شیمی آزمایشگاهی

لانتانیم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه اول پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 18:53

کاربردها

کاربردهای نورپردازی کربنی بخصوص در صنعت سینما برای روشنایی و پیش‌تابی استودیو
La₂O₃ مقاوت قلیایی شیشه را افزایش داده و در ساخت عینکهای خاص ، مانند نمونه‌های زیر بکار می‌رود:

جذب کننده اشعه مادون قرمز
لنزهای دوربین و تلسکوپ ( به علت ضریب شکست بالا و پراکندگی کم ، از شیشه‌های دارای فلز خاکی کمیاب استفاده می‌شود.

افزودن مقدار کمی لانتانیم به فولاد ، باعث افزایش انعطاف‌پذیری ، چکش‌خواری و مقاوت آن در برابر ضربه می‌شود.
افزودن مقدار کم لانتانیم به آهن ، به تولید ذرات گرد چدن کمک می‌کند.
افزودن مقدار کم لانتانیم به مولیبدن ، موجب کاهش سختی این فلز و حساسیت آن نسبت به دماهای مختلف می‌شود.
فلز آمیخته که یک آلیاژ آذرفشان است و در سنگ فندک بکار می‌رود، حاوی 45% تا 25% لانتانیم است.
اکسید و بورید آن در لامپهای الکترونی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
آلیاژهای هیدروژنی اسفنجی می‌توانند دارای لانتانیم باشند. این نوع آلیاژها در یک فرآیند جذب برگشت‌پذیر تا 400 برابر حجم گاز هیدروژن خود گنجایش دارند.
کاتالیزور کراکینگ بنزین
تور فانوس گازی
ترکیب جلا دهنده شیشه و سنگهای قیمتی
La-Ba ، تعیین کننده قدمت سنگها و کانیها است.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

ایتریم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه اول دوشنبه بیستم اسفند 1386 19:9

کاربردها

اکسید ایتریوم از مهمترین ترکیبات ایتریوم است که بیشتر در ساخت اروپیم Y₇O₄ و Y₂O₃ استفاده می‌شود که رنگ قرمز لامپ تصویر تلویزیون‌های رنگی را تولید می‌کند.
اکسید ایترویم همچنین در ساخت گارنت آهن-ایتریوم استفاده می‌شود که صافی‌های مایکروویو بسیار موثری هستند.
آهن ایترویم ، آلومینیوم و گادولینیوم ، خاصیت مغناطیسی جالبی دارند. Yttrium-iron-garnet به‌عنوان فرستنده و پخش کننده انرژی شنوایی بسیار موثر است. Yttrium Aluminum Garnet دارای سختی 8.5 است و همچنین به‌خاطر شباهت به الماس به‌عنوان سنگ جواهر استفاده می‌شود.
مقدار کمی از این عنصر (0.2% تا 0.1) برای کم کردن اندازه دانه‌های کروبیوم ، مولیبدنوم و زیرکنونیوم استفاده می‌شود و همچنین در افزایش مقاومت آلومینیوم و منیزیم کاربرد دارد.
به‌عنوان کاتالیزور برای پلیمر کردن گارنت آلومینیوم -ایتریوم ، فلورید لیتیوم ایتریوم و ایتریوم و انادیت در ترکیب دو پنتها مانند نئودیمیوم یا اربیم در لیزرهای مادون قرمز استفاده می‌شوند.
این عنصر برای احیا کردن وانادیوم و دیگر غیر فلزان استفاده می‌شود.
ایتریوم به‌عنوان سازنده چدن گره دار شناخته شده که خاصیت رسانایی آن را افزایش می‌دهد. (گرافیت در ساخت چدن گره دار گره‌ها را به هم متراکم می‌کند تا از پوسته پوسته شدن آن جلوگیری کند.) از آن جا که اکسید ایتریوم ، نقطه ذوب بالاتر پایداری بیشتر و از استنباط کمتری نسبت به شیشه برخوردار است می‌تواند در فرمول ساخت شیشه و یا سرامیک استفاده شود.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

اکتینیم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه اول دوشنبه بیستم اسفند 1386 19:1

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.

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.

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 .

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه اول یکشنبه نوزدهم اسفند 1386 20:16

اطلاعات اولیه

اسکاندیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Sc و عدد اتمی 21 می‌باشد. اسکاندیم که عنصری واسطه ، نرم و نقره‌ای سفید است، در مواد معدنی کمیاب موجود در اسکاندیناوی وجود داشته ، گاهی اوقات به همراه ایتریم و لانتانیدها بعنوان عنصر خاکی کمیاب طبقه‌بندی می‌شود.

تاریخچــــــه

اسکاندیم ( واژه لاتین Scandia به معنی اسکاندیناوی ) توسط "Lars Fredrick Nilson" در سال 1879 هنگامیکه او و گروهش مشغول جستجوی فلزات قلیایی خاکی بودند، کشف شد. نیلسون برای کشف عنصر جدید در مواد معدنی euxenite و gadolinite از تحلیل طیفی استفاده نمود. او برای جداسازی این عنصر از 10 کیلوگرم euxenite با باقیمانده سایر عناصر خاکی کمیاب استفاده کرد و تقریباً 2 گرم اکسید اسکاندیم بسیار خالص ( Sc₂O₃ ) تهیه نمود.

سال 1869 "Dmitri Mendeleev" با استفاده از قانون تناوبی نسبی عناصر خود ، وجود این عنصر و برخی خصوصیات آن را که ekaboron نامید، پیش بینی نمود. "Per Theodor Cleve" تقریباً همزمان با Nilson اکسید اسکاندیم را کشف کرد، اما بر خلاف نیلسون او اسکاندیم را مشابه ekaboron در نظر گرفت.

سال 1937 برای اولین بار اسکاندیم فلزی با روش الکترولیز خوش گدازه مذاب پتاسیم ، لیتیم و کلریدهای اسکاندیم در دمای 800-700 درجه سانتی‌گراد تهیه شد. مفتول تنگستن در حوضچه روی مایع ، الکترودهای دیر گداز گرافیت بودند. اولین پوند از فلز اسکاندیم تا قبل از سال 1960 تولید نشده بود.

پیدایـــــش

مواد معدنی کمیاب موجود در اسکاندیناوی و ماداگاسکار از قبیل thortveitite , euxenite و gadolinite تنها منابع شناخته شده این عنصر هستند ( که هرگز بصورت عنصر آزاد یافت نمی‌شود).

عنصر 21 ، بیست و سومین عنصر فراوان موجود در خورشید و ستارگان مشابه است اما در روی زمین پنجاهمین عنصر فراوان محسوب می‌شود. اسکاندیم بطور گسترده ای روی زمین پراکنده است و بصورت مقادیر بسیار ناچیز در بیش از 80 ماده معدنی وجود دارد. ظاهراً رنگ آبی گونه زمرد کبود بریل به سبب اسکاندیم است. این عنصر بخش مهمی از ماده معدنی کمیاب thortveitite است و در پس مانده هایی که پس از استخراج تنگستن از Zinnwald wolframite به جا می‌ماند، وجود دارد.

Thortveitite منبع اصلی اسکاندیم است. علاوه بر آن ، محصول جانبی مراحل پایانی کارخانه اورانیم نیز منبع مهم دیگری محسوب می‌شود. اسکاندیم خالص را بصورت تجاری از کاهش فلورید اسکاندیم بوسیله کلسیم تولید می‌کنند.

خصوصیات قابل توجه

اسکاندیم ، عنصری است فلزی ، کمیاب ، نرم ، سیمگون ، سه ظرفیتی و بسیار سبک که اگر در معرض هوا قرار بگیرد، رنگ تا حدی زردفام یا صورتی تولید می‌کند. این عنصر ، بیش از آلومینیم یا تیتانیم ( که در جدول تناوبی به آن نزدیکتر هستند) به ایتریم و فلزات خاکی کمیاب شبیه است. رایج‌ترین حالت اکسیداسیون اسکاندیم ، 3+ است و این فلز تحت تاثیر مخلوط 1:1 HNO₃ و 48% HF قرار نمی‌گیرد.

کاربردهــــــــا

تقریباً سالانه 20 کیلوگرم اسکاندیم در آمریکا ( به شکل Sc₂O) برای ساخت نورهای پر تنجش مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ایزوتوپ رادیواکتیو Sc-46 در کراکرهای پالایش نفت بعنوان عامل ترسیم استفاده می‌شود. درصورت افزودن یدید اسکاندیم به لامپهای بخار جیوه ، یک منبع نوری مصنوعی شبیه نور خورشید و بسیار کارآمد ایجاد می‌شود که در مکانهای سرپوشیده یا تلویزیونهای رنگی ، شب هنگام کاربرد دارد. همچنین اسکاندیم دارای نقطه ذوبی پایین‌تر از آلومینیم می‌باشد و کاربرد احتمالی آن در فضاپیماها تحت بررسی است.

ایزوتوپهـــــــــا

اسکاندیم بطور طبیعی دارای 1 ایزوتوپ پایدار (اسکاندیم 45) و 13 رادیوایزوتوپ است که پایدارترین آنها اسکاندیم 46 با نیمه عمر 83,79 روز ، اسکاندیم 47 با نیمه عمر 3,3492 روز و اسکاندیم 48 با نیمه عمر 43,67 ساعت می‌باشند. مابقی ایزوتوپها دارای نیمه عمرهایی کمتر از 4 ساعت هستند که اکثر آنها نیز نیمه عمری کمتر از 2 دقیقه دارند. این عنصر همچنین دارای 5 حالت متا است که پایدارترین آنها Scm-44( t_6/58 ساعت) می‌باشد.

ایزوتوپهای اسکاندیم از نظر وزن اتمی بین amu978/39 (اسکاندیم 40) و amu 963/53 (اسکاندیم 54) قرار دارند. حالت فروپاشی اولیه قبل از تنها ایزوتوپ پایدار (اسکاندیم 45) جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن انتشار بتا می‌باشد. محصولات فروپاشی اولیه قبل از اسکاندیم 45 ایزوتوپهای عنصر 20 (کلسیم) هستند و محصولات اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر 22 (تیتانیم) می‌باشند.

هشدارهـــــــا

پودر فلز اسکاندیم بسیار قابل احتراق بوده ، خطر آتش‌زایی به همراه دارد.

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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

ساعت آسیلتاش

ازبازدید شما متشکریم.

About

Google Searcher