آشنايي با عناصر جدول تناوبي

[pedestrian]

كادميوم

كادميوم

کادمیوم ( Cadmium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=48#Nod1

 

[pedestrian]

اينديم

اينديم

ایندیم ( Indium ) :

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.

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.

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
POLolarography
COL: Colorimetry
NA:Neutron Activation Analysis
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=49#Nod1

 

[pedestrian]

قلع

قلع

قلع ( Tin ) :

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.

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.

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
POLolarography
COL: Colorimetry
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=50#Nod1

 

[pedestrian]

آنتيموان

آنتيموان

آنتیموان ( Antimony ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=51#Nod1

 

[pedestrian]

تلوريم

تلوريم

تلوریم ( Tellurium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=52#Nod1

 

[pedestrian]

يد

يد

ید ( Iodine ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=53#Nod1

 

[pedestrian]

زنون

زنون

زنون ( Xenon ) :

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=54#Nod1

 

[pedestrian]

سزيم

سزيم

سزیم ( Cesium ) :

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.

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.

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
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=55#Nod1

 

[pedestrian]

باريم

باريم

باریم ( Barium ) :

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 .

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.

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
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=56#Nod1

 

[pedestrian]

لانتاليم

لانتاليم

لانتانیم ( Lanthinum ) :

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 .

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=57#Nod1

 

[pedestrian]

سريم

سريم

سریم ( Cerium ) :

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 .

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=58#Nod1

 

[pedestrian]

پراسيوديميم

پراسيوديميم

پراسیودیمیم ( Praseodymium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=59#Nod1

 

[pedestrian]

نيوديميم

نيوديميم

نیودیمیم ( Neodymium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=60#Nod1

 

[pedestrian]

پرومتيم

پرومتيم

پرومتیم ( Promethium ) :

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=61#Nod1

 

[pedestrian]

ساماريم

ساماريم

ساماریم ( Samarium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=62#Nod1

 

[pedestrian]

اروپيم

اروپيم

اروپیم ( Europium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=63#Nod1

 

[m4material]

چه ميكنه اين آقا mehtat!
هم دانشگاهي ممنون!
موفق باشي!!!!

 

[pedestrian]

گادولينيم

گادولينيم

گادولینیم ( Gadolinium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=64#Nod1

 

[pedestrian]

تربيم

تربيم

تربیم ( Terbium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=65#Nod1

 

[pedestrian]

ديسپروزيم

ديسپروزيم

دیسپروزیم ( Dysprosium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=66#Nod1

 

[pedestrian]

هولميم

هولميم

هولمیم (Holmium ) :

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 .

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=67#Nod1

 

[pedestrian]

اربيم

اربيم

اربیم ( Erbium ) :

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 .

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=68#Nod1

 

[pedestrian]

توليم

توليم

تولیم ( Thulium ) :

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 .

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.

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
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=69#Nod1

 

[pedestrian]

ايتربيم

ايتربيم

ایتربیم ( Ytterbium ) :

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.

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.

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
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=70#Nod1

 

[pedestrian]

لوتتيم

لوتتيم

لوتتیم ( Lutetium ) :

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 .

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.

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
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=71#Nod1

 

[pedestrian]

هافنيم

هافنيم

هافنیم ( Hafnium ) :

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.

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).

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=72#Nod1

 

[pedestrian]

تانتاليم

تانتاليم

تانتالیم ( Tantalum ) :

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 .

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=73#Nod1

 

[pedestrian]

تنگستن

تنگستن

تنگستن ( Tungsten ) :

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 .

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=74#Nod1

 

[pedestrian]

رنيم

رنيم

رنیم ( Rhenium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=75#Nod1

 

[pedestrian]

اسميم

اسميم

اسمیم ( Osmium ) :

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.

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.

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 .
منبع:
http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabElements.asp?PID=76#Nod1