و در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.
در طی 25 سال گذشته قیمت قلع تغییرهای زیادی کرده است و از 50 سنت درپوند اخیراً به حدود 4 دلار در پوند رسیده است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/139.jpg
ساختار بلوري عنصر قلع




اثرات قلع بر روی سلامتی
قلع عمدتا در مواد آلی مختلف وجود دارد. پیوندهای قلع آلی، خطرناک ترین نوع قلع برای انسان محسوب می شوند. علیرغم این خطرات قلع در صنایع مختلفی نظیر صنعت نقاشی و پلاستیک سازی و در کشاورزی به عنوان آفت کش به کار می روند. علیرغم مضرات قلع، کاربردهای قلع آلی هنوز در حال افزایش است.
اثرات قلع آلی متفاوتند. این اثرات بستگی به نوع ماده موجود و جانداری که آن را مورد استفاده قرار داده بستگی دارد. خطرناک ترین نوع قلع آلی برای انسان، تری اتیل قلع می باشد. طول پیوندهای هیدروژن این ماده نسبتا کوتاه است. وقتی پیوندهای هیدروژن در قلع بلندتر باشد، برای سلامت انسان مضر نخواهد بود. انسان از طریق غذا، تنفس و پوست قلع را جذب می کند.
جذب قلع در طولانی مدت اثرات زیر را به همراه دارد:
-سوزش چشم و پوست
-سردرد
-شکم درد
-بیماری و سرگیجه
-اختلال در تنفس
-اختلال در دفع ادرار

اثرات دراز مدت آن عبارتند از:
-افسردگی
-آسیب کبد
-اختلال سیستم ایمنی
-اختلالات کروموزومی
-کاهش تعداد گلبولهای قرمز خون
-آسیب مغز(خشم، ناهنجاری خواب، فراموشی و سردرد)


اثرات زیست محیطی قلع
قلع به صورت اتمی یا ملکولی خیلی سمی نیست. شکل سمی قلع، قلع آلی است. ترکیات قلع آلی مدت زمانی طولانی در محیط باقی می مانند. این ترکیبات بسیار مقاوم هستند و به راحتی تجزیه نمی شوند. بعضی از میکروارگانیسمها، ترکیبات قلع آلی را تجزیه می کنند و این قاده سالیان متمادی در خاک می ماند. به این علت، غلظت قلع آلی زیاد می شود.
وقتی قلع آلی جذب ذرات گل و لای می شود، در سیستمهای آبی پخش می شود. این قلع، به اکوسیستمهای آبی آسیب زیادی می رساند زیرا برای قارچها، جلبکها و فیتوپلانکتونها بسیارسمی است. فیتوپلانکتون، در اکوسیستمهای آبی عضو بسیار مهمی است و اکسیژن لازم برای جانداران دیگر را تامین می کند. به علاوه در زنجیره غذایی آبیان هم نقش مهمی دارد.
سمیت انواع مختلف قلع آلی، بسیار متفاوت است. تری بوتیلین قلع، برای ماهی ها و قارچها سمی ترین ترکیب است. در حالی که تری فنیل قلع، برای فیتوپلانکتونها مضرتر می باشد. قلع آلی رشد، تولید مثل، سیستمهای آنزیمی و الگوی تغذیه جانداران آبزی را مختل می کند. این ماده عمدتا در لایه بالایی آب وجود دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/140.jpg
عنصر قلع در طبيعت





خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر قلع :
عدد اتمی: 50
جرم اتمی: 118.69
نقطه ذوب : C° 231.93
نقطه جوش : C° 2602
شعاع اتمی : Å 1.72
ظرفیت: 2و4
رنگ: خاکستری نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 14
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 708.6
شکل الکترونی: 5s24d105p2
شعاع یونی: Å 0.69
الکترونگاتیوی: 1.96
حالت اکسیداسیون: 2و4
دانسیته: 7.31
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.029
گرمای تبخیر : Kj/mol 295.8
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000109
گرمای ویژه: J/g Ko 0.227
دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 4
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sn-112 پایدار
Sn-113 115.1 روز
Sn-114 پایدار
Sn-115 پایدار
Sn-116 پایدار
Sn-117 پایدار
Sn-117m 13.6 روز
Sn-118 پایدار
Sn-119 پایدار
Sn-119m 293.0 روز
Sn-120 پایدار
Sn-121 1.12 روز
Sn-121m 55.0 سال
Sn-122 پایدار
Sn-123 129.2 روز
Sn-123m 40.1 دقیقه
Sn-124 پایدار
Sn-125 9.63 روز
Sn-125m 9.5 دقیقه
Sn-126 100000.0 سال

اشکال دیگر :
تترا هیدرید قلع SnH4 و هگزا هیدرید قلع Sn2H6
اکسید قلع SnO و دی اکسید قلع SnO2
دی کلرید قلع SnCl2 و تترا کلرید قلع SnCl4


منابع : سنگ معدن کاسیتریت
کاربرد : فلز قلع به صورت عنصری خالص کاربرد چندانی ندارد و معمولاً به صورت آلیاژ بکارمی رود . به عنوان پوشش داخلی قوطی کنسرو ، در سولدر (33%Sn:67%Pb) ، برنز (20%Sn:80%Cu) و مفرغ به کار می رود . فلورید قلع ترکیبی است که در برخی از خمیر دندانها به کار می رود . در ساخت مواد هادی مغناطیس نیز به کار می رود . همچنین در لحیم کاری نیز بکار می رود .


روش شناسایی:

ES:Emission Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
MS:Mass Spectrometry
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
COL: Colorimetry

[ghasem motamedi]

آنتیموان ( Antimony ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/144.jpg
نمايي از عنصر آنتيموآن



آنتیموآن یک عنصر جامد شبه فلزاست که به رنگ سیاه تا خاکستری می باشد . دارای ساختار رومبوئدرال می باشد . این عنصر در طبیعت از سنگهای استیبنیت و والنتینیت بدست می آید .

این عنصر از مدتها پیش توسط پیشینیان شناخته شده بود، این فلز از ابتدای قرن هفدهم کشف شد.
آنیتموان عنصر فراوانی در طبیعت نیست اما در بیش از 100 گونه کانی یافت می شود. این عنصر بعضی اوقات به صورت آزاد نیز یافت می شود اما معمولاً به صورت ترکیب سولفید استیبنیت نیز یافت می شود.
آنتتیموان رسانای خوبی برای جریان برق و الکتریسیته نیست. آنتیموان و ترکیبات آن سمی هستند.
آنتیموان در صنایع نیمه رسانا برای ساخت ردیابهای مادون قرمز، دیودها و پدیده هال کاربرد دارد. برای بالا بردن سختی و مقاومت سرب به کار می رود. از این عنصر برای ساخت باتری ها و آلیاژهای ضد اصطکاک، فلز چاپ، استفاده می شود. از ترکیبات این عنصر می توان اکسیدها، سولفیدها، سدیم آنتیموان ها و تترا کلرید آنیتموان را نام برد.
از این عنصر برای ساخت ترکیبات آتش زا، لعاب سرامیک های رنگی، شیشه ها و سفالها نیز استفاده می شود.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/143.jpg
عنصر آنتيموآن در طبيعت



اثرات آنتیموان بر روی سلامتی
آنتیموان به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد. اما از طریق فعالیتهای انسانی هم وارد محیط زیست می شود. افرادی که با آنتیموان کار می کنند، در اثر تنفس غبار آنتیموان عوارضی را نشان می دهند. در اثر تنفس هوا، نوشیدن آب و خوردن غذایی که حاوی آنتیموان است، آنتیموان وارد بدن می شود. اما در اثر تماس پوست با خاک، آب و مواد دیگری که حاوی آنتیموان هستند هم آنتیموان وارد بدن می شود. تنفس آنتیموانی که در ترکیب با هیدروژن است در حالت گازی، عوارض بسیاری بر روی سلامتی دارد. غلظت بالای آنتیموان (9 mg/m3 در هوا) درمدت زمانی طولانی باعث سوزش چشم، پوست و ریه ها می شود. اگر تماس با آنتیموان برای مدتی طولانی ادامه یابد، عوارض جدی تری مانند بیماریهای ریوی، مشکلالت قلبی، اسهال، استفراغ و زخم معده پیش می آید. مشخص نیست که آیا آنتیموان باعث سرطان می شود یا ناتوانی جنسی می شود یا خیر. آنتیموان در درمان عفونتهای انگلی به عنوان دارو به کار می رود اما افرادی که داروهای زیادی مصرف می کنند یا نسبت به آن حساسیت دارند، در گذشته دچار بیماریهایی شده اند. این عوارض، ما را از خطرات آنتیموان آگاه می کند.


اثرات زیست محیطی آنتیموان
آنتیموان در خاک، آب و هوا به مقدار بسیار کمی وجود دارد. آنتیموان خاک را آلوده می کند. آنتیموان می تواند از طریق آب زیرزمینی مسافتی طولانی را تا مکانهای دیگر و تا آب سطحی طی کند. بررسیهای آزمایشگاهی انجام شده بر روی موشهای صحرایی، خرگوشها و خوکچه های هندی نشان می دهد که غلظت بالای آنتیموان، بعضی جانوران کوچک را می کشد. موشها قبل از مرگ، دچار ناراحتیهای ریوی، قلبی، کبد و کلیه می شوند. جانورانی که برای مدتی طولانی از هوای دارای اندکی آنتیموان تنفس می کنند، دچار سوزش چشم، تاسی و ناراجتیهای ریوی می شوند. سگها حتی در غلظت اندک آنتیموان هم دچار ناراحتیهای قلبی می شوند. جانورانی که طی دو ماه از هوای دارای آنتیموان اندک تنفس می کنند، نازا می شوند. اما اینکه آیا آنتیموان می تواند باعث سرطان شود یا نه هنوز به طور دقیق مشخص نشده است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/142.jpg
ساختار بلوري عنصر آنتيموآن




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنتیموان :
عدد اتمی: 51
جرم اتمی: 121.75
نقطه ذوب : C° 630.63
نقطه جوش : C° 1587
شعاع اتمی : Å 1.53
ظرفیت: 3و5
رنگ: خاکستری سیاه
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 15
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 8.641
شکل الکترونی: 4d10.5s2.5p3
شعاع یونی : Å 0.76
الکترونگاتیوی: 2.05
حالت اکسیداسیون: ±3,5
دانسیته: 6.684
گرمای فروپاشی : Kj/mol 19.87
گرمای تبخیر : Kj/mol 77.14
مقاومت الکتریکی : Ohm m 3.9×10-7
گرمای ویژه: J/g Ko 0.21
دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 5
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sb-117 2.8 ساعت
Sb-119 38.1 ساعت
Sb-120 15.89 دقیقه
Sb-121 پایدار
Sb-122 2.7 روز
Sb-123 پایدار
Sb-124 60.2 روز
Sb-125 2.75 سال
Sb-126 12.4 روز
Sb-126m 19.0 دقیقه
Sb-127 3.84 روز
Sb-129 4.4 ساعت

اشکال دیگر :
هیدرید آنتیموان SbH3
تری اکسید آنتیموان Sb2O3 و تترا اکسید آنتیموان Sb2O4 و پنتا اکسید آنتیموان Sb2O5
تری کلرید آنتیموان SbCl3 و پنتا کلرید آنتیموان SbCl5

منابع : کانی استیبنیت و والنتینیت
کاربرد : برای بالا بردن عیار سرب بکار می رود . همچنین برای تولید باتریهای سربی دیتکتورها ، برای کاهش مقاومت آلیاژ ها ، در سلاحهای کوچک و گلوله های ردیاب ، به عنوان پوشش کابل و در کبریت بکار می رود .همچنین پلاستیک سازی و ساخت مواد شیمیایی دارویی بکار می رود .

[ghasem motamedi]

تلوریم ( Tellurium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/147.jpg
نمايي از عنصر تلوريوم



تلوریم عنصری سفید – نقره ای ( خاکستری ) با ساختار هگزاگونال است . Te شکننده و به آسانی خرد می شود . تلوریم نیمه رسانا می باشد و قابلیت رسانایی آن با تنظیم بلورها تغییر می کند . قابلیت رسانایی به مقدار ناچیزی با قرار گیری در نور افزایش می یابد . این عنصر در سال 1782 توسط Franz Müller von Reichenstein دانشمند رومانیایی کشف گردید . تلوریم محصول فرعی تخلیص مس و سرب می باشد .

نام این عنصر توسط Klaproth در سال 1798 گذاشته شد.
این عنصر بعضی مواقع در طبیعت به صورت آزاد یافت می شود. اما بیشتر مواقع این عنصر به صورت تلورید در کانی کالاوریت پیدا می شود و همینطور این عنصر می تواند با دیگر عناصر نیز ترکیب شود. منابع مهم تولید کننده این عنصر و بزرگترین معادن این عنصر در کشورهای آمریکا، کانادا، پرو و ژاپن نیز یافت می شود.
تلوریم وقتی که خالص است دارای جلای فلزی بالایی می باشد و تلوریم بی شکل توسط ته نشینی محلول اسید تلوریک تولید می شود. نیمه رسانایی این عنصر از نوع p می باشد
این عنصر می تواند با نقره ، مس، طلا و قلع و دیگر عناصر ترکیب شود. تلوریم در هوا می شوزد و شعله سبز آبی را تولید می کند و به فرم دی اکسید در می آید. تلوریم ذوب شده باعث زنگ زدگی آهن، مس، و فولاد ضد زنگ می شود.
تلوریم و ترکیبات آن سمی هستند و در موقع استفاده از آنها باید دقت لازم را به عمل آورد. میزان پرتودهی این عنصر کمتر از 0.01 mg/m3 در هوا استو بوی سیر از این عنصر متصاعد می شود.
30 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. محدوده جرم اتمی آن از 108 تا 137 گرم می باشد. تلورمی طبیعی ترکیبی از 8 ایزوتوپ است.
تلوریم یکی از عناصر اصلی کلاهکهای انفجاری و برای کنترل سرمای چدنها به کار می رود. تلوریم در صنایع سرامیک کاربرد دارد و از ترکیب تلورید بیسموت در تجهیزات و دستگاههای گرمایی و حرارتی استفاده می شود.
قیمت تلوریم با خلوص 99.5 درصد حدود 100 دلار در یک پوند است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/146.jpg
عنصر در طبيعت تلوريوم




اثرات تلوریم بر روی سلامتی
خوشبختانه انسانها خیلی به ندرت در تماس با ترکیبات تلوریم قرار می گیرند. این ترکیبات تراتوژنیک هستند و شیمیدانان مجرب معتقدند که خوردن آن حتی به میزان اندک هم باعث بوی بد هان و بدن می شود.
تماس: این ماده از راه تنفس گرد و غبار جدب بدن می شود.
خطر تنفس: تبخیر ان در دمای 20 درجه سانتیگراد اندک است. اما وقتی منتشر شود، غلظت ذرات موجود در هوا به سرعت افزایش می یابد.
اثرات تنفس: خواب آلودگی، خشک شدن دهان و ایجاد مزه فلز، سردرد، بوی سیر، حالت تهوع.
اثرات ناشی از استعمال کوتاه مدت: گرد و غبار این ماده، چشم و مجاری تنفسی را می سوزاند. این ماده بر روی کبد و سیستم عصبی مرکزی اثرمی گذارد. استعمال در معرض این ماده باعث ایجاد بوی سیر می شود. اثرات ناشی ازخوردن: شکم درد، یبوست، استفراغ.
خطرات شیمیایی: با گرم کردن این ماده، بخار سمی تشکیل می شود. به شدت با هالوژنها یا اینترهالوژنها واکنش می دهد و خطر آتش سوزی دارد. با نور خیره کننده ای با روی واکنش می دهد. سیلیسید لیتیم با نورخیره کننده ای با تلوریوم واکنش می دهد. قابل احتراق است. در نهایت ذرات حاصل از این مخلوط انفجاری، در هوا پراکنده می شوند.

اثرات زیست محیطی تلوریم
ضرری برای فرآیندهای طبیعی ندارد یا به عبارت دیگربی ضرر است. وقتی کلرید تلوریم برای تجزیه گرم شود، ، بخارهای سمی تلوریم و کلرین به وجود می آیند.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/145.jpg
ساختار بلوري عنصر تلوريوم




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




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تلوریم :
عدد اتمی: 52
جرم اتمی: 127.60
نقطه ذوب : C° 449.5
نقطه جوش : C° 988
شعاع اتمی : Å 1.42
ظرفیت: 2و4و6
رنگ: خاکستری با جلای نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 16
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 869.3
شکل الکترونی: 5s24d105p4
شعاع یونی : Å 0.97
الکترونگاتیوی: 2.1
حالت اکسیداسیون: -2و4و6
دانسیته: 6.240
گرمای فروپاشی : Kj/mol 17.49
گرمای تبخیر : Kj/mol 52.55
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00436
گرمای ویژه: J/g Ko 0.2
دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 6
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Te-119 4.69 روز
Te-120 پایدار
Te-121 16.8 روز
Te-121m 154.0 روز
Te-122 پایدار
Te-123 1.3E12 سال
Te-123m 119.7 روز
Te-124 پایدار
Te-125 پایدار
Te-125m 58.0 روز
Te-126 پایدار
Te-127 9.4 ساعت
Te-127m 109.0 روز
Te-128 پایدار
Te-129 1.16 ساعت
Te-129m 33.6 روز
Te-130 2.5E21 سال
Te-131 25.0 دقیقه
Te-131m 1.35 روز
Te-132 3.26 روز
Te-133 12.4 دقیقه
Te-133m 55.4 دقیقه
Te-134 41.8 دقیقه

اشکال دیگر :
هیدرید تلوریم H2Te
دی اکسید تلوریم TeO2 و تری اکسید تلوریم TeO3
کلرید دی تلوریم Te2Cl و دی کلرید تری تلوریم Te3Cl2

منابع : از پالایش سرب و مس
کاربرد : برای بهبود کیفیت شیشه های رنگی و سرامیک و محصولات فلزی ، در دستگاههای ترمو الکتریکی ، به عنوان محافظ صفحه فلزی با تریها به کار می رود .

[ghasem motamedi]

ید ( Iodine ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/150.jpg
نمايي از عنصر يد



ید عنصری عیر فلزی جامد به رنگ تیره ـ مایل به آبی و درخشان با ساختار ارتو رومبیک است . این عنصر در سال 1811 توسط Bernard Courtois شیمیست فرانسوی کشف گردید . این عنصر در دریا و زمین در ترکیبات سدیم و پتاسیم وجود دارد . ید دارای شکلهای ترکیبی زیاد با عناصر است،اما میل واکنشی کمتری از هالوژنهای دیگر دارد .
ید خصوصیاتی مانند بعضی فلزات دارد .در کلروفرم ،تتراکلرید کربن یا دی سولفید کربن حل می شود و به شکل محلول زرشکی زیبایی در می آید .ولی فقط کمی در آب محلول است . ترکیبات ید مهم در شیمی آلی و خیلی سودمند در علم پزشکی و عکاسی است.

ید در لغت به معنای بنفش می باشد. ید هالوژن در آب دریا در نهشته های قدیمی آب دریا و در آبهای شور از چاههای نفت و نمک نیز وجود دارد.
ید با خلوص زیاد توسط واکنش یدید پتاسیم با سولفات مس یافت می شود. چندین روش مختلف برای جداسازی عنصر ید شناخته شده است.
این عنصر در دمای معمولی اتاق به صورت گاز به رنگ آبی – بنفش می باشد که دارای بوی زننده ای است. این عنصر گاهی اوقات خصوصیات غیر فلزی را نیز از خود عبور می دهد. این عنصر به آسانی در ترکیبات کلروفرم، تترا کلیرد کربن، دی سولفید کربن حل می شود و به رنگ ارغوانی در می آید. این عنصر به مقدار کمی در آب حل می شود.
حدود 30 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. فقط یک ایزوتوپ پایدار در طبیعت در سال 1271 شناخته شده است. حدود 131 ایزوتوپ رادیواکتیو ید به صورت مصنوعی ساخته شده است. نیمه عمر این عنصر 8 روز است و درعملکرد غده تیروئید کاربرد دارد. از مهمترین ترکیبات ید یدی سدیم و یدید پتاسیم و KIO3 است. کمبود ید در انسان باعث بیماری گواتر می شود.
تیروکسین و اسید هیدرویدیک که از ترکیبات ید هستند در علم پزشکی و و محلول یدید پتاسیم و الکل برای جراحات خارجی کاربرد دارد. یدید پتاسیم در عکاسی نیز کاربرد دارد .
در موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل آورد چون این عنصر در اثر تماس با پوست دست موجب جراحات می شود . گاز ید باعث سوزش چشم و غشا مخاطی می شود.
حداکثر غلظت مجاز ید در هوا باید از 1 mg/m3 تجاوز نکند.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/149.jpg
عنصر يد در طبيعت




اثرات ید بر روی سلامتی
ید به کلیه انواع نمک افزوده می شود. ید یکی از ترکیبات اصلی نان، ماهیهای دریا و گیاهان اقیانوسی است. ید به طور طبیعی در اقیانوس وجود دارد و بعضی از ماهیهای دریا و گیاهان آبزی آن را به طور طبیعی درون خود ذخیره می کنند.
بسیاری از داروها و شفاف کننده های پوست حاوی ید هستند. به علاوه بد یکی از ترکیبات اصلی قرصهای تصفیه آب است که در تهیه آب آشامیدنی به کار می رود.
ید، سازنده هورمون تیرویید است که برای رشد، سیستم عصبی و متابولیسم ضروری است. افرادی که کم نان می خورند یا اصلا نان نمی خورند دچار کمبود ید می شوند. در نتیجه عملکرد غده تیرویید کند شده و غده تیرویید متورم می شود. این بیماری گواتر نامیده می شود. در شرایط فعلی و با افزودن اندکی ید به نمک خوراکی ، این بیماری به ندرت به وجود می آید. مقدار زیاد ید خطرناک است زیرا غده تیرویید بیش از حد فعالیت خواهد کرد. این عارضه بر روی کل بدن اثر می گذارد وضربان قلب را نامنظم کرده و باعث کاهش وزن می شود.
عنصر ید، I2، سمی است و بخار آن چشم و ریه را می سوزاند. بیشینه مجازغلظت ید موجود در هوا، 1 میلی گرم در مترمکعب است. مصرف بیش از اندازه ید، سمی است.
ید 131 یکی از رادیونوکلیدهایی است که در آزمایش بمبهای اتمی به وجود می آید که این آزمایشها در سال 1945 با آزمایش ایالات متحده آغاز شدند و در سال 1980 با آزمایش چین خاتمه یافتند. ید 131، جزء رادیونوکلیدهای دارای عمر طولانی است و تولید و تداوم تولید آن خطر سرطان را افزایش داده است. ید 131، خطر سرطان و دیگر بیماریهای تیروئید و بیماریهایی که در اثر کمبود هورمون تیروئید ایجاد می شوند را افزایش می دهد.


اثرات زیست محیطی ید
ید به طور طبیعی در هوا، آب و خاک وجود دارد. مهمترین منبع ید طبیعی، اقیانوس است. ید موجود در هوا می تواند با ذرات آب ترکیب شده و در آب یا خاک ته نشست کند. ید موجود در خاکها با مواد آلی ترکیب شده و مدتی طولانی در همان مکان باقی می ماند. گیاهانی که در این خاکها رشد می کنند، این ید را جذب می کنند. گاوها و جانوران دیگر، با خوردن این گیاهان ید را جذب می کنند.
ید موجود در آب سطحی تبخیر شده و مجددا وارد هوا می شود. انسان نیز با سوزاندن ذغالسنگ یا نفت برای تامین انرژی، ید را وارد هوا می کند. اما مقدار یدی که در اثر فعالیتهای بشری وارد هوا می شود، در مقایسه با مقدار یدی که به واسطه تبخیر از اقیانوسها وارد هوا می شود، بسیار کم است.
ممکن است ید رادیواکتیو باشد. ایزوتوپهای رادیواکتیو ید، به طور طبیعی و در اثر واکنشهای شیمیایی در جو تشکیل می شوند. قسمت عمده ایزوتوپهای رادیواکتیو ید، نیمه عمر بسیار کوتاهی دارند و به سرعت به ترکیبات ید پایدار تبدیل می شوند. اما نیمه عمر یکی از اشکال رادیواکتیو ید، میلیونها سال است و برای محیط زیست بسیار مضر می باشد. این ایزوتوپ، به وسیله دستگاههای هسته ای وارد جو می شود و در طی فرآوری اورانیوم و پلوتونیوم تشکیل می شود. وقوع حادثه در دستگاههای هسته ای باعث انتشار مقدار زیادی ید رادیواکتیو به هوا می شود.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/148.jpg
ساختار بلوري عنصر يد




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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ید :
عدد اتمی: 53
جرم اتمی: 126.90447
نقطه ذوب : C° 113.5
نقطه جوش : C° 185.4
شعاع اتمی : Å 1.32
ظرفیت: 1,5,7
رنگ: بنفش-خاکستری تیره شفاف
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 17
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1008.4
شکل الکترونی: 4d105s25p5
شعاع یونی : Å: 2.2
الکترونگاتیوی: 2.66
حالت اکسیداسیون: ±1,5,7
دانسیته: 4.940
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.824
گرمای تبخیر : Kj/mol 20.752
مقاومت الکتریکی : Ohm m 1.3×107
گرمای ویژه: J/g Ko 0.214
دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 7
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
I-122 3.6 دقیقه
I-123 13.2 ساعت
I-124 4.2 روز
I-125 60.1 روز
I-126 13.0 روز
I-127 پایدار
I-128 25.0 دقیقه
I-129 1.57E7 سال
I-130 12.4 ساعت
I-131 8.0 روز
I-132 2.3 ساعت
I-133 20.8 ساعت
I-134 52.6 دقیقه
I-135 6.6 ساعت
I-136 1.4 دقیقه

اشکال دیگر :
هیدرید ید HI
پنتا اکسید دی ید I2O5 و تترا اکسید دی ید I2O4
کلرید ید ICl و تری کلرید ید ICl3

منابع : ترکیب سدیم و پتاسیم و آب شور
کاربرد : مقدار کم آن برای سلامتی انسانها لازم است ، در گذشته به عنوان ضد عفونی کننده بکار می رفت اما ثابت شد که به مرور زمان سمی می شود .

[ghasem motamedi]

زنون ( Xenon ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/152.jpg
نمايي از عنصر زنون



زنون گاز بی رنگ با بوی خیلی ناچیزاست . هنگامی که تنفس می شود باعث حالت بی هوشی می شود
این عنصر در سال 1898 توسط William Ramsay شیمیست اسکاتلندی کشف گردید . زنون گاز نجیب یا ساکن که به مقدار کم در اتمسفر است. ودر اتمسفر مریخ در حدودppm 0.08 وجود دارد .
زنون فلزی ، بوسیله چند صد کیلوبار فشار تهیه می شو د.
رنگ زنون در فضای خالی یک لوله بواسطه الکترونهای رها شده ، آبی درخشان است . زنون معمولاً به مقدار کم از مایع کردن هوا بدست می آید .

این عنصر یکی از عناصر گروه گازهای نجیب است. میزان این عنصر در اتمسفر یک در 20 میلیون قسمت است. این عنصر در بعضی از عناصر یافت می شود و برای استفاده های تجاری از استخراج هوای مایع به دست می آید.
زنون طبیعی ترکیبی از 9 ایزوتوپ پایدار است. میزان 20 ایزوتوپ غیر فعال نیز شناخته شده است. قبل از سال 1962 به نظر می رسید زنون و دیگر عناصر گازهای نجیب غیر فعال هستند . ترکیبات گزارش شده از عنصر زنون شامل پرزنات سدیم، دوترات زنون، هیدرات زنون، دی فلوراید زنون، تترا فلورید زنون و هگزا فلوراید زنون است. تری اکسید زنون که دارای خصوصیات احتراق پذیری بالا است به صورت مصنوعی تولید شده است. بیش از 80 ترکیب مختلف از عنصر زنون با فلوئور و اکسیژن شناخته شده است. ترکیبات زنون رنگی هستند. زنون در لامپهای خلا توسط تخلیه الکتریکی تولید می شود.
از این عنصر برای ساخت لامپهای الکتریکی، لامپهای ضد باکتری و لامپهای القا کننده اشعه لیزر برای تولید نور همدوس استفاده می شود. زنون در میدان انرژی هسته ای در حفره های حبابی شکل نیز کاربرد دارد. از ترکیب پرزنات در آنالیزهای شیمیایی برای عناصر اکسیداسیونی استفاده می شود. زنون 133 و 135 توسط پرتودهی نوترونی در هوای سرد در واکنشهای هسته ای تولید می شود. ایزوتوپ زنون 133 مفید باری کاربردهای رادیوایزوتوپی است. این عنصر در محفظه های شیشه ای با فشار استاندارد در دسترس است. زنون به تنهایی سمی نیست ولی ترکیبات آن به علت خاصیت اکسیداسیونی بالا بسیار سمی هستند.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/151.jpg
عنصر زنون: در طبيعت




اثرات زنون بر روی سلامتی
تنفس: این گاز ساکن است و جزء گازهای خفقان آور می باشد. تنفس مقدار زیادی از این گاز موجب سرگیجه، حالت تهوع، استفراغ، کم شدن هوشیاری و مرگ می شود. مرگ ممکن است ناشی از اشتباه در تشخیص، گیجی یا کاهش هوشیاری باشد که مانع از نجات می شود. با پایین آمدن غلظت اکسیژن، ظرف چند ثانیه و بدون هشدار قبلی، بیهوشی و مرگ رخ می دهد.
اثرات گازهای خفه کننده بستگی به میزان کاهش اکسیژن هوا توسط آن گاز (فشار جزئی) بستگی دارد. قبل از این که علائم مشخصی ایجاد شود، اکسیژن موجود در هوا به 75% میزان طبیعی خود کاهش می یابد. در این شرایط باید غلظت گاز خفقان آور در مخلوط هوا و گاز 33% باشد. وقتی میزان گاز خفقان آور به 50% برسد، علائم حادی ایجاد می شود. غلظت 75% ظرف چند دقیقه انسان را می کشد. علائم: نخستین علامتی که توسط گازهای خفقان آور ایجاد 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.
زنون سرطان زا نیست.

اثرات زیست محیطی زنون
زنون یکی از گازهای کمیاب جو است که غیر سمی بوده و از نظر شیمیایی ساکن است. در دمای بسیار پایین (244- درجه سانتیگراد) جانوران در تماس با این گاز منجمد می شوند اما اثرات اکولوژیکی طولانی مدتی ایجاد نمی کند.



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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر زنون :
عدد اتمی: 54
جرم اتمی: 131.293
نقطه ذوب : C° -111.7
نقطه جوش : C° -108
شعاع اتمی : 130 pm
ظرفیت: کامل
رنگ: بی رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 18
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1170.4
شکل الکترونی: 4d10.5s2.5p6
الکترونگاتیوی: 2.6
دانسیته: 0.059
گرمای فروپاشی: Kj/mol 2.297
گرمای تبخیر : Kj/mol 12.636
گرمای ویژه: J/g Ko 0.158
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 8
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Xe-122 20.1 ساعت
Xe-123 2.0 ساعت
Xe-124 پایدار
Xe-125 17.1 ساعت
Xe-126 پایدار
Xe-127 36.41 روز
Xe-128 پایدار
Xe-129 پایدار
Xe-129m 8.89 روز
Xe-130 پایدار
Xe-131 پایدار
Xe-131m 4.9 روز
Xe-132 پایدار
Xe-133 5.24 روز
Xe-133m 2.19 روز
Xe-134 پایدار
Xe-135 9.1 ساعت
Xe-135m 15.36 دقیقه
Xe-136 پایدار
Xe-137 3.82 دقیقه
Xe-138 14.13 دقیقه

اشکال دیگر :
تری اکسید زنون XeO3 و تترا اکسید زنون XeO4

منابع : هوای مایع وهوا
کاربرد : زنون برای تابلوهای چشمک زن استفاده می شود.زنون به طور معمولی به آزمایشگاه حمل نمی شود بوسیله سیلندرهای با فشار بالا قابل عرضه است.همچنین در لیزر اشعه ماوراء بنفش نیز بکار می رود .

[ghasem motamedi]

سزیم ( Cesium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/155.jpg
نمايي از عنصر سزيم



سزیم فلزی چکش خوار, نرم ، مانند موم و به رنگ سفید- نقره ای با ساختار کوبیک است . این عنصر در سال 1860 توسط R.W. Bunsen و G.R. Kirchhoffاز کشور آلمان کشف شد.
سزیم در گرمای اتاق مایع می شود (جیوه و گالیم نیز دارای این خاصیت می باشند) . این عنصر از لحاظ شیمیایی شبیه به روبیدیم و پتاسیم است.این عنصر فلزی است واکنش پذیر و هرگز در طبیعت به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود. سزیم در سنگ معدنی پولوکس یا پولوسیت یافت می شود. سزیم خالص از طریق الکترولیز سیانید سزیم مذاب در یک اتمسفر خنثی تهیه می شود.

یکی از بهترین منابع سزیم در دریاچه برنیک ( مونتیوبا ) واقع شده است. . به طور تقریبی در 300000 تن پولیسیت ، 20% سزیم یافت می شود . سزیم می تواند بوسیله الکترولیز سیانید گداخته و یا در بعضی روش های دیگر تجزیه شود . گاز آزاد سزیم خالص بوسیله تجزیه گرمایی اسید سزیم تهیه می شود .
این ماده توسط یک طیف با دو خط روشن در طول موج های آبی ، قرمز ، زرد و سبز مشخص می شود . سزیم بسیار سفید ، نرم و قابل مفتول شدن است . این عنصر دارای خاصیت الکتروپوزتیو بالا و قویترین عنصر قلیایی در طبیعت می باشد.
سزیم با آب سرد قابل احتراق است و در دمای بالای 116- درجه سانتی گراد با یخ واکنش نشان می دهد . هیدروکسید سزیم باعث مقاومت بالا در شیشه ها می شود.
به دلیل میل ترکیبی زیادی که این ماده با اکسیژن دارد به عنوان دریافت کننده گاز در لامپ های الکترونی استفاده می شود . همچنین از این عنصر به عنوان کاتالیزور در هیدروژن دار کردن ترکیبات آلی استفاده می شود. از سزیم برای ساخت ساعتهای اتمی با دقت 5 ثانیه تا 300 سال استفاده می شود. از مهمترین ترکیبات این عنصر کلرید و نیترات است.
سزیم از عناصر دیگر تعداد ایزوتوپ بیشتری با جرم بین 114 تا 145 دارد .
قیمت این عنصر حدود 30 دلار در گرم است.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/153.jpg
ساختار بلوري عنصر سزيم




اثرات سزیم بر روی سلامتی
سزیم از راه تنفس، نوشیدن یا خوردن وارد بدن می شود. معمولا میزان سزیم موجود در هوا کم است اما در آبهای سطحی و بسیاری از غذاها، سزیم رادیواکتیو وجود دارد.
مقدار سزیم موجود در غذا و نوشیدنی ها، بستگی به مقدار سزیم رادیواکتیوی دارد که در اثر حادثه از دستگاههای هسته ای خارج می شود. افرادی که در نیروگاههای هسته ای کار می کنند در معرض سزیم بیشتری هستند اما برای جلوگیری عوارض ناشی از آن، باید مراقب بود.
بسیاری از عوارض مستقیما مربوط به سزیم نیست. در اثر تماس با سزیم رادیواکتیو، که بسیار به ندرت رخ می دهد، در اثر تابش ذرات سزیم، به سلولها آسیب می رسد. به همین علت، اثراتی مانند حالت تهوع، استفراغ، اسهال و خونریزی رخ می دهد. تماس طولانی مدت با سزیم، باعث بیهوشی می شود و به دنبال آن کما و مرگ رخ می دهد. شدت عوارض بستگی به مقاومت شخص، مدت زمان تماس و غلظت سزیم بستگی دارد.


اثرات زیست محیطی سزیم
سزیم به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد و عمدتا در اثر فرسایش و هوازدگی سنگها و کانیها به وجود می آید. به علاوه سزیم در اثر فعالیتهای معدنی و خردکردن کانیها، در هوا، آب و خاک پخش می شود. ایزوتوپهای رادیواکتیو سزیم توسط نیروگاههای هسته ای و در حین آزمایش سلاح های اتمی در هوا پخش می شوند.
طی فرآیند تجزیه رادیواکتیو، غلظت ایزوتوپهای رادیواکتیو کاهش می یابد. سزیم غیررادیواکتیو هم به هنگام ورود به محیط زیست یا واکنش با ترکیبات دیگرتجریه شده و به ملکول دیگری تبدیل می شود. سزیم رادیواکتیو و سزیم پایدار از نظر شیمیایی در بدن انسان و جانوران به یک صورت عمل می کنند.
سزیم می تواند در هوا و قبل از نشستن روی زمین، مسافتی طولانی را بپیماید. اکثر ترکیبات سزیم موجود در آب و خاک، به شدت در آب محلول هستند. اما سزیم موجود در خاک با آب شسته نمی شود و وارد آب زیرزمینی نمی شود. این سزیم در لایه های بالایی خاک باقی می ماند و به ذرات خاک می پیوندد. در نتیجه به آسانی جذب ریشه های گیاهان نمی شود. سزیم رادیواکتیو، با افتادن روی برگهای گیاهان جذب آنها می شود.
جانورانی که دوز بالایی سزیم دریافت می کنند، تغییر رفتارهایی مانند افزایش یا کاهش فعالیت از خود نشان می دهند.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/154.jpg
عنصر سزيم در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سزیم :
عدد اتمی: 55
جرم اتمی: 132.90543
نقطه ذوب : C° 28.4
نقطه جوش :C° 671
شعاع اتمی : Å 3.34
ظرفیت: 1
رنگ: نقره ای طلایی
حالت استاندارد: مایع
نام گروه: 1
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 375.7
شکل الکترونی: 6s1
شعاع یونی : Å 3.34
الکترونگاتیوی: 6
حالت اکسیداسیون : 1
دانسیته: 1.873
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.092
گرمای تبخیر : Kj/mol 67.74
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000204
گرمای ویژه: J/g Ko 0.24
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Cs-126 1.6 دقیقه
Cs-129 1.3 روز
Cs-131 9.7 روز
Cs-132 6.4 روز
Cs-133 پایدار
Cs-134 2.1 سال
Cs-134m 2.9 ساعت
Cs-135 2300000.0 سال
Cs-136 13.2 روز
Cs-137 30.2 سال
Cs-138 32.2 دقیقه
Cs-139 9.3 دقیقه

اشکال دیگر :
هیدرید سزیم CsH
اکسید سزیم Cs2O
کلرید سزیم CsCl

منابع : کانی های پلاسیت و لپیدولیت
کاربرد : برای خارج کردن هوا از تیوپها و ایجاد خلأ به کار می رود . بدلیل اینکه سریع یونیزه می شود به عنوان محرک موتور موشک بکار می رود . همچنین در پیلهای فتو الکتریک و ساعتهای اتمی و لامپ های اشعه مادون قرمز استفاده می شود .

روش شناسایی:

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
FP:Flame Photometry
NA:Neutron Activation Analysis
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry
ES:Emission Spectrography
MS:Mass Spectrometry

[ghasem motamedi]

باریم ( Barium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/157.jpg
نمايي از عنصر Ba



باریم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای با فعالیت شیمیایی زیاد است. ساختار بلورین مکعبی ( کوبیک ) شکل دارد . کانی اصلی آن باریت (سولفات باریم ) است و در ویتریت (باریم کربنات) نیز موجود است. فلز خالص آن از الکترولیز نمکهای مذاب باریم یا به طریق صنعتی از احیاء باریم اکسید با آلومینیم بدست می آید. فلز باریم اولین بار در سال 1808 توسط Humphry Davy با تکنیک الکترولیز جدا شد.

کانی باریت در سال 1774 از سنگ آهک توسط Scheele کشف شد.
این عنصر فقط به صورت ترکیب یافت می شود. و مهمترین ترکیبات آن با سولفات، کربنات است و این عنصر از الکترولیز کلرید به دست می آید.
باریم در حالت خالص به رنگ سفید نقره ای است . از گروه فلزات قلیایی خاکی است و از نظر شیمیایی به کلسیم شباهت دارد . این ماده به راحتی اکسید می شود و حتماً باید زیر نفت نگهداری شود تا هوا به آن نرسد . باریم توسط آب و الکل تجزیه می شود.
از مهمترین ترکیبات آن پراکسید ، کلرید ، سولفات ، کربنات ، نیترات و کلرات هستند . Lithopone ( لیتوپن ) یک دانه رنگی است که سولفات باریم و سولفید روی را شامل می شود و دارای توان پوششی خوب است . سولفات مانند ماده ای سفید پایدار در نقاشی ، ساخت شیشه و کارهای تشخیصی با اشعه x استفاده می شود . از کربنات برای مرگ موش استفاده می شود در حالیکه نیترات و کلرات در آتش بازی بکار می روند . سولفید ناخالص بعد از پرتوگیری در قابل نور تابیده می شود . تمام ترکیبات باریم که در آب یا اسید قابل حل هستند سمی اند . باریم از مخلوط 7 ایزوتوپ پایدار بدست می آید .





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/158.jpg
عنصر Ba در طبيعت




اثرات باریم بر روی سلامتی
میزان باریم طبیعی موجود در محیط زیست بسیار اندک است. مقدار زیاد باریم تنها در خاک و در غذاهایی مانند آجیل، جلبک دریایی، ماهی و گیاهان خاصی یافت می شود. معمولا مقدار باریم موجود در غذا و آب آنقدر زیاد نیست که سلامتی را به خطر بیندازد. افرادی که در صنعت باریم فعالیت می کنند، بیشتر از سایرین در معرض خطر هستند. قسمت عمده این عوارض در اثر تنفس هوایی که حاوی سولفات باریم یا کربنات باریم است، ایجاد می شوند.
در بسیاری از محلهای دفن زباله مقدار مشخصی باریم وجود دارد. افرادی که در نزدیکی این مکانها زندگی می کنند، در معرض خطر هستند. عوارض ناشی از باریم در اثر تنفس گرد و غبارباریم، خوردن خاک یا گیاهان یا آب آشامیدنی آلوده به باریم ایجاد می شوند. تماس با پوست هم ممکن است باعث آلودگی شود.
عوارض ناشی از باریم بستگی به میزان انحلال پذیری ترکیبات آن دارد. آن دسته از ترکیبات باریم که در آب محلول هستند برای سلامتی انسان مضر می باشند. جذب مقدار زیادی از باریم محلول در آب باعث فلج و در بعضی موارد مرگ می شود.
مقادیر اندک باریم محلول در آب باعث مشکلات تنفسی، افزایش فشار خون، تغییرات ضربان قلب، سوزش معده، ضعف ماهیچه ها، تغییر واکنشهای عصبی، تورم مغز و آسیب کبد، کلیه و قلب می شود.
سرطان زایی باریم در انسان ثابت نشده است. به علاوه در مورد این که باریم باعث ناباروی یا نقص مادرزادی شود هم مدرکی وجود ندارد.


اثرات زیست محیطی باریم
باریم فلزی نقره ای- سفید رنگ است که در محیط زیست به طور طبیعی وجود دارد. باریم در ترکیب با دیگر عناصر شیمیایی مانند سولفور، کربن با اکسیژن وجود دارد.
ترکیبات باریم در صنعت نفت و گاز در تهیه گل حفاری به کار می رود. گل حفاری، با روان کردن سنگها، حفاری سنگها را آسان تر می کند. ترکیبات باریم در نقاشی، آجرسازی، کاشی سازی، شیشه سازی و پلاستیک سازی هم به کار می روند.
به علت مصارف گسترده باریم در صنعت، فعالیتهای بشری مقدار زیادی باریم را در محیط زیست پراکنده کرده است. در نتیجه غلظت باریم در بسیاری جاها در هوا، آب وخاک بیشتر از حد طبیعی است.
باریم در اثر فعالیتهای معدنی، فرآیند تصفیه، و تولید ترکیبات باریم وارد هوا می شود. به علاوه در اثر سوختن ذغال و نفت هم باریم وارد هوا می شود.
بعضی از ترکیبات باریم که در اثر فرآیندهای صنعتی در محیط پراکنده می شوند، به آسانی در آب حل می شوند و در دریاچه ها، رودخانه ها و جریانها یافت می شوند. به خاطر حلالیت باریم در آب، ترکیبات باریم می توانند در مسافتی طولانی پراکنده شوند. هنگامی که ماهی ها و دیگر جانداران آبزی ترکیبات باریم را جذب می کنند، باریم در بدن آنها تجمع می یابد. ترکیبات باریم پایدار معمولا در سطوح خاک یا در رسوبات موجود در آب باقی می مانند. باریم در خاک اکثر مناطق وجود دارد. ممکن است میزان باریم در محل دفن زباله های خطرناک، بیشتر باشد.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/156.jpg
ساختار بلوري عنصر باريم




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 باریم :
عدد اتمی: 56
جرم اتمی: 137.327
نقطه ذوب: C° 729
نقطه جوش : C° 1805
شعاع اتمی : Å 2.78
ظرفیت: 2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد مغناطیس
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 502.9
شکل الکترونی: 6s2
شعاع یونی : Å 1.35
الکترونگاتیوی: 0.89
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته: 3.59
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.8
گرمای تبخیر : Kj/mol 142
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000332
گرمای ویژه: J/g Ko 0.204
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ba-130 پایدار
Ba-131 11.7 روز
Ba-132 پایدار
Ba-133 10.5 سال
Ba-133m 1.6 روز
Ba-134 پایدار
Ba-135 پایدار
Ba-135m 1.2 روز
Ba-136 پایدار
Ba-137 پایدار
Ba-137m 2.6 دقیقه
Ba-138 پایدار
Ba-139 1.4 ساعت
Ba-140 12.8 روز
Ba-141 18.3 دقیقه
Ba-142 10.7 دقیقه

اشکال دیگر :
هیدرید باریم BaH2
اکسید باریم BaO
کلرید باریم BaCl2


منابع : کانی های باریت و ویتریت
کاربرد : در لامپهای فلورسنت ، آتشبازی ، برای تخلیه هوا ازتیوپ به کار می رود . همچنین در علم پزشکی نیز کاربرد دارد .

روش شناسایی:

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

[ghasem motamedi]

لانتانیم ( Lanthinum ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/159.jpg
نمايي از عنصر La



لانتانیم عنصری نقره ای سفید ، قابل انعطاف ، هادی و به اندازه کافی نرم است که با چاقو بریده می شود . یکی از بیشترین واکنشگرها در فلزات نادر است ،. زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد به سرعت اکسید می شود . آب سرد به آهستگی بر روی لانتانیوم اثر می گذارد و آب داغ با سرعت بیشتر اثر دارد .
در فلزات مستقیماً با عناصر کربن ، نیتروژن ، بور ، سلنیم ، سیلیکون ، فسفر ، سولفور و با هالوژن واکنش می دهد . این عنصر در سال 1839توسط Carl Mosander دانشمند سوئدی کشف گردید . همراه با عناصر نادر در مونازیت و باستنازیت یافت می شود .

لانتانیم به طور نسبتاً خالص در سال 1923 تجزیه شد . با استفاده از روش تبادل یونی و تکنیکهای استخراج محلولی می توان این عنصر را تولید و آماده سازی نمود.
لانتانیم در کانی های کمیاب مانند سریت ، مونازیت ، آلانیت و باستنازیت یافت می شود. مونازیت و باستنازیت از مهمترین کانی ها هستند که درصد وجود لانتانیم در آنها به ترتیب 25 و 38 درصد می باشد . دسترسی به لانتانیم و سایر عناصر کمیاب در سال های اخیر بسیار پیشرفت کرده است . این فلز با کاهش فلورید همراه کلسیم تهیه می شود .
در 310 درجه سانتی گراد لانتانیم از هگزاگونال به کوبیک توپر تغییر فرم می دهد و در 865 درجه سانتی گراد دوباره به صورت کوبیک توخالی در می آید .
لانتانیم دو نوع ایزوتوپ 138 و 139 دارد . 23 ایزوتوپ رادیواکتیو دیگر قابل تشخیص هستند .
ترکیبات عنصر کمیاب لانتانیم به طور گسترده در لامپ های کربنی به خصوص صنعت تصویرهای متحرک ، نور استودیوها و پرژکتورها بکار می رود . این کاربرد تقریباً 25 درصد ترکیبات عنصر کمیاب را در بر می گیرد .
لانتانیم 203 مقاومت قلیایی شیشه را بالا می برد و در ساخت شیشه های اپتیکی بکار می رود. مقدار کم لانتانیم به عنوان ماده افزایشی برای تولید آهن ریخته گری استفاده می شود . از لانتانیم همچنین در آلیاژهای اسفنجی هیدروژن بهره می گیریم . لانتانیم و ترکیبات آن دارای توان سنجش کم تا نسبتاً زیاد هستند و بنابراین باید مورد بررسی قرار گیرند .
لانتانیم و ترکیبات آن دارای خواص سمی هستند بنابراین در موقع استفاده از آنها باید دقت لازم را به عمل آورد.
این فلز حدود 5 دلار در یک گرم قیمت دارد .





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/160.jpg
ساختار بلوري عنصر La




اثرات لانتانیم بر روی سلامتی
لانتانیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند. لانتانیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. لانتانیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که لانتانیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود لانتانیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه لانتانیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی لانتانیم
لانتانیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، لانتانیم وارد محیط زیست می شود. لانتانیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی لانتانیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد. لانتانیم در ماهیچه ها تجمع می یابد.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/161.jpg
عنصر La 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 لانتانیم :
عدد اتمی: 57
جرم اتمی: 138.9055
نقطه ذوب : C° 918
نقطه جوش : C° 1897
شعاع اتمی : Å 2.74
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 538.1
شکل الکترونی: 6s25d1
شعاع یونی : Å 1.061
الکترونگاتیوی: 1.10
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 6.146
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 414
گرمای ویژه: J/g Ko 0.19
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 9
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
La-134 6.5 دقیقه
La-137 6000.0 سال
La-138 1.05E10 سال
La-139 پایدار
La-140 1.67 روز
La-141 3.9 ساعت
La-142 1.54 دقیقه

اشکال دیگر :
دی هیدرید لانتانیم LaH2 و تری هیدرید لانتانیم LaH3
اکسید لانتانیم La2O3
کلرید لانتانیم LaCl3


منابع : کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : برای اینکه خاصیت انکساری به شیشه می دهد از آن در لنز دوربین های گرانقیمت، در الکترودهای باطری و روشنایی فندک استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

سریم ( Cerium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/162.jpg
نمايي از عنصر Ce



سریم عنصری فلزی به رنگ خاکستری است که با ساختار کوبیک متبلور می شود در دمای اتاق مخصوصاً در هوای مرطوب اکسید می شود این عنصر بعد از اروپیم عناصر خاکی نادر است . این عنصر همچنین در آب سرد به آرامی و در آب گرم به سرعت تجزیه می شود . فلز خالص وقتی با چاقو خراشیده می شود مشتعل می شود . سریم در سال 1803 توسط W. von Hisinger, J. Berzelius, M. Klaproth دانشمندان سوئدی و آلمانی کشف گردید . سریم فراوانترین عنصر خاکی نادر است که در بسیاری از کانیهای شامل مونازیت ، آلانیت ، سریت و نظیرو باستانزیت یافت می شود .

فلز سریم در سال 1875 توسط Hillebrand و Norton تهیه شد . مونازیت و باستنازیت در حال حاضر مهمترین منبع سریم هستند .
فلز سریم از واکنش فلز گرمایی مانند واکنش فلورید سریوس با کلسیم و یا الکترولیز کلرید سریوس گداخته ، بدست می آید . واکنش های فلز گرمایی سریم با درجه خلوص بالا تهیه می کند . سریم به علت خاصیت الکترونیکی متغیری که دارد بسیار قابل توجه است .
انرژی داخلی تراز 4f مربوط به الکترون های خارجی است و تنها مقدار کمی از انرژی برای اشغال ترازهای الکترونی لازم است . ظرفیت سریم هنگامی که سرد و یا متراکم است بین 3 و 4 تغییر می کند . رفتار سریم در دمای پایین پیچیده است . محلول های قلیایی و اسیدهای رقیق و غلیظ به سرعت به فلز حمله می کنند . تکه باریکی از سریوس معمولاً به رنگ سفید است .
سریم یک قطعه از فلز misch است که به طور وسیع در تولید آلیاژهای آتشگیر برای فندک استفاده می شود.
وقتی سریم رادیواکتیو نباشد ، حاوی مقداری ناخالصی توریم است . اکسید سریم یک ماده مهم برای پوشش گازی گداخته است و برای پالایش کوره ها به عنوان کاتالیزور هیدروکربن بکار می رود .
همچنین سولفات سریک به عنوان عامل اکسید حجمی در آنالیز کمی به طور گسترده استفاده می شود . ترکیبات سریم همچنین برای تولید شیشه نیز کاربرد دارد . اکسید این ماده برای صیقل شیشه ها به جای زنگ آهن مورد استفاده است زیرا سریعتر از زنگ آهن عمل می کند . از سریم و عناصر کمیاب دیگر برای نورپردازی قوس های کربنی به خصوص در صنعت تصویر متحرک استفاده می شود . همچنین به عنوان کاتالیزور در پالایش نفت و در متالورژیکی کاربرد دارد
قیمت این عنصر با خلوص 9/99 % در حدود 125 دلار در کیلوگرم می باشد .






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/163.jpg
عنصر Ce در طبيعت



اثرات سریم بر روی سلامتی
سریم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
سریم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. سریم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که سریم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود سریم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه سریم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی سریم
سریم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، سریم وارد محیط زیست می شود. سریم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی سریم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سریم :
عدد اتمی: 58
جرم اتمی: 140.115
نقطه ذوب :C° 798
نقطه جوش: C° 3426
شعاع اتمی: Å 2.7
ظرفیت: 3و4
رنگ: خاکستری
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: lanthanide
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 5.17
شکل الکترونی: 6s24f15d1
شعاع یونی : Å 1.034
الکترونگاتیوی: 1.12
حالت اکسیداسیون: 3و4
دانسیته: 6.77
گرمای فروپاشی : Kj/mol 5.46
گرمای تبخیر : Kj/mol 414
گرمای ویژه: J/g Ko 0.19
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 20
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ce-134 3016.0 روز
Ce-136 پایدار
Ce-138 پایدار
Ce-139 137.6 روز
Ce-140 پایدار
Ce-141 32.5 روز
Ce-142 پایدار
Ce-143 1.4 روز
Ce-144 284.6 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید سریم CeH2 و تری هیدرید سریم CeH3
دی اکسید سریم CeO2 وتری اکسید دی سریم Ce2O3
کلرید سریم CeCl3


منابع : کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : در آلیاژها برای بالا بردن مقاومت الکتریکی آنها بکار می رود .

[ghasem motamedi]

پراسیودیمیم ( Praseodymium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/164.jpg
نمايي از عنصر Pr



پراسیودیمیم عنصری نرم ، نقره ای ، خمیری ، هادی است که با سیستم هگزاگونال متبلور می شود . نسبت به اروپیم ، لانتانیم ، سریم ، نیودیمیم در برابر اکسیده شدن مقاوم تر است . در معرض هوا اکسید سبزرنگی تولید می کند ، به همین دلیل در روغن یا نفت محافظت می شود . این عنصر در سال 1885 توسط C.F. Aver von Welsbachدانشمند اتریشی کشف گردید . پراسیودیمیم از نمکهای نظیر نیودیمیم بدست می آید .

این عنصربه مقدار زیاد همراه با عناصر کمیاب در کانیهای مختلف وجود دارد. مونازیت و باستانزیت دو منبع اصلی این عنصر در طبیعت هستند . این عنصر به صورت خالص در سال 1931 تولید شد.
تبادل یونی و روشهای استخراج محلولی از روشهای مهمی هستنند که در طی سالهای اخیر برای تولید عنصر پراسیودیمیم مورد استفاده قرار می گرفته است. این روشها هزینه زیادی را در بر خواهند داشت. این عنصر می تواند به روشهای دیگری مثل واکنش کلسیم با کلرید یا فلورید بدون آب نیز تولید شود.
از این عنصر برای ساخت فندک سیگار استفاده می شود که میزان درصد این عنصر در این کاربرد حدود 5 درصد است. اکسید پراسیودیمیوم با فرمول شیمیایی Pr2O3 در صنعت مواد نسوز کاربرد دارد. این عنصر به طور گسترده در هسته زمین برای قوسهای کربنی وجود دارد که برای صنعت سینما در نورپردازی و پروژکتورهای استودیوها کاربرد دارد. نمکهای پراسیودیمیوم برای رنگ آمیزی شیشه ها و لعاب دادن سرامیکها و غیره استفاده می شود. از ترکیب این عنصر با عناصر دیگر رنگ زرد روشنی تولید می شود که در صنعت شیشه و عینک کاربرد دارد.
قیمت این عنصر با خلوص بالای 99 % حدود 70 دلار در اونس است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/165.jpg
ساختار بلوري عنصر Pr



اثرات پراسیوديميم بر روی سلامتی
پراسیودیمیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
پراسیودیمیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. پراسیودیمیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که پراسیودیمیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود پراسیودیمیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه پراسیودیمیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی پراسیوديميم
پراسیودیمیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، پراسیودیمیم وارد محیط زیست می شود. پراسیودیمیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی پراسیودیمیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/166.jpg
عنصر Pr در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پراسیودیمیم :
عدد اتمی: 59
جرم اتمی: 140.9077
نقطه ذوب: C° 931
نقطه جوش : C° 3520
شعاع اتمی : Å 2.67
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای مایل به زرد
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 527
شکل الکترونی: 6s24f3
شعاع یونی : Å 1.013
الکترونگاتیوی: 1.13
حالت اکسیداسیون:3
دانسیته: 6.640
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.89
گرمای تبخیر : Kj/mol 296.8
گرمای ویژه: J/g Ko 0.19
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 21
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pr-141 پایدار
Pr-142 19.12 ساعت
Pr-143 13.57 روز
Pr-144 17.28 دقیقه
Pr-145 7.2 دقیقه

اشکال دیگر :
دی هیدرید پراسیودیمیم PrH2 و تری هیدرید پراسیودیمیم PrH3
دی اکسید پراسیودیمیم PrO2
کلرید پراسیودیمیم PrCl3


منابع : نمک طعام ، کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : برای رنگ آمیزی شیشه و لیوانهای سرامیکی به کار می رود . به دلیل خارج کردن رنگهای زرد روشن در صنعت عینک سازی به همراه نیودیمیم برای ساخت شیشه های عینک آفتابی به کار می رود . همچنین برای ساخت آلیاژها و ماسک های جوشکاری نیز استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

نیودیمیم ( Neodymium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/167.jpg
نمايي از عنصر Nd



نیودیمیم عنصری فلزی از گروه لانتانید ها می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود وبه رنگ نقره ای می باشد . یکی از فلزهای خاکی نادر بسیار واکنش پذیر است و در هوا به سرعت اکسید می شود . این عنصر در سال 1885 توسط C.F. Aver von Welsbach دانشمند اتریشی کشف گردید . از الکترولیز نمکهای هالید این فلز به دست می آید .

درسال 1841 Mosander اکسید این عنصر را با رنگ قرمز از کانی cerite به دست آورد و نام این عنصر دیمیم از گروه لانتانیدها نهاد. در سال 1885 Welsbach این عنصر با ترکیب جدید کشف نمود و نام آن را نیودیمیم گذاشت این عنصر از تقطیر جز به جز نیترات نیودیمیم آمونیم به دست آمد. این عنصر در کانیهای مونازیت و باستانزیت که از منابع اصلی عناصر کمیاب در زمین هستند وجود دارد.
این عنصر از جداسازی نمکهای نیودیمیم از عناصر کمیاب زمین توسط تبادل یونی و از واکنش هالیدهای بی آب مثل NdF3 با فلز کلسیم حاصل می شود.
این فلز به جلای بالا، درخشنده به رنگ نقره ای روشن است . این عنصر یکی از عناصر رادیو اکتیو در طبیعت است که در هوا به سرعت تیره می شود زیرا سریع با اکسیژن هوا واکنش می دهد و اکسید می شود به همین علت این فلز را در نفت و یا در مواد پلاستیکی نگه می دارند. نیودیمیم دارای دو آلوتروپی است یکی به صورت هگزاگونال مضاعف و دیگری به صورت مکعب توپر می باشد که در دمای 863 درجه سانتیگراد به این حالت در می آید.
نیودیمیم طبیعی ترکیبی از 7 ایزوتوپ پایدار است. چهارده ایزوتوپ رادیواکیتو دیگر نیز شناخته شده است.
دیمیم که یکی از ترکیبات نیودیمیم است برای رنگ آمیزی عینکهای آفتابی و شیشه های به کار می رود. همچنین از این عنصر برای مینا کاری استفاده می شود.
قیمت این عنصر حدود 1 دلار در گرم است.
نیودیمیم عنصری سمی است و در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/168.jpg
ساختار بلوري عنصر Nd



اثرات نیودیمیم بر روی سلامتی
نیودیمیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
نیودیمیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. نیودیمیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که نیودیمیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود نیودیمیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه نیودیمیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی نیودیمیم
نیودیمیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، نیودیمیم وارد محیط زیست می شود. نیودیمیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی نیودیمیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/169.jpg
عنصر Nd در طبيعت



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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیودیمیم :
عدد اتمی: 60
جرم اتمی: 144.24
نقطه ذوب : C° 1021
نقطه جوش : C° 3074
شعاع اتمی : Å 2.64
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای مایل به زرد
حالت استاندارد: جامد در 298 k
نام گروه: لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 533.1
شکل الکترونی: 6s24f4
شعاع یونی : Å 0.995
الکترونگاتیوی: 1.14
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 6.8
گرمای فروپاشی: Kj/mol 7.14
گرمای تبخیر : Kj/mol 273
گرمای ویژه: J/g Ko 0.19
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 22
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Nd-142 پایدار
Nd-143 پایدار
Nd-144 2.1E15 سال
Nd-145 پایدار
Nd-146 پایدار
Nd-147 10.98 روز
Nd-148 پایدار
Nd-149 1.72 ساعت
Nd-150 پایدار

اشکال دیگر :
دی هیدرید نیودیمیم NdH2 و تری هیدرید نیودیمیم NdH3
اکسید نیودیمیم Nd2O3
دی کلرید نیودیمیم NdCl2 و تری کلرید نیودیمیم NdCl3

منابع : از الکترولیز نمک ها ، کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : برای رنگ آمیزی شیشه و لیوانهای سرامیکی به کار می رود . به همراه پراسیودیمیم برای ساخت شیشه های عینک آفتابی به کار می رود . برای تولید شیشه های ارغوانی روشن و عینکهای مخصوص محافظ در برابر اشعه به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژو ماسک های جوشکاری نیز کاربرد دارد .

[ghasem motamedi]

پرومتیم ( Promethium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/170.jpg
نمايي از عنصر Pm


پرومتیم عنصری رادیو اکتیو از گروه عناصر خاکی نادر است که باسیستم هگزاگونال متبلور می شود . این عنصر در سال 1945توسط J.A. Marinsky, L.E. Glendenin, C.D. Coryell دانشمندان آمریکایی کشف گردید . این عنصر در فضای تاریک به دلیل خاصیت رادیو اکتیویته نور آبی تا سبز رنگی را می تاباند . به طور آزاد در طبیعت یافت نمی شود از تجزیه اورانیوم ، توریم و پلوتونیم به دست می آید .

دانشمندان آمریکایی Marinsky, Glendenin این عنصر را از تبادل یونی با استفاده از کروماتوگرافی به دست آوردند. این عنصر از شکافت هسته ای اورانیم و بمباران نوترونی اتم نیودیمیم تولید شده است.
جستجوهای این عنصر در زمین بی اثر بوده و عنصر promethium در پوسته زمین به هیچ عنوان وجود ندارد. پرومتیم در طیف ستاره HR465 در منظومه اندرومیدا وجود دارد. این عنصر اخیراً در نزدیکی سطح ستارگان به صورت ایزوتوپهای نامشخصی از این عنصر و با نیمه عمر طولانی 17.7 سال پیدا شده است. 17 ایزوتوپ از این عنصر با جرم اتمی 134 تا 155 شناخته شده است. پرومتیم 147 با نیمه عمر 2.6 سال بیشترین و مفیدترین کاربرد را برای این عنصر دارد.
این عنصر ساطع کننده ضعیف اشعه بتا است ولی اشعه گاما را از خود ساتع نمی کند. اشعه ایکس را زمانی از خود ساتع می کند که عدد اتمی عنصر بالا باشد .در موقع کار با این عنصر به علت ساتع شدن اشعه های گوناگون باید دقت زیادی نمود. این عنصر از روش تبادل یونی می تواند تولید شود. حدود 10 گرم از این عنصر برای سوخت راکتورهای هسته ای به کار می رود. این عنصر دارای خصوصیات فلزی ضعیفی است و دارای دو آلوتروپی می باشد.
از عنصر پرومتیم به عنوان منبع اشعه بتا برای اندازه گیریهای ضخامت اجسام به کار می رود. این عنصر می تواند توسط فسفر جذب شود و تولید نور کند. از این نور تولید شده برای علامتها و سیگنالها استفاده می شود. همچنین ازاین عنصر می توان برای باتری های اتمی قوی در صنعت الکترونیک استفاده نمود. پرومتیم منبع قابل حمل اشعه ایکس و یک منبع گرمایی برای تولید نیرو می باشد. بیش از 30 ترکیب مختلف از این عنصر شناخته شده است که بیشتر آنها رنگی هستند.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/171.jpg
عنصر Pm در طبيعت




اثرات پرومتیم بر روی سلامتی
پرومتیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
پرومتیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. پرومتیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که پرومتیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود پرومتیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه پرومتیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی پرومتیم
پرومتیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، پرومتیم وارد محیط زیست می شود. پرومتیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی پرومتیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.


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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پرومتیم :
عدد اتمی: 61
جرم اتمی: 145
نقطه ذوب : C° 1042
نقطه جوش تقریباً 3000 C°
شعاع اتمی: Å 2/62
ظرفیت: 3
رنگ: متاليک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: لانتانيدها (راديو اکتيو)
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 540
شکل الکترونی: Xe 6s24f5
شعاع یونی: Å 0/979
الکترونگاتیوی: 13/1
حالت اکسیداسیون: 3 و 2
دانسیته: 264/7
گرمای فروپاشی: Kj/mol86/7
گرمای ویژه: J/g Ko 0/18
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 23
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pm-143 265.0 سال
Pm-144 360.0 سال
Pm-145 17.7 سال
Pm-146 5.53 سال
Pm-147 2.62 سال
Pm-148 5.37 روز
Pm-148m 41.3 روز
Pm-149 2.21 روز
Pm-151 1.18 روز

اشکال دیگر :
اکسید پرومتیم Pm2O3


منابع : محصولات شکافت هسته ای اورانیم ، توریم و پلوتونیم
کاربرد : در پیلهای فتو الکتریکی و به عنوان منبع گرمایی برای افزایش قدرت ماهواره ها به کار می رود .

[ghasem motamedi]

ساماریم ( Samarium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/172.jpg
نمايي از عنصر Sm



ساماریم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای می باشد که با سیستم رومبوئدریک متبلور می شود . در هوا مقاوم است این عنصر در سال 1879توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . معمولاٌ در کانیهای نظیر مونازیت و باستنازیت یافت می شود . با دیگر عناصر نادر همراه است .

Boisbaudran این عنصر را از طریق طیف جذبی آن با استفاده از دستگا ه اسپکترومتر از کانی سامارسکیت به دست آورد و نام آن از یک معدن در روسیه برداشته شده است.
ساماریم در بیشتر کانیهای عناصر کمیاب یافت می شود. این عنصر در کانی مونازیت حدود 2.8 درصد وجود دارد. روشهای تولید و آماده سازی این عنصر شامل تبادل یونی و تکنیکهای استخراج محلولی است که از این طریق این عنصر از عناصر کمیاب و دیگر مواد جداسازی می شود. این فلز می توان از واکنش اکسید ساماریم با لانتانیم تولید شود.
این عنصر در هوا پایدار است. سه حالت کریستاله از این عنصر وجود دارد که این سه حالت با تغییر درجه حرارت از 734 تا 922 درجه تغییر می کند. این فلز در هوا در درجه حرارت 150 درجه قابل اشتعال است. سولفید ساماریم در درجه حرارت بالا پایدار و دارای بازده حرارتی و الکتریکی بالا در دمای 1100 درجه است.
حدود 21 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. ساماریم طبیعی مخلوطی از 3 ایزوتوپ ناپایدار با نیمه عمر طولانی است.
ساماریم در صنعت سینما برای نورپردازی قوسهای کربنی کاربرد دارد. ترکیب SmCo5 برای ساخت آهنرباهای دائمی با مقاومت بالا کاربرد دارد. اکسید ساماریم در ساخت عینکهای نوری با قدرت جذب اشعه مادون قرمز استفاده می شود. اکسید این عنصر دارای خصوصیات آبزدایی و هیدروژن زدایی از اتیل الکل است. این عنصر در جذب اشعه مادون قرمز در عینکها و به عنوان جذب کننده نوترونی در راکتورهای هسته ای کاربرد دارد.
قیمت این فلز حدود 5 دلار در گرم است.
ساماریم دارای خاصیت سمی کمی است ولی در مورد استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/173.jpg
ساختار بلوري عنصر Sm



اثرات ساماریم بر روی سلامتی
ساماریم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
ساماریم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. ساماریم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که ساماریم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود ساماریم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه ساماریم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی ساماریم
ساماریم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، ساماریم وارد محیط زیست می شود. ساماریم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی ساماریم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/174.jpg
عنصر Sm در طبيعت



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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ساماریم :
عدد اتمی: 62
جرم اتمی:4/150
نقطه ذوب : C° 1074
نقطه جوش : C° 1794
شعاع اتمی : Å 2/59
ظرفیت: 3 و 2
رنگ: ُ سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 544/5
شکل الکترونی:Xe 6s24f6
شعاع یونی : Å 0/964
الکترونگاتیوی: 17/1
حالت اکسیداسیون: 3 و 2
دانسیته: 353/7
گرمای فروپاشی : Kj/mo l 8/63
گرمای تبخیر : Kj/mol 166/4
گرمای ویژه: J/g K 0/2
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 24
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sm-144 پایدار
Sm-145 340.0 روز
Sm-146 1.03E8 سال
Sm-147 1.06E11 سال
Sm-148 7.0E15 سال
Sm-149 پایدار
Sm-150 پایدار
Sm-151 90.0 سال
Sm-152 پایدار
Sm-153 1.92 روز
Sm-154 پایدار

اشکال دیگر :
دی هیدرید ساماریم SmH2 و تری هیدرید ساماریم SmH3
اکسید ساماریم Sm2O3
دی کلرید ساماریم SmCl2 و تری کلرید ساماریم SmCl3


منابع : با دیگر عناصر کمیاب زمین یافت می شود و در کانی های مونازیت و باستنازیت نیز پیدا می شود .
کاربرد : در آهنربا ، ساخت آلیاژهای کبالتی ، راکتورهای هسته ای و گوشی های هدفون مورد استفاده قرار می گیرد .

[ghasem motamedi]

اروپیم ( Europium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/175.jpg
نمايي از عنصر Eu




اروپیم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای است که با ساختار کوبیک متبلور می شود . این عنصر به سختی سرب می باشد . این عنصر در سال 1901توسط EugŠne Demar‡ay دانشمند فرانسوی کشف گردید .

اروپیم امروزه توسط مخلوط Eu2O3 با 10 درصد فلز لانتانیم و گرمایش تانتالیم در خلا تولید می شود.
این عنصر همرا ه با کانیهای کمیاب به غیر از لانتانیم یافت می شود و در هوا با درجه حرارت حدود 150 تا 180 درجه قابل اشتعال است. این عنصر دارای خاصیت رادیواکتیوی بالا است و به سرعت در هوا اکسید می شود. این عنصر شبیه کلسیم با آب واکنش می دهد. باستانزیت و مونازیت از منابع اصلی عنصر اروپیم هستند.
اروپیم توسط دستگاه اسپکترومتر شناسایی شد این عنصر درخورشید و ستاره ها وجود دارد. هفده ایزوتوپ از این عنصر شناسایی شده است. ایزوتوپهای اروپیم جذب کننده خوب نوترونی است و برای مطالعه کنترل هسته ای استفاده می شود.
اکسید اروپیم دارای کاربرد گسترده ای در فعال سازی فسفر و وانادات ایتریم است. این عنصر با روشهای تبادل یونی و فرایندهای خاص تولید می شود.
این عنصر بسیار گران است و قیمت آن حدود 7500 دلار در یک کیلوگرم است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/176.jpg
ساختار بلوري عنصر Eu



اثرات اروپیم بر روی سلامتی
اروپیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
اروپیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. اروپیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که اروپیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود اروپیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه اروپیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی اروپیم
اروپیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، اروپیم وارد محیط زیست می شود. اروپیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی اروپیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/177.jpg
عنصر Eu در طبيعت





خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اروپیم :
عدد اتمی: 63
جرم اتمی: 96/151
نقطه ذوب : C° 822
نقطه جوش : C° 1529
شعاع اتمی : Å 2/56
ظرفیت: 2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 547/1
شکل الکترونی: Xe 6s24f7
شعاع یونی : Å 0/947
الکترونگاتیوی: 2/1
حالت اکسیداسیون: 3 و 2
دانسیته: 244/5
گرمای فروپاشی : Kj/mol 9/21
گرمای تبخیر : Kj/mol 143/5
گرمای ویژه: J/g Ko 0/18
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 25
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Eu-147 24.4 روز
Eu-148 54.5 روز
Eu-149 93.1 روز
Eu-150 36.0 سال
Eu-151 پایدار
Eu-152 13.5 سال
Eu-152m 9.3 ساعت
Eu-153 پایدار
Eu-154 8.6 سال
Eu-155 7.4 سال
Eu-156 15.2 روز

اشکال دیگر :
هیدرید اروپیم EuH2
اکسید اروپیم Eu2O3
دی کلرید اروپیم EuCl2 و تری کلرید اروپیم EuCl3


منابع : در کانی های مونازیت و باستنازیت یافت می شود .
کاربرد : این عنصر به همراه اکسید ایتریم برای ایجاد رنگ قرمز در صفحه تلویزیون به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژ نیز کاربرد دارد .

[ghasem motamedi]

گادولینیم ( Gadolinium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/178.jpg
نمايي از عنصر Gd



گادولینیم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای است که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود . این عنصر خمیری و فرو مگنتیک می باشد . این عنصر در هوای خشک تقریباً مقاوم است ولی در هوای مرطوب به سرعت اکسید می شود . این فلز با آب به کندی واکنش می دهد . این عنصر در سال 1880توسط Jean de Marignac دانشمند سوئیسی کشف گردید . همراه با دیگر عناصر خاکی نادر در گادولینیت وجود دارد .
این عنصر در کانیهای مختلفی یافت می شود از جمله مهمترین کانیهای این عنصر مونازیت و باستانزیت هستند. این عنصر از تکنیکهای تبادل یونی و تقطیر حلال تولید می شود . همچنین این عنصر از واکنش فلورید بی آب با فلز کلسیم به دست می آید.
گادولینیم طبیعی ترکیبی از هفت ایزوتوپ مختلف است . به طور کلی حدود 17 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. دو تا از ایزوتوپهای این عنصر با نامهای گادولینیم 155 و 157 به وفور یافت می شود بقیه ایزوتوپهای این عنصر در طبیعت چندان فراوان یافت نمی شود. این عنصر به سرعت می سوزد .
این عنصر جز عناصر کمیاب است، فلزی درخشنده و انعطاف پذیر و دارای قابلیت مفتول شدن است. در دمای اتاق این عنصر بلوری شکل است. این عنصر به فرم آلفا متبلور شده است که به محض حرارت دیدن 1235 درجه سانتیگراد گادولینیوم از حالت آلفا به بتا تغییر شکل پیدا می کند.
این فلز در هوای خشک پایدار است اما در هوای مرطوب اکسیده می شود و به حالت تیره در می آید و به اشکال شل و بی فرم در می آید. این فلز به آهستگی با آب واکنش می دهد و و محلول رقیق اسیدی را ایجاد می کند.
این فلز دارای خصوصیت فوق رسانایی است. مقدار کمی از این عنصر حدود 1 درصد باعث مقاومت بالای عناصر آهن، کروم و آلیاژهای با درجه حرارت بالا و اکسیداسیون می شود.
اتیل سولفات گادولینیم دارای خصوصیت سروصدای بالا و دارای کارایی تقویت کننده مثل تقویت کننده امواج مایکروویو است.
قیمت این عنصر حدود 485 دلار در کیلوگرم است.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/179.jpg
ساختار بلوري عنصر Gd



اثرات گادولینیم بر روی سلامتی
گادولینیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
گادولینیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. گادولینیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که گادولینیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود گادولینیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه گادولینیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.


اثرات زیست محیطی گادولینیم
گادولینیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، گادولینیم وارد محیط زیست می شود. گادولینیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی گادولینیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/180.jpg
عنصر Gd در طبيعت



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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر گادولینیم :
عدد اتمی: 64
جرم اتمی: 96/151
نقطه ذوب: C° 1313
نقطه جوش : C°3273
شعاع اتمی :Å 2.54
ظرفیت: 3
رنگ: سفيد نقره اي
حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 593.4
شکل الکترونی: Xe6s24f75d1
شعاع یونی : Å 0.938
الکترونگاتیوی: 20/1
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته:901/7
گرمای فروپاشی : Kj/mol 10.05
گرمای تبخیر : Kj/mol 359.4
گرمای ویژه: J/g Ko 0.23
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 25
پنجمین انرژی : 9
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Gd-148 75.0 سال
Gd-150 1800000.0 سال
Gd-151 124.0 روز
Gd-152 1.1E11 سال
Gd-153 241.6 روز
Gd-154 پایدار
Gd-155 پایدار
Gd-156 پایدار
Gd-157 پایدار
Gd-158 پایدار
Gd-159 18.6 ساعت
Gd-160 پایدار
Gd-162 8.4 دقیقه

اشکال دیگر :
دی هیدرید گادولینیم GdH2 و تری هیدرید گادولینیم GdH3
اکسید گادولینیم Gd2O3
کلرید گادولینیم GdCl3


منابع : کانی های گادولینیت ، مونازیت و باستنازیت
کاربرد : در دمای اتاق به شدت خاصیت مغناطیسی دارد و در ساخت آهنربا نیز مورد استفاده قرار می گیرد .

[ghasem motamedi]

تربیم ( Terbium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/181.jpg
نمايي از عنصر Tb



تربیم عنصری فلزی از گروه عناصر نادر خاکی به رنگ خاکستری نقره ای بوده و خمیری شکل می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود و به راحتی با چاقو بریده می شود . این عنصر در سال 1843 توسط Carl Mosander دانشمند سوئدی کشف گردید . این عنصر در سریت – گادولینیت و مونازیت یافت می شود .
تربیم یکی از عناصر گروه عناصر کمیاب لانتانیدها است. این عنصر در کانی های سریت، گادولینیت و دیگر کانیهای همراه با عناصر کمیاب یافت می شود. فرم تجاری این عنصر در کانی مونازیت یافت می شود. و حدود 3 درصد از کانی زنوتایم و و یوکسنیت از این عنصر تشکیل شده و حدود1 درصد از ترکیب اکسید تربیم در کانی تربیا یافت می شود.
تربیم در سالهای اخیر از روش تبادل یونی از عناصر کمیاب دیگر جداسازی می شد. از دیگر روشهای تولید این عنصر واکنش کلرید بی آب یا فلورید بی آب با فلز کلسیم در در بوته تانتالیم است. کلسیم و تانتالیم می توانند ناخالصیها را از بین ببرند و دوباره ذوب شوند.
تربیم در هوا پایدار است. فلزی نقره ای خاکستری است و چکش خوار و دارای قابلیت مفتول پذیری است. نرم است و به راحتی با چاقو بریده می شود. دو حالت کریستاله از این عنصر شناخته شده است که در درجه حرارت 1289 به یکدیگر تبدیل می شوند. تعداد 21 ایزوتوپ با جرم اتمی 145 تا 165 گرم از این عنصر وجود دارد. اکسید این عنصر به رنگ قهوه ای یا خرمایی تیره است.
ترکیب بورات تربیم سدیم در دستگاههای نیمه هادی استفاده می شود. از اکسید این عنصر برای رنگ سبز تلویزیون استفاده می شود. همچنین این عنصرهمراه با اکسید زیرکونیم یک کریستال پایدار می سازد که برای اتصالات پیل سوختی با درجه حرارت بالا کاربرد دارد.
قیمت این عنصر با خلوص 99.9 درصد حدود 30 دلار در گرم است.
تربیم به مقدار کمی سمی می باشد بنابراین در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/182.jpg
ساختار بلوري عنصر Tb



اثرات تربیم بر روی سلامتی
تربیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
تربیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. تربیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که تربیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود تربیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه تربیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی تربیم
تربیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، تربیم وارد محیط زیست می شود. تربیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی تربیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/183.jpg
عنصر Tb در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تربیم :
عدد اتمی: 65
جرم اتمی: 9254/158
نقطه ذوب : C° 1356
نقطه جوش: C°3230
شعاع اتمی :Å 2.51
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 565.8
شکل الکترونی: Xe6s24f9
شعاع یونی : Å 0.923
الکترونگاتیوی: 2/1
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 219/8
گرمای فروپاشی: Kj/mol10.8
گرمای تبخیر: Kj/mol 330.9
گرمای ویژه: J/g Ko 0.18
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 27
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Tb-151 17.61 ساعت
Tb-155 5.3 روز
Tb-156 5.3 روز
Tb-157 110.0 سال
Tb-158 180.0 سال
Tb-159 پایدار
Tb-160 72.3 روز
Tb-161 6.91 روز
Tb-162 7.6 دقیقه

اشکال دیگر :
دی هیدرید تربیم TbH2 و تری هیدرید تربیم TbH3
دی اکسید تربیم TbO2 و هپتا اکسید تترا تربیم Tb4O7
کلرید تربیم TbCl3

منابع : با دیگر عناصر کمیاب زمین یافت می شود و در کانی های مونازیت و باستنازیت نیز پیدا می شود .
کاربرد : در آلیاژها ، پیلهای سوختی ، لیزر و تولید وسایل الکترونیکی( تلویزیون های رنگی ) استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

دیسپروزیم ( Dysprosium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/184.jpg
نمايي از عنصر Dy



دیسپروزیم عنصری فلزی از گروه لانتانیدها به رنگ سفید نقره ای می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود . در سال 1886 توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . به همراه اربیم ، هولیم و دیگر عناصر خاکی نادر در برخی کانیها وجود دارد .

در سال 1950 این عنصر با استفاده از روشهای جداسازی تبادل یونی و متالوگرافیک تولید می شود. دیسپروزیم یکی دیگر از عناصر کمیاب گروه لانتانیدها است که در کانیهای مثل زنوتایم، فرگوسونیت، گادولینیت، یوکسنیت و پلی کراس نیز وجود دارد. از منابع مهم این کانی مونازیت و باستانزیت است. دیسپروزیم از واکنش تری فلورید با کلسیم نیز حاصل می شود.
این عنصر فلزی و رنگ نقره ای درخشان است. این عنصر در هوا در دمای اتاق پایدار است. این فلز نرم است و به راحتی با چاقو بریده می شود. این عنصر زمانی که با مقدار کمی ناخالصی مخلوط شود خصوصیات فیزیکی آن تغییر زیادی می کند.
این عنصر جذب کننده نوترون گرمایی است و نقطه ذوب آن بالا است . از این عنصر برای کنترل هسته ای و برای آلیاژهای ویژه فولاد ضدزنگ استفاده می شود. از ترکیب این عنصر با وانادیم و دیگر عناصر گروه کمیاب برای ساخت مواد لیزری استفاده می شود. ترکیب کادمیم - دیسپروزیم منبع مهمی برای اشعه مادون قرمز به شمار می آید که برای مطالعه واکنشهای شیمیایی نیز کاربرد دارد.
فلز دیسپروزیم فلز قیمتی است که قیمت آن با خلوص 99 درصد در حدود 300 دلار در یک کیلوگرم است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/185.jpg
ساختار بلوري عنصر Dy



اثرات دیسپروزیم بر روی سلامتی
دیسپروزیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
دیسپروزیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. دیسپروزیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که دیسپروزیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود دیسپروزیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه دیسپروزیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی دیسپروزیم
دیسپروزیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، دیسپروزیم وارد محیط زیست می شود. دیسپروزیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی دیسپروزیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/186.jpg
عنصر Dy در طبيعت



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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر دیسپروزیم :
عدد اتمی: 66
جرم اتمی: 50.162
نقطه ذوب : C°1413
نقطه جوش: C°2567
شعاع اتمی : Å 2.49
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 573
شکل الکترونی: Xe6s24f10
شعاع یونی : Å 0.912
الکترونگاتیوی: 22/1
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 551/8
گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.06
گرمای تبخیر : Kj/mol 230
گرمای ویژه: J/g Ko 0.17
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 28
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Dy-154 3000000.0 سال
Dy-156 پایدار
Dy-157 8.1 ساعت
Dy-158 پایدار
Dy-159 144.4 روز
Dy-160 پایدار
Dy-161 پایدار
Dy-162 پایدار
Dy-163 پایدار
Dy-164 پایدار
Dy-165 2.3 ساعت
Dy-166 3.4 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید دیسپروزیم DyH2 و تری هیدرید دیسپروزیم DyH3
اکسید دیسپروزیم Dy2O3
دی کلرید دیسپروزیم DyCl2 و تری کلرید دیسپروزیم DyCl3

منابع : کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : به دلیل جذب سریع نوترون به عنوان میله کنترل در راکتورهای هسته ای به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژها نیز بکار می رود .

[ghasem motamedi]

هولمیم (Holmium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/187.jpg
نمايي از عنصر Ho



هولمیم عنصری نرم می باشد که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود . در هوای خشک و در دمای اتاق پایدار است ولی در هوای مرطوب با افزایش دما به سرعت اکسید می شود . این عنصر دارای خاصیت مغناطیسی غیر عادی است . این عنصر در سال 1878 توسط J.L. Soret دانشمند سوئیسی کشف گردید .

اکسید زرد هولمیا توسط Homberg در 1911 تهیه شد . هولمیم در کانی های گادولینیت ، مونازیت و سایر کانی های کمیاب یافت می شود . این ماده از لحاظ تجاری از مونازیت بدست می آید و به میزان حدود 0.05 درصد در کانی وجود دارد. هولمیم از طریق احیا کلرید بی آب یا فلورید فلز کلسیم تجزیه می شود .
هولمیم خالص دارای جلای فلزی تا نقره ای روشن می باشد . این ماده نسبتاً نرم است و خاصیت چکش خواری دارد . این عنصر کاربردهای اندکی دارد و مانند دیگر عناصر نادر سمیت پایینی دارد .
قیمت فلز هولمیم با خلوص 99% حدود 10 دلار بر گرم است .





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/188.jpg
ساختار بلوري عنصر Ho



اثرات هولمیم بر روی سلامتی
هولمیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
هولمیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. هولمیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که هولمیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود هولمیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه هولمیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی هولمیم
هولمیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، هولمیم وارد محیط زیست می شود. هولمیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی هولمیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/189.jpg
عنصر Ho در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هولمیم :
عدد اتمی: 67
جرم اتمی: 9304/164
نقطه ذوب: C° 1474
نقطه جوش : C° 2700
شعاع اتمی: Å 2/47
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 581/0
شکل الکترونی: Xe 6s24f11
شعاع یونی: Å 0/901
الکترونگاتیوی: 23/1
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 795/8
گرمای فروپاشی : Kj/mol 11/76
گرمای تبخیر : Kj/mol 241
گرمای ویژه: J/g Ko 0/16
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 29
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ho-163 4570.0 سال
Ho-165 پایدار
Ho-166 1.1 روز
Ho-166m 1200.0سال

اشکال دیگر :
دی هیدرید هولمیم HoH2 و تری هیدرید هولمیم HoH3
اکسید هولمیم Ho2O3
کلرید هولمیم HoCl3


منابع : کانی های گادولینیت ، مونازیت و باستنازیت
کاربرد : به دلیل جذب سریع نوترون به عنوان میله کنترل در راکتورهای هسته ای به کار می رود . همچنین در ساخت آلیاژ نیز بکار می رود .

[ghasem motamedi]

اربیم ( Erbium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/190.jpg
نمايي از عنصر Er



اربیم خالص به شکل نرم ، چکش خوار و درخشان و به رنگ نقره ای متالیک است . این فلز در هوا نسبتاً پایدار بوده و به سرعت اکسید نمی شود . از لحاظ تجاری منابعی که از آن برای استخراج Er استفاده می شود در هند ، استرالیا ، آفریقا ، چین و امریکای شمالی یافت می شود . کشف این عنصر توسط Carl Mosander در سال 1843 و نام این عنصر به علت شهری در سوئیس به اسم Ytterby می باشد . در سال 1934 ، Klemm و Bommer برای اولین بار از طریق واکنش کلرید بدون آب با بخار پتاسیم فلز اربیم خالص تهیه کردند .
مانند سایر فلزات نادر خاکی ویژگی این فلز ( اربیم ) نیز به میزان ناخالصی های موجود در آن بستگی دارد . اربیم ازترکیب 6 ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است . همچنین 9 ایزوتوپ رادیواکتیو در اربیم یافت می شود . آخرین تکنیک تولید اربیم ، استفاده از واکنش های مبادله یون است که نتیجه آن کاهش قیمت فلزات کمیاب و ترکیبات آنها در سال های اخیر است .
بیشتر اکسیدهای عناصر کمیاب دارای تیزی در نوار جذب در نواحی مرئی ، فرابنفش و نزدیک مادون قرمز است . این ویژگی همراه با ساختار الکترونی آن باعث می شود که بسیاری از نمک های فلزات نادر خاکی رنگ های زیبایی از خودنشان دهد .
اربیم کاربرد هسته ای و متالورژیکی دارد . این عنصر همراه وانادیم سختی را پایین می آورد و کارایی را افزایش می دهد .
قیمت اربیم 99% در حدود 650 دلار بر کیلوگرم می باشد .






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/191.jpg
ساختار بلوري عنصر Er



اثرات اربیم بر روی سلامتی
اربیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
اربیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. اربیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که اربیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود اربیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه اربیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی اربیم
اربیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، اربیم وارد محیط زیست می شود. اربیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی اربیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/192.jpg
عنصر Er در طبيعت



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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اربیم :
عدد اتمی: 68
جرم اتمی: 26/167
نقطه ذوب : C°1522
نقطه جوش : C°2863
شعاع اتمی : Å 2.45
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 589.3
شکل الکترونی: Xe6s24f12
شعاع یونی : Å 0.881
الکترونگاتیوی: 24/1
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 066/9
گرمای فروپاشی: Kj/mol 172
گرمای تبخیر : Kj/mol 317
گرمای ویژه: J/g Ko 0.17
دوره تناوبی:6


شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 30
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Er-162 پایدار
Er-164 پایدار
Er-166 پایدار
Er-167 پایدار
Er-168 پایدار
Er-169 9.4 روز
Er-170 پایدار
Er-171 7.5 ساعت
Er-172 2.1 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید اربیم ErH2 و تری هیدرید اربیم ErH3
اکسید اربیم Er2O3
کلرید اربیم ErCl3



منابع : کانی های کمیاب سنگین و کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : فلز اربیم مثل دیگر فلزات کمیاب دارای خاصیت ابر رسانایی است . به علت رنگ صورتی آن در رنگ آمیزی بسیاری از شیشه ها و سرامیک ها به کار می رود که این رنگ به علت شارپ بودن خطوط جذبی آن است . پودر اکسید این عنصر در فیبرهای نوری و سل هایی که در فرابنفش جذب دارند استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

تولیم ( Thulium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/193.jpg
نمايي از عنصر Tm



کشف این عنصر توسط Per Theodor Cleve و در سال 1897 در سوئد انجام گرفت و علت نامگذاری آن نام قدیم اسکاندیناوی است .توليم کمياب ترين عنصر روي زمين است. اين عنصر مانند نقره، طلا و کادميم کمياب است. فلز خالص آن شفاف بوده و داراي جلاي نقره اي ميباشد. توليم در هوا پايدار است اما نسبت به رطوبت حساس ميباشد. اين فلز خاکستري نقره اي، نرم، چکش خوار و شکننده ميباشد و با چاقو بريده ميشود. عنصر مذکور در کانيهايي مانند مونازيت وجود دارد. تولیم به میزان کم همراه با سایر عناصر خاکی نادر در بعضی کانی ها یافت می شود .
تولیم می تواند بوسیله احیا اکسید همراه با لانتانیم و یا توسط احیا کلسیم در ظرف در بسته تجزیه شود . 25 ایزوتوپ با جرم اتمی بین 152 تا 176 شناخته شده است . ایزوتوپ 169 Tm با خلوص 100% پایدار است .
به دلیل قیمت نسبتاً بالای این فلز ، کاربرد علمی زیادی از آن وجود ندارد . از 169 Tm بمباران شده در راکتورهای هسته ای و تجهیزات x-ray به عنوان منبع پرتوافکنی استفاده می شود . 171 Tm به عنوان منبع انرژی کاربرد دارد .
تولیم طبیعی می تواند در فریت مورد استفاده در تجهیزات ماکروویو بکار رود و همچنین می تواند در زدودن ناخالصی از لیزرهای فیبری بکار رود . مانند سایر لانتانیدها ، لانتانیم سمی است و باید با احتیاط حمل شود .
در 1985 اکسید تولیم به قیمت 3400 دلار بر کیلوگرم فروخته شد . فلز تولیم 50 دلار بر گرم قیمت دارد .






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/194.jpg
ساختار بلوري عنصر Tm



اثرات تولیم بر روی سلامتی
تولیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
تولیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. تولیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که تولیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود تولیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه تولیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی تولیم
تولیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، تولیم وارد محیط زیست می شود. تولیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی تولیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/195.jpg
عنصر Tm در طبيعت





خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تولیم :
عدد اتمی: 69
جرم اتمی: 9342/168
نقطه ذوب : C° 1545
نقطه جوش : C°1950
شعاع اتمی : pm 174.6
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين
نام گروه: لانتانيدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 596.7
شکل الکترونی: Xe6s24f13
شعاع یونی: Å 0.869
الکترونگاتیوی: 1/1
حالت اکسیداسیون: 2 و3
دانسیته: 321/9
گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.84
گرمای تبخیر : Kj/mol 232
گرمای ویژه: J/g Ko 0.16
دوره تناوبی:6


شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 31
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Tm-168 93.1 روز
Tm-169 پایدار
Tm-170 128.6 روز
Tm-171 1.92 سال
Tm-172 2.65 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید تولیم TmH2و تری هیدرید تولیم TmH3
اکسید تولیم Tm2O3
دی کلرید تولیم TmCl2 و تری کلرید تولیم TmCl3

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

[ghasem motamedi]

ایتربیم ( Ytterbium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/196.jpg
نمايي از عنصر Yb



کشف این عنصر توسط Jean de Marignuc و در سال 1878 در سوئیس صورت گرفت . دلیل نامگذاری این عنصر دهکده ای در سوئیس بود .ایتربیم همراه با سایر عناصر خاکی نادر در تعدادی از کانی های کمیاب یافت می شود .
از نظر تجاری این عنصر اساساً از شن مونازیت با خلوص 0.03% بدست می آید . تبادل یونی و تکنیک استخراج حلالکه در سال های اخیر رشد یافته است ، جداسازی عناصر کمیاب از دیگر عناصر را بسیار ساده کرده است.
عنصر Yb برای اولین بار در سال 1937 توسطKlemm و Bonner از طریق واکنش تری کلرید ایتربیم با پتاسیم تهیه شد . فلز آن ساخته شد در حالیکه در سال 1953 توسط Daane و Dennison و Spedding
با استفاده از خواص فیزیکی و شیمیایی قابل اندازه گیری عنصر تهیه شده بود.
ایتربیم دارای جلای نقره ای روشن است ، نرم و چکش خوار و قابل مفتول شدن می باشد. با وجودی که این عنصر پایدار است اما برای محافظت در مقابل هوا و رطوبت لازم است در ظرف در بسته نگهداری شود.
ایتربیم به سهولت توسط اسید کانی های رقیق و غلیظ حل می شود و به آرامی با آب واکنش می دهد.
ایتربیم دارای سه فرم آلوتروپیک است که درجه تغییر آن بین 130- و 7950 درجه سانتی گراد می باشد. فرم بتا فرمی با دمای اتاق ، شکل مکعبی توپر است. در حالیکه شکل گاما دمای باتری دارد و شکل مکعبی تو خالی دارد.
یک کوبیک توپر دیگر که اخیراً کشف شده است در فشار بالا و دمای اتاق پایدار است. فرم بتا معمولاً فلز هادی است اما هنگامی که فشار تا حدود 16000 اتمسفر بالا رود به نیمه هادی تبدیل می شود. چنانچه فشار تا 39000 اتمسفر افزایش یابد مقاومت الکترونی ده برابر می شود.
فلز ایتربیم در پیشروی پالایش دانه، نیرو و سایر خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ می تواند استفاده شود.
ایزوتوپ جدیدی گزارش شده که به عنوان منبع تابش جایگزین ماشین های x-ray شده که در این ماشین ها الکتریسیته قابل استفاده نیست.
فلز ایتربیم از نظر تجاری با خلوص 99% با قیمت 875 دلار بر کیلوگرم قابل دسترس است .
همچنین این فلز مقدار کمی سمی است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/197.jpg
ساختار بلوري عنصر Yb



اثرات ایتربیم بر روی سلامتی
ایتربیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
ایتربیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. ایتربیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که ایتربیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود ایتربیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه ایتربیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی ایتربیم
ایتربیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، ایتربیم وارد محیط زیست می شود. ایتربیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی ایتربیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/198.jpg
عنصر Yb در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیاییی عنصر ایتربیم :
عدد اتمی : 70
جرم اتمی : 173.04
نقطه ذوب : C° 819
نقطه جوش : C° 1196
شعاع اتمی : pm 194
ظرفیت : 3و2
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 603.4
شکل الکترونی : [Xe]6s24f14
شعاع یونی : Å 0.858
الکترونگاتیوی : 1.1
حالت اکسیداسیون : 3, 2
دانسیته : 6.570
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.66
گرمای تبخیر : Kj/mol 128.9
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0351 × 106
گرمای ویژه: J/g Ko 0.145
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Yb-168 پایدار
Yb-169 32.03 روز
Yb-170 پایدار
Yb-171 پایدار
Yb-172 پایدار
Yb-173 پایدار
Yb-174 پایدار
Yb-175 4.19 روز
Yb-176 پایدار

اشکال دیگر :
دی هیدرید ایتربیم YbH2 و پنتا هیدرید ایتربیم Yb2H5
اکسید ایتربیم Yb2O3
دی کلرید ایتربیم YbCl2 و تری کلرید ایتربیم YbCl3

موارد استفاده : مورد استفاده در آزمایشهای شیمیایی و متالورژیکی و ساخت آلیاژها
منابع : کانی های ایتریا ، مونازیت ، گادولینیت ، زنوتایم و باستنازیت

[ghasem motamedi]

لوتتیم ( Lutetium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/199.jpg
نمايي از عنصر Lu



کشف این عنصر توسط Georges Urbain و در سال 1907 در فرانسه انجام گرفت و علت نامگذاری آن بر گرفته از نام قدیم فرانسه است .در سال 1907 ، Urbain فرآیندی را کشف کرد که دو عنصر ایتربیم و لوتتیم از آن جدا سازی شد .
لوتتیم به میزان کم در نزدیکی کانی هایی که ایتربیم را در بر دارند یافت می شود و در مقیاس 0.03% در مونازیت وجود دارند که منبع تجاری محسوب می شود . فلز خالص تنها در سالهای اخیر تجزیه شده است . این فلز می تواند از احیا کلرید بی آب Lu یا فلورید Lu با فلز قلیایی خاکی تهیه شود . فلز لوتتیم نقره ای است و در هوا نسبتاً پایدار است .
نوکلوئیدهای لوتتیم که پرتو بتای خالص تابش می کنند بعد از فعالسازی نوترونی گرمایی می توانند به عنوان کاتالیزور در کراکینگ ، الکیل دار کردن ، هیدروژن دار کردن و پلیمر کردن مورد استفاده قرار گیرند . هنوز کاربرد تجاری دیگری برای لوتتیم کشف نشده است .
در حالیکه تکنیک جدید شامل واکنش تبادل یونی برای جداسازی عناصر خاکی نادر گوناگون پیشرفت کرده است ، همچنان لوتتیم گران ترین عنصر خاکی نادر می باشد که قیمت آن در حدود 75 دلار بر گرم است .
از آنجایی که لوتتیم نیز مانند سایر فلزات نادر خاکی سمی است لازم است تا دسترسی به اطلاعات بیشتر با توجه حمل شود .





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/200.jpg
ساختار بلوري عنصر Lu



اثرات لوتتیم بر روی سلامتی
لوتتیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
لوتتیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. لوتتیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که لوتتیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود لوتتیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه لوتتیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی لوتتیم
لوتتیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، لوتتیم وارد محیط زیست می شود. لوتتیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی لوتتیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/201.jpg
عنصر Lu در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر لوتتیم :
عدد اتمی : 71
جرم اتمی : 174.97
نقطه ذوب : C° 1663
نقطه جوش : C° 3402
شعاع اتمی : pm 173.4
ظرفیت : 3
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 523.5
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d1
شعاع یونی: Å 0.848
الکترونگاتیوی : 1.27
حالت اکسیداسیون : 3
دانسیته : 9.84
گرمای فروپاشی : Kj/mol 18.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 355.9
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0185×106
گرمای ویژه: J/g Ko 0.15
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 9
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Lu-172 6.7 روز
Lu-172m 3.7 دقیقه
Lu-173 1.37 سال
Lu-174 3.3 سال
Lu-174m 142.0 روز
Lu-175 پایدار
Lu-176 3.6E10 سال
Lu-177 6.68 روز
Lu-177m 160.7 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید لوتتیم LuH2 و تری هیدرید لوتتیم LuH3
اکسید لوتتیم Lu2O3
کلرید لوتتیم LuCl3

موارد استفاده : ساخت آلیاژ ها
منابع : کانی های مونازیت ، گادولینیت ، زنوتایم و باستنازیت

[ghasem motamedi]

هافنیم ( Hafnium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/202.jpg
نمايي از عنصر Hf



هافنیم عنصری فلزی به رنگ خاکستری تیره نقره ای درخشان با ساختار هگزاگونال می باشد . این عنصر 1923 توسط Dirk Coster, Georg von Hevesy دانشمند ان دانمارکی کشف گردید .اکثر کانیهای زیرکونیم 1 تا 30% هافنیم دارند .
سالها قبل از کشف این عنصر در سال 1932 هافنیم در گونه های مختلف کانی ها و کنسانتره آنها وجود داشته است . در تئوری بوهر پیش بینی می شد که عنصر همراه با زیرکونیم می باشد . نهایتاً به وسیله تجزیه اسپکتروسکوپی x-ray در نروژ بدست آمد . بیشتر کانی های زیرکونیم دربرگیرنده 1 تا 5 درصد هافنیم می باشند .
این عنصر از طریق تبلور مجدد فلورید آمونیم یا پتاسیم از زیرکونیم توسط von Hevesey و Jantzen جداسازی شد . تقریباً همه گونه های فلزهافنیم که تهیه شده از واکنش تتراکلرید با منیزیم و یا سدیم ساخته می شوند . میزان ناخالصی موجود در زیرکونیم خواص آن را تحت تأثیر خود قرار می دهد .
از تمام عناصر زیرکونیم و هافنیم از سخترین عناصر برای جداسازی هستند . اگرچه از لحاظ خواص شیمیایی تقریباً مشابهند ، ولی چگالی زیرکونیم نصف چگالی هافنیم می باشد .
هافنیم بسیار خالص از زیرکونیم با ناخالصی زیاد بدست می آید. هافنیم همراه با آهن ، تیتانیم، نیوبیم و تانتالیم و سایر فلزات آلیاژ می شود.
در دمای 700 درجه سانتی گراد هافنیم به سرعت هیدروژن جذب می کند تا ترکیب HfH1.86. را بوجود آورد. هافنیم در مقابل قلیاهای غلیظ مقاوم است اما در دماهای بالا با اکسیژن ، نیتروژن، کربن ، بور ، سولفور و سیلیسیم واکنش می دهد. اکسیژن ، نیتروژن، کربن ، بور ، سولفور و سیلیسیم واکنش می دهد.
اگرچه این عنصر برای جذب عرضی نوترون های گرمایی مناسب نیست اما ویژگی های فیزیکی خوبی دارد و در مقابل خوردگی مقاوم است . هافنیم در محیط های گازی و لامپ های گداخته بکار می رود . همچنین یک گاز زدای خوب برای دستیابی به اکسیژن و نیتروژن می باشد .
این عنصر آتشگیر است و در هوا به طور خود به خودی محترق می شود . هنگام براده برداری فلز و یا حمل اسفنج هافنیم باید توجه بسیار داشت .
قیمت این فلز در مقدار زیاد بسته به میزان خلوص و کمیت آن بین 100 تا 500 دلار بر پوند می باشد.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/203.jpg
ساختار بلوري عنصر Hf



اثرات هافنیم بر روی سلامتی
فلز هافنیم به طور طبیعی باعث ایجاد عارضه و ناراحتی نمی شود اما کلیه ترکیبات هافنیم سمی هستند اما شواهد اولیه نشان می دهد که خطر آنها محدود است. گرد و غبار این فلز خطر آتش سوزی و انفجار دارد.
سمیت فلز هافنیم به طور دقیق مشخص نشده است. هافنیم در آب، محلولهای نمکی یا ترکیبات شیمیایی بدن، نامحلول است. هافنیم از طریق تنفس، خوردن و چشم یا تماس پوستی وارد بدن می شود.
قرار گرفتن طولانی مدت در معرض هافنیم و ترکیبات آن باعث حساسیت خفیف چشم، پوست و غشای مخاطی می شود.
قرار گرفتن در معرض هافنیم هیچ علامت و نشانه ای را در انسان ایجاد نمی کند.


اثرات زیست محیطی هافنیم
اثرات هافنیم بر روی جانوران: در مورد سمیت فلز هافنیم یا گرد و غبار آن اطلاعات اندکی موجود است. مطالعاتی که بر روی جانوران انجام شده نشان می دهد که ترکیبات هافنیم باعث سوزش چشم، پوست و غشای مخاطی و نیز آسیب کبد می شوند. LD50 تتراکلرید هافنیم در موشهای صحرایی 2,362 mg/kg است و LD 50 اکسی کلرید هافنیم در موشها 112 mg/kg است.
LD50= دوز مهلک 50= دوزی از ماده که قرار گرفتن در معرض آن به هر روشی غیر از استنشاق، باعث مرگ 50% از جمعیت جانوری می شود. LD50 معمولا بر حسب میلی گرم یا گرم ماده در کیلوگرم وزن جانور نشان داده می شود (mg/kg یا g/kg).







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/204.jpg
عنصر Hf 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 هافنیم :
عدد اتمی : 72
جرم اتمی : 178.49
نقطه ذوب : C° 2227
نقطه جوش : C° 4603
شعاع اتمی : Å 2.16
ظرفیت : 4
رنگ : خاکستری تیره
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 4
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 658.5
شکل الکترونی : [Xe]4f145d26s2
شعاع یونی: Å 0.71
الکترونگاتیوی : 1.3
حالت اکسیداسیون : 4
دانسیته : 13.31
گرمای فروپاشی : Kj/mol 24.06
گرمای تبخیر : Kj/mol 575
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000032
گرمای ویژه: J/g Ko 0.14
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت پودری قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 10
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Hf-172 1.9 سال
Hf-174 2.0E15 سال
Hf-175 70.0 روز
Hf-176 پایدار
Hf-177 پایدار
Hf-178 پایدار
Hf-179 پایدار
Hf-180 پایدار
Hf-182 پایدار
Hf-182 پایدار

اشکال دیگر :
هیدرید هافنیم HfH2
اکسید هافنیم HfO2
تری کلرید هافنیم HfCl3 و تترا کلرید هافنیم HfCl4

منابع : کانی زیرکن
کاربرد : به دلیل توانایی جذب نوترون در میله های کنترل راکتور به کار میرود همچنین برای تخلیه هوا در تیوپها به کار می رود . نیترید هافنیم مقاومترین نیترید فلزی است . کاربید هافنیم مقاومترن ترکیب دوتایی شناخته شده می باشد .

[ghasem motamedi]

تانتالیم ( Tantalum ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/205.jpg
نمايي از عنصر Ta



تانتالیم عنصری فلزی بسیار سخت به رنگ خاکستری – نقره ای با ساختار کوبیک می باشد . این عنصر در سال 1802 توسط Anders Ekeberg دانشمند سوئدی کشف گردید . به طور معمول در کانیهای تانتالیت و همواره به همره نیوبیم یافت می شود . به صورت خالص رسانا می باشد .
تانتالیم در سال 1802توسط Ekeberg کشف شد . اما بسیاری از شیمیدانان تصور می کردند که نیوبیم و تانتالیم عناصر مشابهی هستند تا در سال 1844 نشان داده شد که نیوبیک و تانتالیک دو اسید کاملاً متفاوت هستند . دانشمندان به راحتی توانستند فلز ناخالص را تجزیه کنند . برای اولین بار مفتول تانتالیم نسبتاً خالص در سال 1903 تهیه شد . تانتالیم را می توان از کانی کلمبیت – تانتالیت بدست آورد .
کانی تانتالیم در استرالیا ، برزیل ، موزامبیک ، تایلند ، پرتغال ، نیجریه و کانادا یافت می شود . جداسازی تانتالیم از نیوبیم مراحل پیچیده ای دارد .
متدهای مختلفی که برای ساخت تجاری عنصر بکار می رود شامل الکترولیز فلوئوروتانتالات پتاسیم گداخته ، واکنش فلوئوروتانتالات پتاسیم با سدیم و یا واکنش کربید تانتالیم با اکسید آن می باشد . 25 ایزوتوپ برای تانتالیم شناخته شده است . تانتالیم طبیعی تنها 2 ایزوتوپ دارد .
تانتالیم خالص مفتول شدنی است و می تواند به صورت سیم کشیده ای درآید که به عنوان رشته ای برای بخار کردن فلز بکار رود. تانتالیم تقریباً به طور کامل در مقابل واکنش شیمیایی در دمای زیر 150 درجه سانتی گراد مصون نگه داشته می شود و تنها با اسید هیدروفلوئوریک ، حلال های اسیدی شامل یون فلوئورید و تری اکسید سولفور آزاد واکنش می دهد . واکنش های قلیایی به آرامی انجام می گیرند . در دماهای بالاتر تانتالیم واکنش پذیرتر است .
نقطه ذوب این عنصر تنها از تنگستن و رنیم بیشتر است . تانتالیم در ساخت گونه های مختلف آلیاژها با خواص مطلوب مانند نقطه ذوب بالا ، دوام زیاد ، قابلیت مفتول شدن و ... کاربرد دارد . تانتالیم در دماهای بالا گاز زدای خوبی است . اکسید آن پایدار است و خواص دی الکتریکی دارد .
دانشمندان ترکیب گرافیت کربید تانتالیم را تهیه کرده اند که یکی از سخت ترین مواددی است که ساخته شده
است . نقطه ذوب این ترکیب 3738 درجه سانتی گراد است . از تانتالیم برای ساخت خازن های الکترولیتی و کوره های خلاء استفاده می شود . از فلز آن برای ساخت تجهیزات شیمیایی ، راکتورهای هسته ای و هواپیما استفاده می شود . اکسید تانتالیم برای ساخت شیشه با ضریب شکست بالا برای لنز دوربین کاربرد دارد . فلز این عنصر کاربرد های فراوان دیگری دارد .
قیمت تانتالیم 99.9% در سال 1988 در حدود 50 دلار بر اونس بوده است .






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/206.jpg
ساختار بلوري عنصر Ta



اثرات تانتالیم برروی سلامتی
تنفس، خوردن و یا جذب تانتالیم از راه پوست مضر است و باعث سوزش چشم و پوست می شود. این ماده باعث تحریک غشای مخاطی و مجاری تنفسی می شود.
در مورد اثرات منفی تانتالیم بر روی کارگرانی که در محیطهای صنعتی با تانتالیم سر و کار دارند، تا کنون گزارشی دریافت نشده است. دوز بالای تانتالیم در موشهای صحرایی باعث آسیب مجاری تنفسی شده است. تانتالیم فلزی در تماس با پوست ساکن و بی حرکت است.


اثرات زیست محیطی تانتالیم
بدون داشتن مجوز فانونی اجازه انتشار این ماده در محیط زیست داده نمی شود. برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست از انتشار اکسید تانتالیم ممانعت به عمل می آید.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/207.jpg
عنصر Ta در طبيعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تانتالیم :
عدد اتمی : 73
جرم اتمی : 180.9479
نقطه ذوب: C° 3017
نقطه جوش : C° 5458
شعاع اتمی : Å 2.09
ظرفیت : 5
رنگ : خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 761
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d3
شعاع یونی : Å 0.64
الکترونگاتیوی : 1.5
حالت اکسیداسیون : 5
دانسیته : 16.650
گرمای فروپاشی: Kj/mol 31.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 743
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000135
گرمای ویژه: J/g Ko 0.14
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 11
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ta-179 1.8 سال
Ta-180 1.2E15 سال
Ta-181 پایدار
Ta-182 114.43 روز

اشکال دیگر :
هیدرید تانتالیم TaH
دی اکسید تانتالیم TaO2 و پنتا اکسید تانتالیم Ta2O5
تری کلرید تانتالیم TaCl3 و تترا کلرید تانتالیم TaCl4 و پنتا کلرید تانتالیم TaCl5


منابع : کانی تانتالیت
کاربرد : در آلیاژکاری به کار می رود . پنتا اکسید تانتالیم در خازنها ، تغلیظ ، وسایل برش و در لنزهای دوربین برای افزایش قدرت انکسار به کار می رود .

[ghasem motamedi]

تنگستن ( Tungsten ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/208.jpg
نمايي از عنصر W



تنگستن خالص عنصری سفید خاکستری است . این عنصر در سال 1783 توسط Fausto and Juan José de Elhuyar دانشمندان اسپانیایی کشف گردید . تنگستن بالاترین نقطه ذوب و پایین ترین فشار بخار را در فلزات دیگر داراست . در درجه حرارت بالای 1650°C بالاترین نیروی انبساط را دارد و در هوا اکسید می شود . پایداری زیادی در خوردگی دارد و فقط کمی در مقابل اسیدهای قوی تخریب می شود .
در سال 1783 برادران Elhuyar در wolframite اسیدی را کشف کردند که مشابه اسید تنگستن بود .
در آن سال آنها موفق به تولید عنصر از واکنش این اسید با زغال چوب شدند . تنگستن در کانی های
wolframite ، scheelite ، huebnertie و ferberite یافت می شود . همچنین این عنصر در کالیفرنیا ، کلورادو ، جنوب کره ، روسیه و پرتغال وجود دارد . چینی ها گزارش داده اند که حدود 75 درصد منابع تنگستن مربوط به آنهاست. تنگستن طبیعی 5 ایزوتوپ پایدار دارد . 21 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است . فلز آن از لحاظ تجاری از واکنش اکسید تنگستن با هیدروژن یا کربن بدست می آید .
تنگستن خالص با اره آهن بری بریده می شود . فلز ناخالص شکننده است و بسیار سخت با آن کار می شود .
ضریب انبساط گرمایی این ماده مانند شیشه بر و سیلیکات است در نتیجه برای ساخت مهرهای شیشه ای یا
فلزی مناسب است .
تنگستن و آلیاژهای آن به طور گسترده برای رشته های لامپ های الکتریکی ، لامپ های تلویزیون و نیز
برای تبخیر سطحی فلز ، اتصالات الکتریکی خودروها ، هدف های اشعه ای ، سیم پیچی و عناصر گرمایی
برای کوره های الکتریکی و بیشمار استفاده فضایی با درجه حرارت بالا بکار می رود .
فولاد ابزار ، Hastelloy و Stellite از آلیاژهای تنگستن هستند .
کربید تنگستن در کارهای فلزی ، استخراج معدن و صنعت نفت بسیار مهم است .
تنگستات منیزیم و کلسیم به طور گسترده برای لامپ های فلورسنت استفاده می شود . سایر نمک های تنگستن در صنعت چرم سازی کاربرد دارند . دی سولفید تنگستن خشک است و تا دمای 560 درجه سانتی گراد پایدار می باشد . برنز تنگستن و سایر ترکیبات آن در رنگ کاری بکار می روند .
پودر تنگستن در حدود 50 دلار بر پوند قیمت دارد .





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/209.jpg
ساختار بلوري عنصر W



اثرات تنگستن بر روی سلامتی
مشخص شده که تنگستن از عملکرد عنصر کمیاب و ضروری مولیبدن جلوگیری می کند. پودر فلز تنگستن وارد بدن جانوران شده و در آزمایشات مختلف معلوم شده که روی هم رفته فلز ساکنی نیست. در یک مطالعه معلوم شد که خوکچه های هندی در اثر وجود تنگستن دچار کم اشتهایی، قولنج، اختلال حرکت، لرزش، تنگی نفس و کاهش وزن می شوند. تجربیات طولانی مدت صنعتی نشان داده که در بین کارگرانی که با تنگستن یا ترکیبات نامحلول آن سر و کار داشتند، پنوموکونیوسز دیده نمی شود (در غلظت mg/m35 تنگستن در هوا).
عوارض تنگستن: در اثر تماس با تنگستن، پوست و چشم می سوزد. تنفس آن باعث سوزش ریه و غشای مخاطی می شود. به خاطر حساسیت چشم، آبریزش و قرمزی در چشم به وجود می آید. در اثر التهاب پوست، قرمزی و خارش به وجود می آید. هنگامی که با ترکیبات این ماده سر و کاردارید، لباسهای محافظت کننده را بپوشید.
عوارض مزمن: این ماده اثر مزمنی ندارد. تا کنون ثابت نشده که تماس طولانی مدت و یا مداوم با این ماده، بیماری را تشدید نمی کند.
کلیه ترکیبات تنگستن بسیار سمی هستند. گرد و غبار این ماده خطر احتراق و انفجار دارد.

اثرات زیست محیطی تنگستن
این ماده برای محیط زیست خطرناک نیست و سمیت آن به طور قطعی ثابت نشده است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/210.jpg
عنصر W 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 تنگستن :
عدد اتمی : 74
جرم اتمی : 183.5
نقطه ذوب: C° 3407
نقطه جوش : C° 5655
شعاع اتمی : Å 2.02
ظرفیت : 6, 5, 4, 3, 2
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 6
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 770
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d4
شعاع یونی : Å 0.62
الکترونگاتیوی: 2.36
حالت اکسیداسیون: 6, 5, 4, 3, 2
دانسیته : 19.250
گرمای فروپاشی : Kj/mol 35.4
گرمای تبخیر : Kj/mol 824
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000054
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 12
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
W-180 پایدار
W-181 121.2 روز
W-182 پایدار
W-183 پایدار
W-184 پایدار
W-185 74.8 روز
W-185m 1.6 دقیقه
W-186 پایدار
W-187 23.9 ساعت
W-188 69.4 روز

اشکال دیگر :
دی اکسید تنگستن WO2 و تری اکسید تنگستن WO3
کلرید تنگستن (Clx (x=2-6


منابع : کانی های شئلیت و ولفرامیت
کاربرد : در صنعت الکترونیک ، به عنوان رشته های روشنایی ، الکترود های موشک ، ابزار برش ، در ترکیب با کلسیم و منیزیم ترکیبات فسفر را می سازد .

[ghasem motamedi]

رنیم ( Rhenium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/211.jpg
نمايي از عنصر Re



رنيم عنصري با رنگ سفيد خاكستري است كه داراي جلاي فلزي مي باشد . این عنصر در سال 1925 توسط Walter Noddack, Ida Tacke, Otto Berg دانشمندان آلمانی کشف گردید .
این عنصر را از نهشته های پلاتین و کلمبیت به دست آوردند. همچنین این عنصر در کانی مولیبدنیت و گادولینیت یافت می شود. از استحصال 660 کیلو مولیبدن در سال 1928 حدود 1 گرم رنیم تولید شد.
این عنصر به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود بلکه به صورت ترکیب وجود دارد. میزان گسترش این عنصر در پوسته زمین حدود 0.001 ppm است. امروزه رنیم در آمریکا از واکنش مولیبدن با نهشته های سولفید مس به دست می آید. از این روش درایالتهای آریزونا، میامی و غیره استفاده می شود. میزان استخراج سالیانه این عنصر در دنیا حدود 3500 تن است. فلز رنیم از واکنش ترکیبات آمونیم با هیدروژن در دمای بالا حاصل می شود.
رنیم طبیعی مخلوطی از دو ایزوتوپ پایدار است. 26 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است.
این عنصر نقره ای سفید درخشان است که دانسیته آن از عناصر پلاتین، ایریدیم و اسمیم بیشتر است و نقطه ذوب آن از تنگستن و کربن بیشتر است. این عنصر در تجارت معمولاً به صورت پودر استفاده می شود. در فرایند تولید این عنصر قالب متراکم از چگالی 90 درصد تجاوز می کند. رنیم سخت شده عنصری بسیار مفتول پذیراست و دارای قابلیت خمیدگی، فنر، نورد شدن را دارد. برای افزایش کاربرد آلیاژ مولیبدن و تنگستن از این عنصر استفاده می شود.
این عنصر دارای کاربرد گسترده ای در طیف نگارهای جرمی و یونهای گازی دارد. آلیاژ مولیبدن رنیم دارای خاصیت فوق رسانایی است. رنیم برای اتصالات فلزی به علت مقاومت در برابر سایش و در برابر خوردگی استفاده می شود. ترموکوبل های ساخته شده با آلیاژهای تنگستن – رنیم برای اندازه گیری درجه حرارت تا 2200 سانتیگراد کاربرد دارد. سیمهای رنیمی برای ساخت لامپهای فوتوفلاش در صنعت عکاسی کاربرد دارد. کاتالیستهای رنیم دارای مقاومت بالا در برابر مسمومیت برای هیدروژن دار کردن ضعیف شیمیایی استفاده می شود.
قیمت این عنصر در سال 1928 حدود 10000 دلار در گرم بوده ولی امروزه این عنصر قیمت آن حدود 250 دلار در یک اونس می باشد.
این عنصر دارای خاصیت سمی کم است بنابراین در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/212.jpg
ساختار بلوري عنصر Re



اثرات رنیم بر روی سلامتی
عوارض رنیم: رنیم باعث سوزش چشم می شود. ممکن است باعث سوزش پوست هم شود. مایع آ« پوست و چشم را می سوزاند. خوردن: باعث سوزش مجاری گوارشی می شود. تنفس: باعث سوزش مجاری تنفسی می شود.
سمیت این ماده به طور کامل بررسی نشده است. بخار آن باعث سرگیجه و خفگی می شود.

اثرات زیست محیطی رنیم
در مورد سمیت رنیم در محیط زیست اطلاعاتی موجود نیست.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/213.jpg
عنصر Re 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 رنیم :
عدد اتمی : 75
جرم اتمی : 186.207
نقطه ذوب : C° 3186
نقطه جوش :C° 5596
شعاع اتمی : Å 1.97
ظرفیت : 6
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 7
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 760
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d5
شعاع یونی : Å 0.56
الکترونگاتیوی : 1.9
حالت اکسیداسیون : 6, 4, 2, -2
دانسیته : 21.020
گرمای فروپاشی : Kj/mol 33.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 715
مقاومت الکتریکی: Ohm m: 0.000000184
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 13
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Re-182 2.67 روز
Re-182m 12.7 ساعت
Re-183 70.0 روز
Re-184 38.0 روز
Re-184m 165.0 روز
Re-185 پایدار
Re-186 3.77 روز
Re-187 4.1E10 سال
Re-188 16.94 ساعت

اشکال دیگر :
پنتا اکسید رنیم Re2O5 و تری اکسید رنیم ReO3 و هپتا اکسید رنیم Re2O7
تترا کلرید رنیم ReCl4 ، پنتا کلرید رنیم ReCl5 ، هگزا کلرید رنیم ReCl6 و Re3Cl9


منابع : کانی های گادولینیت و مولیبدنیت
کاربرد : رنيم عنصري گران بوده اما مناسب جهت صنايع آلياژي است و در ترکیب با مولیبدن وتنگستن در تهیه اجسام نسوز به کار می رود همچنین در ترموکوپلهای حرارت بالا و سیمهای کوره ، جواهر سازی ، الکترودها ، استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

اسمیم ( Osmium ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/214.jpg
نمايي از عنصر Os



عنصر اسميم فلزي جلادار ، سفيد مايل به آبي وحتي در دماهاي بالا شكننده مي باشد. این عنصر در سال 1804توسط Smithson Tenant دانشمند انگلیسی کشف گردید . اسميم داراي بالاترين نقطه ذوب و پايين ترين فشار بخاري مي باشد . از آنجا كه اين عنصر سخت مي باشد جهت فعاليت هاي ساخت و ساز به كار نمي رود اما پودر آن در در اتمسفر هيدروژني در دماي 2000 درجه سانتي گراد خاكستر مي شود .
فلز جامد تحت تاثير دماي اتاق قرار نمي گيرند اما فلز پودر شده آن به صورت تتروكسيد اسميم در مي آيد كه داراي بويي زننده مي باشد.
این عنصر از باقیمانده پلاتین خالص محلول در حلال تیزاب سلطانی تولید می شود.
این عنصر در نزدیکی رودخانه ماسه ای در ایالت اورال در آمریکای شمالی و همچنین آمریکای جنوبی یافت می شود. همچنین این عنصر در نهشته های نیکلی در ایالتهای سادبری، اونتاریو یافت می شود. این عنصر در مقیاس کم از نهشته های پلاتین و در مقیاس یزرگ از نهشته های نیکلی برای ساخت مدلهای تجاری به وجود می آید.
این فلز درخشنده با سختی بالا است. ساخت این فلز به صورت مصنوعی خیلی سخت است اما به صورت پودری و اسفنج می توان تترا اکسید اسمیم را ساخت. که این ترکیب دارای خاصیت اکسیداسیونی قوی است. تترا اکسی اسمیم بسیار سمی است و در دمای 130 درجه به جوش می آید.
غلظت این عنصر در هوا کمتر از 107 گرم بر متر مکعب باید باشد در غیر این صورت خطرناک است و باعث آسیب جدی به بدن انسان می شود. غلظت تترا اکسید اسمیم نیز نباید از 0.0016 mg/m3 تجاوز کند.
تترا اکسید اسمیم برای یافتن اثر انگشت و پیدا بافت و لکه چربی زیر میکروسکوپ کاربرد دارد. از این فلز برای تولید آلیاژهای سخت مثل قلم خودنویس ، لولا، سوزن گرامافون و اتصالات الکتریکی استفاده می شود.
قیمت این عنصر با خلوص 99 درصد به صورت پودر که برای استفاده های تجاری کاربرد دارد حدود 100 دلار در گرم است که البته قیمت این فلز بستگی به نوع کیفیت و تولید آن دارد.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/216.jpg
عنصر Os در طبيعت



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

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





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/215.jpg
ساختار بلوري عنصر Os



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



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


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

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

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

[ghasem motamedi]

ایریدیم ( Iridium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/217.jpg
نمايي از عنصر Ir



ايريديم عنصری به رنگ سفید خاکستری است . این عنصر در سال 1804 توسط S.Tenant,.F.Fourcory, L.N.Vauquelin, H.V.Collet-Descoltilsدانشمندان انگلیسی و فرانسوی کشف گردید . از آن جهت مناسب است كه نمك آن بسيار رنگين مي باشد . ايريديم عنصري سفيد رنگ و مشابه با پلاتينيم مي باشد اما تفاوتش رنگ زرد آن مي باشد.
اين عنصر بسيار سخت و شكننده بوده بنابراين كار با آن سخت مي باشد.
ايريديم تحت تاثير اسيد و يا aqua regia قرار نمي گيرد اما توسط نمك هاي جامد مانند NaCl و يا NaCN آسيب مي پذيرد.
این عنصر از ترکیب پلاتین در تیزاب سلطانی به دست آمد. نام ایریدیم از نمک های خیلی رنگی گرفته شده است.
این فلز از خانواده پلاتین است که رنگ آن شبیه پلاتین سفید کمی مایل به زرد است. ایریدیم فلزی سخت و شکننده است و برای ماشینهای سخت و کارهای سنگین از این عنصر استفاده می شود. به علت این که این عنصر دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی است برای ساخت مترهای استاندارد پاریس استفاده می شود. که این آلیاژی از پلاتین و ایریدیم است این آلیاژ حدود 90 درصد پلاتین و 10 درصد ایریدیم دارد. ایریدیم با اسیدهای مثل تیزاب سلطانی و سود سوز آور و NaCN واکنش نمی دهد. وزن مخصوص ایریدیم مثل وزن مخصوص اسمیم است.
ایریدیم به صورت ترکیب در طبیعت یافت نمی شود و معمولاً به صورت آزاد همراه با پلاتین و دیگر فلزات از گروه نهشته های آبرفتی یافت میشود.
از این عنصر برای ساخت تجهیرات و لوازم آزمایشگاهی مثل بوته و اسباب و لوازمات درجه حرارت بالا کاربرد دارد. همچنین از این عنصر برای اتصالات الکتریکی استفاده می شود.
قیمت این عنصر حدود 500 دلار در اونس است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/218.jpg
ساختار بلوري عنصر Ir



اثرات ایریدیم بر روی سلامتی
بسیار احتراق پذیر است. عوارض: چشم: باعث سوزش پوست می شود. پوست: لمس آن خطر اندکی دارد. خوردن: باعث سوزش مجاری گوارشی می شود. اما خطر کمی دارد. تنفس: تماس با آن خطر اندکی دارد.

اثرات زیست محیطی ایریدیم
نباید اجازه داد که این محصول به آب زیرزمینی، توده آب یا شبکه فاضلاب برسد.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/219.jpg
عنصر Ir در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ایریدیم :
عدد اتمی : 77
جرم اتمی : 192.217
نقطه ذوب : C° 2443
نقطه جوش : C° 4428
شعاع اتمی : Å 1.87
ظرفیت : 4
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 9
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 880
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d7
شعاع یونی: Å 0.625
الکترونگاتیوی : 2.20
حالت اکسیداسیون : 2,3,4,6
دانسیته : 22.4
گرمای فروپاشی : Kj/mol 26.1
گرمای تبخیر : Kj/mol 604
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000507
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 15
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ir-188 1.7 روز
Ir-189 13.2 روز
Ir-190 11.8 روز
Ir-190m 1.2 ساعت
Ir-190m2 3.2 ساعت
Ir-191 پایدار
Ir-192 73.8 روز
Ir-193 پایدار
Ir-193m 10.5 روز
Ir-194 19.3 ساعت
Ir-194m 170.0 روز

اشکال دیگر :
اکسید ایریدیم IrO2
کلرید ایریدیم IrCl3

موارد استفاده : وسایل آزمایشگاهی
منابع : سنگریزه های ته نشین شده با پلاتین و نیکل

[ghasem motamedi]

پلاتین( Platinum ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/220.jpg
نمايي از عنصر Pt



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






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/221.jpg
ساختار بلوري عنصر Pt



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

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






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/222.jpg
عنصر Pt در طبيعت



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

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

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


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

[ghasem motamedi]

طلا ( Gold ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/223.jpg
نمايي از عنصر Au



طلا يك عنصر فلزي با ساختار کوبیک بوده كه از اول طلايي رنگ بوده ولي هنگام بريده شدن سياه و يا بنفش مي شود. طلا شكننده ترين عنصر مي باشد. همچنين بسيار سست بوده و به منظور استحكام بيشتر به صورت آلياژ در مي آيد. اين عنصر هدايت كننده خوب دما و الكتريسته مي باشد .
طلا معمولاً در رگه های پوسته زمین همراه با کانی های مس و یا به صورت آزاد وجود دارد .
معمول ترين تركيبات طلا عبارتند از (AuCl3) و (HAuCl4) . مخلوطي از يك قسمت نيتريك و سه قسمت اسيد هيدروكلريك aqua regia نام دارد كه طلا را در خود حل مي كند.65% طلاي جهان از آفريقا به دست مي آيد .
این عنصر از گذشته های بسیار دور شناخته شده بود طلا در طبیعت به صورت آزاد یافت می شود . این عنصر به طور گسترده در طبیعت پخش شده است و در بیشتر مواقع همراه با کوارتز و پیریت یافت می شود.
طلا به صورت رگه ای و نهشته های آبرفتی و به صورت جدا از سنگها و دیگر کانیها در معدن کاری استفاده می شود. حدود دو سوم تولیدت دنیا در کشور آفریقای جنوبی و حدود دو سوم از کل تولیدات آمریکا در ایالات داکوتای جنوبی و نوادا تولید می شود. این عنصر از معادن طلا توسط فرایندهای سیانوراسیون ،آمالگاماسیون و ذوب استحصال می شود. این عنصر همچنین توسط الکترولیز نیز استحصال می شود. میزان طلا در آب دریا حدود 0.1 تا 2 میلی گرم در تن است که این رقم بستگی به نوع طلا نیز دارد. هنوز روشی برای اینکه طلا را از آب دریا استخراج کنند وجود ندارد.
بدون شک طلا یکی از زیباترین عنصر در طبیعت در بین عناصر دیگر است. این عنصر دارای جلای فلزی است و وقتی به صورت توده ای باشد دارای رنگ زرد می باشد. اما وقتی به صورت رگه نازک باشد به رنگهای سیاه، سرخ و ارغوانی نیز دیده می شود.
از این عنصر برای ضرب سکه و سیستمهای پولی استاندارد در بیشتر کشورها استفاده می شود. از این عنصر برای زیور آلات ، صنایع دندانسازی و آبکاری فلزات نیز استفاده می شود. از این عنصر به عنوان پوشش برای ماهواره ها و به عنوان بازتابنده خوب اشعه مادون قرمز استفاده می شود.
طلا جز عناصر گرانبها است که مقیاس اندازه گیری آن اونس است. وقتی این عنصر به صورت آلیاژ درمی آید با مقیاس وزنی قیرات اندازه گیری می شود.
بیشترین ترکیبات عمومی طلا شامل اسید کلرید طلا و اسید کلروائوروئیک است که در صنعت عکسبرداری ازآن استفاده می شود. طلا دارای 18 ایزوتوپ است. طلای 198 با نیمه عمر 2.7 روز برای درمان سرطان و بیماری های گوناگون کاربرد دارد.
طلایی که در بازار استفاده می شود بای تجارت خلوص برابربا 99.999 درصد است. چگالی نسبی طلا بستگی به درجه حرارت آن دارد.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/224.jpg
ساختار بلوري عنصر Au




اثرات طلا بر روی سلامتی
تنفس: اگر استنشاق آن طولانی مدت باشد، باعث سوزش می شود.
خوردن: هیچ اثر منفی تا کنون گزارش نشده است.
پوست: ممکن است باعث سوزش و یا واکنشهای آلرژیک شود.
چشم: ممکن است باعث سوزش شود.

اثرات زیست محیطی طلا
سمیت طلا ارزیابی نشده است. اما تجزیه زیستی طلا در حالت هوازی بسیار ضعیف است و اثرات زیست محیطی آن هنوز ثابت نشده است. از آنجایی که طلا نامحلول است، تجمع زیستی اندکی دارد.




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر طلا :
عدد اتمی : 79
جرم اتمی : 196.96655
نقطه ذوب: C° 1064.18
نقطه جوش: C° 2856
شعاع اتمی : Å 1.79
ظرفیت : 1
رنگ : طلایی
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 11
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 890.1
شکل الکترونی : 4f14 5d10 6s1[Xe ]
شعاع یونی : Å 0.85
الکترونگاتیوی: 2.54
حالت اکسیداسیون: 3, 1
دانسیته : 19.300
گرمای فروپاشی : Kj/mol 12.55
گرمای تبخیر : Kj/mol 334.4
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0000000221
گرمای ویژه: J/g Ko 0.128
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Au-194 1.6 روز
Au-195 186.1 روز
Au-195m 30.5 ثانیه
Au-196 6.2 روز
Au-197 پایدار
Au-198 2.7 روز
Au-199 3.14 روز

اشکال دیگر :
اکسید طلا Au2O3
کلرید طلا AuCl و تری کلرید طلا AuCl3


منابع : پوسته زمین ، سنگ معدن مس و طلا
کاربرد : به دلیل نرم بودن و چکش خواری زیاد در صنعت الکترونیک ، جواهر سازی ، دندانسازی ، تاج سر و ساخت سکه به کار می رود .

[ghasem motamedi]

جیوه ( Mercury ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/226.jpg
نمايي از عنصر Hg



جیوه عنصری فلزی به رنگ نقره ای با ساختار رومبوئدرال که در دمای معمولی مایع است . جیوه به صورت آزاد در طبیعت نادر یافت می شود و به صورت عمده در سنگ معدن سینابر در اسپانیا و ایتالیا یافت می شود . جیوه رسانایی ناچیزی از حرارت در مقایسه با فلزات دیگر دارد اما رسانای متوسطی از الکتریسیته دارد .

این عنصر در گذشته در کشورهای چین و هند شناخته شده بود و در1500 سال قبل از میلاد در اهرام مصر نیز وجود داشته است. این عنصر به حالت آزد در طبیعت پیدا می شود. مهمترین کانی این عنصر سینابر است. حدود 50 درصد از تولیدات این عنصردر دنیا در کشورهای ایتالیا و اسپانیا تولید می شود. این فلز از گرما دادن به سینابر در هوا توسط متراکم کردن بخار تولید می شود.
این عنصر فلزی سنگین، به رنگ سفید نقره ای است. رسانایی ضعیف گرما است. نمکهای مهم جیوه عبارتند از کلرید جیوه، فولمینات جیوه ، که کاربرد گسترده ای به عنوان چاشنی در مواد منفجره دارد . از دیگر نمکهای جیوه می توان سولفید جیوه را نام برد.
جیوه دارای خاصیت سمی است و به آسانی توسط دستگاه تنفسی جذب می شود. و به معدن و روده آسیب می رساند. وجود این عنصر در هوا خطرناک به نظر می رسد.
جیوه موجود در هوا اگر از یک حدی تجاوز کند خطرناک به نظر می رسد. با افزایش درجه حرارت وجود جیوه در هوا خطرناکتر به نظر می رسد. بنابراین در موقع استفاده با آن مخصوصاً با دست باید دقت لازم را به عمل آورد. متیل جیوه یک نوع آلاینده خطرناک است که به طور گسترده در آب و بخار یافت می شود.
از جیوه به طور گسترده در آزمایشگاه ها برای ساخت فشار سنج ها و پمپهای تخلیه فشار و دیگر تجهیزات استفاده می شود. از جیوه بخار برای ساخت لامپها و تابلوهای تبلیغاتی و غیره استفاده می شود. و همینطور برای ساخت سوئیچهای جیوه ای و دیگر دستگاههای الکترونی استفاده می شود. از دیگر کاربردهای این عنصر برای ساخت آفت کش ها و پیلهای جیوه ای و دندانسازی و عامل ضد رسوب در رنگها و باتریها است و همچنین به عنوان کاتالیزوراستفاده می شود.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/227.jpg
ساختار بلوري عنصر Hg




اثرات جیوه بر روی سلامتی
جیوه ترکیبی است که به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد. این ماده به شکل فلزی و به صورت نمکهای جیوه یا به صورت ترکیبات آلی جیوه یافت می شود.
جیوه فلزی در بسیاری از لوازم خانگی مانند فشارسنج، دماسنج، و لامپ فلورسنت به کار می رود. جیوه در این لوازم در فضایی محصور شده و باعث ایجاد عارضه ای نمی شود. اما وقتی دماسنج بشکند، مقدار زیادی از جیوه از راه تنفس و طی مدتی کوتاه ضمن تبخیر وارد بدن می شود. این جیوه باعث اثرات مضری مانند آسیب اعصاب، مغز و کلیه، سوزش ریه، سوزش چشم، تحریک پوست، اسهال و استفراغ می شود.
جیوه به طور طبیعی در غذا وجود ندارد اما از طریق جانداران کوچکتری که انسان آنها را می خورد، نظیر ماهیها، وارد زنجیره غذایی می شود. معمولا غلظت جیوه موجود در ماهی ها بیشتر از غلظت جیوه موجود در آبی که در آن زندگی می کنند، بیشتر است. محصولات لبنی گاوها هم ممکن است دارای غلظت بالایی جیوه باشد. معمولا جیوه در مواد گیاهی وجود ندارد اما وقتی در کشاورزی اسپری های حاوی جیوه مورد استفاده قرار گیرد، این جیوه از طریق گیاهان وارد بدن انسان می شود.
جیوه بر روی انسان اثراتی دارد که می توان آنها رابه صورت زیر خلاصه کرد:
-اختلال سیستم عصبی
-اختلال در عملکرد مغز
-آسیب DNA و آسیب کروموزوم
-واکنشهای آلرژیک شامل خارش پوست، خستگی و سردرد
-اثرات منفی بر روی باروری مانند آسیب اسپرم، اثرگذاری منفی بر روی زایمان و سقط جنین
اختلال در عملکرد مغز باعث کاهش قدرت یادگیری می شود، تغییر شخصیت، رعشه، تغییر قدرت دید، کری، ناهماهنگی ماهیچه ها و از دست دادن حافظه می شود. آسیب کروموزوم باعث مونگولیسم می شود.


اثرات زیست محیطی جیوه
جیوه فلزی است که به طور طبیعی در محیط وجود دارد. جیوه در اثر شکسته شدن طبیعی کانیهای موجود در سنگ و خاک و از طریق باد و آب وارد محیط زیست می شود. انتشار جیوه حاصل از منابع طبیعی سالها است که رخ می دهد. هنوز هم غلظت جیوه موجود در اثر فعالیتهای بشری، در محیط در حال افزایش است. قسمت عمده جیوه حاصل از فعالیتهای بشری به واسطه احتراق سوختهای طبیعی، فعالیتهای معدنی، احتراق و ذوب زباله های جامد وارد هوا می شود. بعضی از فعالیتهای بشری مانند کودهای کشاورزی و شیرابه های صنعتی باعث می شوند که جیوه به طور مستقیم وارد خاک یا آب شود. کل جیوه ای که در محیط زیست پراکنده می شود در نهایت در خاک یا آبهای سطحی تجمع می یابد.
جیوه موجود در خاک، در قارچها تجمع می یابد. آبهای سطحی اسیدی مقدار قابل توجهی جیوه دارند. وقتی pH آب بین 5 و 7 باشد، غلظت جیوه موجود در آب به علت حرکت و جابه جایی جیوه در زمین بالا می رود. وقتی جیوه به آبهای سطحی یا میکروارگانیسمهای خاک برسد، به متیل جیوه تبدیل می شود که جانداران به سرعت این ماده را جذب می کنند و این ماده باعث آسیب سیستم عصبی می شود. ماهی ها هر روز مقدار زیادی از متیل جیوه را از آبهای سحی جذب می کنند. در نتیجه متیل جیوه در بدن آنها تجمع می یابد و با توجه به این که ماهی ها بخشی از زنجیره غذایی هستند، وارد زنجیره غذایی می شود.
اثراتی که جیوه بر روی جانوران دارد عبارتند از آسیب کلیه، اختلال عملکرد معده، آسیب روده، ناباروری و تغییر DNA.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/228.jpg
عنصر Hg در طبيعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر جیوه :
عدد اتمی : 80
جرم اتمی : 200.59
نقطه ذوب : C° -38.83
نقطه جوش : C° 356.73
شعاع اتمی : 1.76 Å
ظرفیت : 2+ و 1+
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : مایع
نام گروه : 12
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1007.1
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d10
شعاع یونی : Å 1.02
الکترونگاتیوی : 2.00
حالت اکسیداسیون : 2
دانسیته : 1.3579
گرمای فروپاشی : Kj/mol 295
گرمای تبخیر : Kj/mol 59.229
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.000000961
گرمای ویژه: J/g Ko 0.139
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت مایع غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Hg-194 520.0 سال
Hg-196 پایدار
Hg-197 2.7 روز
Hg-197m 23.8 ساعت
Hg-198 پایدار
Hg-199 پایدار
Hg-200 پایدار
Hg-201 پایدار
Hg-202 پایدار
Hg-203 46.6 روز
Hg-204 پایدار
Hg-206 8.2 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید جیوه HgO
دی کلرید جیوه HgCl2 و دی کلرید دی جیوه Hg2Cl2


منابع : سولفید جیوه
کاربرد : جیوه در دماسنج ، هواسنج ، و لامپهای فلورسنت و باتریها به کار می رود . جیوه به آسانی با بسیاری از فلزات از قبیل طلا ، نقره و قلع آلیاژ می شود . این آلیاژها آمالگام نامیده می شود به آسانی با طلا آمیخته می شود و در بازیافت طلا در سنگ معدن های آن مصرف می شود .

[ghasem motamedi]

تالیم ( Thallium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/229.jpg
نمايي از عنصر Tl



تالیم فلزی نرم و چکش خوار به رنگ نقره ای- خاکستری براق است که با ساختار هگزاگونال متبلور می شود. این عنصر در سال 1861 توسط William Crookes دانشمند انگلیسی کشف شد . تالیم بطور وسیع در طبیعت توزیع شده ولی تنها سنگهای معدنی غنی از این عنصر کروکسیت و لوراندیت است. این فلز در پیریت های مس ، سرب و سنگهای معدنی روی نیز یافت می شود .
نام این عنصر به علت خطوط طیفی سبز زیبایی که در شناسایی از خود نشان می داده به این نام نهاده شده است. این فلز در سال 1862 توسط دو دانشمند Crookes , Lamy در زمان مشابه تهیه شد.
تالیم در کانیهای crooksite, lorandite, hutchinsonite وجود دارد. همچنین این عنصر در کانی پیریت نیز وجود دارد. این عنصر از ذوب نهشته های سرب و روی نیز حاصل می شود. نودولهای منگنز در کف اقیانوسها نیز حاوی این عنصر می باشد.
این عنصر در معرض هوا تازه است با جلای فلزی براق اما به زودی به رنگهای خاکستری مایل به آبی ظاهر می شود. این عنصر از نظر ظاهر شبیه سرب است. این عنصر به علت نرمی بالا به راحتی با چاقو بریده می شود. 25 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است جرم اتمی این عناصر بین 184 تا 210 است. تالیم طبیعی ترکیبی از 2 ایزوتوپ است. آلیاژ تالیم – جیوه به فرمهای یوتکتیک دارای 8.5 درصد تالیم است که در 60- یخ می زند و نقطه انجماد آن زیر 20 درجه سانتیگراد است.
قیمت این عنصر با خلوص 99 درصد 40 دلار در پوند است.
این عنصر و ترکیبات آن سمی هستند بنابراین در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد. تماس این فلز با پوست بسیار خطرناک است و وقتی ذوب می شود باید آزمایشگاه دارای تهویه مناسب باشد. پرتودهی تالیم نباید از 0.1 mg/m3 تجاوز کند. تالیم در مردان مشکوک به سرطان می باشد.
سولفات تالیم استفاده گسترده ای در ساخت حشره کشها دارد. این عنصر بی بو و بی مزه است و علائم خطر ندارد. رسانایی الکتریکی سولفید تالیم با پرتودهی اشعه مادون قرمز تغییر می کند. از ترکیبات این عنصر برای ساخت فتوسلها استفاده می شود. از برمید و یدید تالیم به عنوان کاتالیزور در مواد نوری مادون قرمز استفاده می شود.
تالیم به همراه سولفور و سلنیم و آرسنیک برای تولید شیشه های با ذوب پایین حدود 125 تا 150 درجه سانتیگراد کاربرد دارد. این شیشه ها در دمای اتاق شبیه شبیه شیشه های معمولی هستند با دوامند و در آب نامحلولند. اکسید تالیم برای تولید شیشه های با ضریب انکسار بالا و برای ساخت فوتوسلها کاربرد دارد.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/231.jpg
عنصر Tl در طبيعت




اثرات تالیم بر روی سلامتی
تالیم به صورت طبیعی و به مقدارکم در محیط زیست وجود دارد. اما انسان فقط در مرگ موش و صنعت الکتروتکنیک و شیمی از آن استفاده می کند. این مصارف باعث می شوند که انسان در معرض تالیم قرار گیرد. بدن انسان، از راه پوست ،اندامهای تنفسی و مجاری گوارشی تالیم را جذب می کند.
سم تالیم عمدتا از طریق خوردن مرگ موش وارد بدن می شود که حاوی مقدار زیادی سولفات تالیم است. در نتیجه فرد دچار شکم درد شده و سیستم عصبی صدمه می بیند. در بعضی موارد آسیب به حدی شدید است که باعث مرگ می شود. اگر فرد نجات یابد، سم تالیم باعث اختلال سیستم عصبی مانند لرزش، فلج و تغییر رفتا رمی شود که این اثرات باقی می مانند. سم تالیم در جنین باعث ناهنجاریهای مادرزای می شود.
به علت تجمع تالیم در بدن انسان، اثرات مزمنی مانند خستگی، سردرد، افسردگی، بی اشتهایی، پادرد، ریزش مو و اختلال بینایی پیش می آید. اثرات دیگری که در اثر سم تالیم ایجاد می شود شامل دردهای عصبی و مفصلی می باشند. این عوارض در اثر جذب تالیم از راه غذا حاصل می شوند.

اثرات زیست محیطی تالیم
تالیم تا حدودی در آب حل می شود و در نتیجه اگر خاک حاوی مقدار زیادی تالیم باشد، این تالیم از طریق آب زیرزمینی در محیط پخش می شود. ممکن است تالیم پس از این که جذب گل و لای شد، در محیط منتشر شود. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد تالیم در خاک متحرک است.
تالیم برای موشها بسیار سمی است و به همین دلیل به عنوان مرگ موش مورداستفاده قرار می گیرد. به علاوه تالیم بر روی گیاهان هم اثراتی منفی دارد و باعث تغییر رنگ برگ گیاهان و کاهش رشد آنها می شود. پستاندارانی مانند خرگوشها هم مانند انسان نسبت به اثرات سمی تالیم حساس هستند.



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تالیم :
عدد اتمی : 81
جرم اتمی : 204.37
نقطه ذوب : C° 304
نقطه جوش : C° 1473
شعاع اتمی : Å 2.08
ظرفیت : 3 ,+1+
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 13
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 589.1
شکل الکترونی :Xe6s24f145d106p1
شعاع یونی : Å 1.5
الکترونگاتیوی: 2.04
حالت اکسیداسیون : 3 ,+1+
دانسیته : 11.85
گرمای فروپاشی: Kj/mol 4.27
گرمای تبخیر: Kj/mol 162.1
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.00000015
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Tl-200 1.08 روز
Tl-201 3.03 روز
Tl-202 12.23 روز
Tl-203 پایدار
Tl-204 3.78 سال
Tl-205 پایدار
Tl-206 4.2 دقیقه
Tl-207 4.77 دقیقه
Tl-208 3.05 دقیقه
Tl-209 2.2 دقیقه
Tl-210 1.3 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید تالیم Tl2O و تری اکسید تالیم Tl2O3
کلرید تالیم TlCl و تری کلرید تالیم TlCl3


منابع : کانی کروکسیت
کاربرد : ترکیبات تالیم درمرگ موش و مورچه به کار می رود . همچنین در آشکار سازی پرتوهای مادون قرمز و بررسی ماهیچه های قلب به کار می رود .

[ghasem motamedi]

پولونيم ( Polonium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/238.jpg
نمايي از عنصر Po



پولونیم عنصری به رنگ نقره ای و دارای ایزوتوپی ( همسانی ) بیشتری از دیگر عناصر دارد و رادیو اکتیو استو با ساختار منوکلینیک متبلور می شود . این عنصر در سال 1898توسط Pierre and Marie Curie دانشمند فرانسوی کشف گردید . این عنصر به آسانی در اسیدهای رقیق حل می شود اما به مقدار ناچیزی در آلکالیها حل می شود . این عنصر در پیچبلند ( اورانیت ) وجود دارد و همچنین از تجزیه رادیم به کار می رود .

پولونیم همچنین با نام رادیوم F نیز وجود دارد. این عنصر اولین بار توسط Mme کشف شده است. کوری در سال 1898 وقتی در جستجوی رادیواکتیوی عناصر دیگر بود به وجود این عنصر پی برد. این عنصر توسط الکتروسکوپ شناسایی می شود.
پولونیم یکی از عناصر خیلی کمیاب در طبیعت است. معدنهای اورانیم حدود 100 میکروگرم در تن از این عنصر را دارند. فراوانی این عنصر در طبیعت حدود 0.2 درصد رادیم است. در سال 1934 دانشمندان پولونیم را از بمباران ایزوتوپ بیسموت طبیعی 209Bi با نوترونها ی 210Bi به دست آوردند. مقدار میلی گرم پولونیم امروزه از این روش به دست می آید. امروزه پولونیم برای مصارف تجاری از آزمایشگاه بین المللی Oak Ridge به دست می آید.
پولونیم 210 دارای نقطه ذوب پایین فلزی نسبتاً فرار است این فلز 50 درصد به صورت بخار وجود دارد که در درجه حرارت 55 درجه به حالت بخار در می آید. این عنصر ساتع کننده اشعه آلفا است که نیمه عمر آن 138.39 روزاست.
انرژی حاصل از تخریب این ماده به قدری زیاد است (140W/g) که کپسول حاوی نیم گرم از این عنصر به دمای 500 درجه سلسیوس می رسد. در این کپسول همچنین میزان 0.012 Gy/h اشعه گاما وجود دارد.
پولونیم با عنصر برلیم به صورت آلیاژ برای تولید منابع نوترونی کاربرد دارد. از این عنصر برای استفاده تجهیزات کارخانه های پارچه بافی استفاده می شود. از این عنصر برای بروساژ کردن گرد و خاک از روی فیلم های عکاسی نیز کاربرد دارد.
25 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است که رنج جرم اتمی آن از 194 تا 218 گرم است. پولونیوم 210 به راحتی در دسترس است . ایزوتوپهای پولونیم با جرم اتمی 209 و 208 می تواند توسط بمبارنهای دوترونی، پروتونی و یا آلفا از سرب با بیسموت در سیکلوترون تولید شود. اما هزینه این روش گران است.
پولونیم فلزی از ترکیب هیدروکسید پولونیم و دیگر ترکیبات پولونیم با آمونیاک مایع آبدار یا بی آب حاصل می شود. دو آلوتروپی قابل تغییر یافته از این عنصر نیز وجود دارد.
پولونیم 210 بسیار خطرناک است و باید در موقع استفاده از ان بسیار دقت نمود. این عنصر بسیار برای بافت های بدن به علت جذب اشعه آلفا ضرر دارد.
ماکزیمم حد مجاز برای استفاده از این عنصر فقط 0.03 میکروکوریس است. میزان حد مجاز برای غلظت پولونیم محلول در هوا حدود 2 x 10-11 microcuries/cm3. است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/239.jpg
ساختار بلوري عنصر Po




اثرات پولونیم بر روی سلامتی
پولونیم درتعدادی از آزمایشگاههای هسته ای مورد بررسی قرار گرفته است و به خاطر رادیواکتیویتی بالا و تابش اشعه آلفا، باید روشهای ویژه ای را استفاده کرده و توجهات ویژه ای داشت.
پولونیم 210- تنها بخش دود سیگار است که تنفس آن در جانوران آزمایشگاهی باعث ایجاد سرطان می شود.
نرخ رشد سرطان ریه در بین مردان ازتعداد اندکی در سال 1930 (100000/4 در سال) تا 1 در سال 1980 (100000/72) بالا رفته است علیرغم این که میزان استعمال سیگار 20% کاهش یافته است. اما در همین دوره، میزان پولونیم 210- در شرکت دخانیات آمریکا سه برابر شده است.
وقتی رادون تجزیه می شود، عنصر دختر که از نظر الکتریکی باردار است، به ذرات گرد و غبار متصل می چسبد و به کرکهای اطراف برگهای توتون می چسبد. در نتیجه روی برگها، رسوبی از پولونیم و سرب رادیواکتیو تشکیل می شود. سپس در اثر گرمای شدید سیگار، فلز رادیواکتیو بخار می شود. *****های سیگار، سرطان زاهای شیمیایی را به دام می اندازند که در برابر بخارهای رادیواکتیو بی فایده هستند.
در ریه های یک سیگاری که مدت زیادی است سیگار می کشد، آستری رادیواکتیو با غلظت بسیار بالای رادون ایجاد می شود. این درات تابش می کنند. استعمال دو بسته سیگار در یک روز حدود 1300 میلی گرم ذرات آلفا در سال تابش می کند. در مقایسه در آمریکایی ها، دوز تابش سالانه ناشی از تنفس رادون 200 میلی گرم است. اما دوز تابش در سطح عمل رادون 4 pCi/L است که معادل استعمال 10 سیگار در روز است.
به علاوه، پولونیم 210- محلول است و غلظت بالایی از آن، که بیشتر از حد معمولی رادون است، در بدن چرخش کرده و وارد تمام بافتها و سلولها می شود. حقیقت این است که رادون در خون و ادرار سیگاریها یافت می شود. گردش پولونیم 210- باعث آسیب و تغییرات ژنتیکی می شود و به علاوه در اثر بیماریهایی مانند سرطان کبد و مثانه، زخم معده، سرطان خون، سیروز کبد وبیماریهای قلبی و عروقی، مرگ زودرس رخ می دهد.
اورت کوپ، عنوان کرده که رادیواکتیویتی، باعث ایجاد حداقل 90% از سرطانهای ریوی مربوط به سیگارمی باشد. 30% مرگهای ناشی از سرطان در اثر استعمال سیگار رخ می دهند.

اثرات زیست محیطی پولونیم
نیروهای زیست محیطی و بیو شیمیایی، که باعث تجمع مواد سمی در سلولهای زنده می شوند، شناخته نشده اند. اگرچه پولونیم به طور طبیعی وجود دارد، اما میزان آن با ورود به آب، غذا، سلولهای زنده و بافتها بیشتر شده است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/240.jpg
عنصر Po در طبيعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پولونیم :
عدد اتمی : 84
جرم اتمی : 209
نقطه ذوب : C° 254
نقطه جوش : C° 962
شعاع اتمی : Å 1.53
ظرفیت : 4,2
رنگ : نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 16
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 812.1
شکل الکترونی : Xe6s24f145d106p4
شعاع یونی : Å 2.3
الکترونگاتیوی: 0/2
حالت اکسیداسیون: 4,2
دانسیته : 9.196
گرمای فروپاشی : Kj/mol 60.1
گرمای تبخیر : Kj/mol 60.3
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000043
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 6
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Po-206 8.8 روز
Po-207 5.8 ساعت
Po-208 2.89 سال
Po-209 102.0 سال
Po-210 138.38 روز
Po-211 0.51 ثانیه
Po-212 0.29 میکروثانیه
Po-213 4.0 میکروثانیه
Po-214 163.7 میکروثانیه
Po-215 1.78 میلی ثانیه
Po-216 0.14 ثانیه
Po-218 3.1 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید پولونیم PoO و دی اکسید پولونیم PoO2
دی کلرید پولونیم PoCl2 و تترا کلرید پولونیم PoCl4

منابع : اورانیت و تخریب اورانیم و بدست بشر نیز ساخته شده است .
کاربرد : پولونیم در تنباکو و آلوده کننده ها و سنگ معدن اورانیم یافت می شود . به عنوان پاک کننده فیلم و عامل حرکتی به کار می رود .

[ghasem motamedi]

استاتین ( Astatine ) :




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/241.jpg
نمايي از عنصر At



استاتین عنصری رادیو اکتیو از گروه هالوژنها می باشد که در طولانی ترین عمر ایزوتوپیAt) 210) نیمه عمر آن8.3 ساعت است . در حدود 20 ایزوتوپ شناخته شده دارد . استاتین در سال 1940 توسط Daler .corsun ,k.R.makenzie &Emiliosegre شیمیستهای آمریکائی کشف گردید . استاتین ممکن است در تیروئید مانند یُد اندوخته شود. استاتین رادیو اکتیو است وبه صورت ذاتی در طبیعت وجود ندارد .در راکتورهای هسته ای آن استفاده نمی شود .بمباران ایزوتوپ بیسموت (209 83Bi)با ذره آلفا (4 2He)حاصل زندگی کوتاه استاتین و نوترونها است.هدف از پرتو افکنی سرد بیسموت ، جلوگیری ازبخار و ناپدید شدن استاتین است.
209 83Bi + 4 2He→211 85At +21 on
ایزوتوپ At 211 نیمه عمر 7ساعت دارد ، بنابراین لازم است که با سرعت با آن کار شود .
این عنصر در طبیعت همراه با ایزوتوپهای اورانیوم و توریم وجود دارد. میزان کل استاتین موجود در پوسته زمین کمتر از یک اونس است. استاتین 217 با اورانیوم 233 و 239Np در تعادل است و از اجتماع توریم و اورانیوم با نوترونهای طبیعی حاصل می شود.
استاتین توسط بمباران بیسموت با ذرات آلفا حاصل می شود. این عنصر همچنین می تواند از تقطیر هوا توسط گرما نیز به دست آید.
خاصیت فلزی استاتین بیشتر از ید است. آزمایشگاه بین المللی Brookhaven به تازگی روش جدیدی را برای شناسایی و اندازه گیری مواد رادیواکتیو از جمله استاتین با استفاده از پرتوهای مولکولی ارائه کرده است.




http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/242.jpg
عنصر At در طبيعت



اثرات استاتین بر روی سلامتی
مقدار استاتین در پوسته زمین کمتر از 30 گرم است و تنها چند میکروگرم از آن به طور مصنوعی تولید می شود. استاتین اثر منفی بر روی سلامتی انسان ندارد.
استاتین در آزمایشگاههای هسته ای بررسی شده است و به خاطر رادیواکتیو بودن این عنصر روشهای خاصی مورد استفاده قرار می گیرد و باید بسیار مراقب بود.
استاتین نوعی هالوژن است و احتمالا مانند ید در غده تیرویید تجمع می یابد. از نظر شیمیایی، سمیت استاتین مانند ید است.


اثرات زیست محیطی استاتین
استاتین در بیوسفر زیاد نیست و بنابراین خطری برای محیط زیست محسوب نمی شود.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر استاتین :
عدد اتمی : 85
جرم اتمی : 210
نقطه ذوب : C° 302
نقطه جوش : C° 337
شعاع اتمی : Å 1.43
ظرفیت : 7
رنگ : متالیک
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 17
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 926
شکل الکترونی : Xe4f144d105s25p5
الکترونگاتیوی: 2.2
حالت اکسیداسیون: ±1,3,5,7
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 7
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
At-206 29.4 دقیقه
At-208 1.6 ساعت
At-211 7.2 ساعت
At-215 0.1 میلی ثانیه
At-217 32.0 میلی ثانیه
At-218 1.6 ثانیه
At-219 50.0 ثانیه

اشکال دیگر :
هیدرید استاتین Hat

موارد استفاده : هنوز شناخته نشده است .
منابع : مصنوعی ( ساخت دست بشر )

[ghasem motamedi]

رادون ( Radon ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/243.jpg
نمايي از عنصر Rn



رادون عنصری گازی بی رنگ و رادیو اکتیویته است که از فرو پاشی رادیم به دست می آید . رادون یکی از سنگینترین گازهاست و برای سلامتی مضر است . پایدارترین ایزوتوپ آن Rn-222 است که نیمه عمر 3.8 روز دارد و در پرتو درمانی استفاده می شود . هنگامی که زیر نقطه انجماد سرد می شود رنگ فسفری درخشانی دارد که در درجه حرارت پایین تر به زرد تبدیل می شود و در دمای هوا به قرمز و نارنجی تبدیل می شود . این عنصر در سال 1900 توسط Friedrich Ernst کشف گردید .

در سال 1908 Ramsay , Gray این عنصر را توسط تعیین چگالی از گازهای سنگین جداسازی کردند. این عنصر ذاتاً بی اثر است و در جدول تناوبی در گروه گازهای نجیب وجود دارد. از سال 1923 نام این عنصر رادون نهاده شد.
حدود 20 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. رادون 220 ناشی از توریوم طبیعی دارای نیمه عمر 55.6 ثانیه است و اشعه آلفا از خود ساتع می کند. رادون 219 از اکتینیوم گرفته شده است. این ایزوتوپ دارای نیم عمر 3.96 ثانیه است و از خود اشعه آلفا ساتع می کند. رادون در آب چشمه ها وجود دارد مثل چشمه آبی داغ Arkansas .
میانگین میزان رادون در هوا 1 x 1021 قسمت است. رادون در دمای معمولی گاز بی رنگی است وقتی که دما به زیر صفر می رسد رادون به رنگ فسفری مایل به زرد درخشان در می آید که با پایین آمدن دما رنگ آن قرمز مایل به پرتقالی می شود.
رادون هنوز برای مصارف بیمارستانی مثل سوزن بخیه مورد استفاده قرار می گیرد
قیمت این عنصر حدود 4 دلار در m است.
در موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل آورد. باید در آزمایشگاه هنگام استفاده تهویه لازم داشته باشد تا به بدن آسیبی نرسد. توسط پرتوهای رادون آسیب زیادی به ششها می رسد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/244.jpg
عنصر Rn در طبيعت



اثرات رادون بر روی سلامتی
رادون در محیط زیست به صورت گازی وجود دارد. در نتیجه از راه تنفس وارد بدن انسان می شود. به طور کلی میزان رادون موجود در دیگر بخشهای زیست کره، پایین است اما در محیطهای بسته میزان رادون موجود درهوا اندکی بالاتر است. در خانه، مدرسه و ساختمانها، میزان رادون بیشتر است زیرا رادون از طریق شکافهای موجود وارد خانه می شود.
بعضی از چاههای عمیقی که از آنها آب آشامیدنی استحصال می شود هم حاوی رادون می باشند. در نتیجه رادون از طریق آب آشامیدنی وارد بدن بعضی از افراد می شود.
میزان رادون موجود در آب زیرزمینی هم بالاست اما معمولا رادون به سرعت در هوا منتشر می شود و از طریق آب زیرزمینی وارد آبهای سطحی می شود.
تنفس غلظت بالای رادون باعث بیماریهای ریوی می شود. وقتی تماس با رادون طولانی مدت باشد، احتمال بروز سرطان ریه افزایش می یابد. رادون سالها بعد از تماس باعث ابتلا به سرطان می شود.
رادون می تواند رادیواکتیو باشد اما تابش گامای آن اندک است. در نتیجه اثرات مضر ناشی از تابش رادون بدون تماس با ترکیبات رادون رخ نمی دهند.
هنوز مشخص نشده که آیا رادون می تواند باعث ایجاد عوارض در دیگر اندامهای اطراف شش شود یا نه. اثرات و عوارض ناشی از وجود رادون در غذا و آب آشامیدنی ناشناخته هستند.

اثرات زیست محیطی رادون
رادون یکی از ترکیبات رادیواکتیو است که به ندرت در محیط به صورت طبیعی وجود دارد. اکثر ترکیبات رادون موجود در محیط زیست ناشی از فعالیتهای بشری هستند. رادون از راه خاک، معادن اورانیوم و فسفات و احتراق ذغال وارد محیط می شود.
بخشی از رادون موجود در خاک به سطح می رسد و از راه تبخیر وارد هوا می شود. در هوا ،ترکیبات رادون به ذرات گرد و غبار و دیگر ذرات می چسبند. رادون می تواند در خاک به سمت بخشهای پایینی حرکت کند و وارد آب زیرزمینی می شود. اما قسمت عمده رادون در خاک باقی می ماند.
طول عمر رادون رادیواکتیو حدود 4 روز است. این بدان معناست که از مقدار مشخصی رادون، نیمی از آن ظرف چهار روز به ترکیبات دیگری که معمولا زیان کمتری دارند تبدیل می شود.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رادون :
عدد اتمی : 86
جرم اتمی : 222
نقطه ذوب : C° -71
نقطه جوش : C° -61.7
شعاع اتمی : Å 1.20
ظرفیت : کامل
حالت استاندارد : گاز
نام گروه : 18
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1037
شکل الکترونی : Xe4f14 5d10 6s2 6p66
دانسیته : 9.96×10-3
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.89
گرمای تبخیر : Kj/mol 16.4
گرمای ویژه: J/g Ko 94
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 8
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rn-211 14.6 ساعت
Rn-212 24.0 دقیقه
Rn-217 0.6 میلی ثانیه
Rn-218 35.0 میلی ثانیه
Rn-219 3.96 ثانیه
Rn-220 55.61 ثانیه
Rn-222 3.82 روز
موارد استفاده : پیش بینی زمین لرزه و تهدیدهای ناشی از سرطان
منابع : تخریب رادیم و بدست بشر نیز ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

فرانسيم ( Francium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/245.jpg
نمايي از عنصر Fr



فرانسیم عنصری است بسیار کمیاب که پایدارترین ایزوتوپ آن با نیمه عمر 22 دقیقه به مقدار بسیار محدود در سنگهای معدنی اورانیم یافت می شود.با ساختار کوبیک متبلور می شود . این عنصر در سال 1939 توسط Marguerite Perey کشف شد. بیش از 30 ایزوتوپ دیگر از فرانسیم شناخته شده است.
فرانسیم سنگینترین عنصر گروه فلزات قلیایی است که در نتیجه فروپاشی اکتینیم توسط اشعه آلفا به دست می آید. این عنصر می تواند به صورت مصنوعی از بمباران توریم توسط پروتونها تولید شود. فرانسیم به صورت طبیعی در کانیهای اورانیم وجود دارد. فرانسیم درصد کمی در پوسته زمین دارد. سی و سه ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است.
ماندگارترین ایزوتوپ فرانسیم 223Fr است. این ایزوتوپ به صورت طبیعی نیز وجود دارد. ایزوتوپهای فرانسیم بسیار ناپایدارند و شناسایی خصوصیات شیمیایی این عنصر و ایزوتوپهای آن با استفاده از روشهای رادیو شیمیایی امکان پذیر است. از طریق کمیت وزنی نمی توان این عنصر را آماده سازی کرد و یا از عناصر دیگر جداسازی نمود. خصوصیات شیمیایی فرانسیم شبیه سزیم است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/246.jpg
ساختار بلوري عنصر Fr



اثرات فرانسیم بر روی سلامتی
با توجه به این که فرانسیم ناپایدار است، هر مقداری از آن هم که تشکیل شود به سرعت تجزیه شده و به عناصر دیگرتبدیل می شود بنابراین مطالعه اثرات آن بر روی انسان ضروری نیست.

اثرات زیست محیطی فرانسیم
به خاطرطول عمر بی نهایت کوتاه فرانسیم، بررسی اثرات آن بر روی محیط زیست ضروری نیست.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/247.jpg
عنصر Fr در طبيعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر فرانسیم :
عدد اتمی : 87
جرم اتمی : 223
نقطه ذوب: C° 27
نقطه جوش : C° 677
ظرفیت : 1+
رنگ : متالیک
حالت استاندارد : مایع
نام گروه : 1
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol ~375
شکل الکترونی : Rn7s1
شعاع یونی : Å 1.8
الکترونگاتیوی: 0.7
حالت اکسیداسیون: 1
گرمای فروپاشی : Kj/mol 9.39
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Fr-212 20.0 دقیقه
Fr-221 4.8 دقیقه
Fr-222 14.3 دقیقه
Fr-223 21.8 دقیقه

موارد استفاده : هنوز شناخته نشده است .
منابع : تخریب اکتینیم و بدست بشر نیز ساخته شده است

[ghasem motamedi]

راديم ( Radium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/248.jpg
نمايي از عنصر Ra



رادیم فلزی رادیو اکتیو به رنگ سفید درخشان است . از مهمترین خواص رادیم و ترکیبات آن خا صیت رادیو اکتیویته آنهاست. رادیم یک فلز کمیاب است که ترکیبات آن در سنگهای اورانیم یافت میشود. مقداری رادیم نیز از کارنوتیت و پیچبلندر بدست می آید. استخراج این عنصرمستلزم هزینه بالاست. رادیم در سال 1898 توسط Piere Courie وMarie Couri کشف شد. رادیم فلزی در سال 1910 توسط Marie CouriوAndre Debierne به شیوه الکترولیز جدا شد.

کوری و Debierne این عنصر را از الکترولیز محلول خالص کلرید رادیم با جیوه کاتدی به دست آوردند. با استفاده از از روش تقطیر اتمسفر از هیدروژن از این ترکیب فلز خالص رادیم به دست آمد.
رادیم طبیعی در نوعی سنگ معدن اورانیم به نام pitchblende در منطقه Bohemia یافت می شود. ماسه های کارنوتیتی کلرادو دارای مقداری رادیم نیز هستند اما منابع غنی تر این عنصر در زئیر و کانادا یافت می شود. رادیم در همه کانیهای اورانیم وجود دارد و استخراج آن از فرایند اورانیم باطله تولید می شود. بزرگترین نهشته های اورانیم در ایالتهای اونتاریو، نیومکزیک، یوتا، استرالیا و در نقاط دیگر یافت می شود.
رادیم برای مصارف تجاری به صورت ترکیب با برومید و کلرید رادیم یافت می شود. این عنصر در صورت تازگی به رنگ سفید براق است ولی در صورت قرار گرفتن در معرض هوا به علت آرایش نیتریدی آن تیره می شود. این عنصر در آب و مقداری از باریم بنفش رنگ تجزیه می شود . باریم جز عناصر گروه قلیایی خاکی است. دارای رنگدانه قرمز است. رادیم عنصری رادیواکتیواست و از خود اشعه های آلفا، بتا و گاما را ساتع می کند. یک گرم از رادیوم 226 توانایی میزان تجزیه3.7 x 1010 را در هر ثانیه دارد. بیست و پنج ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است.
یک گرم رادیم حدود 0.0001 ml گاز رادون را در هر روز از خود ساتع میکند. رادیم برای تولید شبرنگها، منابع نوترونی و در پزشکی برای درمان بیماران کاربرد دارد. سرب آخرین محصول تجزیه رادیم است .
استنشاق رادیم و یا پاشیدن این عنصر به روی بدن می تواند باعث سرطان و یا اختلال در اندامهای بدن شود. ماکزیمم پرتودهی این عنصر در بدن برای رادیم 226 نباید از 7400 Becquerel تجاوز کند.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/249.jpg
ساختار بلوري عنصر Ra



اثرات رادیم بر روی سلامتی
رادیم به طور طبیعی به مقداربسیار کم در محیط زیست وجود دارد. به همین علت ما همیشه در معرض رادیم و تابشهایی که به محیط ساطع می کند هستیم.
میزان رادیم موجود در محیط زیست در نتیجه فعالیتهای بشری افزایش یافته است. انسان با سوزاندن ذغال و سوختهای دیگر، رادیم را در محیط زیست انتشار داده و میزان آن را افزایش داده است. اگر آب آشامیدنی از چاههای عمیقی استخراج شود که در نزدیکی محل دفع زباله های رادیواکتیو قرار دارند، میزان رادیم آن بالا خواهد بود.
در حال حاضر در مورد مقدار رادیم موجود در هوا و خاک اطلاعاتی موجود نیست.
تاکنون شاهدی از این که تماس با رادیم طبیعی برای سلامتی انسان مضر است، یافت نشده است. بالا بودن میزان رادیم عوارضی مانند شکستگی دندانها، کم خونی و آب مروارید می شود. اگر تماس با رادیم طولانی مدت باشد، باعث سرطان و در نهایت منجر به مرگ می شود. ممکن است ایجاد و توسعه این عوارض سالها طول بکشد. این عوارض به علت تابش اشعه گاما از رادیم به وجود می آیند که می تواند در هوا مسافتی طولانی را بپیماید. بنابراین تنها تماس با رادیم نیست که باعث ایجاد بیماری می شود.

اثرات زیست محیطی رادیم
رادیم در اثر تجزیه رادیواکتیو اورانیم و توریم ایجاد می شود. رادیم در سنگها و خاکها به میزان کمی وجود دارد و به این مواد متصل می شود. به علاوه در هوا هم وجود دارد. در بعضی جاها غلظت رادیم موجود در آب بالاست.
در نزدیکی معادن اورانیوم غلظت اورانیوم موجود درآب، به خاطر استخراج اورانیوم بالاست. گیاهان رادیم را از خاک جذب می کنند. در بدن جانورانی که این گیاهان را می خورند، رادیم تجمع می یابد.
در نهایت رادیم در بدن ماهی ها و دیگر جانوران آبزی هم تجمع می یابد و وارد زنجیره غذایی می شود.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/250.jpg
عنصر Ra 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 رادیم :
عدد اتمی : 88
جرم اتمی : 226.0254
نقطه ذوب : C° 700
نقطه جوش : C° 1700
ظرفیت : 2
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد دیا مغناطیس
نام گروه : 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 509.3
شکل الکترونی : Rn7s2
شعاع یونی : Å 1.43
الکترونگاتیوی: 0.9
حالت اکسیداسیون: 2
دانسیته : 5.5
گرمای فروپاشی : Kj/mol 8.5
گرمای تبخیر : Kj/mol 113
مقاومت الکتریکی : Ohm m 100
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
دوره تناوبی : 7


شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ra-222 38.0 ثانیه
Ra-223 11.43 روز
Ra-224 3.66 روز
Ra-225 14.9 روز
Ra-226 1600.0 سال
Ra-228 5.76 سال

اشکال دیگر :
کلرید رادیم RaCl2

منابع : سنگ معدن اورانیم و اورانیت
کاربرد : به دلیل ساطع شدن اشعه گاما در شناسایی سرطان به کار می رود .

[ghasem motamedi]

اکتینیم ( Actinium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/251.jpg
نمايي از عنصر Ac



اکتینیم فلزی رادیو اکتیو به رنگ سفید نقره ای است که با ساختار کوبیک متبلور می شود . این عنصر در سال 1899 توسط André Debierne دانشمند فرانسوی کشف گردید . اکتینیم بسیار کمیاب است و معمولاً در کانسار اورانیم وجود دارد . از واکنش رادیم با نوترون در راکتور بدست می آید . این عنصر به صورت طبیعی در نهشته ها و کانیهای اورانیم وجود دارد.
اکتینیم 227 از تخریب اورانیم 235 توسط اشعه بتا با نیمه عمر 21.6 روز تولید می شود. همچنین این عنصر می تواند از تخریب توریم 227 با نیمه عمر 18.5 روز و رادیم 223 با نیمه عمر 11.4 روز و تعدادی دیگر از ایزوتوپهای عناصر با نیمه عمر کوتاه مثل رادون، بیسموت، پولونیم و سرب تولید شود. ایزوتوپ پایدار این عنصر از منابع قوی اشعه آلفا حاصل می شود. فلز اکتینیم توسط واکنش فلورید اکتینیم با گاز لیتیم با درجه حرارت 1100 تا 1300 درجه سانتیگراد به دست می آید. رفتارهای شیمیایی اکتینیم شبیه عناصر کمیاب مخصوصاً لانتانیم است. اکتینیم خالص با مواد حاصل از تجزیه بعد از 185 روز به تعادل می رسد و نیمه عمر آن 21.6 سال است. فعالیت آن 150 برابر رادیم است و از نظر تولید نوترونی اهمیت دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/252.jpg
ساختار بلوري عنصر Ac




اثرات اکتینیم بر روی سلامتی
اکتینیم 227 بی نهایت رادیواکتیو است و به علت پرتوافکنی، در بدن انسان باعث بروز عوارضی می شود. اکتینیم 227 به اندازه پلوتونیم خطرناک است. خوردن حتی مقدار بسیار اندکی از اکتینیم 227 باعث خطرات و عوارضی جدی بر روی سلامتی می شود.
توسعه فن آوری هسته ای باعث انتشار مواد رادیواکتیو به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب شده است و میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد ساکن موجود در جهان افزایش یافته است. تابشهای رادیواکتیو وارد بدن جانوران شده و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث آسیب جانوران و انسانها می شود.
بزرگترین تهدید مواد رادیواکتیو برای حیات و جانداران، تغییر ماده ژنتیکی گونه های زنده است. آسیبهای ژنتیکی ناشی از تابش های رادیواکتیو بر روی طول عمر و زاد و ولد اثر منفی می گذارد.
حتی دوز پایین اکتینیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. اکتینیم باعث سرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شود. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از اکتینیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی است.

اثرات زیست محیطی اکتینیم
اکتینیم 227 بی نهایت رادیواکتیو است. مواد رادیواکتیو به بانک ژنتیکی انسان و کلیه موجودات آسیب می رساند و باعث سرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شود. آسیبهای ژنتیکی ناشی از تابش های رادیواکتیو بر روی طول عمر و زاد و ولد اثر منفی می گذارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/253.jpg
عنصر Ac 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 اکتینیم :
عدد اتمی : 89
جرم اتمی : 227
نقطه ذوب: C° 1050
نقطه جوشC° 3250
شعاع اتمی : Å 1.119
ظرفیت : 3
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 3
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 664.6
شکل الکترونی : Rn7s2
شعاع یونی : Å 1.119
الکترونگاتیوی: 1.1
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته : 10.07
گرمای فروپاشی : Kj/mol 62
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
دوره تناوبی : 7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ac-225 10.0 روز
Ac-226 1.2 روز
Ac-227 21.8 سال
Ac-228 6.16 ساعت

اشکال دیگر :
هیدرید اکتینیم AcH2
اکسید اکتینیم Ac2O3
کلرید اکتینیم AcCl3

منابع : بشدت کمیاب و بدست بشر نیز ساخته شده است .
کاربرد : به عنوان منبعی برای تولید نوترون و نیروی ترمو الکتریک به کار می رود .

[ghasem motamedi]

توريم ( Thorium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/254.jpg
نمايي از عنصر Th



کشف این عنصر توسط Jons Jacob Berzeliuls و در سال 1828 در سوئد انجام گرفته است و نام گذاری آن برگرفته از اسم خدای طوفان آن منطقه می باشد .

این عنصر در سال 1828 توسط Berzeliusکشف شد. بیشتر گرمای داخلی زمین به علت توریم و اورانیم موجود در هسته زمین است. این گرما به علت وزن اتمی و ظرفیت این عناصر است. این عنصر دومین عضو از گروه اکتینیدها است.
توریم در کانیهای توریت و توریانیت وجود دارد. نهشته های بزرگ کانیهای توریم در ايالتهای شمال خاور اتازونى گزارش شده است. فراروانی توریم حدود سه برابر اورانیم است و تقریباً برابر با فراوانی سرب و مولیبدن است. توریم برای مصارف تجاری از کانی مونایت که حدود 3 تا 9 درصد اکسید توریم دارد تولید می شود.
این فلز یکی از منابع قدرتمند هسته ای است. انرژی تولید شده از توریم برای تولید سوختهای فسیلی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی دیگر از موارد استفاده بزرگ توریم در سوختهای هسته ای است. همچنین از سیکل توریم برای مبدل سیستم راکتورها مورد استفاده قرار می گیرد. راکتورهای HTGR بسیار موثر برای مصارف تجاری برای کاربردهای متفاوت می باشد.
چندین روش برای تولید و آماده سازی این عنصر وجود دارد. این عنصرمی تواند از واکنش اکسید توریم با کلسیم توسط الکترولیز کلرید توریم بی آب در مخلوط کلرید پتاسیم و سدیم تولید شود. همچنین این عنصر از واکنش کلسیم با تتراکلرید توریم و ترکیب بی آب کلرید روی حاصل شود . سومین روش تولید این عنصر واکنش تتراکلرید توریم با فلزات آلکالی حاصل می شود. توریم جز گروه 5 از جدول تناوبی است.
این فلز در صورت خلوص به رنگ سفید نقره ای است. این عنصر در هوا پایدار است و درخشندگی خود را حفظ می کند.
توریم خالص نرم و مفتول پذیر و در سرما نورد و کشیده می شود. توریم دو شکلی است کوبیک و باتغییر درجه حرارت به صورت کوبیک توپر در می آید. نقطه ذوب اکسید توریم 3300 درجه سانتیگراد استکه بالاترین نقطه ذوب در بین همه اکسیدها است. توریم با آب به اهستگی واکنش می دهد. توریم پودری شکل بسیار آتش گیر است و در موقع استفاده از آن باید بسیار دقت کرد. وقتی در هوا باشد برافروخته می شود. تراشه های توریم بسیار درخشان و سفید براق هستند.
توریم یکی از آلیاژهای مهم منیزیم است و این آلیاژ دارای استحکام بالا و مقاومت در برابر خزش در درجه حرارتهای بالا است.
توریم دارای انرژی خروج پایین و نشر الکترونی بالا است که در سیمهای تنگستنی و تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. اکسید توریم برای کنترل تنگستن در لامپهای الکترونی مورد استفاده قرار می گیرد. از این عنصر برای تجهیزات آزمایشگاهی درجه حرارت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. شیشه های اکسید توریم دارای خصوصیت ضریب شکست نور بالا و تجزیه نور پایین می باشد. از این شیشه ها برای لنزهای کیفیت بالا برای دوربینها و تجهیزات علمی استفاده می شود. از اکسید توریم به عنوان کاتالیست در تبدیل آمونیاک با اسیدنیتریک در فرایند کراکینگ نفت و تولید اسیدسولفوریک استفاده می شود.
این عنصر دارای 25 ایزوتوپ است که رنج وزن اتمی آن از 212 تا 236 گرم است. همه ایزوتوپهای این عنصر ناپایدارند. توریم 232 به صورت طبیعی وجود دارد و نیمه عمر آن 1.4 x 1010 سال است. این عنصر اشعه آلفا ازخود ساتع می کند. توریم 232 دارای خصوصیات رادیواکتیو است و در صنایع عکاسی مورد استفاده قرار می گیرد.
قیمت این فلز با خلوص 99.9 درصد حدود 150 دلار در اونس است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/255.jpg
ساختار بلوري عنصر Th




اثرات توریم بر روی سلامتی
توریم تقریبا در همه جای از زمین وجود دارد از این رو انسان همیشه از طریق هوا، غذا و آب، در معرض مقدار اندکی توریم قرار دارد.
همه انسانها از طریق غذا یا آب آشامیدنی مقداری توریم جذب می کنند و مقدار توریم موجود درهوا به قدری کم است که می توان جذب آن از راه هوا را در نظر نگرفت.
در نزدیکی محل دفع زباله، مقدار زیای توریم وجود دارد. افرادی که در نزدیکی این محل ها زندگی می کنند نسبت به افراد عادی، در تماس با توریم بیشتری هستند زیرا از گرد و غباری که توسط باد آورده شده تنفس می کنند و در نتیجه مقدار توریم در غذایی که در نزدیکی این محل رشد می کند، زیاد می شود.
افرادی که در معدن، صنایع یا آزمایشگاههای توریم کارمی کنند، بیشتر از حالت عادی در تماس با توریم هستند.
مقدار توریم موجود در محیط زیست، به علت انتشار توریم از طریق دستگاههای فرآوری افزایش یافته است.
تنفس توریم در محیط کاری، طی سالیان متمادی، احتمال بروز بیماریهای ریوی و سرطان ریه و لوزالامعده را افزایش می دهد. توریم می تواند ماده ژنتکی را تغییر دهد. افرادی که در تماس با توریم و به ویژه اشعه X هستند، بیماریهای کبدی را افزایش می دهند.
توریم رادیواکتیو است و در استخوانها ذخیره می شود. به همین علت تماس طولانی با آن باعث سرطان استخوان می شود. تنفس مقدار زیادی از توریم کشنده است. وقتی میزان تنفس زیاد باشد، انسان در اثر سم فلز می میرد.

اثرات زیست محیطی توریم
پایداری زیست محیطی: توریم به آرامی با آب، اکسیژن و ترکیبات دیگر واکنش داده و انواع ترکیبات تنگستن را به وجود می آورد.
اثرات ماده روی گیاهان و جانوران: به علت اندازه و شکل کوچک توریم، هیچ اثر منفی بر روی محیط زیست ندارد. اما انتشار مقدار زیادی از آن برای گیاهان و جانوران مضر است.
اثرات شیمیایی روی جانداران آبزی: به علت اندازه و شکل کوچک توریم، این ماده بر روی جاندارن آبزی اثر منفی ندارد. اما انتشار مقدار زیادی از آن در آب، برای گیاهان و جانوران آبزی مضر است. دفع زباله های آن باید مطابق قوانین دولتی، ایالتی و محلی باشد.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/256.jpg
عنصر Th در طبيعت



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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر توریم :
عدد اتمی : 90
جرم اتمی : 232.0381
نقطه ذوب : C° 1750
نقطه جوش : C° 4788
شعاع اتمی : pm 179
ظرفیت : 4
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : آکتنیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 670.4
شکل الکترونی :Rn6d27s2
شعاع یونی : pm 94
الکترونگاتیوی : 1.3
حالت اکسیداسیون : 4
دانسیته : 11.72
گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.11
گرمای تبخیر : Kj/mol 513.7
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0653×106
گرمای ویژه: J/g Ko 0.113
دوره تناوبی : 7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 10
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Th-226 30.6 دقیقه
Th-227 18.72 روز
Th-228 1.91 سال
Th-229 7340.0 سال
Th-230 75400.0 سال
Th-231 1.06 روز
Th-232 1.4E10 سال
Th-233 22.3 دقیقه
Th-234 24.1 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید توریم ThH2 ، Th4H15
اکسید توریم ThO2
تترا کلرید توریم ThCl4

موارد استفاده : آلیاژهای قوی ، پیل های فتوالکتریک فرابنفش و پوسته گازی
منابع : کانی های مونازیت و توریت

[ghasem motamedi]

پروتاکتینیم ( Protactinium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/257.jpg
نمايي از عنصر Pa


این عنصر توسط دانشمندان Fredrich Soddy / John Cranston / Otto Hahn / Lise Meitner و در سال 1917 مشترکاً در انگلیس و فرانسه صورت گرفت .

اولین ایزوتوپ از عنصر شماره 91 به عنوان 234Pa کشف شد. که دارای پایداری کوتاه و به صورت طبیعی از تخریب سری اورانیوم 238U حاصل می شود. این عنصر اولین بار توسط Fajans و Gohring در سال 1913 کشف شد. ایزوتوپ 231Paاین عنصر با مدت زمان پایداری طولانی تر در سال 1918 توسط Hahn , Meitner شناخته شد. در سال 1934 حدود 0.1 گرم عنصر خالص از اکسید این عنصر Pa2O5 با دو روش جداسازی شد.
پروتاکتینیم عنصری براق با جلای فلزی درخشان است که درخشنگدی خود را نیز در هوا حفظ می کند. این عنصر در سنگ معدن اورانیت پیچبلانت به میزان یک قسمت از 10 میلیون قسمت از 231Pa وجود دارد. سنگ معدن این عنصر در کشور زئیر حدود 3 ppm وجود دارد. این عنصر دارای 20 ایزوتوپ است. نیمه عمر 231Pa این عنصر حدود 32700 سال است. ترکیبات پروتاکتينيم رنگی هستند. این عنصر در زیر 1.4 درجه کلوین فوق رسانا است.
این عنصر بسیار خطرناک است و در موقع استفاده از آن باید بسیار دقت کرد. پروتاکتینیوم یکی از عناصر کمیاب است و به صورت طبیعی وجود دارد. قیمت این عنصر با ایزوتوپ 231 حدود 280 دلار در گرم است. این عنصر اشعه آلفا از خود ساتع می شود و از نظر رادیولوژیکی شبیه پولونیم است. قیمت 60 تن از این عنصر به صورت مصنوعی حدود 500000 دلار است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/258.jpg
ساختار بلوري عنصر Pa



اثرات پروتاکتینیم بر روی سلامتی
پروتاکتینیم از راه خوردن غذا، آب آشامیدنی یا هوا وارد بدن می شود. با تنفس پروتاکتینیم، بخش قابل توجهی از آن از ریه حرکت کرده و بسته به میزان انحلال پذیری آن، از طریق خون به اندامهای دیگر می رسد.
جذب معدی پروتاکتینیم از راه غذا یا آب، عامل اصلی نشست پروتاکتینیم در اکثر افراد است. بخش اعظم پروتاکتینیمی که از راه خوردن وارد بدن می شود، از طریق مدفوع دفع می شود. تنها حدود 0.05% آن از راه مجاری گوارشی وارد جریان خون می شود. پس از ترک روده یا ریه، حدود 40% پروتاکتینیمی که وارد جریان خون شده، در اسکلت نهشته می شود، حدود 15% آن در کبد و حدود 2% آن در کلیه نهشته می شود و بقیه آن دفع می شود. نیمه عمر بیولوژیکی پروتاکتینیم در اسکلت حدود 50 سال است. از پروتاکتینیمی که در کبد نهشته شده، 70% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 10 روز و 30% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 60 روز است. از پروتاکتینیمی که در کلیه نهشته شده، 20% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 10 روزبوده و بقیه آن مجددا در بدن توزیع می شود.
عوارض اولیه: اگر پروتاکتینیم جذب بدن شود، برای بدن ضرر دارد اما اشعه گامای ساطع شده از پروتاکتینیم 231 و بعضی از محصولات دارای نیمه عمر کوتاه آکتینیم 227، خطرخارجی اندکی دارد. مهمترین روشهای جذب، خوردن غذا و آب حاوی پروتاکتینیم و تنفس گرد و غبار حاوی پروتاکتینیم می باشد. جذب پروتاکتینیم تنفس شده در بدن آسانتر از پروتاکتینیم خورده شده است اما باید به هر دو مورد توجه داشت.
مهمترین عارضه ناشی از تابشهای یونیزه پروتاکتینیم، سرطان است که در اسکلت، کبد و کلیه نهشته می شود. عوارض و خطرات ناشی از پروتاکتینیم 234 مانند عوارض ناشی از اورانیوم 238 است. پروتاکتینیم 234 با تابش ذرات پرانرژیِ بتا تجزیه می شود بنابراین باید مراقب این تابشها بود مثلا باید برای جلوگیری از این تابشها، دستان و ساعد را با دستکشهای پلاستیکی سنگین پوشاند.
خطر تنفس پروتاکتینیم 231 نسبت به بسیاری از رادیونوکلیدها بیشتر است. بیش از 80% این خطر ناشی ازآکتینیم 227 و محصولات حاصل از تجزیه آن است. در حالی که خطر خوردن آن بسیار کمتر از خطر تنفس است و متداولترین راه ورود این ماده به بدن محسوب می شود.
مانند دیگر رادیونوکلیدها، ضریب خطر شیرابه های آن 75% خطر خوردن آن است.
علاوه بر خطراتی که ورود این ماده به بدن دارد، قرار گرفتن در معرض اشعه گامای حاصل از پروتاکتینیم 231 هم خطرناک است.
با استفاده از ضریب خطر اشعه گاما و به منظور تخمین خطر سرطان زایی مشخص شده که اگر 100000 نفر به طور مداوم درتماس با لایه ضخیمی از خاک با غلظت متوسط 1 pCi/g پروتاکتینیم 231 قرار داشته باشند، احتمال ایجاد سرطان در آنها 8 نفر از 100000 نفر است. در درون بدن، قسمت عمده خطر پرتوافکنی مربوط به آکتینیم 227 و محصولات ناشی از تجزیه آن می باشد.

اثرات زیست محیطی پروتاکتینیم
پروتاکتینیم به طور طبیعی در خاک، سنگ، آبهای سطحی، آبهای زیرزمینی، گیاهان و جانوران به مقداربسیار اندک و به میزان یک در تریلیون یا 0.1 (pCi)/g وجود دارد. در کانسارهای اورانیوم و دیگر کانیهای زمین شناسی، این میزان بالاتر است. همه پروتاکتینیم طبیعی در پروتاکتینیم 231 وجود دارد.
پروتاکتینیم، به خاک متصل می شود و غلظت آن در ذرات خاک ماسه ای 550 برابر آبهای درون شبکه ای است (آبهایی که در فضای خالی میان ذرات خاک وجود دارند). نسبت غلظت آن حتی از رس و خاکهای رسی هم بالاتر است (حدود 2000 و حتی بیشتر).
پروتاکتینیم، در DOE (دانشکده انرژی)، آلاینده محسوب نمی شود و آب زیرزمینی را آلوده نمی کند.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/259.jpg
عنصر Pa در طبيعت




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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پروتاکتینیم :
عدد اتمی: 91
جرم اتمی: 03588/231
نقطه ذوب : C° 1572
نقطه جوش : C° 4722
شعاع اتمی : pm 63
ظرفیت: 4
رنگ: نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد در دماي 298 درجه کلوين
نام گروه: آکتنيد
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 589
شکل الکترونی: Rn5f 2 6d 2 7s2
شعاع یونی : 78/0 Å
الکترونگاتیوی: 5/1
حالت اکسیداسیون: 4 و 5
دانسیته: 37/15
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7/16
گرمای تبخیر : Kj/mol 2/481
گرمای ویژه: J/g Ko 121/0
دوره تناوبی:7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 20
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pa-230 17.4 روز
Pa-231 32800.0 سال
Pa-233 27.0 روز
Pa-234 6.69 ساعت
Pa-234m 1.17 دقیقه

اشکال دیگر :
هیدرید پروتاکتینیم PaH3
اکسید پروتاکتینیم PaO ، دی اکسید پروتاکتینیم PaO2 ، پنتا اکسید دی پروتاکتینیم Pa2O5
تترا کلرید پروتاکتینیم PaCl4 ، پنتا کلرید پروتاکتینیم PaCl5

منابع : مصنوعی ( ساخته شده توسط بشر ) و از شکافت هسته ای اورانیم ، توریم و پلوتونیم

[ghasem motamedi]

اورانیم ( Uranium )





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/260.jpg
نمايي از عنصر U



کشف این عنصر توسط Martin Klaproth و در سال 1789 در آلمان رخ داد و اسم این عنصر از نام سیاره اورانوس برگرفته شده است .
شیشه های رنگی زرد شامل 1 درصد اکسید اورانیم هستند. این عنصردر سنگ معدن اورانیم (پیچبلانت) موجود است و اولین بار در سال 1789 جداسازی شد. این فلز در سال 1841 توسط Peligot از واکنش کلرید بی آب با فلز پتاسیم به دست آمد.
اورانیم عنصر نایابی نیست این عنصر امروزه فراوانتر از جیوه، آنیتموان، نقره، کادمیم، مولیبدن و آرسنیک می باشد. این عنصر به فراوانی در کانیهای پیچبلاند، اورانیتیت، کارنوتیت، اوتونیت،اورانوفان و توبرنیت وجود دارد. همچنین اورانیم در سنگهای فسفاته، لیگنیت، مونازیت وجود دارد.
اورانیم از واکنش هالید اورانیم با عناصر آلکالی و یا از واکنش اکسید اورانیم با آلومینیم یا کلسیم یا کربن در درجه حرارت بالا به دست می آید. این فلز می تواند از الکترولیز ترکیبات KUF5 یا UF4 در محلول CaCl2 و NaClحاصل شود. اورانیم با خلوص بالا می تواند از تجزیه هالید اورانیم با رشته های داغ حاصل شود.
اورانیم دارای 3 ساختار کریستالوگرافی آلفا، بتا و گاما می باشد. اورانیم عنصری سنگین به رنگ سفید نقره ای و در زمانی که خیلی ریز شود آتش گیر است. این عنصر کمی نرمتر از فولاد است. این عنصر مفتول پذیر و چکش خوار و اندکی پارامغناطیس است. این عنصر در هوا با یک لایه اکسید پوشیده می شود.
اورانیم دارای 16 ایزوتوپ است که همه آنها رادیو اکتیو هستند. اورانیم طبیعی یک عنصر رادیواکتیو است که بای صنعت عکاسی استفاده می شود. عامل مهم گرمای داخلی زمین اورانیم و توریم است.
نیمه عمر اورانیم 238 حدود 4.51 x 109 سال است که برای تعیین سال سنگهای آذرین استفاده می شود. اورانیم طبیعی به صورت آزاد وجود دارد به جز در مواقعی که با نپتونیم و پولوتونیم ترکیب می شود. اورانیم از تخریب عناصر با عدد اتمی بالا حاصل می شود.
اورانیم مهمترین عنصر در سوختهای هسته ای است. ایزوتوپ اورانیم 238 می تواند با شکافت هسته ای پولوتونیم به ترکیبات دیگری تبدیل شود.
اورانیم 235 برای واکنشهای مهم شکافتهای هسته ای کاربرد دارد. همچنین می تواند گازهای منتشر شونده را غلیظ کند.
اورانیم طبیعی با نسبت کم با 235Uغنی شده است که این نوع اورانیم برای سوخت راکتورهای اتمی قوی برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد. توریم طبیعی می تواند نوترون ها را برای تولید ایزوتوپ اورانیم 233Uمنتشر کند. نوترونهای منتشر شده از این عنصر به ترتیب زیر می باشد. 232Th اشعه گاما ، 233Th اشعه بتا، 233Pa اشعه بتا و 233U. ارزش یک پوند اورانیم غنی شده و شکافته شده برای سوخت هسته ای به اندازه بیش از 1500 تن زغال است.
این عنصر در سوختهای هسته ای برای تولید قوی انرژی برق با اهداف صلح آمیز و همچنین برای ساخت بمبهای اتمی مورد استفاده قرار می گیرد. از این عنصر در سراسر دنیا برای تولید سوخت 429 راکتور هسته ای از ژانویه 1990 برای تولید 311000 مگاوات برق استفاده می شود. استفاده جدید از اورانیم برای تولید اورانیم تهی شده است.
اورانیم همچنین برای تجهیزات سيستم هدايت داخلى موشک مورد استفاده قرار می گیرد. از فلز اورانیم برای اهداف اشعه ایکس برای تولید انرژی بالای این اشعه مورد استفاده قرار می گیرد. از نیترات اورانیم برای کاربردهای عکاسی و از استات اورانیم نیز برای آنالیزهای شیمیایی استفاده می شود.
از نمکهای اورانیم برای تولید شیشه های وازلین بار رنگ زرد و لعاب شیشه استفاده می شود. اورانیم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند.
فلز اورانیم بسیار آتش زا است و از این نظر مخاطره انگیز است. استخراج اورانیم احتیاج به دانش بالا برای استفاده دارد.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/261.jpg
ساختار بلوري عنصر U



اثرات اورانیم بر روی سلامتی
انسان همیشه از راه غذا، هوا، خاک و آب در تماس با مقدار مشخصی اورانیم قرار دارد و این عنصر به طور طبیعی در کلیه این مواد وجود دارد. غذاهایی مانند ریشه گیاهان و آب، دارای مقدار اندک اورانیم طبیعی هستند و به همراه هوای تنفسی هم مقدار اندکی اورانیم وارد بدن می شود. غلظت اورانیم موجود در عذاهای دریایی معمولا به قدری پایین است که می توان از آن چشم پوشی کرد.
افرادی که در نزدیکی محل دفع زباله های خطرناک زندگی می کنند، افرادی که در نزدیکی معادن زندگی می کنند، افرادی که در صنعت فسفات کار می کنند، افرادی که محصولات رشد کرده بر روی خاکهای آلوده را می خورند یا افرادی که آب آلوده شده با شیرابه زباله ها را می خورند، در مقایسه با افراد عادی در معرض مقدار بالاتری از اورانیم قرار دارند. شیشیه های اورانیمی دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند اما هنرمندانی که هنوز از آنها استفاده می کنند، نسبت به افراد عادی با اورانیم بیشتری تماس دارند.
چون اورانیم ماده ای رادیواکتیو است، در مورد اثرات آن بر روی سلامتی بررسیهایی انجام شده است. دانشمندان در سطوح طبیعی اورانیم، هیچ اثرمضری را کشف نکرده اند. اما بعد از جذب مقدار زیادی اورانیم، اثرات شیمیایی قابل مشاهده است و اورانیوم عوارضی مانند بیماریهای کلیوی را ایجاد می کند.
وقتی انسانها در معرض اورانیم رادیونوکلیدی که در اثر تجزیه رادیواکتیو اورانیم در زمانی طولانی ایجاد می شود، قرار داشته باشند، دچار سرطان خواهند شد. وقتی انسان در معرض اورانیم غنی شده قرار داشته باشد، احتمال بروز سرطان بیشتر خواهد بود، زیرا اورانیم غنی شده، رادیواکتیویتی بیشتری دارد. این شکل از اورانیم، تابشهای مضری از خود ساطع می کند که ظرف چند سال انسان را دچار سرطان می کند. اورانیم غنی شده، به طور تصادفی و از طریق دستگاههای نیروی هسته ای واردمحیط زیست می شود.


اثرات زیست محیطی اورانیم
اورانیم به طور طبیعی و به مقدار بسیارکم در سنگها، خاک، هوا و آب وجود دارد. انسان باعث افزایش میزان فلز اورانیم و ترکیبات آن در محیط زیست شده است زیرا اورانیم از طریق فعالیتهای معدنی و فرآیندهای آسیاب کردن کانی، ر محیط انتشار می یابد.
اورانیم ماده ای رادیواکتیو است و بسیار فعال می باشد. در نتیجه در محیط به صورت عنصر یافت نمی شود. ترکیبات اورانیم، در اثر واکنش اورانیم با عناصر و مواد دیگری که در آب حل می شوند، تشکیل می شوند. انحلال پذیری ترکیبات اورانیم در آب، میزان تحرک پذیری آنها در محیط زیست و سمیت آنها را تعیین می کند.
در هوا، غلظت اورانیم بسیار اندک است. حتی در غلظتهای بالاتر از حد معمول هم میزان اورانیم بسیار اندکی در هر متر مکعب از هوا وجود دارد و کمتر از یک اتم در روز منتقل می شود. اورانیم در هوا به صورت گرد و غبار وجود دارد که می تواند از طریق ته نشینی یا بارش، وارد آب سطحی شده و یا روی گیاهان و خاکها بنشیند. سپس این اورانیم روی رسوبات موجود در آب یا لایه های پایینی خاک می نشیند و در آنجا با اورانیم موجود مخلوط می شود.
قسمت عمده اورانیم موجود در آب، اورانیم محلول است که مربوط به سنگ و خاکی است که آب با خود آورده است. بخشی از این اورانیم به صورت معلق است و بهآب حالت گل آلود می دهد. تنها بخش اندکی از اورانیم موجود در آب از هوا وارد آب می شود. مقدار اورانیم موجود در آب آشامیدنی بسیار کم است. آبی که حاوی مقدار بسیار اندکی اورانیم است، معمولا برای آشامیدن سالم است. به خاطر طبیعت اورانیم، احتمال تجمع اورانیم در ماهی ها یا گیاهان بسیار اندک است و اورانیمی که جذب می شود، به سرعت از راه ادرار یا مدفوع دفع می شود.
اورانیم با غلظتهای مختلف در خاک وجود دارد و معمولا غلظت آن بسیار پایین است. انسان از راه فعالیتهای صنعتی باعث افزایش میزان اورانیم موجود در خاک شده است. ترکیبات موجود در خاک با ترکیبات دیگر ترکیب شده و سالیان سال در خاک باقی می مانند بدون این که به سمت آب زیرزمینی حرکت کنند. غلظت اورانیم در خاکهای غنی از فسفات بیشتر است اما این مقدار هم مساله ساز نیست زیرا معمولا غلظت آن خیلی بیشتر از حد طبیعی خاکهای غیرآلوده نیست.
گیاهان از طریق ریشه اورانیم را جذب می کنند و آن را در همانجا ذخیره می کنند. در نتیجه در ریشه گیاهانی مانند تربچه، میزان غلظت اورانیم بیشتر از حد طبیعی است. وقتی گیاه شسته می شود، اورانیم زدوده می شود.
فرسایش پس مانده های معدنی هم باعث انتشار مقدار زیادی از اورانیم در محیط زیست می شود.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/262.jpg
عنصر U




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اورانیم :
عدد اتمی: 92
جرم اتمی: 238.0289
نقطه ذوب: C° 1135
نقطه جوش : C° 3815
شعاع اتمی : pm 156
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6
رنگ: خاکستري متالیک
حالت استاندارد: جامد راديواکتيو
نام گروه: آکتنيد
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 686.4
شکل الکترونی: Rn5f36d17s2
شعاع یونی : Å 0.52
الکترونگاتیوی: 1.38
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6
دانسیته: 19.05
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.12
گرمای تبخیر : Kj/mol 417
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
دوره تناوبی:7

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 21
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
U-230 20.8 روز
U-231 4.2 روز
U-232 70.0 سال
U-233 159000.0 سال
U-234 247000.0 سال
U-235 7.0004E8 سال
U-236 2.34E7 سال
U-237 6.75 روز
U-238 4.47E9 سال
U-239 23.5 دقیقه
U-240 14.1 ساعت

اشکال دیگر :
هیدرید اورانیم UH3
اکسید اورانیم UO ، دی اکسید اورانیم UO2 ، پنتا ااکسید دی اورانیم U2O5 ، تری اکسید اورانیم UO3
تری کلرید اورانیم UCl3 ، تترا کلرید اورانیم UCl4 ، پنتا کلرید اورانیم UCl5 ، هگزا کلرید اورانیم UCl6

موارد استفاده : برای سوخت راکتورهای هسته ای
منابع : سنگها ، کانی های اورانیت و کارنوتیت

[ghasem motamedi]

نپتونیم ( Neptunium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/263.jpg
نمايي از عنصر Np



کشف آن توسط E.M.McMillan / P.H.Abelson و در سال 1940 در آمریکا انجام گرفت و نام آن برگرفته از سیاره نپتون می باشد .
نپتونیم اولین بار به صورت مصنوعی ساخته شد . این عنصر از سری اکتینیدها است. ایزوتوپ 239Np توسط McMillan , Abelson توسط بمباران سیکلوترونی نوترونی اورانیم در کالیفرنیا آماده سازی شد. ایزوتوپ 237Np توسط راکتورهای نوترونی تولید می شود. نپتونیم از واکنش NpF3 با باریم یا گاز لیتیم در 1200 درجه سانتیگراد حاصل می شود.
فلز نپتونیم به رنگ نقره ای و خیلی از فعال از نظر شیمیایی و دارای سه نوع ساختار شیمیایی است. نپتونیم آلفا ساختار آن ارتورموبیک است و چگالی آن 20.25 g/cm3 . نپتونیم بتا تتراگونال و چگالی آن 19.36 گرم بر سانتی مترمکعب است. نپتونیم گاما ساختار کوبیک و چگالی آن 18.0 g/cm3 است. نپتونیم دارای چهار حالت اکسیداسیونی به حالت محلول است.
این عنصر به فرمهای تری و تترا هیدرید مثل NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3, NpI3, و اکسید ترکیبات مختلف مثل سیستم اکسیژن – اورانیوم که شامل ترکبیات Np3O8 , NpO2 یافت می شود. هفده ایزوتوپ از نپتونیم شناخته شده است. فرم تجاری این عنصر ایزوتوپ 237 آن است . این ایزوتوپ می تواند برای تجهیزات ردیابی نوترونی مورد استفاده قرار گیرد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/264.jpg
ساختار بلوري عنصر Np



اثرات نپتونیم بر روی سلامتی
عوارض احتمالی: سرطان استخوان
اندامی که دوز بالایی را دریافت می کند: مجاری گوارشی
خلاصه ای از مطالعاتی که بر روی عوارض آن انجام شه است: قسمت عمده نپتونیمی که در بدن باقی می ماند در استخوانها نهشته می شود. قسمتی از آن هم در کبد باقی می ماند. در مطالعات مختلفی که روی جانوران آزمایشگاهی انجام شده، مشخص شده که غلظت نپتونیم در غده آدرنال بالاست.
تا کنون درانسان در اثر تماس با نپتونیم عارضه ای گزارش نشده است. روی تامپسون، در دانشکده زیست شناسی در آزمایشگاه باتل پاسیفسک در ریچلند، مطالعاتی که بر روی نپتونیم انجام شده را به طور گسترده ای بازبینی کرد. این بازبینی، شامل مطالعات روسی ها هم می شد. آنها دریافته بودند که در جانورانی که مقدار بسیار اندکی نپتونیم، به میزان یک دوز اتمی دریافت می کنند، نپتونیم باعث افزایش تومورهای استخوانی می شود. تامپسون نتیجه گرفت که احتمالا نپتونیم باعث ایجاد سرطان استخوان می شود.
در سال 1984، گروهی از دانشمندان آلمانی نتایج اولیه آزمایشی را که در موشها و به منظور اندازه گیری اثر رسوب نپتونیم 239 در استخوان و تجزیه آن به پلوتونیم 239 انجام شده بود، را منتشر کردند. نتایج اولیه نشان داد که تشکیل پلوتونیم 239 (در اثر تجزیه نپتونیم) در مقایسه با موشهایی که تنها در معرض نپتونیم قرار داشتند، تعداد تومورهای استخوانی را افزایش داده است.


اثرات زیست محیطی نپتونیم
تاکنون هیچ اثرزیست محیطی منفی گزارش نشده است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/265.jpg
عنصر Np در طبيعت



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



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نپتونیم :
عدد اتمی: 93
جرم اتمی: 237.0482
نقطه ذوب : C° 644
نقطه جوش : C° 3902
شعاع اتمی : pm 155
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: جامد راديواکتيو
نام گروه: آکتنيد
شکل الکترونی: Rn5f57s2
شعاع یونی : Å 0.75
الکترونگاتیوی:1.36
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6
دانسیته: 20.45
گرمای فروپاشی : Kj/mol 9.46
گرمای تبخیر : Kj/mol 336
دوره تناوبی:7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 23
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Np-235 1.08 سال
Np-236 155000.0 سال
Np-236m 22.5 ساعت
Np-237 2140000.0 سال
Np-238 2.11 روز
Np-239 2.35 روز
Np-240 1.03 ساعت
Np-240m 7.22 دقیقه

اشکال دیگر :
دی هیدرید نپتونیم NpH2 ، تری هیدرید نپتونیم NpH3
اکسید نپتونیم NpO ، دی اکسید نپتونیم NpO2 ، پنتا اکسید دی نپتونیم Np2O5
تری کلرید نپتونیم NpCl3 ، تترا کلرید نپتونیم NpCl4

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

پولوتونیم ( Plutonium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/266.jpg
نمايي از عنصر Pu



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

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






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/267.jpg
ساختار بلوري عنصر Pu



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

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






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/268.jpg
عنصر Pu 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 پولوتونیم :
عدد اتمی: 94
جرم اتمی: 239.0522
نقطه ذوب : C° 640
نقطه جوش : C° 3228
شعاع اتمی : pm 151
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد راديواکتيو
نام گروه: آکتنيد
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 491.9
شکل الکترونی: Rn5f67s2
شعاع یونی : Å 0.887
الکترونگاتیوی: 1.28
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6
دانسیته: 19.86
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.8
گرمای تبخیر : Kj/mol343.5
دوره تناوبی: 7

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

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

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

[ghasem motamedi]

آمریکیم ( Americium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/269.jpg
نمايي از عنصر Am



این عنصر توسط G.T.Seaborg / A.Ghiorso / R.A.James / L.O. Morgan و در سال 1945 در ایالات متحده آمریکا کشف شد .
آمریکیم چهارمین عنصر بعد از اورانیم در گروه اکتینیدها است. ایزوتوپ 241 این عنصر در سال 1944 از واکنش نوترونی ایزوتوپ پولوتونیم در راکتورهای هسته ای حاصل شد.
این عنصر در حالت تازه بسیار درخشان به رنگ سفید و نقره ای است و آماده سازی این عنصر شبیه پولوتونیم و نپتونیم است. این عنصر بسیار چکش خوارتر از اورانیم و نپتونیم است و در دمای معمولی اتاق تیره می شود. این عنصر بسیار سمی است و در موقع استفاده از آن باید دقت زیادی به عمل آورد. فعالیت اشعه آلفا این عنصر سه بار بیشتر از رادیم است. از ایروتوپ آمریکیم 241 برای منابع سبک اشعه گاما استفاده می شود. همچنین از این عنصر برای ساخت شیشه های رادیواکتیو با ضخامت بالا در صنایع شیشه سازی صفحه تخت و به عنوان منابع یونیزاسیون برای ردیابهای گازی استفاده می شود.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/270.jpg
ساختار بلوري عنصر Am




اثرات امریکیم بر روی سلامتی
امریکیم ترکیبی است که به طور طبیعی به مقداربسیار اندک وجود دارد. این ماده به طور تصادفی و از راه دستگاههای تولید هسته ای منتشر می شود. انسان از راه غذا، تنفس یا تماس پوستی و به خاطر انتشار امریکیم در طی تولیدات اتمی در معرض غلظت بالاتری از امریکیم قرار می گیرد. افرادی که در دستگاههای نیروی اتمی کار می کنند و افرادی که در نزدیکی دستگاههای نیروی اتمی زندگی می کنند، بیشتر با امریکیم تماس دارند.
تابشهای ناشی از امریکیم جذب شده، نخستین عامل ایجاد عوارض و بیماری است. امریکیم بعد از جذب به سرعت در بدن حرکت می کند و مدتی طولانی در استخوانها تجمع می یابد. در طی این تجمع، امریکیم به آهستگی تجزیه می شود و از خود ذرات رادیواکتیو و اشعه ساطع می کند. این اشعه ها باعث تغییر ماده ژنتیکی و سرطان استخوان می شوند.
احتمال آسیب اندامها در اثر تماس با امریکیم بسیار زیاد است زیرا امریکیم طی زمان اندکی در اندامها تجمع می یابد.

اثرات زیست محیطی امریکیم
امریکیم، یکی از ایزوتوپهای رادیواکتیو مصنوعی است. امریکیم در نتیجه آزمایش جوی سلاحهای اتمی قبل از سال 1963 که این آزمایشها تحریم شد، به مقدار اندکی در خاک وجود دارد. امریکیم حاصل از آزمایش جوی سلاحهای اتمی دهها سال در جو باقی می ماند و در سرتاسر دنیا حرکت م یکند و به آرامی روی زمین می نشیند. ایزوتوپهای آن به آرامیدر محیط تحزیه شده و در نتیجه به گیاهان و جانوران آسیب می رسانند. وقتی جانوران در معرض مقدار زیادی امریکیم قرار داشته باشند، به اندامهایی مانند ریه، کبد و تیروئید آسیب می رسد.
امریکیم موجود در خاکها، به مقدار اندکی وارد گیاهان می شود. معمولا ذرات امریکیم در بخشهایی از گیاه ذخیره می شوند که جانوران آنها را نمی خورند. در ماهی ها مقدار بسیار اندکی امریکیم در گوشت یا دیگر بخشهای خوردنی ساخته می شود و در نتیجه وارد زنجیره غذایی نمی شود.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/271.jpg
عنصر Am در طبيعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آمریکیم :
عدد اتمی:95
جرم اتمی:239.0522
نقطه ذوب : C°1176
نقطه جوش : C°2607
شعاع فلزی : pm173
ظرفیت:3و4و5و6
رنگ:سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 599.3
شکل الکترونی :Rn5f 7 7s2
شعاع یونی : Å 0.982
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:3و4و5و6
دانسیته : g/cm313.67
گرمای فرو پاشی : Kj/mol14.4
گرمای تبخیر : Kj/mol238.5
مقاومت الکتریکی : Ohm m0.022×106
دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 25
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Am-240 2.1 روز
Am-241 432.7 سال
Am-242 16.0 ساعت
Am-242m 141.0 سال
Am-243 7370.0 سال
Am-244 10.1 ساعت
Am-245 2.1 ساعت
Am-246 39.0 دقیقه

اشکال دیگر :
دی هیدرید آمریکیم AmH2 ، تری هیدرید آمریکیم AmH3
اکسید آمریکیم AmO ، تری اکسید آمریکیم Am2O3 ، دی اکسید آمریکیم AmO2
دی کلرید آمریکیم AmCl2 ، تری کلرید آمریکیم AmCl3

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

کوریم ( Curium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/272.jpg
نمايي از عنصر Cm



این عنصر توسط G.T.Seaborg / A.Ghiorso / R.A.James و در سال 1944 در آمریکا کشف شد . نام آن به افتخار ماری کوری و پیر برآن نهاده شده است .

کوریم در جدول تناوبی بعد از عنصر آمریکیم و در گروه اکتینیدها قرار دارد. این عنصر در سال 1944 از بمباران یونهای هلیم در سیکلوترون 60 اینچ در ایالتهای کالیفرنیا و برکلی تولید شد.
در سال 1950 سه دانشمند دیگر یک ترکیبی از این عنصر با خاصیت مغناطیسی بالا با فرمول CmF3 را پیدا کردند که این ترکیب از نظر خاصیت مغناطیسی شبیه ترکیب GdF3 است. این ترکیب از سانتریفوژ الکترونیکی یون Cm+3 به دست آمد. چهارده ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. پایدارترین ایزوتوپ این عنصر 247Cm است که نیمه عمر آن حدود 16 میلیون سال است. که این سن در مقایسه با سن نخستین عنصر کوریوم در زمین کوتاه است.
کوریم طبیعی از نهشته های اورانیوم یافت می شود. این عنصر از تخریب ذرات بتا توسط کانیهای اورانیم حاصل می شود. ایزوتوپهای 242Cm , 244Cm با کمیت میلی گرم در دسترس می باشد. و با میلی گرم تولید می شود. این عنصر شبیه گادولینیم از گروه عناصر کمیاب است فقط از نظر ساختار بلوری با یکدیگر تفاوت دارند.
کوریم به رنگ نقره ای با خاصیت شیمیایی بالا و الکتروپوزیتویه آن نسبت به آلومینیم بیشتر است. بیشترین ترکیبات کوریم سه ظرفیتی هستند و رنگ آنها زرد کمرنگ است. انرژی تولید شده ایزوتوپ 242Cm حدود 3 وات انرژی گرمایی در گرم است. قیمت 242Cm امروزه حدود 100 دلار در یک میلی گرم است. کوریم توسط استخوانها جذب میشود و بسیار سمی است. و تشعشعات سمی ان به مکانیسم گلبولهای قرمز خون آسیب می رساند. ماکزیمم مقدار قابل استفاده برای کاربردهای آزمایشگاهی این عنصر حدود 0.3 میکروکوری است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/273.jpg
ساختار بلوري عنصر Cm



اثرات کوریم بر روی سلامتی
کوریم از راه خوردن، آب آشامیدنی یا هوای تنفسی وارد بدن می شود. جذب گوارشی از راه غذا عامل اصلی نهشته شدن کوریم در انسان است. بعد از جذب، قسمت عمده کوریم ظرف چند روز از بدن دفع می شود و وارد جریان خون نمی شود. تنها 0.05% ا زکوریم جذب شده وارد جریان خون می شود. از کوریمی که وارد خون می شود، حدود 45% آن در کبد نهشته می شود و با نیمه عمرزیستی 20 روز در آنجا باقی می ماند، 45% آن در استخوان نهشته می شود و با نیمه عمر زیستی 50 سال در آنجا باقی می ماند. قسمت عمده 10% باقیمانده دفع می شود. کوریم موجود در اسکلت روی سطوح درونی استخوان نهشته می شود و به آرامی در کل استخوان توزیع می شود.
اگر کوریم از راه خوردن وارد بدن شود، برای سلامتی مضر است. اما ایزوتوپهای فرد آن یعنی کوریم 243، کوریم 245 و کوریم 247، به طور خارجی هم خطر دارند. راههای اصلی تماس با کوریم، جذب از راه غذا و آب آلوده به کوریم و تنفس گرد و غبار آلوده به کوریم است. اگر کوریم از راه تنفس وارد بدن شود، آسانتر از وقتی که از راه جذب وارد بدن می شود در بدن حرکت می کند. مهمترین عارضه ناشی از این ماده، تومورهای استخوانی هستند و در اثر تابشهای یونیزه ای به وجود می آیند که از ایزوتوپهای کوریم ساطع شده و روی سطح استخوانها نهشته می شوند.
در موشهایی که کوریم 242 و کوریم 244 از راه تزریق وریدی وارد بدن آنها شده بود، سرطان استخوان مشاهده شد و در موشهایی که از راه تنفس آلوده شده بودند، سرطان ریه و کبد مشاهده شد.


اثرات زیست محیطی کوریم
آزمایش سلاحهای اتمی که از سال 1980 متوقف شد، مهمترین عامل ایجاد و انتشار کوریم در محیط زیست بود. انتشار کورم توسط وسایل تولید سلاحهای اتمی باعث آلودگی محلی شد. اکسید کوریم، مهمترین شکل کوریم موجود در محیط زیست است.
کوریم نامحلول است و به ذرات خاک می چسبد. غلظت کوریم در ذرات خاک ماسه ای حدود 4000 برابر بیشتر از آب منفذی (اب موجود در فضای میان ذرات خاک) است و حتی در خاکهای رسی سفت تر به ذرات خاک می چسبد و غلظت آن حتی بالاتر هم می باشد (18000).






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/274.jpg
عنصر Cm در طبيعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کوریم :
عدد اتمی:96
جرم اتمی:244.0627
نقطه ذوب: C°1067
نقطه جوش : C°3110
شعاع فلزی: pm174
ظرفیت:3و4
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: رادیو اکتیو
نام گروه:لانتانید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 580
شکل الکترونی : Rn5f76d17s2
شعاع یونی : Å0.97
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:3و4
دانسیته : g/cm313.51
گرمای فرو پاشی: Kj/mol15
دوره تناوبی :6

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 25
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Cm-241 32.8 روز
Cm-242 162.8 روز
Cm-243 29.1 سال
Cm-244 18.1 سال
Cm-245 8500.0 سال
Cm-246 4760.0 سال
Cm-247 1.56E7 سال
Cm-248 348000.0 سال
Cm-249 1.1 ساعت
Cm-250 9700.0 سال

اشکال دیگر :
هیدرید کوریم CmH2
اکسید کوریم CmO ، تری اکسید کوریم Cm2O3 ، دی اکسید کوریم CmO2
کلرید کوریم CmCl3

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

[ghasem motamedi]

برکلیم ( Berkelium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/275.jpg
نمايي از عنصر Bk



این عنصر توسط G.T.Seaborg / S.G.Tompson / A.Ghiorso و در سال 1949 در آمریکا کشف شد . نام آن برگرفته از منطقه ای در آمریکا است .

برکلیم هشتمین عنصر از گروه اکتینیدها است. این عنصر از بمباران سیکلوترون آمریکیم 241 با یون هلیم تولید می شود. اولین ایزوتوپ تولید شده این عنصر جرم اتمی آن 243 بود و با نیمه عمر 4.5 ساعت تخریب شد. 10 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است که همه آنها به صورت ترکیب هستند. نیمه عمر ایزوتوپ 249Bk حدود 314 روز می باشد.
کلرید برکلیم اولین ترکیب این عنصر بود که در سال 1962 به صورت خالص تولید شد. وزن آن یک بیلییونیوم گرم بود. برکلیم فلزی به رنگ نقره ای به راحتی در اسیدهای رقیق قابل حل است. و به سرعت در هوا در درجه حرارت بالا اکسیده می شود. روشهای پراش اشعه ایکس برای شناسایی ترکیبات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این عنصر میل ترکیبی با دیگر عناصر گروه اکتینیدها دارد. این عنصر به علت کمیابی کاربرد تجاری و تخصصی و فنی ندارد .






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/276.jpg
ساختار بلوري عنصر Bk



اثرات برکلیم بر روی سلامتی
برکلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم. اما کلیه ایزوتوپهای شناخته شده آن رادیواکتیو هستند و اگرچه در آزمایشگاهها، توسط کارشناسان و به طور مصنوعی ساخته می شوند، در اثر رادیواکتیویته آن عوارضی ایجاد می شود که عبارتند از:
توسعه فن آوری اتمی همراه با انتشار رادیواکتیویته به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب بوده است که باعث افزایش میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد ساکن شده است. تابشهای این ماده وارد بدن جانوران می شود و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث می شود که جانوران دیگر و انسانها نیز از اثرات آن متاثر شوند.
بزرگترین تهدید رادیواکتیویته برای حیات، آسیب ماده ژنتیکی و ساختار ژنتیکی گونه های زنده است. آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد.
حتی دوز پایین برکلیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. انسان فعلی، جنین و کلیه نوادگان آن دچارسرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شوند. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از برکلیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقیمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی هستند.

اثرات زیست محیطی برکلیم
برکلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/277.jpg
عنصر Bk در طبيعت




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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر برکلیم :
عدد اتمی:97
جرم اتمی:249.07
نقطه ذوب: C°1050
شعاع فلزی : pm 170
ظرفیت:3و4
رنگ:متالیک
حالت استاندارد: جامد رادیو اکتیو
نام گروه:لانتانید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 600
شکل الکترونی : Rn5f97s2
شعاع یونی : Å 0.949
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:3و4
دانسیته : g/cm314.78
دوره تناوبی :6

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 26
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Bk-242 7.0 دقیقه
Bk-244 4.4 ساعت
Bk-245 4.9 روز
Bk-247 1400.0 سال
Bk-248 23.7 ساعت
Bk-249 320.0 روز
Bk-250 3.22 ساعت
Bk-251 56.0 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید برکلیم BkO ، تری اکسید برکلیم Bk2O3 ، دی اکسید برکلیم BkO2
کلرید برکلیم BkCl3

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

کالیفرنیم ( Californium )





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/278.jpg
نمايي از عنصر Cf



کشف این عنصر توسط گروهی به نام های K.Street jr / A.Ghiorso / S.G.Tompson / G.T.Seaborg و در سال 1950 در آمریکا انجام گرفت و علت نامگذاری آن شهر کالیفرنیا می باشد .
کالیفرنیم ششمین عنصری است که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیم می باشد و بعد از آن کشف شد و توسط تامپسون، استریت، گیویرسو و سیبورگ در سال 1950 تولید شد. این عنصر در سال 1950 از بمباران مقدار کمی 242Cm با یونهای هلیم 35 MeV در سیکلوترون 60 اینچی برکلی تولید شده است. کالیفرنیمIII، تنها یون پایداردر محلولهای آبی است و کلیه تلاشها برای احیا یا اکسید کردن کالیفرنیمIII بی نتیجه بوده است. ایزوتوپ 249Cf از نتیجه بتای 249Bk به دست می آید در حالیکه ایزوتوپهای سنگین تر در اثر تابش شدید نوترون توسط واکنشهای هسته ای حاصل می شوند. وجود ایزوتوپهای 249Cf، 250Cf، 251Cf و 252Cf سوا کردن کالیفرنیم را به مقدار مشخص و با وزن کردن امکان پذیر می سازد بنابراین می تواند ویژگیهای آن را در مقیاس ماکروسکوپی بررسی کرد.
کالیفرنیم 252، یکی از قویترین تابش کننده های نورترون است. یک میکروگرم از آن، در هر دقیقه 170 میلیون نوترون از خود ساطع می کند که باعث ایجاد خطرات بیولوژیکی می شود. برای نگهداری کالفرنیم باید از حفاظهای مناسبی استفاده کرد. احیاء کالیفرنیم به حالت فلزی هنوز انجام نشده است. چون کالیفرنیم یکی از منابع مناسب نوترون است، برای آن کاربردهای جدیدی در نظر گرفته شده است. ر حال حاضر کالیفرنیم در پیمایش رطوبت نوترونی و لاگینگ (تعیین لایه های آب و نفت دار) به کار می رود. به علاوه در اکتشاف فلزاتی مانند طلا و نقره، به عنوان منبع نوترونی قابل حمل و نقل مورد استقاده قرار می گیرد. در حال حاضر 252Cf، توسط O.R.N.L. به قیمت $10/mg به فروش می رسد. از ماه می 1975 تاکنون بیش از 63 میلی گرم کالیفرنیم تولید شده و به فروش رسیده است. احتمالا کالیفرنیم در انفجار ستاره ها که سوپرنوا نامیده می شود، هم تولید می شود. زیرا تجزیه رادیواکتیو 254Cf (با نیمه عمر 55 روز) با ویژگیهای منحنی های نور این انفجارها که از طریق تلسکوپ مشاهده می شوند، انطباق دارد. هر چند این فرضیه مورد تردید است. Image1$ اثرات کالیفرنیم بر روی سلامتی کالیفرنیم 252، ساطع کننده نوترون بسیار قوی است. این ماده بی نهایت رادیواکتیو است. در اثر رادیواکتیویتی آن عوارضی ایجاد می شود که باید به آنها توجه داشت: توسعه فن آوری اتمی همراه با انتشار رادیواکتیویته به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب بوده است که باعث افزایش میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد ساکن شده است. تابشهای این ماده وارد بدن جانوران می شود و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث می شود که جانوران دیگر و انسانها نیز از اثرات آن متاثر شوند. بزرگترین تهدید رادیواکتیویته برای حیات، آسیب ماده ژنتیکی و ساختار ژنتیکی گونه های زنده است. آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد. حتی دوز پایین کالیفرنیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. انسان فعلی، جنین و کلیه نوادگان آن دچارسرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شوند. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از کالیفرنیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقیمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی هستند. اثرات زیست محیطی کالیفرنیم کالیفرنیم 252، ساطع کننده نوترون بسیار قوی است. این ماده بی نهایت رادیواکتیو است. رادیواکتیویته نه تنها به ماده ژنتیکی انسان بلکه به ماده ژنتیکی کلیه موجودات زنده آسیب می رساند و باعث سرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شود. به علاوه آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد. Image2$ خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کالیفرنیم : عدد اتمی:98 جرم اتمی:252.08 نقطه ذوب : C°900 شعاع فلزی : pm 259 ظرفیت:3و4 رنگ: متالیک حالت استاندارد: رادیو اکتیو نام گروه:اکتنید انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 610 شکل الکترونی : Rn5f107s2 شعاع یونی : Å 0.934 الکترونگاتیوی:1.3 حالت اکسیداسیون:3و4 دوره تناوبی :7 شماره سطح انرژی : 7 اولین انرژی : 2 دومین انرژی : 8 سومین انرژی : 18 چهارمین انرژی : 32 پنجمین انرژی : 28 ششمین انرژی : 8 هفتمین انرژی : 2 ایزوتوپ : ایزوتوپ نیمه عمر Cf-245 44.0 دقیقه Cf-246 1.5 روز Cf-247 3.1 ساعت Cf-248 334.0 روز Cf-249 351.0 سال Cf-250 13.0 سال Cf-251 900.0 سال Cf-252 2.6 سال Cf-253 17.8 روز Cf-254 60.5 روز اشکال دیگر : اکسید کالیفرنیم CfO ، تری اکسید کالیفرنیم Cf2O3 ، دی اکسید کالیفرنیم CfO2 تری کلرید کالیفرنیم CfCl3 موارد استفاده : منابع نوترونی منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

اینشتینیم ( Einsteinium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/281.jpg
نمايي از عنصر Es



این عنصر توسط Argonne / Los Alamos / Uofcalif و در سال 1925 در آمریکا کشف شد . نام این عنصر به افتخار آلبرت انیشتین روی آن نهاده شده است .

اينشتينيم (آلبرت اینشتین)، هفتمین عنصرسری آکتینیدهاست که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیم می باشد و توسط گیویرسو و همکارانش دردسامبر سال 1952 در برکلی و در نخاله های نخستین انفجار بزرگ ترمو نوکلیر شناسایی شد که این انفجار در نوامبر سال 1952 در اقیانوس آرام انجام شد. در این انفجارایزوتوپ 20 روزه اينشتينيم 253 تولید شد.
در سال 1961، به منظور جدا کردن مقدار ماکروسکوپی اينشتينيم 253، مقدار کافی از آن تولید شد. وزن این نمونه حدود 0.01 میلی گرم بود و وزن آن با استفاده از تعادل مغناطیسی اندازه گیری شد. اينشتينيم 253 تولید شده برای تولید مندلویم (عنصر 101) مورد استفاده قرار گرفت.
در آزمایشگاه ملی اواک ریج، با تابش یک کیلوگرم پلوتونیم 239 در یک راکتور و ظرف چند سال، 3 میلی گرم اينشتينيم تولید شد که این کار به منظور تولید پلوتونیم 242 انجام شده بود و پلوتونیم 242 را به صورت قرصهای از اکسید پلوتونیم و پودر آلومینیم در آورده بود و در سال اولیه تابش، این قرصها را درون میله ای در ساوانا ریور پلنت می گذاشت و تابش هدف در چهار ماه بعد در HFIR(راکتور ایزوتوپی جریان بالا) قرار می داد. سپس این نمونه ها برای جدایش شیمیایی اينشتينيم از کالیفرنیم برداشته می شدند.
در حال حاضر 14 ایزوتوپ اينشتينيم شناسایی شده اند. اينشتينيم 254، بیشترین نیمه عمر را دارد (275 روز).
مطالعاتی که با استفاده از اينشتينيم 253 انجام شده نشان می دهد که اينشتينيم دارای ویژگیهای شیمیایی عنصر سنگین و سه ظرفیتی آکتینید را دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/282.jpg
ساختار بلوري عنصر Es



اثرات اینشتینیم بر روی سلامتی
اینشتینیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی اینشتینیم
اینشتینیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/283.jpg
عنصر Es در طبيعت




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اینشتینیم :
عدد اتمی:99
جرم اتمی:252.0830
نقطه ذوب : C°860
شعاع فلزی : pm 186
ظرفیت:3
رنگ: متالیک
حالت استاندارد: رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 604
شکل الکترونی : Rn5f117s2
شعاع یونی : Å0.925
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:3
دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 29
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2

ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Es-246 7.7 دقیقه
Es-248 26.0 دقیقه
Es-249 1.7 ساعت
Es-250 8.6 ساعت
Es-251 1.4 روز
Es-252 1.3 سال
Es-253 20.5 روز
Es-254 276.0 روز
Es-254m 1.6 روز
Es-255 40.0 روز

اشکال دیگر :
اکسید اینشتینیم Es2O3

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

فرمیم ( Fermium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/284.jpg
نمايي از عنصر Fm



این عنصر توسط Los Alamos / Argonne / Uofcalif در آمریکا و در سال 1953 کشف شد . نام آن به افتخار دانشمند معروف انریکو فرمی ( Enrico Fermi ) روی آن نهاده شد .

فرمیم (انریکو فرمی)، هشتمین عنصرسری آکتینیدهاست که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیوم می باشد و توسط گیویرسو و همکارانش در سال 1952 و در نخاله های نخستین انفجار بزرگ ترمو نوکلیر شناسایی شد که این انفجار در تحقیقات دانشگاهی آزمایشگاه تابش کالیفرنیا، آزمایشگاه ملی آرگون و آزمایشگاه ملی آلاموس، در اقیانوس آرام انجام شد.
ایزوتوپ تولید شده فرمیم 255 و 20 ساعته بود. در سال 1953 و اوایل سال 1954، هنگامی که از کشف عناصر 99 و 100 به خاطر مسائل امنیتی جلوگیری شد، گروهی از موسسه فیزیکی نوبل در استوکهلم، اورانیم 238 را با یونهای اکسیژن 16 بمباران کردند و ساطع کننده آلفای 30 دقیقه ای را جدا کردند و آنها را به فرمیم 250 نسبت دادند بدون این که کشف این عنصر جدید را عنوان کنند. این ایزوتوپ از آن زمان به بعد شناسایی شد که نیمه عمر آن 30 دقیقه می باشد.
بر روی ویژگیهای شیمیایی فرمیم مطالعات اندکی انجام شده است. در واسطه های آبی نرمال، تنها حالت اکسید فرمیم III وجود دارد.
فرمیم 254 و ایزوتوپهای سنگین تر آن در اثر تابش شدید نوترونی عناصر پایینتر مانند پلوتونیم به وجود می آیند و تولید آنها از طریق فرآیند گسیختگی نوترونی متوالی انجام می شود و تابشهای بتا را پراکنده می کند تا وقتی به عدد جرمی و عدد اتمی برسد.
در حال حاضر 16 ایزوتوپ فرمیم شناسایی شده اند. فرمیم 257، با نیمه عمر حدود 100.5 روز، بیشترین نیمه عمر را دارد. فرمیم 250 با نیمه عمر 30 دقیقه، حاصل تجزیه ایزوتوپ 254 می باشد. شناسایی شیمیایی فرمیم 250، منجر به تولید عنصر 102 (نوبلیم) شده است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/285.jpg
عنصر Fm در طبيعت



اثرات فرمیم بر روی سلامتی
فرمیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی فرمیم
فرمیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.



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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر فرمیم :
عدد اتمی:100
جرم اتمی:257.0951
نقطه ذوب : C°860
شعاع فلزی : pm290
ظرفیت:3
حالت استاندارد: رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
انرژی یونیزاسیون :Kj/mol 630
شکل الکترونی : Rn5f117s2
الکترونگاتیوی:1.2
حالت اکسیداسیون:3
دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 30
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Fm-249 3.0 دقیقه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

مندلویم ( Mendelevium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/286.jpg
نمايي از عنصر Md



این عنصر توسط A.Ghiorso / S.G.Tompson / G.T.Seaborg / K.Street Jr. و در سال 1955 در آمریکا کشف شد و نام آن به افتخار مندلیف Dmitri Ivanvitch Mendeleyev) ) نامگذاری شده است .

مندلویم (دیمیتری مندلیو) ، نهمین عنصرسری آکتینیدهاست که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیم می باشد و توسط گیویرسو، هاروی، چوپین، تامپسون وسیبرگ در اوایل سال 1955 و با بمباران ایزوتوپ اينشتينيم 253 با یونهای هلیم در سیکلوترون 60اینچی بکرلی به وجود آمد. ایزوتوپ تولید شده مندلویم 256 بود که نیمه عمر ان 76 دقیقه بود.
در حال حاضر14 ایزوتوپ آن شناسایی شده است. نیمه عمر مندلویم 258، 2 ماه است. این ایزوتوپ با بمباران ایزوتوپ اينشتينيم با یونهای هلیم تولید شده است. برای تعیین ویژگیهای فیزیکی آن، مندلویم 258 کافی لازم است.
مندلویم 256 برای تعیین بعضی از ویژگیهای شیمیایی مندلویم در محلولهای آبی به کار می رود.
آزمایشهای انجام شده نشان می دهند که این عنصر، علاوه بر اکسید سه ظرفیتی، اکسید دو ظرفیتی نسبتا پایدار هم دارد که از ویژگیهای عناصر آکتینید است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/287.jpg
عنصر Md در طبيعت




اثرات مندلویم بر روی سلامتی
مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی مندلویم
مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مندلویم :
عدد اتمی:101
جرم اتمی:258.0941
نقطه ذوب: C°827
شعاع فلزی: pm 287
ظرفیت:3
حالت استاندارد: رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 635
شکل الکترونی : Rn5f137s2
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:3
دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 31
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Md-250 50.0 ثانیه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

نوبلیم ( Nobelium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/288.jpg
نمايي از عنصر No



این عنصر توسط انسیتو نوبل فیزیک و در سال 1957 در سوئد کشف شد و به افتخار آلفرد نوبل کاشف دینامیت نامگذاری شد .

(آلفرد نوبل، کاشف دینامیت) نوبلیم در آوریل 1958، توسط گیویرسو، سیکلند، والتون و سیبرگ در بکرلی شناسایی شد که این افراد از تکنیک جدید دو فنره استفاده کردند. برای بمباران هدف نازکی از کوریم (95% کوریم 244 و 4.5% کوریم 246) با یونهای کربن 12 از شتاب دهنده خطی یون سنگین استفاده شد تا طبق واکنش کوریم 246 (12C, 4n) ، 102No تولید شود.
در سال 1957، محققین ایالات متحده، بریتانیا و سوئد اعلام کردند که یکی از ایزوتوپهای عنصر 102 را با نیمه عمر 10 دقیقه در8.5 MeV، و در نتیجه بمباران کوریم 244 با هسته های کربن 13 تولید کرده اند. بر مبنای این آزمایش، نام نوبلیم مطرح شد و کمیسیون وزن اتمی اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی آن را تایید کرد.
پذیرش این نام غیر منتظره بود زیرا تلاشهای روسها و آمریکاییها وجود هر ایزوتوپی از عنصر 102 را که در MeV 8.5 دارای نیمه عمر 10 دقیقه باشد را غیر محتمل می دانست. در بررسی این عنصر، نخستین کارها در سال 1957، در روسیه و در موسسه کورچاتو انجام شد وبا جایگزینی تابش آلفای 8.9 +/- 0.4 MeV با نیمه عمر 2 تا 40 ثانیه انجام شد اما به گونه ای نبود که بتوان ادعای کشف آن را کرد. .
آزمایشات بعدی در برکلی در سال 1966، وجود 254102 را با نیمه عمر 55 ثانیه، 252102 با نیمه عمر 2.3 ثانیه و 257102 را با نیمه عمر 23 ثانیه نشان دادند.
طبق عادت و رسم، باید این عنصر را به نام کاشفان آن، گروه برکلی نامگذاری کنیم اما در سال 1967 نام نوبلیم با نشانه No به این عنصر داده شد که هنوز باقی مانده است.
در حال حاضر ده ایزوتوپ شناسایی شده اند که نیمه عمر یکی از آنها، 255102، 3 دقیقه است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/289.jpg
عنصر No در طبيعت



اثرات نوبلیم بر روی سلامتی
نوبلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی نوبلیم
نوبلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نوبلیم :
عدد اتمی:102
جرم اتمی:259.1011
نقطه ذوب: C°1100
شعاع فلزی: pm 285
ظرفیت:2و3
رنگ: خاکستری
حالت استاندارد: رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 640
شکل الکترونی : Rn5f147s2
شعاع یونی :1.1
الکترونگاتیوی:1.3
حالت اکسیداسیون:2و3
دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
No-253 1.7 دقیقه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

لورنسیم ( Lawrencium )





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/290.jpg
نمايي از عنصر Lr



این عنصر توسط T.Sik Keland / A.Ghiorso / A.E.Larsh / R.M.Latimer و در سال 1961 در آمریکا کشف شد و نامگذاری آن به افتخار ارنست اولاورنس ( Ernest O.Lawrence ) کاشف سیلکوترون است .

(ارنست لارنس، مخترع سیکلوترون) لورنسیم، عضو سری اکتینیدهاست و در مارچ 1961 توسط گیویرسو، سیکلند، لارش و لاتیمر کشف شد. عنصر هدفی از کالیفرنیم 3-Mg، که شامل مخلوطی ازایزوتوپهای عدد جرمی 249، 250، 251 و 252 است، با بور 10 یا بور 11 بمباران شد. هسته های تغییر یافته روی نوار نقاله مسی نازکی جمع آوری شدند. سپس اتمهای جمع آوری شده در جلوی آشکارسازهای جامد، به مکان دیگری منتقل شدند. ایزوتوپ عنصر 103 به این طریق تولید شد و با تابش ذرات آلفای 8.6 MeV با نیمه عمر 8 ثانیه تجزیه می شود.
در سال 1967، فلرو و همکارانش، در آزمایشگاه دوبنا، اعلام کردند که نمی توانند ذرات آلفای ساطع شده با نیمه عمر 8 ثانیه، که گروه بکرلی آن را به 257103 نسبت داده اند، را آشکار کنند. این ذرات به لورنسیم 258 یا لارنسیم 259 نسبت داده شدند.
در سال 1965، محققین دوبنا، یکی دیگر از ایزوتوپهای لورنسیم با طول عمر بلندتر، لورنسیم 256 را کشف کردند که نیمه عمر آن 35 ثانیه می باشد. در سال 1968، تایورسو و همکاران در بکرلی، تعداد اندکی از اتمهای این ایزوتوپ را مورد استفاده قرار دادند تا رفتار اکسید لورنسیم را بررسی کنند. با استفاده از فن آوری استخراج حلال، آنها یونهای لورنسیم را از محلول آبی بافر استخراج کردند و هر استخراج حدود 30 ثانیه طول می کشد.
ویژگیهای لورنسیم با نوبلیم دو ظرفیتی تفاوت دارد و بیشتر شبیه عناصر سه ظرفیتی قبلی در سری آکتینیدهاست.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/291.jpg
عنصر Lr در طبيعت



اثرات لورنسیم بر روی سلامتی
لورنسیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است و آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی لورنسیم
به علت نیمه عمرکوتاه لورنسیم، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر لورنسیم :
عدد اتمی:103
جرم اتمی:262.110
نقطه ذوب: C°1627
شعاع فلزی pm282
ظرفیت:3
رنگ: خاکستری
حالت استاندارد: رادیو اکتیو
نام گروه:اکتنید
شکل الکترونی : Rn5f146d17s2
الکترونگاتیوی:1.2
حالت اکسیداسیون:3
دوره تناوبی :7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Lr-254 13.0 ثانیه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

رادرفوردیم (Rutherfordium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/292.jpg
نمايي از عنصر Rf



این عنصر توسط Etal / A.Ghiorso و در سال 1969 در آمریکا کشف شد و به افتخار ارنست رادرفورد ( Ernest Rutherford ) نامگذاری شد .
این عنصر دارای سینتیک رادیواکتیو عنصری بالایی دارد و ایزوتوپ های پایداری را نیز دارد که نیمه عمر آن کمتر از 70 ثانیه است . این عنصر مشخصاتی مشابه عنصر هافنیم دارد . برای مثال به شکل یک ترکیب نسبتاً فرار با کلر است . گروهی از دانشمندان آزمایشاتی برای احراز هویت این عنصر انجام دادند و این کوشش های انجام گرفته نشان داد که در 3/0 ثانیه فعالیت در شکل فرار نشان داده است .

در سال 1964، دانشمندان موسسه تحقیقات هسته ای جوینتدر دوبنا (روسیه) پلوتونیم را با یونهای شتابدار شده 113 تا 115 MeV نئون بمباران کردند. با اندازه گیری باریکه های شکافتی در شیشه با میکروسکوپ، ایزوتوپی را ردیابی کردند که با شکافت خود به خود تجزیه شد. آنها بیان کردند که این ایزوتوپ با نیمه عمر 0.3 +/- 0.1 ثانیه، 260-104 است که در اثر واکنش زیر تولید شده است:
242Pu + 22Ne --> 260Rf +4n.
عنصر 104، نخستین عنصر ترانس آکتینید است و احتمالا ویژگیهای شیمیایی آن مشابه هافنیم است. مثلا با کلرین ترکیب نسبتا فراری را تشکیل می دهد (تتراکلرید).
دانشمندان روسی به منظور شناسایی شیمیایی این عنصر، آزمایشهایی را انجام دادند و تلاش کردند نشان دهند که فعالیت 0.3 ثانیه ای آن فعالتر از تری کلریدهای آکتینید غیر فراراست. دراین آزمایش، آزمایش جدایش شیمیایی عنصر جدید از بقیه عناصرکامل نشد اما شواهد مهمی به دست نیامد. داده های منتشر شده توسط دانشمندان روسی نیمه عمر ایزوتوپی را که آنها با آن کار می کردند، از 0.3 ثانیه به 0.15 ثانیه کاهش داد.
در سال 1969، گیورسو، نورمیا، هریس، اسکولا و اسکولا از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، گزارش کرد که آنها دو یا سه ایزوتوپ عنصر 104 را کشف کرده اند. این گروه نشان داد که بعد از تلاشهای گزارش شده آنها ایزوتوپ 260104 را که در سال 1964 توسط گروه دابنا گزارش شده را تولید کرده اند.
این اکتشاف برکلی، با بمباران عنصرکالیفرنیم 249 با هسته های کربن 12 و 71 MeV و هسته های کربن 13 و 69 MeV انجام شد. با ترکیب کربن 12 با کالیفرنیم 249، تابش آنی چهار نوترون، عنصر257104 را تولید کرد. این ایزوتوپ نیمه عمر 4 تا 5 ثانیه را داشت که با ساطع کردن ذرات آلفا به نوبلیم 253 تبدیل شد که نیمه عمر 105 ثانیه داشت.
احتمالا با تابش سه نوترون واکنش مشابهی رخ می دهد و 258104 را با نیمه عمر 100/1 ثانیه تولید کرد.
عنصر 259104، از ترکیب هسته های کربن 13 با کالیفرنیم 249، و با تابش سه نوترون تشکیل شد. این ایزوتوپ نیمه عمر 3 تا 4 ثانیه داشت و با تابش ذرات آلفا به نوبلیم 255 تبدیل تجزیه شد که نیمه عمر 185 ثانیه داشت.
هزاران اتم 257104 و 259104 آشکارسازی شده است. گروه برکلی معتقدند که شناسایی 258-104 توسط آنها صحیح است اما در این مورد نسبت به کاری که روی 257104 و 259104 انجام شد، اطمینان کمتری وجود دارد.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/293.jpg
عنصر Rf در طبيعت



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

اثرات زیست محیطی رادرفوردیم
به علت نیمه عمرکوتاه رادرفوردیم (حدود 10 دقیقه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رادرفوردیم :
عدد اتمی:104
جرم اتمی:261
حالت استاندارد: جامد
رنگ: سفید نقره ای
نام گروه:فلز واسطه 4
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: [Rn]7s25f146d 2

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 10
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rf-257 4.7 ثانیه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

دوبنیم ( Dubnium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/294.jpg
نمايي از عنصر Db



این عنصر توسط G.N.Flerov / A.Ghiorso / Etal / Berkeley و در سال های 1967 و 1970 در آمریکا کشف شد .
این عنصر نیز از نظر سینتیکی رادیواکتیوی بسیار فعال بوده و نیمه عمر ایزوتوپ های آن 16 ساعت می باشد .

در سال 1967، فلرو گزارش کرد که گروهی روسی که در موسسه جوینت و در مورد تحقیقات هسته ای در دوبنا کار می کنند، با بمباران آمریکیم 243 با نئون 22، تعداد کمی اتم 260105 و 261105 تولید کرده اند. این شواهد بر مبنای اندازه گیری انرژی آلفا بود.
در سال 1970، دانشمندان دوبنا، عنصر 105 را ساختند و تا انتهای آوریل 1970 کلیه انواع تجزیه عنصر جدید را بررسی کردند و طبق گزارش 1970، ویژگیهای شیمیایی آن را تعیین کردند. گروه روسی نامی برای عنصر 105 تعیین نکردند. در اواخر آوریل 1970، اعلام شد که گیورسو، نورمیا، هریس، کا. آ. وای اسکولا و پی. ال اسکولا، که در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی کار می کنند، عنصر 105 را شناسایی کرده اند. این عنصر جدید با بمباران کالیفرنیم 249 با پرتوی از هسته های نیتروژن 84 MeV در شتاب دهنده خطی یون سنگین (HILAC) ساخته شد. وقتی نیتروژن 15 هسته ای، با هسته های 249Cf جذب شود، چهار نوترون ساطع می شود و اتم جدید 260105 با نیمه عمر 1.6 ثانیه تشکیل می شود. هنگامی که نخستین اتمهای عنصر 105 در 5 مارچ 1970 به طور قطعی شناسایی شدند، شواهدی ارائه شد که عنصر 105 در گیورسو و همکارانش تلاش کردند یافته های روسها را با روشهای پیچیده تر تصدیق کنند. گروه برکلی، به افتخار دانشمند آلمانی اتو هان (1968-1879) این عنصر را هاهنیم نامیدند و نشانه Ha را به آن دادند. هرچند اعضای هیات منصفه اتحادیه بین المللی شیمی محض و آلی، در سال 1977 پیشنهاد کردند که عنصر 105، به افتخار محل موسسه تحقیقات هسته ای جوینت در روسیه، دابنیم (با نشانه Db) نامیده شود. متاسفانه، نام هاهنیم طبق قوانین نامگذاری عناصر جدید، مورد استفاده قرار نگرفت. هنوز هم بعضی از دانشمندان نام قدیمی هاهنیم را به کار می برند زیرا این نام حدود 25 سال مورد استفاده قرار می گرفته است.
در اکتبر 1971، عنوان شد که دو ایزوتوپ جدید عنصر 105 توس گیورسو و همکارانش در بکرلی و با استفاده از شتاب دهنده خطی یون سنگین ساخته شده اند. عنصر 261105 با بمباران کالیفرنیم 250 با نیتروژن 15 و با بمباران برکلیم 249 با اکسیژن 16 ساخته شد. این ایزوتوپ از خود ذرات آلفای 8.93-MeV ساطع کرده و به لورنسیم 257 با نیمه عمر 1.8 ثانیه تبدیل می شود. عنصر 262105 با بمباران برکلیم 249 با اکسیژن 18 تولید می شود. این عنصر ذرات آلفای 8.45 MeV از خود ساطع می کند و به لورنسیم 258 با نیمه عمرحدود 40 ثانیه تبدیل می شود. در حال حاضر هفت ایزوتوپ عنصر 105 شناسایی شده اند.







http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/295.jpg
عنصر Db در طبيعت



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

اثرات زیست محیطی دوبنیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه دوبنیم (حدود 34 ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر دوبنیم :
عدد اتمی:105
جرم اتمی:262
حالت استاندارد: جامد
رنگ: سفید نقره ای
نام گروه: فلز واسطه 5
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s25f146d 3

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 11
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Db-258 4.2 ثانیه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

سیبورگیم ( Seaborgium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/296.jpg
نمايي از عنصر Sg



عنصری است که نام دیگر آن با علامت اختصاری ( Unh ) نمایش داده می شود و با Unnilhexium معرفی می شود . این عنصر نیز از نظر رادیواکتیویته فعال بوده و ایزوتوپ 266 آن نیمه عمری در حدود 21 ثانیه دارد .

در ژوئن 1974، اعضای موسسه تحقیقات هسته ای جوینت در دوبنای روسیه گزارش کردند که عنصر 106 را کشف کرده اند و گزارش کردند که آن را ساخته اند. گلن سیبورگ، یکی از اعضای این گروه بود و این عنصر به افتخار وی نامگذاری شد.
در سپتامبر 1974، اعضای آزمایشگاههای لارنس برکلی و لیورمور هم ادعا کردند که عنصر 106 را بدون تردید کشف کرده اند. گروه LBL و LLL برای شتاب دادن یونهای اکسیژن 18 به روی کالیفرنیم 249 از HILAC استفاده کردند.
عنصر 106 در اثر واکنش کالیفرنیم 249 (اکسیژن 18 و نیتروژن 4) با 263X ایجاد شد که با تابش ذرات آلفا به رادرفوردیم و مجددا با تابش ذرات آلفا به نوبلیم تبدیل می شود و با تجزیه بیشتر ذرات آلفا بین دختر و نوه در تغییر است. عنصر شناسایی شده انرژی آلفای MeV 9.06 و 9.25 MeV با نیمه عمر 0.9 +/- 0.2 ثانیه داشت.
در دوبنا، یونهای 280-MeV کروم 54 حاصل از سیکلوترون 310 سانتیمتری برای ضربه زدن به 206Pb, 207Pb, و 208Pb مورد استفاده قرار گرفتند. فویلهای آن که روی دیسک هدف چرخان قرار گرفته بودند، برای آشکار سازی فعالیتهای شکافت آنی مورد استفاده قرار گرفتند. این فویلها به طور میکروسکوپی مطالعه شدند تا تعداد باریکه های شکاف و نیمه عمر شکاف مشخص شود. آزمایشات دیگری هم انجام شد تا یافته جدید را تایید کند.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/297.jpg
عنصر Sg در طبيعت



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

اثرات زیست محیطی سیبورگیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه سیبورگیم (حدود 21 ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سیبورگیم :
عدد اتمی:106
جرم اتمی:266
حالت استاندارد: جامد
رنگ: سفید نقره ای
نام گروه:اکتنید 6
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s25f146d 4

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 12
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sg-261 0.3 ثانیه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

بوهریم ( Bohrium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/298.jpg
نمايي از عنصر Bh




رسما به نام نیلس بوهریم، Ns، شناخته می شود.
در سال 1976، دانشمندان روسی در دوبنا اعلام کردند که با بمباران 204Bi با هسته های سنگین کروم 54، عنصر 107 را ساخته اند. این گزارشها اعلام کردند که آزمایشات 1975 به دانشمندان امکان داده که عنصر جدیدی را بسازند. سیلندری که به سرعت می چرخد، با لایه نازکی از فلز بیسموت پوشیده می شود و به عنوان هدف به کار می رود. این هدف با جریانی از یونهای کروم 54 بمباران می شود.
وجود عنصر 107 توسط گروهی از فیزیکدانان آلمان غربی که در آزمایشگاه تحقیقاتی دارمستات کار می کردند، تایید شد که شش هسته عنصر 107 را شناسایی و تهیه کردند.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/299.jpg
عنصر Bh در طبيعت



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

اثرات زیست محیطی بوهریم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه بوهریم (حدود 0.44 ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


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


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر بوهریم :
عدد اتمی:107
جرم اتمی:264
حالت استاندارد: جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:اکتنید 7
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s25f146d 5

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 13
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Bh-261 0.01 ثانیه
Bh-262 0.1 ثانیه
Bh-262m 0.0080 ثانیه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

هسیم ( Hassium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/300.jpg
نمايي از عنصر Hs




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





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/301.jpg
عنصر Hs در طبيعت




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

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


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

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

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

میتریم ( Meitnerium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/302.jpg
نمايي از عنصر Mt




در 29 آگوست 1982، فیزیکدانان آزمایشگاه تحقیقاتی هوی یون در دارمستات آلمان غربی با بمباران209Bi با هسته های شتاب گرفته 58Fe ، عنصر 109 را شناسایی کرده و ساختند. اگر انرژی ترکیبی دو هسته بالا باشد، نیروهای دافعه میان هسته ها بر آن غلبه خواهد کرد.
در این آزمایش برای تولید یک هسته منفرد، باید هدف یک هفته بمباران می شد. این گروه وجود عنصر 109 را با چهار اندازه گیری مستقل، تصدیق کردند. اتم تازه تشکیل شده با سرعت پیش بینی شده، از هدف برگشت و با ***** سرعتی که جدیدا توسعه یافته بود، از هسته های کوچکتر و سریعتر جدا شد. زمان حرکت به سمت آشکارساز و انرژی اندازه گیری شد و با مقادیر پیش بینی شده منطبق بود.
هسته های 266X، ظرف 5 ثانیه بعد از برخورد به آشکارساز شروع به تجزیه کردند. ذرات آلفای پر انرژی ساطع شده و 267/107X را تولید کردند. در عوض ذرات آلفای از خود ساطع کرده و به 258/104Rf تبدیل شد و این عنصر به هسته های دیگر نبدیل شد. این آزمایش نشان داد که استفاده از روشهای شکافت مانند روش ساخت هسته های جدید و سنگین، ساده است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/303.jpg
عنصر Mt در طبيعت



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

اثرات زیست محیطی میتریم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه میتریم (حدود 3.8 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر میتریم :
عدد اتمی:109
جرم اتمی:265
حالت استاندارد: نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:اکتنید 9
دوره تناوبی :7
شکل الکترونیRn7s25f146d7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 15
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Mt-226 3.4 میلی ثانیه

منابع : بدست بشر ساخته شده است .

[ghasem motamedi]

آنیونیلیم یا دارمستاتیم ( Darmstadtium or ununilium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/304.jpg
نمايي از عنصر Uun



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






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/305.jpg
عنصر Uun در طبيعت



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

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


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

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

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

[ghasem motamedi]

آنیونیم یا روئنجنیم ( Unununium or roentgenium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/306.jpg
نمايي از عنصر Uuu



در 9 فوریه 1996 در ساعت 10:37 بعد از ظهر در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان، تیمی از دانشمندان آلمانی ششمین عنصر خود را کشف کردند. جرم اتمی این عنصر 277. 283112 بود و در اثر ترکیب کلسیم 48 با اورانیم طبیعی در وبنای روسیه ساخته شد. برخلاف عنصر 110، ویژگیهای آنیونیم بیشتر شبیه رادون هستند تا جیوه اما به علت نیمه عمر کوتاه آن (280 میکرو ثانیه)، مطالعه آن مشکل است.
روئنجنیم نخستین بار در سال 1994، توسط پیتر آرمبروستر، گوتفرید مونزنبر و تیم آنها تولید شد که در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان کار می کردند. آنها اتمهای بیسموت 209 را با یونهای نیکل 64 و توسط ابزاری که شتاب دهنده خطی نامیده می شود، بمباران کردند. با این کار سه اتم روئنجنیم 272 و ایزوتوپی از آن تولید شد که نیمه عمر 1.5 میلی ثانیه داشت (0.0015 ثانیه) و دارای نوترون آزاد بود.
نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ روئنجنیم ، روئنجنیم 280، حدود 3.6 ثانیه است. این ایزوتوپ با تجزیه آلفا به روئنجنیم 276 تبدیل می شود.
از آنجایی که تنها تعداد اندکی اتم روئنجنیم تولید شده اند، تا کنون به غیر از تحقیقات علمی هیچ کاربرد دیگری برای آن کشف نشده است.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/307.jpg
عنصر Uuu در طبيعت



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

اثرات زیست محیطی آنیونیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه آنیونیم (حدود 1.5 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنیونیم :
عدد اتمی:111
جرم اتمی:281
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:11
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s15f 146d10

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 32
ششمین انرژی : 18
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Uub-277 280.0 میلی ثانیه

موارد استفاده : کاربردهای آن هنوز شناخته نشده است .
منابع : ترکیب روی و سرب است .

[ghasem motamedi]

آنانبیم ( Ununbium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/308.jpg
نمايي از عنصر Uub



آنانبیم نخستین بار در9 فوریه 1996، توسط پیتر آرمبروستر، گوتفرید مونزنبر و تیم آنها تولید شد که در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان کار می کردند. آنها اتمهای سرب را با یونهای روی و توسط ابزاری که شتاب دهنده خطی نامیده می شود، بمباران کردند. با این کار اتمهای آنانبیم 277 و ایزوتوپی از آن تولید شد که نیمه عمر 0.24 میلی ثانیه داشت (0.00024 ثانیه). نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانبیم ، آنانبیم 285، حدود 10 دقیقه است. این ایزوتوپ با تجزیه آلفا به دارمستادیم 281 تبدیل می شود.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/309.jpg
عنصر Uub در طبيعت



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

اثرات زیست محیطی آنانبیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه روئنتژنیم (حدود 0.24 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانبیم :
عدد اتمی:112
جرم اتمی:277
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه: فلزات کمیاب
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s25f 146d10

[ghasem motamedi]

آنانکوادیم ( Ununquadium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/310.jpg
نمايي از عنصر Uuq



تاریخچه و کاربردها
آنانکوادیم نخستین باردر سال 1998 توسط دانشمندانی که در موسسه تحقیقات هسته ای جوینت در دوبنای روسیه کار می کردند، تولید شد. آنها اتمهای پلوتونیم را با یونهای کلسیم بمباران کردند. با این کار اتم آنانکوادیم 289 و ایزوتوپی با نیمه عمر حدود 21 ثانیه تولید شد.
نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانکوادیم، آنانکوادیم 289، حدود 21 ثانیه است. این عنصر با تجزیه آلفا به آنانبیم 285 تبدیل می شود.
از آنجایی که تنها تعداد اندکی اتم آنانکوادیم تولید شده است، تا کنون به غیر از تحقیقات علمی هیچ کاربرد دیگری برای آن کشف نشده است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/311.jpg
عنصر Uuq در طبيعت



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

اثرات زیست محیطی آنانکوادیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه آنانکوادیم (حدود 21 ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانکوادیم :
عدد اتمی:114
جرم اتمی:289
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه: فلزات کمیاب
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s27p25f 14 6d10

[ghasem motamedi]

آنانهگزیم ( Ununhexium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/312.jpg
نمايي از عنصر Uuh



آنانهگزیم،نام موقت عنصر شیمیایی کشف نشده ای در جدول تناوبی است که نشانه آن Uuh است و عدد اتمی آن 116 می باشد.
در سال 1999، محققین آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در مقاله ای که در بازبینی مقالات فیزیکی چاپ شد،اعلام کردند که عناصر 116 و 118 را کشف کرده اند. سال بعد، بعد از این که محققین دیگر نتوانستند نتایج آنها را تکرار کنند، آنها مجددا مقاله ای را چاپ کردند. در ژوئن 2002، متصدی آزمایشگاه اعلام کرد که ادعای اولیه کشف این دو عنصر بر مبنای داده هایی بوده است که توسط نویسنده اصلی ویکتور نینوو ارائه شده بود.
نام آنانهگزیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 116، این نام را به کار می برند. این نامگذاری معادل عبارت لاتین یک- یک- شش- ایم است(ایم پسوند استاندارد نام عنصر است). این عنصر به طور مصنوعی تولید می شود و معمولا به افتخار یک دانشمند نامگذاری می شود.

تاریخچه و کاربردها
در 6 فوریه 2000، دانشمندان موسسه تحقیقات اتمی جوینت در دوبنای روسیه، در کنار دانشمندان آمریکایی بخش آزمایشگاه ملی انرژی لارنس لیورمور، اعلام کردند که آنانهگزیم را ساخته اند. آنها با بمباران اتمهای کوریم 248 با یونهای کلسیم 48 آنانهگزیم را تولید کردند. با این کار آنانهگزیم 292، ایزوتوپی که نیمه عمر آن 0.6 میلی ثانیه است (0.0006) و چهار نوترون آزاد تولید شد.
نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانهگزیم، آنانهگزیم 292، حدود 0.6 میلی ثانیه است. این عنصر با تجزیه آلفا، به آنانکوادیم 288 تبدیل می شود.
از آنجایی که تنها تعداد اندکی اتم آنانهگزیم تولید شده است، تا کنون به غیر از تحقیقات علمی هیچ کاربرد دیگری برای آن کشف نشده است.





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/313.jpg
عنصر Uuh در طبيعت




اثرات آنانهگزیم بر روی سلامتی
از آنجایی که هنوز این عنصر کشف نشده است، اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی نشده است.

اثرات زیست محیطی آنانهگزیم
از آنجایی که هنوز این عنصر کشف نشده است، اثرات زیست محیطی آن بررسی نشده است.



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانهگزیم :
عدد اتمی:116
جرم اتمی:292
حالت استاندارد: نامشخص جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:فلزات کمیاب 16
دوره تناوبی:7
شکل الکترونی: Rn7s27p45f 14 6d10

[ghasem motamedi]

آناناکتیم ( Ununoctium ) :





http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/314.jpg
نمايي از عنصر Uuo



نام آناناکتیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 118، این نام را به کار می برند که نشانه موقتی آن Uuo و عدد اتمی آن 118 است .
در سال 1999، محققین آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در مقاله ای که در بازبینی مقالات فیزیکی چاپ شد،اعلام کردند که عناصر 116 و 118 را کشف کرده اند. سال بعد، بعد از این که محققین دیگر نتوانستند نتایج آنها را تکرار کنند، آنها مجددا مقاله ای را چاپ کردند. در ژوئن 2002، متصدی آزمایشگاه اعلام کرد که ادعای اولیه کشف این دو عنصر بر مبنای داده هایی بوده است که توسط نویسنده اصلی ویکتور نینوو ارائه شده بود.
نام آناناکتیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 118، این نام را به کار می برند. این نامگذاری معادل عبارت لاتین یک- یک- هشت- ایم است(ایم پسوند استاندارد نام عنصر است). این عنصر به طور مصنوعی تولید می شود و معمولا به افتخار دانشمند کاشف یا شهر کشفشان نامگذاری می شوند مانند لا دارمستادیم.
در 7 ژوئن 1999، دانشمندان آمریکایی بخش آزمایشگاه ملی انرژی لارنس لیورمور، اعلام کردند که عنصر 118 را کشف کرده اند. دانشمندان سعی کردند با تخریب یونهای کریپتون توسط سرب و به وسیله دستگاهی که سیکلوترون نامیده می شود، عنصر 118 را بسازند. در طی 11 روز آزمایش تصور می شد که سه اتم عنصر 118 ساخته شده اند.
دانشمندان لارنس برکلی، مانند دانشمندان آزمایشگاههای دیگر سعی کردند که کشف عنصر 118 را ثابت کنند. با تکرار آزمایشها، آزمایشگاههای دیگر نتوانستند نشانه ای از عنصر 118 به دست آورند. تجزیه و تحلیل دقیق داده های اولیه با استفاده از نرم افزارهای مختلف ناموفق بود و هیچ شاهدی از عنصر 118 یافت نشد. در نتیجه این شکستها، دانشمندان لارنس بکرلی، در 27 جولای 2001، ادعای خود را پس گرفتند.






http://www.ngdir.ir/Data_SD/Elements/Pics/315.jpg
عنصر Uuo در طبيعت



اثرات آناناکتیم بر روی سلامتی
آناناکتیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

اثرات زیست محیطی آناناکتیم
آناناکتیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است بنابراین لزومی ندارد که اثرات زیست محیطی آن را بررسی کنیم.



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آناناکتیم :
عدد اتمی:118
جرم اتمی:293
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:فلزات کمیاب 18
دوره تناوبی:7
شکل الکترونی: Rn7s27p65f 14 6d10

[ghasem motamedi]

نیکل

نیکل ، عنصرشیمیایی جدول تناوبی است که نماد Ni داشته و عدد اتمی آن ، 28 است. استفاده از نیکل ، قدمت باستانی داشته ، به 3500 سال قبل از میلاد مسیح باز می‌گردد. برنزهایی که از سوریه امروزی یافت شده‌اند، حاوی حدودا 2% نیکل بوده و دست‌نوشته‌های چینی اشاره بر این دارند که مس سفید در 1400 تا 1700 سال قبل از میلاد مسیح در مشرق زمین استفاده می‌شد. اما از آنجا که معادن نیکل و مس در آن روزگار به‌راحتی مورد اشتباه قرار می‌گرفتند، تمام دانستنیهای دقیقتر به دوران معاصر باز می‌گردد . کانی‌هایی که حاوی نیکل هستند، از جهت رنگ‌دهی به شیشه کاربرد داشتند و از ارزشی فراوان بر خوردار بودند. در سال 1751 شخصی به نام "Baron AxelFredrik" تلاشهایی را برای استخراج مس از معدن نیکل انجام داد و که در نتیجه فلزی سفید بدست آورد که آن را نیکل نامید. اولین سکه خالص نیکلی در سال 1881 ساخته شد. پیدایش اکثر نیکلهای بدست آمده از دو نوع معدن بدست آمده‌اند، اولی خاکهای آجری رنگ بوده که مهمترین معدن سنگ نیکل هستند و دومی سولفید موجود در ماگمای زمین می‌باشد. منطقه Sudbury در Ontario کانادا 30% نیکل جهان را تولید می‌کند. معادن دیگر در روسیه استرالیا کوبا و اندونزی می‌باشند. با این وجود این باور وجود دارد که بیشتر نیکل موجود در زمین در هسته این سیاره تمرکز یافته است.
خصوصیات قابل توجه
نیکل یک فلز سفید نقره‌ای است که به‌خوبی جلا می‌گیرد. از گروه آهن‌ها است که سخت و قابل انعطاف بوده ، هادی جریان الکتریسیته می‌باشد و به‌راحتی با گوگرد و آرسنیک ترکیب می‌شود. با توجه به اینکه نیکل ، دوام زیادی در هوا داشته ، اکسیده نمی‌شود، برای تولید سکه‌های پول فلز کاری برنج و آهن و همچنین برای ساخت ابزار آلات شیمیایی در آلیاژهای خاص مانند نقره آلمانی کاربرد دارد و معمولا با کبالت همراه هست که هر دوی آنها در آهن‌های شهاب سنگی یافت می‌شوند. نیکل برای آلیاژهایی که بوجود می‌آورد، بسیار با ارزش می‌باشد.معمولترین حالت اکسیداسیون نیکل ، 2+ است و این در حالی است که نیکل 3+ و 1+ نیز به‌ندرت مشاهده می‌شوند.
کاربردها
تقریبا 65% نیکل مصرفی در دنیای غرب برای تولید لوازم فولاد ضد زنگ بکار می‌رود. 12% دیگر آن به مصرف آلیاژهای عالی می‌رسد. 23% باقی مانده نیز در مصارفی مانند تولید آلیاژ فلزات ، باطری‌های قابل شارژ ، کاتالیزورها ، سکه‌ها و ابزار ریخته‌گری و فلزکاری تقسیم می‌شود.
مصارف کلی نیکل به صورت زیر است:
· فولاد ضد زنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ.
· فولاد نیکل برای تولید فلز سلاح‌ها و گاو صندوق‌ها کاربرد دارد.
· آلیاژ آلنیکو برای تولید آهن‌ربا
· فلز Mu که قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی بالایی داشته و برای صفحه نمایشهای مغناطیسی استفاده می‌شود.
· آلیاژ کابلهای انتقال حافظه که در ساخت ربات‌ها کاربرد دارد.
· باطری‌های قابل شارژ ، مانند باطریهای نیکل هیدروکسیدی و نیکل کادمیوم.
· ضرب سکه. در ایالات متحده و کانادا ، نیکل برای سکه‌های 5 سنتی استفاده می‌شود که آنها نیز نیکل نامیده می‌شوند.
· آبکاری الکتریکی
· ظروف ضد حرارت برای استفاده در آزمایشگاه‌های شیمی
· نیکل مشتق شده ، یک کاتالیزور است که برای هیدروژنه کردن روغن سبزیجات بکار می‌رود.
نقش بیولوژیکی
اکثر مواد هیدروژنی ، حاوی نیکل و مجموعه های گوگرد-آهنی هستند. هسته نیکل یک عنصر اصلی در تمام مواد هیدروژنی بوده که عملکرد آنها بیشتر اکسیداسیون است تا آزاد کردن هیدروژن. هسته نیکل به این دلیل وجود دارد که بتواند تغییرات ناشی از عمل اکسیداسیون را تحمل کند. همچنین شواهد چنان نشان می‌دهند که هسته نیکل قسمت فعال این آنزیمها هستند. همچنین منوکسید کربنهایی در عمل جدا سازی هیدروژن وجود دارند که حاوی نیکل هستند. درباره ساختار نیکل اطلاعات زیادی در دست نیست. چدن به آلیاژهایی از آهن و کربن که بین ۲ الی ۶/۶۷ درصد کربن داشته باشند، چدن گفته می‌شود .

[ghasem motamedi]

تیتانیم
تیتانیوم خالص تجاری و آلیاژهای تیتانیومی آلفا و شبه آلفا به طور کلی نشان داده اند که مقاومت خوبی در مقابل خوردگی دارند . آنها جزء این دسته از آلیاژهای تیتانیوم هستند که قابلیت جو شکاری دارند .تیتانیوم خالص معمولاً دارای مقداری اکسیژن آلیاژ شده با آن است که استحکام تیتانیوم خالص تحت تاثیر مقدار این عناصر بین نشینی ( اکسیژن و نیتروژن ) در ساختار تیتانیومی است . آلیاژهای آلفا معمولاً دارای مقدار بالایی از آلومینیوم هستند که موجب مقاومت به اکسایش این آلیاژ در دماهای بالا می شوند . ( آلیاژهای آلفا – بتا همچنین دارای یک عنصر آلیاژی اصلی هستند که آلومینیوم است اما اولین دلیل آن برای پایدار کردن فاز آلفا است ) .آلیاژهای آلفا را نمی توان برای افزایش خواص مکانیکی بالا تحت عملیات حرارتی قرار داد زیرا یک آلیاژ تک فاز به حساب می آید . اضافه کردن عناصر آلیاژی به تیتانیوم خالص قابلیت عملیات حرارتی برای این آلیاژها یا کار در دمای بالا را چون به صورت یک ساختار دو فازی حاصل شده اند ( آلفا – بتا ) ، ایجاد می کند. آلیاژهای بتا نیمه پایدار هستند ، به این منظور که تمایل به تغییر فاز برای یک حالت تعادلی یا بالانسی از ساختارها دارند . آلیاژهای بتا استحکامی به واسطه ، استحکام ذاتی شان ، ناشی از ساختار بتا و رسوب فاز آلفا و دیگر فازها از آلیاژها در طراحی فرآیندهای عملیاتی حرارتی به دست می آورند . با اهمیت ترین فایده و مزیت به دست آمده از ساختارهای بتا ، افزایش شکل پذیری آنها در ارتباط با دیگر ساختارهای هگزاگونال از جمله آلفا و آلفا – بتا است . تیتانیوم آلومیند از آلیاژهای متداول تیتانیومی متفاوت هستند زیرا آنها به طور اساسی ترکیباتی هستند که باعث افزایش استحکام و قابلیت شکل پذیری و دیگر خواص می شوند . تیتانیوم آلومیندی کاربردهای دمای بالاتر نسبت به آلیاژهای تیتانیومی دارند اما قیمت تمام شده بیشتر و به طور کل داکتیلیته و قابلیت فرم پذیری کمتری خواهند داشت .
آلیاژهای تیتانیموم
تیتانیوم وآلیاژهای آن پتانسیل بالایی در خیلی از کاربردهای خاص دارند ولی بایستی قبل از طراحی و استفاده از آن ، برخی از واقعیتها را درمورد آن مطلع بوده و مد نظر داشت که بیشتر آن در ادامه آورده شده است . محصولات شکل داده شده تیتانیوم به راحتی در دسترس می باشند ولی ریخته گری شده آن محدودتر است . آلیاژهای شکل داده شده از فاکتورهای تجربی خوبی برخوردار می باشند . هر چند که آلیاژهای ریخته گری از لحاظ وزن و قیمت مقرون به صرفه هستند . ریخته گری تحت فشار ایزواستاتیک گرم می تواند محصولاتی در مقایسه با استحکام کاربردی محصولات شکل داده شده را برای بیشتر فلزات حاصل کند . آلیاژهای پودری خیلی بیشتر مورد قبول هستند . همچنین فرآیندهای پودر ( متالورژی پودر ) امکان ترکیب آلیاژهای نا متعارف تری را نسبت به هم می دهد . اگر در این فرآیند به واسطه بر هم کنش تیتانیوم با گازهای بین شبکه همچون N2 & O2 ، روشهای پیچیده بایستی اتخاذ شود . بنابراین آلیاژهای پودری تیتانیوم بایستی بسیار گران و پر هزینه در کاربردهای مختلف باشند سطح خواص آلیاژهای پودر ممکن است به حد انتظار ترکیبات شیمیایی نرسد . با این حال با متالورژی پودر این امکان وجود دارد که با بدست آوردن محصولی ترکیبی به شکل نهایی محصول مورد نظر امکان جبران قیمت تمام شده باشد و دلیلی بر اینکه حداقل یک پتانسیل برای هزینه های پایین تر هنگامی که در طی پروژه منظور می شود وجود داشته باشد .
آلیاژهای ریخته گری شده یا پودری تیتانیومی همیشه امکان انتخاب در کاربردهای سازه را دارا می باشند . اما بایستی برنامه ریزی برای این قبیل استفاده ها در همان مراحل اولیه طراحی مد نظر قرار گیرد نه اینکه تلاش شود تا مواد به دست آمده پودری یا ریخته گری شده در مراحل نهایی کار به جای مواد شکل داده شده قرار گیرند . این معقول به نظر می رسد که موقع انتخاب آلیاژهای تیتانیومی از عمومی ترین آلیاژِها استفاده شود مگر در مواقعی که خاصیت خاصی از این فلز مد نظر باشد تا یک آلیاژ خاص در نظر گرفته شود ( مثلاً Ti-6AL- 4v دارای خواص متعدد و زیادی است اما مصارف خاصی دارد ) .
Handbook ها و مراجع مربوط به مواد و از این قبیل کتابها برای طراحی بسیار با ارزش هستند . اما هیچ جانشینی را برای تماس با تأمین کننده و سازنده وجود ندارد . خواص و ویژگیهای از این قبیل شرایط فرم دهی غیر معمول و یا فرآیند غیر ایده آل ریخته گری را برای این فلز نبایستی عملیات سرد کردن و گرم کردن غیر معمولی را برای خواص در نظر گرفت . خواص مواد ریخته گری شده و پودری در محدوده پایین تر نسبت به آلیاژهای شکل داده شده قرار دارد . به طوری که خواص مشترک آنها به سختی به همدیگرقابل مقایسه هستند .اما داده های بدست آمده پراکنده در ریخته گری و همچنین متالورژی پودر ممکن است پایین تر از حداقل های طراحی را نتیجه بدهد . اگر یک طراحی پذیرفته شود بدون هیچ انعطافی با رعایت سطح خواص آن مشخص شده ، این طراحی ممکن است به صورت غیر قابل برگشت پذیری بعداً مورد سؤ ظن و گمان باشد . صنایع فضایی به دنبال بهترین خصوصیت وبهینه ترین آنها هستند . هنگامی که تیتانیوم در کاربردهایی با بحرانیت کمتر استفاده می شود ، دقت کمتری در خواص بایستی در نظر گرفته شود و این امکان وجود دارد تا هزینه و زمان کاهش داده شود . امروزه دز ایران علاوه بر صنایع هوایی و نظامی رویکردی خاص به این فلز در صنایع شیمیایی به خصوص در صنایع پتروشیمی دیده می شود که این به نوبه خود باعث ایجاد مجال مناسبی جهت کار بر روی ابن فلز و تهیه روشهای استاندارد تولید تجهیزات تیتانیومی در ایرانمیگردد .
ساختار تیتانیوم به طور کلی نقطه ذوب تیتانیوم در حدود 1660 درجه سانتیگراد می باشد . اما بیشتر آلیاژهای تجاری آلومینیوم در دمای 538 درجه سانتیگراد کاربرد دارند . تیتانیوم دارای دو ساختار کریستالی است ، در یکی از آنها اتمها در ساختار مکعبی مرکزدار( bcc ) قرارگرفته اند و در دیگر اتمها در یک ساختار شش وجهی فشرده یا هگزا گونال ( HCP ) قرار دارند . ساختار مکعبی مرکز دار ( bcc ) تنها در دمای بالا به دست می آید بجز در مواردی که تیتانیوم با دیگر عناصر برای ثبات پایدار ساختار مکعبی در دمای پایین آلیاژ شده است .
دو ساختار کریستالی تیتانیوم به عنوان ساختارهای b ، a شناخته می شوند . a اشاره دارد به ساختارهای هگزاگونال تیتانیوم چه به صورت آلیاژ یا خالص و ساختار b مربوط به ساختارهای مکعبی یا آلیاژهای آن است . ساختارهای b ، a در بعضی مواقع به عنوان سیستم ها یا نوع هایی از سیستم شناخته می شوند که آن را به چهار دسته آلیاژهای a و شبه a یا نزدیک به a و a / b و a تقسیم بندی می کنند .این ترکیبات نشان دهنده تمامی عناصر آلیاژی تیتانیوم نیست اما بیشتر عناصر استفاده شده در طراحی آلیاژهای تیتانیوم را شامل می شود .
ساختار تیتانیوم
تیتانیوم خالص تجاری به صورت ساختار a است . اضافه کردن برخی از عناصر آلیاژی به تیتانیوم خالص تجاری محدوده را برای ریز ساختارهای آلیاژی ایجاد می کند . با داشتن سطح مطلوبی از عناصر آلیاژی b ، فاز b در طول گرم کردن تولید می شود و در حین فرآیند سرد کردن در ادامه یک فرآیند گرم به ساختار دیگر منتقل می شود . ساختار حاصله در این مورد را آلیاژهای b ، a می نامند ( فاز b به a تبدیل می شود ولی فاز باقی مانده هم خواهیم داشت ) تغییرات در آلیاژهای متمایز می شود با محدوده وسیعی از ساختار وخواص شیمیایی آلیاژ که لازمه یک آلیاژ a می باشد . این تغییرات به صورت ترم ساختاری near - a ( ساختارهای شبه a یا نزدیک به a ) هستند . ساختار را بایستی به طور کلی به عنوان نیمه پایدار شناخت . آلیاژها با ساختار b در حین سرد کردن تا دمای اتاق به دست می آیند . آلومیندهای تیتانیومی ترکیبات بین فلزی هستند که از تیتانیوم وآلومینیوم ( به همراه یک یا بیشتر از عناصر آلیاژی ) به دست می آیند .

[ghasem motamedi]

گوگرد
گوگرد که لاتین آن Sulphur میباشد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در افسار پنجگانه کتاب مقدس آمده است . هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن 9 قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال 424 قبل از میلاد قبیله Bootier دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن 12 در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیومKNO3 کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیا گران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته یودند. این کیمیا گران از روی تجربه میدانستند که عنصر جیوه میتواند با گوگرد ترکیب شود. در اواخر دهه 1770 Antoine Lavoaisier توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است نه یک ترکیب.
خواص فیزیکی
گوگرد عدد اتمی ۱۶ جرم اتمی ۰۶/۳۲ آرایش الکترونی [Ne]۳s۲۳d۴ انرژی یونش ۲۳۹ شعاع اتمی ۱٫۲۷ شعاع یونی ۱٫۸۴(-۲) الکترو نگاتیوی ۲٫۵ نقطه جوش ۴۴۴٫۶ نقطه ذوب ۱۱۹٫۰ حالت اکسایش +- ۲٬۴,۶ چگالی ۲٫۰۷ کشف قبل از تاریخ کشف شد گوگرد یک از عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن S و عدد اتمی آن ۱۶ میباشد. گوگرد یک نافلزفراوران بی بو بی مزه و چند ظرفیتی است که بیشتر به شکل کریستالهای زرد رنگ که در کانی‌های سولفید و سولفات بدست می‌آید شناخته شده میباشند. گوگرد یک عنصر حیاتی و لازم برای تمامی موجودات زنده میباشد که مورد نیاز اسید آمینوها و پروتئین‌ها میباشد. این عنصر به صورت اولیه در کودها استفاده میشود ولی بصورت گسترده تر در باروت ملین‌ها کبریت‌ها و حشره کش‌ها بکار گرفته میشود. ایزوتوپها ۱۰ ایزوتوپ از سولفور شناخته شده‌است. هیچ یک از ایزوتوپهایش رادیواکتیو نیستند. چهار ایزوتوپ آن در طبیعت وجود دارد . ویژگیها گوگرد نقطه ذوب cْ ۸/۱۱۲ ، نقطة جوش cْ۶۷۴/۴۴۴ ، جاذبه مخصوص ۰۷/۲ (cْ۲۰) با ظرفیت ۲- و ۴ یا ۶ دارد. دارای شعاع اتمی pm۱۰۴ ، انرژی نخستین یونش ۹۹۵ و الکترونگاتیوی ۵/۲ می‎باشد. گوگرد یک ماده جامد، بی‎بو و زرد کمرنگ است. گوگرد غیر قابل حل در آب می‎باشد ولی محلول در دی سولفات کربن می‎باشد. مجموعه چند شکلی از گوگرد شناخته شده‌است . خواص اتمی وزن اتمی ۳۲٫۰۶۵ amu شعاع اتمی (calc.) ۱۰۰ (۸۸) pm شعاع کووالانسی ۱۰۲ pm شعاع وندروالس ۱۸۰ pm ساختار الکترونی Ne]۳s۲ ۳p۴] e- بازای هر سطح انرژی ۲, ۸, ۶ درجه اکسیداسیون «اکسید) ±۲٬۴,۶ «اسیدقوی ) ساختار کریستالی اورتورومبیک خواص فیزیکی حالت ماده جامد نقطه ذوب ۳۸۸٫۳۶ K (۲۳۹٫۳۸ °F) نقطه جوش ۷۱۷٫۸۷ K (۸۳۲٫۵ °F) حجم مولی ۱۵٫۵۳ ש»۱۰-۶ ««متر مکعب بر مول گرمای تبخیر اطلاعات موجود نیست گرمای هم جوشی ۱٫۷۱۷۵ kJ/mol فشار بخار ۲٫۶۵ E-۲۰ Pa at ۳۸۸ K سرعت صوت __ m/s at ۲۹۳٫۱۵ K متفرقه الکترونگاتیویته ۲٫۵۸ «درجه پائولینگ) ظرفیت گرمایی ویژه ۷۱۰ J/«kg*K) رسانائی الکتریکی ۵٫۰ E-۲۲ ۱۰۶/m اهم رسانائی گرمایی ۰٫۲۶۹ W/«m*K) ۱st پتانسیل یونیزاسیون ۹۹۹٫۶ kJ/mol ۲nd پتانسیل یونیزاسیون ۲۲۵۲ kJ/mol ۳rd پتانسیل یونیزاسیون ۳۳۵۷ kJ/mol ۴th پتانسیل یونیزاسیون ۴۵۵۶ kJ/mol ۵th پتانسیل یونیزاسیون ۷۰۰۴٫۳ kJ/mol ۶th پتانسیل یونیزاسیون ۸۴۹۵٫۸ kJ/mol پایدارترین ایزوتوپها ایزو NA نیمه عمر DM DE MeV DP ۳۲S ۹۵٫۰۲٪ S با۱۶نوترون پایدار است.
۳۳S ۰٫۷۵٪ Sبا۱۷ نوترون پایدار است ۳۴S ۴٫۲۱٪ S با۱۸نوترون پایدار است ۳۵S {syn.} ۸۷٫۳۲ d β- ۰٫۱۶۷ ۳۵Cl ۳۶S ۰٫۰۲٪ S با۲۰ نوترون پایدار است.
خصوصیات قابل توجه
ظاهر این نافلز به رنگ زرد کمرنگ میباشد که بسیار سبک و نرم است. این عنصر به هنگام ترکیب با هیدروژن بوی مشخصی دارد که مشابه بوی تخم مرغ فاسد شده میباشد. گوگرد با شعله آبی رنگ میسوزد و بوی عجیبی از خود ساتع میکند. گوگرد در آب حل شدنی نیست ولی در دی سولفید کربن حل میشود. حالتهای معمول اکسیداسیون این عنصر -۲و+۲و+۴ و +۶ میباشد. گوگرد در تمام حالتهای مایع جامد و گاز شکلهای چند گانه دارد که ارتباط بین آنها هنوز کاملا درک نشده‌است. گوگرد کریستالی به صورت حلقه گوگردی S۸ نشان داده میشود.
نیترید گوگرد پولیمری خواص فلزی دارد و این در حالی است که هیچ گونه اتم فلزی در خود ندارد. این عنصر همچنین خواص نوری و الکتریکی غیر معمولی نیز دارد. گوگرد غیر متبلور یا پلاستیک با عمل سرد کردن سریع کریستال گوگرد حاصل میشود. مطالعات در زمینه اشعه ایکس نشان میدهد که گونه غیر متبلور و بی نظم ممکن است که ۸ اتم در هر ساختار پیچشی ستاره مانند داشته باشد. گوگرد میتواند به دو حالت کریستالی بدست آید Orthorhombicoctahedral یا بلورمونو کلینیک که اولی در دماهای معمولی پایدارتر میباشد کاربردها گوگرد یکی از اجزای باروت می‎باشد. همچنین گوگرد برای جوشکاری لاستیک به کار می‎رود. گوگرد به عنوان ماده از بین برنده قارچ و همچنین ضد عفونی کننده و کود به کار می‎رود گوگرد برای تهیه اسید سولفوریک مورد استفاده قرار می‎گیرد. گوگرد همچنین برای ساختن چندین نوع کاغذ، ماده سفیدکننده و به عنوان عایق الکتریکی به کار می‎رود. گوگرد عنصری است که برای زندگی لازم است. ترکیبات گوگرد بسیار سمی است، برای مثال مقدار کمی سولفید هیدروژن می‎تواند متابولیز بدن را دگرگون کند اما مقادیر بیشتر آن می‎تواند بسرعت باعث مرگ از راه فلج تنفسی شود. سولفید هیدروژن با سرعت حس بویایی را از بین می‎برد. دی‏اکسید گوگرد آلوده‎کننده مهم جوی می‎باشد این عنصر برای استفاده‌های صنعتی مانند تولید (H۲SO۴)اسیر سولفوریک برای باطریها تولید باروت و حرارت دادن لاستیک تولید میشود. گوگرد در فرایند تولید کودهای فسفاتی به عنوان ماده ضد قارچ عمل میکند. سولفاتها در کاغذهای شستشو و خشکبار نیز کاربرد دارند. همچنین گوگرد در ساخت کبریت و آتش بازی نیز بکار گرفته میشود. تیو سولفات آمونیوم یا سدیم به عنوان عامل ثابت کننده در عکاسی کاربرد دارد. سولفات منیزیم می‌تواند به عنوان ماده ضد خشکی و ملین که یک مکمل منیزیم گیاهی است به کار گرفته شود. منابع گوگرد در سنگ‎های آسمانی، در مجاورت چشمه‎های جوشان و همچنین آتش‎فشانها یافت می‎شود. گوگرد همچنین در بسیاری از مواد معدنی از جمله سرب معدنی، سولفید آهن و همچنین سولفات باریم طبیعی یافت می‎شود. گوگرد همچنین در نفت خام و گازهای طبیعی وجود دارد . مرحله فرشْ ممکن است برای به دست آوردن گوگرد تجاری مورد استفاده قرار بگیرد. در این مرحله آب گرم با فشار وارد چاههای پرنمک می‎شود (به منظور ذوب کردن گوگرد ) آنگاه آب به سطح زمین آورده می‎شود .
نقش بیولوژیکی
اسید آمینوها Cysteine, Methionine, Homocysteine و Taurine و همچنین برخی از آنزیمها حاوی گوگرد میباشند که در واقع گوگرد را به یک عنصر حیاتی برای سلولهای زنده تبدیل کرده‌اند. ترکیبات دیسولفیدی مابین polypeptidها در ساختار پروتئینی بسیار مهم میباشند. برخی از گونه‌های باکتری از سولفید هیدروژن بجای آب در فرایند فتوسنتز خود استفاده میکنند. گوگرد توسط گیاهان بصورت ین سولفات از خاک جذب میشود. گوگرد غیر آلی یک قسمت از کلاسترهای آهن- گوگرد را تشکیل می‌دهد، و گوگرد لیگاند اتصال دهنده درCuA می‌با شد. تاریخچه گوگرد که لاتین آن Sulpur میباشد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در افسار پنجگانه کتاب مقدس آمده‌است. هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن ۹ قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال ۴۲۴ قبل از میلاد قبیله Bootier دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن ۱۲ در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیومKNO۳ کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیا گران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته بودند. این کیمیا گران از روی تجربه میدانستند که عنصر جیوه میتواند با گوگرد ترکیب شود. در اواخر دهه ۱۷۷۰ Antoine Lavoaisier توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است نه یک ترکیب. پیدایش گوگرد به صورت طبیعی در مقادیر زیاد به صورت ترکیبی با دیگر عناصر به صورت سولفید (مانند:pyrite) و سولفات مانند «Gypsum) یافت میشود و به صورت آزاد نزدیک چشمه‌های آب گرم و مناطق آتش فشانی و معادنی نظیر Cinnabar Galena و Sphalerite بدست می‌آید. این عنصر در مقادیر کم نیز از ذغال سنگ و نفت که در هنگام سوختن دی اکسید گوگرد تولید میکنند بدست می‌آید. استانداردهای سوختی بصورت فزاینده‌ای به گوگرد برای استخراج سوختهای فسیلی نیاز دارند. چرا که دی اکسید گوگرد با قطرات آب ترکیب شده و باعث بوجود آمد باران اسیدی میشود. این گوگرد استخراج شده بعد از پالایش یکی از بیشترین ذخایر تولید گوگرد را به خود اختصاص میدهد. این گوگرد در ساحل US Gulf با پمپاژ آب داغبه ذخایر گوگردی باعث ذوب شدن گوگرد میشود
خواص فیزیکی
· رنگ :زرد
· حالت: جامد
· سختی: شکننده
· نقطهٔ ذوب:۱۱۹درجه
· نقطهٔ جوش:۴۴۵
· رسانایی:ندارد
· انحلال پذیری :ندارد

[ghasem motamedi]

جدول تناوبی عناصر مندلیف

http://www.iran-eng.com/images/statusicon/wol_error.gifاندازه ی اين عكس تغيير داده شده است. برای ديدن كامل عكس اينجا را كليك كنيد. اندازه ی عكس اصلی 1133x818 و حجم آن 122KB است.
http://www.onurhan.com/Chemistry/Periodic%20Table.jpg
__________________