رادن
رادون یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Rn و عدد اتمی آن 86 میباشد. این عنصر از گازهای بی اثر و رادیو اکتیو است که توسط رادیم به وجود میاید. رادون یکی از سنگین ترین گازها بوده و برای سلامتی مضر میباشد. پایدارترین ایزوتوپ آن Rn222 میباشد که نیمه عمرش 3.8 روز بوده و در پرتودرمانی کاربرد دارد.
خصوصیات قابل توجه
رادون که یک گاز بی اثر است از گازهای اصیل بوده و یکی از سنگین ترین گازها در دمای اتاق میباشد. (سنگین ترین گاز tungsten hena fluride WF6 میباشد.) رادون در دما و فشار استاندارد یک گاز بی رنگ است ولی با سرما دادن به آن تا زیر درجه انجماد به رنگ سبز فسفری و درخشانی در میاید که با پایین آوردن بیشتر دما به رنگ زرد و در نهایت در دمای ذوب به رنگ نارنجی مایل به قرمز تغییر میابد. برخی از تجربیات نشان میدهند که فلور میتواند با رادون واکنش دهد و فلورید رادون کلاثریت های clathrates رادون را گزارش کرده اند .
تمرکز رادون طبیعی درجو بسیار ناچیز بوده و آبهای طبیعی در تماس با جو همچنان رادون را در عمل تبخیر از دست میدهند. بنابر این ابهای زیر زمینی در مقایسه با آبهای سطحی تمرکز بیشتری از رادون 222 را در خود دارند به علاوه مناطق اشباع شده یک خاک معمولا مقدار بیشتری رادون در برابر مناطق اشباع نشده دارند که این به دلیل کمبود انتشار رادون در جو میباشد.
کاربردها
برخی بیمارستانها با انجام عمل پمپاژ گاز رادون از یک منبع رادیومی و ذخیره آن در لوله های بسیار کوچک که سوزن یا دانه نامیده میشود رادون تولید میکنند که در موارد درمانی کاربرد دارد.
رادون به دلیل از بین رفتن سریعش در هوا در مطالعات آب شناسی «هیدرولوژیک) برای مطالعه در خصوص فعل و انفعالات در آبهای زیرزمینی نهرها و رود خانه ها استفاده میشود.
تاریخچه
رادون در سال 1900 توسط Friedrich Ernst Dorn که آن را Darium Emanation نامید کشف شد. در سال 1908 William Ramsay و Robert Whytlaw-Gray که آن را نیتون نامید) آن را جدا کرده و چگالی آن را تعیین کردند و فهمیدند که رادون سنگین ترین گاز شناخته شده در آن زمان میباشد. این گاز از سال 1923 رادون نامیده شد.
پیدایش
به طور میانگین در هر 1 x 10^21 مولوکول هوا یک مولوکول رادون وجود دارد. و در هر یک مایل مربع از خاک به عمق 6 اینچ یک گرم رادیوم وجود دارد که به رادون تجزیه شده و مقادیر بسیار ناچیزی از این گاز کشنده را در هوا منتشر میکند. رادون همچنین در برخی از چشمه های آب گرم نیز یافت میشود.
اطلاعات اولیه
کریپتون ، یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که دارای نشان Kr و عدد اتمی 36 میباشد. کریپتون که گازی نجیب و بی‌رنگ است، به مقدار بسیار کم در اتمسفر وجود داشته ، بوسیله شکنش هوای مایع جدا میشود. همچنین از کریپتون به همراه سایر گازهای کمیاب در لامپهای فلورسنت استفاده میشود. این گاز برای بسیاری از اهداف عملی بی‌اثر است، اما ترکیباتی را با فلوئور ساخته است.
تاریخچه
کریپتون را ( از واژه یونانی kryptos به معنی پنهان ) ، "Moris Travers" و "by William Ramsay" در سال 1898 در پس‌مانده‌های حاصل از تبخیر تقریبا" تمامی اجزاء هوای مایع کشف کردند. در سال 1960 و با یک توافق بین‌المللی ، متر بر اساس نور خارج شده از یک ایزوتوپ کریپتون تعریف شد. این توافق ، جایگزین standard meter پاریس شد که یک میله فلزی ساخته شده از آلیاژ ایریدیم- پلاتین بود، ( در ابتدا این میله یک ده میلیونیم ربع محیط قطبی زمین برآورد میشد). در اکتبر 1983 ، آژانس بین‌المللی اوزان و مقیاسات ، جایگزین معیار کریپتون شد. اکنون متر را بعـنوان مسافتی که نور در مـدت 458,1 ، 792 ، 299 ثانیه در خلاء طی میکند، تعریف میکنند.
خصوصیات قابل توجه
کریپتون گازی کم بو ، کم رنگ که تحت تاثیر ولتاژ بالا ، رنگ سبز روشن دارد . این عنصر توسط دانشمند اسکاتلندی William Ramsay کشف گردید . گازی با قیمت مناسب است .کریپتون در حدود ppm1 در هوا وجود دارد ودر اتمسفر کمتر( در حدود ppm0.3 )است . این خصوصیات بوسیله برلیان سبز و خطوط طیفی نارنجی مشخص شده است . خطوط طیفی از کریپتون به آسانی تولید و مشخص می شود.
کریپتون دارای بلورهای سفید با ساختار مکعبی مستحکم است که از گازهای نادر دیگر متداول تر است.
کریپتون به مقدار کم در اتمسفر است وجدایش آن از هوا صورت می گیرد . وبه صورت سیلندر های تحت فشار بالا عرضه می شود.
نام عنصر شیمیایی کریپتون از کلمه یونانی kryptos به معنای پنهان گرفته شده است. این عنصر در سال 1898 توسط Ramsay و Travers در بقایای باقی مانده در هوای مایع نزدیک به دمای جوش، کشف شد. در سال 1960، به صورت بین المللی پذیرفته شد که برای واحدهای اصلی متر که برای اندازه گیری طول به کار میرود، با عنوان طیف نارنجی – قرمز در خط 86Kr به کار رود. این عنوان جانشین استاندارد متر پاریس شد که یک میله آلیاژی پلاتینیم – ایریدیم بود. در اکتبر 1983، متر، که به عنوان یک ده میلیونیم ربع محیط قطبهای زمین میباشد، تصحیح شد. این تصحیح توسط اندازه گیری و وزن بارو بین المللی صورت گرفت. بر اساس این تصحیح طول مسیری که توسط نور در خلا در فاصله زمانی 299/1، 792، 458 در ثانیه طی میشود به عنوان واحد متر در نظر گرفته شد.
حداکثر مقدار موجود کریپتون در هوا برابر 1 ppm میباشد. اتمسفر مریخ دارای 0.3 ppm کریپتون است. کریپتون جامد ماده بلوری سفید رنگی است که ساختار مکعبی مرکز وجوه پر دارد و همین مسئله باعث میشود که کریپتون به عنوان گاز نایاب شناخته شود.
خصوصیات کریپتون جز گازهای نجیب است. کریپتون با رنگ سبز درخشان و خطوط طیفی نارنجی رنگ قابل تشخیص است.
به طور طبیعی کریپتون دارای شش ایزوتوپ است. علاوه بر این، هفده ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است. خطوط طیفی کریپتون به آسانی تولید میشوند و برخی از آنها بسیار تیز هستند. اگر چه چنین تصور میشود که کریپتون جز گازهای نایاب است و به طور طبیعی با سایر عناصر ترکیب نمیشود، اما به تازگی دانشمندان متوجه شدند که برخی از ترکیبات کریپتون در طبیعت وجود دارد. دی فلوئورید کریپتون با استفاده از روشهای متعددی به اندازه چند گرم تهیه شده است. مقدار بیشتری از فلوئورید کریپتون و نمک آن یعنی اکسید کریپتون گزارش شده است. یونهای مولکولی ArKr+ و KrH+ نیز شناخته شده اند و شواهدی از آرایشهای KrXe یا KrXe+ نیز وجود دارد.
ترکیبات قفسی کریپتون هیدروکینون و فنول هستند. 85Kr برای آنالیزهای شیمیایی به کار برده میشود. زمانیکه 85Kr با ایزوتوپهای مختلف جامد احاطه میشود، برای آنالیزهای شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد. طی این فرآیند، کریپتونات تشکیل میشود. فعالیت کریپتونات نسبت به واکنشهای شیمیایی که در سطح محلولها اتفاق می افتد حساس میباشد. کریپتون در لامپهای عکاسی که برای عکاسی های با سرعت بالا مورد استفاده قرار میگیرند، به کار میرود. کریپتون از کاربرد کمتری در مقایسه با سایر عناصر شیمیایی برخوردار است، زیرا کریپتون قیمت زیادی دارد. در حال حاضر گاز کریپتون 1/30 دلار است.
عنصر کریپتون در طبیعت
اثرات کریپتون بر روی سلامتی
این گاز ساکن و نامتحرک است و به عنوان ماده ای اختناق آور می باشد. استنشاق غلظت بالای آن موجب سرگیجه، تهوع، استفراغ، کاهش هوشیاری و مرگ می شود. مرگ در اثر اشتباه در تصمیم گیری، یا کاهش هوشیاری رخ می دهد. پایین بودن غلظت اکسیژن، ناهشیاری و حتی مرگ ظرف چند ثانیه و بدون عارضه قبلی رخ می دهد. اثرات گازهای خفه کننده بستگی به میزان کاهش اکسیژن هوا توسط آن گاز (فشار جزئی) بستگی دارد. قبل از این که علائم مشخصی ایجاد شود، اکسیژن موجود در هوا به 75% میزان طبیعی خود کاهش می یابد. در این شرایط باید غلظت گاز خفقان آور در مخلوط هوا و گاز 33% باشد. وقتی میزان گاز خغفان آور به 50% برسد، علائم حادی ایجاد می شود. غلظت 75% ظرف چند دقیقه انسان را می کشد. علائم: نخستین علامتی که توسط گازهای خفقان آور ایجاد می شود، تنفس شدید و احساس خفگی است. هوشیاری کاهش می یابد و هماهنگی ماهیچه ها مختل می شود. سپس تصمیم گیری مختل می شود. تزلزل عاطفی رخ می دهد و به سرعت احساس خستگی به وجود می آید. هرچه گاز خفقان آور بیشتر می شود ،حالت تهوع و استفراغ، درماندگی، کاهش هوشیاری و در نهایت تشنج، کمای شدید و مرگ رخ می دهد.
اثرات زیست محیطی کریپتون
کریپتون گازی است که در جو بسیار کم است و گازی غیر سمی و از نظر شیمیایی ساکن است. در دمای بی نهایت پایین (244- درجه سلسیوس) جانداران در اثر تماس با آن منجمد می شوند اما اثرات زیست محیطی طولانی مدتی ندارد.
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کریپتون
عدد اتمی:36
جرم اتمی:83.798
نقطه ذوب : C° -157.36
نقطه جوش : C° -153.2
ظرفیت: کامل
رنگ: بی رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: 18
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1520.6
شکل الکترونی: 4P 6 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
الکترونگاتیوی: 2.91
گرمای فروپاشی : Kj/mol 1.188
گرمای تبخیر : Kj/mol 6.447
گرمای ویژه: J/g Ko 0.52
دوره تناوبی:4
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 8
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Kr-78 پایدار
Kr-79 1.45 روز
Kr-80 پایدار
Kr-81 210000.0 سال
Kr-82 پایدار
Kr-83 پایدار
Kr-83m 1.86 ساعت
Kr-84 پایدار
Kr-85 10.73 سال
Kr-85m 4.48 ساعت
Kr-86 پایدار
Kr-87 1.27 ساعت
Kr-88 2.84 ساعت
Kr-89 3.15 دقیقه
Kr-90 32.3 ثانیه
ایزوتوپها
کریپتون بطور طبیعی متشکل از شش ایزوتوپ پایدار میباشد. نشانه طیفی کریپتون به‌راحتی با تعدادی خط بسیار باریک بوجود می‌آید.Kr-81 ، ایزوتوپ رادیواکتیو با نیمه عمر 250000 سال ، محصولی از واکنشهای جوی با سایر ایزوتوپهای طبیعی کریپتون است. کریپتون همانند زنون ، نزدیک آبهای سطحی به‌شدت ناپایدار است، بنابراین از Kr-81 برای تاریخ گذاری ( 000، 00 8 تا 000، 50 سال ) آبهای زیرزمینی استفاده میشود.Kr-85
گاز نجیب رادیواکتیو بی‌اثر ، با نیمه عمر 76، 10 سال است که بر اثر شکاف اتمی اورانیم و پلوتونیم تولید میگردد. منابع آن عبارت است از: آزمایش بمب اتمی ، رآکتورهای اتمی و رها شدن Kr-85 از رآکتورهای اتمی در خلال فرآیند مجدد میله‌های سوخت.
درجه شیب زیادی بین نیمکره شمالی و جنوبی وجود دارد که به‌علت مخلوط همرفتی ، چگاله‌ها در قطب شمال 30% بیشتر از قطب جنوب است.
روبیدیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای و جزء فلزات قلیایی است .این فلز بسیار واکنش پذیر است و به همین دلیل به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.این عنصر درسال1861 توسط R. Bunsen, G. Kirchoff دانشمندان آلمانی کشف گردید .
به صورت گسترده ای در لپیدولیت، کارنالیت، پلوسیت وتعدادی از سنگهای معدنی کمیاب و همچنین همراه لیتیم در آب دریا ، شورابه ها و آب چشمه های طبیعی موجود است . روبیدیم در پوسته زمین فراوان تر از کروم ، مس ، نیکل یا روی است و حدود دو برابر فراوان تر از لیتیم در آب دریا است.این فلز از طریق الکترولیز یا کاهش شیمیایی کلرید مذاب آن بدست می آید. روبیدیم- 87 ایزوتوپ رادیو اکتیو این فلزاست.15 ایزوتوپ دیگر برای این عنصر شناخته شده است.
واژه rubidus به معنای قرمز پر رنگ است. روبیدیم در سال 1861 توسط Bunsen و Kirchoff در کانی لپیدولیت در هنگام استفاده از اسپکتروسکوپ کشف شد.
در ابتدا تصور میشد که عنصر روبیدیم از فراوانی کمی در طبیعت برخوردار است اما در حال حاضر تحقیات نشان میدهد که مقدار عنصر روبیدیم زیاد است. از لحاظ فراوانی در پوسته زمین، روبیدیم شانزدهمین عنصر محسوب میشود. روبیدیم در پولوسیت، لوسیت و زینوالدیت وجود دارد. این کانی ها حدود 1 درصد اکسید روبیدیم دارند. درصد روبیدیم در کانی لپیدولیت 1.5 درصد میباشد و استخراج روبیدیم از این کانی مصرف تجاری دارد. کانی های پتاسیم دار، مانند نمونه هایی که در دریاچه Searles کالیفرنیا یافت میشود، و کلرید پتاسیم از شورابهای میشیگان جز منابع تامین کننده این عنصر شیمیایی در آمریکا میباشند. همچنین عنصر روبیدیم همراه سزیم در نهشته های Bernic Lake مانیتوبا وجود دارد.
در دمای اتاق، روبیدیم به صورت مایع درمی آید. روبیدیم عنصر فلزی سفید – نقره ای و نرم میباشد که جز گروه آلکالی ها میباشد و دومین عنصری است که دارای خاصیت الکتروپزتیو و آلکالی است. روبیدیم در هوا میسوزد و با آب به شدت واکنش میدهد. با واکنشی که روبیدیم در آب انجام میدهد، هیدروژن ازاد میشود. همانند سایر فلزات گروه آلکالی، همراه عنصر جیوه، تشکیل آمالگام میدهد و همراه با طلا، سزیم، سدیم و پتاسیم آلیاژ تشکیل میدهد. رنگ روبیدیم بنفش مایل به زرد است. فلز روبیدیم از احیا کلرید روبیدیم با کلسیم و با استفاده از روشهای دیگری بدست می آید. روبیدیم باید در نفت یا در خلا یا در محیط خنثی نگهداری شود.
بیست و چهار ایزوتوپ روبیدیم شناخته شده است. به طور طبیعی روبیدیم از دو ایزوتوپ تشکیل شده است 85Rb و .87Rb روبیدیم 87 دارای 27.85 درصد روبیدیم طبیعی است و با نیمه عمر 4.9 x 1010 اشعه بتا متصاعد میکند. روبیدیم عنصر رادیواکتیو است و برای ظهور فیلمهای عکاسی حدود 30 تا 60 روز مورد استفاده قرار میگیرد. روبیدیم 4 اکسید تشکیل میدهد. این اکسیدها عبارت هستند از: Rb2O، Rb2O2، Rb2O3 و Rb2O4.
از آنجاییکه روبیدیم به راحتی یونیزه میشود، در ماشینهای یونی فضاپیماها مورد استفاده قرار میگیرد. سزیم در مقایسه با روبیدیم برای استفاده در فضاپیماها از کارآیی بیشتری برخوردار است. همچنین، روبیدیم به عنوان سیال در توربینهای بخار و ژنراتورهای ترموالکتریک که از اصول مگنتوهیدرودینامیک تبعیت میکنند، به کار برده میشود. در این ماشینها، یونهای روبیدیم با استفاده از گرمای دما بالا و عبور از میدان مغناطیسی تشکیل میشوند. یونهای روبیدیم توانایی هدایت الکتریسیته را مانند ژنراتور دارند و در نتیجه جریان الکتریکی از آنها تولید میشود. در لوله های خلا از روبیدیم به عنوان گاززدا استفاده میشود. همچنین، روبیدیم از اچزا سازنده سلولهای نوری است. روبیدیم برای ساختن عینکهای مخصوص استفاده میشود. RbAg4I5 از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا از بالاترین میزان هدایت در هر بلور یونی برخوردار است. در دمای 20 درجه سانتیگراد، هدایت آن مانند اسید سولفوریک رقیق است. همین خاصیت سبب میشود که از روبیدیم در باطری ها استفاده شود.
قیمت حال حاضر روبیدیم در مقادیر اندک 25 دلار در گرم میباشد.
ساختار بلوری عنصر روبیدیم
اثرات روبیدیم بر روی سلامتی
در آب فعال است. نسبتا سمی است. اگر روبیدیم مشتعل شود، سوختگی ایجاد می کند. روبیدیم به آسانی با رطوبت پوست واکنش داده و هیدروکسید روبیدیم تشکیل می دهد که باعث سوختگی شیمیایی چشم و پوست می شود. علائم و نشانه های مسمومیت: پوست و چشم می سوزد. جلوگیری از افزایش وزن، بی نظمی، حساسیت بیش از اندازه، زخم شدن پوست و عصبیت بیش از اندازه. آسیب قلبی، عدم توازن پتاسیم.
کمکهای اولیه: بلافاصله برای مدت 15 دقیقه در شرایطی که پلک را باز نگه می دارید، چشم را بشویید. فوریتهای پزشکی را بلافاصله اجرا کنید. پوست: ماده را از روی پوست بردارید و پوست را با آب و صابون بشویید. لباسهای آلوده را درآورید. کمکهای پزشکی را فورا اجرا کنید. خوردن: باعث استفراغ نشوید. بلافاصله کمکهای اولیه را اجرا کنید.
اثرات زیست محیطی روبیدیم
روبیدیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.
عنصر روبیدیم در طبیعت
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر روبیدیم :
عدد اتمی: 45
جرم اتمی:102.9055
نقطه ذوب : 1964 C°
نقطه جوش : C° 3695
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 9
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 719.7
شکل الکترونی: [Kr]5s14d8
شعاع یونی : Å 0.68
الکترونگاتیوی:2.28
حالت اکسیداسیون:3
دانسیته: 21.5
گرمای تبخیر : Kj/mol 493
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000451
گرمای ویژه: J/g Ko 0.242
دوره تناوبی:5
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 8
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rb-81 4.57 ساعت
Rb-82 2.25 دقیقه
Rb-83 86.2 روز
Rb-84 32.9 روز
Rb-85 پایدار
Rb-86 18.65 روز
Rb-87 4.8E10 سال
Rb-88 17.7 دقیقه
Rb-89 15.44 دقیقه
Rb-90 2.6 دقیقه
Rb-90m 4.3 دقیقه
اشکال دیگر :
هیدرید روبیدیم RbH
اکسید روبیدیم Rb2O
کلرید روبیدیم RbCl
کاربرد :
به عنوان عاملی برای فعل و انفعالات شیمیایی ، تهیه پیلهای فتو الکتریکی و لوله جارو مورد استفاده قرار می گیرد .
روبیدیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقرروبیدیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Rb و عدد اتمی آن 37 میباشد. روبیدیوم یکی از عناصر فلزی نرم به رنگ سفید مایل به نقره ای است که از گروه فلزات قلیایی میباشد. ایزوتوپ Rb-87 که به صورت طبیعی به وجود می آید کمی رادیواکتیو است. روبیدیوم مانند دیگر عناصر گروه اول بسیار واکنش پذیر میباشد مثلا در آزمایش‌های مربوط به هوا فورا آتش میگیرد.
خصوصیات قابل توجه
روبیدیوم دومین عنصر از عناصر قلیایی است که الکترون مثبت دارد و در دمای اطاق به صورت مایع میباشد. مانند دیگر عناصر گروه اول به سرعت در آزمایش‌های مربوط به هوا آتش میگیرد و با شدت بسیار زیاد در آب واکنش نشان داده و هیدروژن های آتشین از خود آزاد میکند. مانند دیگر فلزات قلیایی با مس ترکیب شده و Amalgam به وجود می آورد. همچنین باطلا وسزیم وسدیم و پتاسیوم آلیاژ میشود. این عنصر در هنگام مجاورت با آتش شعله بنفش رنگی به وجود می آورد.
کاربردها
روبیدیوم به راحتی یونیزه میشود و از این رو در موتورهای ینی (در وسایل نقلیه فضایی) استفاده میشود. ولی سزیوم و گزنون بیشتر در این موارد مورد استفاده قرار میگیرند. دیگر کاربردهای این عنصر عبارتند از :
• به عنوان ماده سیال در توربینهای بخار.
• به عنوان دریافت کننده در لوله های خلاء
• به عنوان اجزاء فتوسل
• در ساخت شیشه های مخصوص
• RbAg4I5 خاصیت رسانایی بالایی در کریستالهای ینی دارد. این ویژگی میتواند در باطریهای فیلمهای نازک و دیگر موارد استفاده شود.
• این عنصر همچنیند در Magnetohdrodynamic که در آن ینهای روبیدیوم با افزایش دما شکل میگیرند و به Magnetic Field فرستاده میشوند کاربرد دارد و در ژنراتورهای ترمومتریک استفاده میشود. این اتصال الکتریکی که مانند یک آرمیچر عمل میکند میتواند جریان الکتریسیته تولید کند.
تاریخچه
Rubidium در سال 1861توسط Robert Bunsen و Gustav kirchhoff در معدن Lepidolite توسط Spectroscope کشف شد. با این وجود این عنصر تا دهه 1920 مصرف صنعتی زیادی نداشت. قبلا مهمترین کاربرد روبیدیوم استفاده آن در مطا لعات و تحقیقات بود و امروزه بیشترین کاربرد آن در شیمی و الکترونیک میباشد.
پیدایش
این عنصر شانزدهمین عنصر از نظر فراوانی در سطح پوسته زمین میباشد. که به صورت طبیعی در معادن Leucite pollucite و Zinnwaldite به وجود می آید که حدوداً یک در صد آن اکسید میباشد. Lepidolite حدودا 1.5 درصد روبیدیوم دارد و منبع تجاری این عنصر به شمار میرود. برخی از کانی های پتانسیم و کلریدهای پتاسیم نیز حاوی مقدار زیادی از این عنصر میباشند. یکی از منابع قابل توجه این عنصر ذخایر Pollucite در Bernic Lake میباشد. فلز روبیدیوم از طریق کم کردن کلرید روبیدیوم با کلیسیم به دست می آید. روبیدوم حداقل شش اکسید به وجود می آورد. در سال 1997 هزینه این فلز در مقیاس کم هر گرم 25 دلار بود.
ایزوتوپها
24 ایزوتوپ روبیدیوم شناخته شده است. روبیدیومی که به صورت طبیعی به وجود می آید در دو ایزوتوپ Rb-85 (72%) و Rb-87(27.8%) رادیواکتیو وجود دارد. مخلوط معمولی روبیدیوم به قدری رادیو اکتیو است که میتواند فیلم عکاسی را در حدودا 30 تا 60 روز ظاهر کند.
روبیدیوم 87 نمیه عمری معادل 48 x 10^9 دارد که به راحتی جانشین پتانسیم در کانی ها میشود و به همین دلیل در همه جا گسترده شده است. Rb در انداز گیری عمر سنگها موثر است Rb-87 توسط عمل حذف ذرات بتا به Stron ciom 87 پایدار تبدیل میشود. در طی تبلور Fractional در Plagioclase غلیظ شده و روبیدیوم را در مایع آزاد میکند. بنابراین میزان Rb/Sr در ماگما در طی زمان افزایش میابد که باعث به وجود آمدن سنگهایی میشود که میزان تفکیک پذیری و Rb/Sr آنها افزایش میابد. میزان بالاتر آن (بیشتر از 10) در Pegmatites به وجود می آید. اگر مقدار اولیه Sr مشخص باشد عمر آن میتواند با اندازگیری تمرکز Rb و Sr و میزان Sr-87/Sr-86 تعیین شود. تنها زمانی این تاریخها سن واقعی کانی را مشخص نشان میدهد که سنگها متعاقبا دگرگون شوند. برای اطلاعات بیشتر ملاحظه کنید: Rubidium-Strontium dating
هشدارها
روبیدیوم به شدت با آب واکنش نشان میدهد و میتواند تولید آتش کند. برای نگهداری امنیت بالا به صورت خالص این عنصر میبایست زیر روغن معدنی خشک در خلاء یا آزمایشات مربوط به هوای بی اثر نگهداری شود. ه ای و جزء فلزات قلیاییسدیم یک عنصر شیمیایى جدول تناوبی است که نماد آن Na و عدد اتمی آن 11 میباشد. سدیم یک فلز واکنش دهنده نرم و مومی شکل است که به گروه فلزات قلیایی که از نظر ترکیبات طبیعی فراوان هستند(خصوصا آب نمک و هالیدها) تعلق دارد. این عنصر بسیار واکنش دهنده میباشد و با شعله زرد رنگی میسوزد در آزمایشات مربوط به هوا اکسید میشود و به شدت با آب واکنش میدهد از این رو باید همیشه در زیر نفت یا روغن نگهداری شود.
پیدایش سدیم ( Sodium ) :
سدیم عنصری فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است و شدیدا" از لحاظ شیمیایی فعال است. این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید سدیم به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر در سنگها, خاک, اقیانوسها , دریاچه های نمک و آب های معدنی یافت می شود.این فلز معمولا" از طریق الکترولیز کلرید سدیم ، بوراکس و کریولیت مذاب تهیه می شود.
فراونی فلز سدیم در ستاره ها و خورشید زیاد است. خطوط D فلز سدیم در طیف های خورشیدی به صورت برجسته ای دیده می شود. سدیم چهارمین عنصر از نظر فراوانی در طبیعت است که میزان 2.6 درصد از ترکیب پوسته زمین را شامل می شود. این عنصر بیشتر در فلزات آلکالی یافت می شود. این عنصر توسط الکترولیز کلرید سدیم حاصل می شود. این روش ارزانترین روش برای تولید فلز سدیم در چندین سال گذشته می باشد.
بیشترین ترکیب این فلز کلرید سدیم است که در مواد معدنی مثل جوش شیرین و نیترات سدیم و فلوئورید آلومینیوم و سدیم ، آمفیبولها ، زئولیت و غیره وجود دارد.
سدیم فلزی واکنش پذیر است که به صورت آزاد در طبیعت یافت می شود. سدیم عنصری نرم، شفاف، با رنگ نقره ای و شناور در آب می باشد. این عنصر به علت میل ترکیبی شدید با اکسیژن هوا به خودی خود و به سرعت آتش می گیرد. ولی در حرارت پایینتر از 1150 درجه آتش نمی گیرد.
فلز سدیم عنصری حیاتی در ساختارهای استرها و ترکیبات آلی است. این فلز در ساخت آلیاژها، و تصفیه فلزات آلوده مورد استفاده قرار می گیرد. آلیاژ سدیم و پتاسیم عامل مهم انتقال گرما هستند .
ترکیبات سدیم در صنایع مهمی چون کاغذسازی، شیشه، صابون سازی، پارچه، صنایع شیمایی و فلزی کاربرد دارد. در صنایع صابون سازی نمک سدیم به همراه اسیدهای چرب کاربرد دارد. نمک طعام برای تغذیه جانوران بسیار با اهمیت است.
مهمترین ترکیبات سدیم دار در صنایع عبارتند از NaCl نمک طعام، Na2CO3 خاکستر جوش شیرین، NaHCO3 بی کربنات سدیم، NaOH سود سوز آور، NaNO3 نیترات سدیم، در و تری فسفات سدیم، تری سولفات سدیم و بوراکس Na2B4O7 . 10H2O.
برای این عنصر 13 ایزوتوپ شناخته شده است.
قیمت این فلز در صنعت حدود 15 تا 20 سنت د ر lb است. این فلز در بین فلزات دیگر عنصر ارزانی است.
در موقع کار با این عنصر باید بسیار دقت نمود این عنصر را در نفت نگهدارای می کنند چون با اکسیژن هوا به سرعت واکنش داده و اکسیده می شود.
اثرات سدیم بر سلامتی انسان
سدیم یکی از ترکیبات تشکیل دهنده مواد غذایی به شمار می رود. معمولترین شکل استفاده سدیم در مواد غذایی نمک است. سدیم عنصر شیمیایی است که بدن انسان به آن نیازمند است زیرا سدیم تعادل سیستم های مایعات بدن را ایجاد میکند. همچنین سدیم در سیستم عصبی و عضلات بدن مورد استفاده قرار میگیرد. مقدار زیاد سدیم باعث آسیب شدید به کلیه ها میشود و باعث افزایش فشار خون میگردد.
تماس سدیم با آب مثلاً در هنگام عرق کردن بدن باعث تشکیل بخار هیدروکسید سدیم میشود. بخار هیدروکسید سدیم به پوست، چشمها، گوش و گلو آسیب میرساند. بخار هیدروکسید سدیم باعث عطسه و سرفه شده و باعث سختی تنفس و در نهایت برونشیت شیمیایی میشود. بر اثر تماس با پوست در بدن انسان خارش، سوزش، یا سوختگی جزئی و گاهی اوقات آسیب دائمی ایجاد میکند. اگر بخار سدیم وارد چشم شود باعث آسیب دائمی در چشم شده و سبب کاهش دید میشود.
اثرات سدیم بر محیط زیست
مقدار سدیمی که انواع مختلف ماهی میتوانند تحمل کنند برابر 125 ppm در 96 ساعت (در آب شیرین) و مقدار سدیمی که آبشش ماهی ها میتواند تحمل کند 88 میلی گرم در 48 ساعت (آب شیر) میباشد.
در حالت جامد، سدیم فاقد تحرک است، اگر چه در این حالت به سرعت رطوبت را جذب میکند. در حالت مایع هیدروکسید سدیم خاک شسته شده، وارد منابع آب شده و آنها را آلوده میکند.
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی عنصر سدیم :
عدد اتمی: 11
جرم اتمی: 22.98977
نقطه ذوب C° 98.7
نقطه جوشC° 883
شعاع اتمیÅ 2.23
ظرفیت: 1
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد در 298 k
نام گروه:1- قلیایی
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 495.8
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s1
شعاع یونیÅ 1.02
الکترونگاتیوی: 0.93
حالت اکسیداسیون: 1
دانسیته: 0.971
گرمای فروپاشی Kj/mol 2.598
گرمای تبخیر Kj/mol 96.96kJ
مقاومت الکتریکی Ohm m 4.89
گرمای ویژه: J/g Ko 1.23
دوره تناوبی:3
شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 1
شماره ایزوتوپ : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Na-22 2.6 سال
Na-23 پایدار
Na-24 14.96 ساعت
اشکال دیگر :
اکسید سدیم Na2O
هیدرید سدیم NaH
کلرید سدیم NaCl
کاربرد
در پزشکی ، کشاورزی و عکاسی به کار می رود . سدیم مایع برخی مواقع برای خنک کردن راکتور هسته ای به کار می رود . در ساخت باطریها ، نمک طعام و شیشه به کار می رود .
سدیم در ستارگان فراوان است و این فراوانی در خطوط طیفی D در نور ستارگان مشهود تر میباشد. سدیم حدودا 2.6% از پوسته زمین را به خود اختصاص داده است که چهارمین عنصر از نظر فراوانی در پوسته زمین و فروانترین فلز قلیایی میباشد. این عنصر هم اکنون به صورت اقتصادی از عمل الکترولیزکلرید سدیم تولید میشود. این روش ارزان تر از روش الکترولیز هیدرواکسید سدیم میباشد. قیمت هر پوند سدیم فلزی حدودا 15 تا 20 سنت (در سال 1997) میباشد. ولی هر پوند سدیم ACS آزمایشگاهی حدودا 35 دلار قیمت دارد که از نظر حجمی ارزان ترین فلز میباشد.
ترکیبات
نمک طعام یا کلرید سدیم معمول ترین ترکیب سدیم میباشد. اما سدیم در ;کانی های بسیار دیگری از قبیل, , soda niter,آمغییول کربولیت زئولیت و ... بوجود می آید. ترکیبات سدیم برای صنایع شمیایی شیشه سازی فلزی ساخت کاغذ صنعت نفت ساخت صابون و نساجی کاربرد دارد. صابون معمولا یک نمک سدیم از اسیدهای چرب میباشد.
ترکیبات سدیم که برای صنایع گوناگون بسیار مهم میباشند عبارتند از: (NaCl), soda ash (Na2CO3), baking soda (NaH))CO3), caustic soda (NaOH), Chile saltpeter (Na((NO3), di- and tri-sodium phosphates, sodium thiosulfate (hypo, Na2S))2O3 * 5H2O), and borax (Na2((B4O7 * 10H2O).
ایزوتوپها
برای این عنصر 13 ایزوتوب شناسایی شده است که تنها ایزوتوپ پایدار آن Na-23 میباشد . سدیم همچنین دو ایزوتوپ رادیو اکتیو نیز دارد که عبارتند از: Na22 با نیمه عمر 2.605 سال و Na24 با نیمه عمر 15 ساعت.
هشدارها
سدیم در حالت پودر در آب خاصیت انفجاری خواهد داشت و با عناصر دیگر به راحتی تجزیه و ترکیب میشود. همیشه باید با ان عنصر با مراقبت کامل کار کرد. سدیم همیشه با است .این فلز بسیار واکنش پذیر سُدیم یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Na و عدد اتمی آن 11 است. سدیم یک فلز واکنش دهنده نرم و مومی شکل است که به گروه فلزات قلیایی که از نظر ترکیبات طبیعی فراوان هستند(بویژه آب نمک وهالیدها ) تعلق دارد. این عنصر بسیار واکنش دهنده است و با شعله زرد رنگی میسوزد در آزمایش‌های مربوط به هوا اکسید میشود و به شدت با آب واکنش میدهد از این رو باید همیشه در زیر نفت یا روغن نگهداری شود.
اطلاعات اولیه
نئون یک عنصر شیمایی جدول تناوبی است که نماد آن Ne بوده ، عدد اتمی آن 10 میباشد. نئون تقریباً یک گازنجیب بی‌حرکت و بی‌رنگ میباشد که اگر در لوله‌های خلاء و یا لامپهای نئون بکار برده شوند، نور مایل به قرمز واضحی را تولید میکند.
تاریخچه
نئون که یونانی آن ، Neos به معنی جدید میباشد، توسط "William Ramsay" و "Morris Travers" در سال 1898 کشف شد.
پیدایش
نئون معمولا به شکل گاز با مولکولهایی که حاوی یک نئون میباشند، یافت میشود. نئون که از گازهای نادر است، در قسمت اول اتمسفر زمین در ارتفاع 65000 متری یافت میؤ‌شود که با سرد کردن هوا و تقطیر آن ، می‌توان مایع برودتی نئون را بدست آورد.
خصوصیات قابل توجه
نئون دومین گازنجیب سبک بوده که در لامپهای خلاء ، نور نارنجی مایل به قرمز از خود ساطع میکند. نئون در بیشتر موارد به‌عنوان خنک کننده ارزانتری در مقایسه با هلیوم در نظر گرفته میشود. نئون در میان گازهای کمیاب در ولتاژ معمولی بیشترین تخلیه را دارد.
کاربردها
• نور نارنجی مایل به قرمزی که لامپ نئون ساطع میکند، به‌طور بسیار گسترده ای در علائم تبلیغاتی استفاده میشود. نئون معمولا برای بوجود آوردن این گونه نورها استفاده میشود و این در حالی است که بسیاری از گازهای دیگر برای تولید نور با رنگهای دیگر استفاده میشود.
• شاخص اندازه‌گیری ولتاژ بالا
• بازدارنده برقی
• تونل اندازه گیری موج
• لامپ تلویزیون
• نئون و هلیوم برای تولید گازهای لیزری نیز استفاده میشوند.
• نئون مایع ، مصرف اقتصادی داشته ، به‌عنوان عامل خنک کننده در سیستمهای برودتی استفاده میشود.
ترکیبات
اگر چه نئون در بسیاری از موارد عملی یک گاز بی‌اثر است، اما در ترکیب بافلوئور در آزمایشگاه ، ترکیبات رنگین جالبی را بوجود می آورد. این عمل باعث شده که تصور شود که ترکیب نئون بصورت طبیعی وجود دارد، اما مدارک و شواهد می‌گویند که این فرضیه ممکن است درست باشد و ممکن است صحیح نباشد. یونهای +Ne و +NeH و +NeAr و +HeNe نیز درطیف سنجی جرمی مشاهده شده‌اند. همچنین نئون میتواند یک هیدرات ناپایدار را بوجود آورد.
ایزوتوپها
نئون سه ایزوتوپ پایدار دارد: Ne-20 (%90.48) , Ne- 21(%0.27) , Ne-22(%9.25).
Ne- 21 و Ne- 22 نوکلئوژنیک (nucleogenic) بوده ، اختلاف آنها به‌خوبی مشخص میشود. اما Ne- 20 به‌صورت نوکلئوژنیک (nucleogenic ) شناخته نشده و تغییرات آن در زمین مورد بحث و بررسی میباشد. اصلی‌ترین واکنشهای شیمیایی که ایزوتوپهای نئون را بوجود می‌آورند، عبارتند از: واکنشهای ارسال نوترون ، فروپاشی آلفا ( انتشار بار الکتریکی خنثی و از بین رفتن آلفا ) در Mg-24 و Mg-25 که Ne- 21 و Ne- 22 را تولید میکنند.
ذرات آلفا ازاورانیوم حاصل میشوند، در حالی‌که نوترون ها از طریق واکنش دوم ذرات آلفا تولید میشوند. تجزیه ایزوتوپی سنگهای خاکی ، پیدایش اولیه Ne-21 را نشان میدهد. این ایزوتوپ توسط واکنشهای هسته‌ای بر Mg ، Na ، Si و Al بوجود می‌آیند. با تجزیه سه ایزوتوپ ترکیبات اولیه از نئون ماگمایی و نئون هسته‌ای تعیین میشود. این عمل به ما نشان میدهد که نئون ، یک ابزار مناسب جهت تعیین دوره زمین شناسی سنگی و شهاب سنگی میباشد.
نئون نیز همانند زنون از گازهای آتشفشانی بوده که با Ne-20 و Ne-21 غنی شده‌اند. حجم ایزوتوپی نئون با توجه به نمونه‌های بدست آمده به ما نشان میدهد که نئون منبعی غیر جوی دارد. ترکیبات غنی شده Ne-20 از عناصر اولیه گازهای نادر در زمین بوده که احتمالاً معرف نئون خورشیدی میباشند. Ne-20 غنی شده همچنین در الماس ها وجود دارد که دلیلی دیگر بر وجود نئون خورشیدی در زمین میباشد
زنون عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Xe و عدد اتمی 54 وجود دارد. زنون گازی است بی رنگ ،بی بو، بسیار سنگین و جزو گازهای نجیب که در جو زمین به مقدار بسیار کم وجود دارد و قسمتی از اولین ترکیب گاز بی اثر سنتز شده می باشد.
خصوصیات قابل توجه:
زنون از اعضاء عناصر صفر ظرفیتی است که گازهای نجیب یا بی اثر نامیده می شوند. کلمه" بی اثر " دیگر برای توصیف این گروههای شیمیایی بکار نمی رود چون برخی از عناصر صفر ظرفیتی تشکیل ترکیب می دهند. در لامپ خلا هنگامیکه این گاز بوسیله تخلیه الکتریکی تحریک شود نور آبی رنگ زیبایی بوجود می آورد.با استفاده از چند صد کیلوبار فشار ، زنون فلزی ساخته شده است.
کاربردها:
از این گاز در سطحی وسیع در وسایل تولید نور از قبیل لامپهای باکتری کش ، لامپهای الکترونی ، لامپهای چرخان ، فلاشهای عکاسی و لامپهایی که برای تحریک لیزرهای سرخ تولیدکننده نورهم نوسان بکار می روند استفاده می شود.
سایر کاربردها :
بعنوان بیهوش کننده عمومی
• در مصارف انرژی هسته ای از آن در گنبد حبابی ، رد یاب و سایر موارد که وزن مولکولی زیاد کیفیتی مطلوب محسوب می شود بهره می برند.
• در شیمی تحلیلی ازپرزنات آن بعنوان یک عامل اکسید کننده استفاده می شود.
• ایزوتوپ Xe-133 یک رادیوایزوتوپ مفیدی به حساب می آید.
• تاریخچه:
William Ramsay و Morris Travers در سال 1898 زنون را ( واژه یونانی xenon به معنی غریب) در پس مانده های حاصل از تبخیر ترکیبات هوای مایع کشف کردند. پیدایش:
به مقدار بسیار کم یک بخش در 20 میلیون دراتمسفر زمین وجود دارد. این عنصر را بصورت تجاری از باقی مانده های هوای مایع استخراج می کنند. این گاز نجیب بطور طبیعی در گازهایی که از چشمه های معدنی خارج می شوند دیده می شود. Xe-133 و Xe-135 با روش برتابش نوترون در رآکتورهای اتمی خنک شونده با هوا تولید می کنند.
ترکیبات:
تا قبل از سال 1962 عموما" گاز زنون و سایر گازهای نجیب را از نظر شیمیایی بی اثربه حساب می آوردند که قادر به تولید ترکیب نیستند. از این تاریخ به بعد دلایلی بدست آمد که نشان می داد زنون به همراه سایر گازهای نجیب به واقع تولید ترکیب می کنند.برخی از تر کیبات زنون عبارتند از : دی فلورید ، هگزافلورید ، پرزنات سدیم ،تترافلورید ، دوترات زنون و هیدرات زنون. تری اکسید زنون که بسیار انفجاری می باشد نیز ساخته شده است. حداقل 80 ترکیب زنون وجود دارد که در آنها فلوئور یااکسیژن به زنون چسبیده اند. برخی ترکیبات زنون رنگی اما بیشتر آنها بی رنگ هستند.
ایزوتوپها:
زنون بطور طبیعی دارای 8 ایزوتوپ پایدار و یک ایزوتوپ تا حدی رادیواکتیو است . بجز این شکلهای پایدار 20 ایزوتوپ ناپایدارهم مورد بررسی قرار گرفته است . زنون 129 توسطفروپاشی بتایI-129 تولید می شود « نیمه عمر 16 میلیون سال)؛ زنون 131، زنون132، زنون 134و زنون 136 محصول شکافش اتمی ))U-238 و Pu-244 هستند. چون زنون یک ردیاب برای دو ایزوتوپ والد می باشد.
نسبتهای ایزوتوپ زنون در ««شهابسنگها ابزار مفیدی برای بررسی شکل گیری منظومه شمسی می باشد.روش تعیین قدمت Xe-I زمان سپری شده بین نوکلئوسنتز و تراکم یک ماده جامد از سحاب خورشیدی را مشخص می کند.همچنین ایزوتوپهای زنون ابزاری قوی برای فهم تمایزات زمینی هستند. گمان می رود منشاء زنون 129اضافی که درگازهای چشمه دی اکسید کربن در ))New Mexico یافت شده حاصل فروپاشی گازهای جبه زمین اندکی پس از شکل گیری زمین باشند.
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.
سزیم(سیزیم) عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Cs و عدد اتمی 55 مشخص می باشد.این عنصرنرم ونقره فام از فلزات قلیائی بوده و یکی از سه فلزی است که در حرارت اطاق به حالت مایع می باشند.قابل توجه ترین کاربرد این عنصر در ساعتهای اتمی است.
سزیم بخصوص در "انگلیسی آمریکایی" گاها به شکل cesium (با تلفظ سیزیم) نوشته می شود ، اما بر اساس نظر IUPAC نام رسمی این عنصر ، caesium (سزیم) است ، گرچه از سال 1993 نوع نوشتاری cesium هم رسمیت یافته است.
خصوصیات قابل توجه :
طیف الکترومغناطیس سیزیم دارای دو خط روشن در ناحیه آبی طیف وچندین خط دیگر در نواحی قرمز ، زرد و سبز می باشد.این عنصر به رنگ طلائی مایل به نقره ای بوده ، و هر دو ویژگی نرمی و چکش خواری را دارد. سیزیم الکتروپوزیتیو ترین و قلیایی ترین عنصر شیمیایی است و همچنین دارای کمترین پتانسیل یونیزاسیون در بین عناصر می باشد. فراوانی سیزیم از پنج فلز قلیایی غیر رادیواکتیو دیگر کمتر است.( از نظر فنی ، فرانسیم ، پائینترین فلز قلیایی در جدول می باشد ، اما چون بسیار رادیواکتیو بوده ، و در یک زمان کمتر از یک گرم در کل زمین وجود دارد ، فراوانی این عنصر را می توان عملا"صفر در نظر گرفت.)
سزیم به همراه گالیم و جیوه تنها فلزاتی هستند که در دمای اطاق به حالت مایع می باشند. سیزیم در آب سرد بصورت انفجاری واکنش می کند و در حرارتهای بالای منهای 116درجه سلسیوس با یخ نیز واکنش دارد. هیدروکسید سیزیم (CsOH) قوی ترین قلیای شناخته شده است و شیشه را مورد حمله قرار می دهد.
کاربردها:
چشمگیر ترین کاربرد سیزیم در ساعتهای اتمی است که دقت آنها 5 ثانیه در 300 سال است.
• Cs-134 در آب شناسی ، بعنوان معیار سنجش خروجی سیزیم توسط صنعت نیروی اتمی به کار می رود. از این ایزوتوپ به این علت استفاده می گردد که کمتر ازCs-133 یا Cs-137 متداول است ، ایزوتوپ ( Cs-134) را می توان به تنهائی با واکنشهای اتمی تولید کرد . Cs-135 نیز در مورد فوق کاربرد دارد.
• سیزیم مانند سایر عناصر گروه 1 میل ترکیبی زیادی با اکسیژن دارد و بعنوان "گیرنده" در لامپهای الکترون به کار می رود.
این عنصر همچنین در باطریهای – نوری کاربرد دارد.
• علاوه بر اینها سزیم بعنوان کاتالیزوردر هیدروژنه کردن ترکیبات آلی خاصی مورد استفاده قرار می گیرد.
اخیرا" از این عنصر در سیستم رانش یونی استفاده شده است.
تاریخچه:
سیزیم ( واژه لاتین caesius به معنی آبی آسمانی) در سال 1860 بوسیله Robert Bunsen و Gustav Kirchhoff در آب معدنی Durkheim وبصورت طیف نمایی کشف شد.هویت آن بر اساس خط آبی درخشان در طیف آن بود و اولین عنصری است که بوسیله تحلیل طیف کشف گردید.اولین فلز سزیم در سال 1881 تولید شد. از سال 1967 سیستم بین المللی اوزان ومقیاس ( SI ) ، ثانیه را بعنوان چرخه های 770، 631، 9،192 تشعشع تعیین کرد که مطابق با جابجایی بین دو سطح انرژی حالت پایه اتم Caesium-133 است.از نظر تاریخی مهم ترین کاربرد سزیم در تحقیق و توسعه و اساسا" در کاربردهای شیمیایی و الکتریکی بوده است.
پیدایش:
فلز قلیایی سیزیم در لپدولیت ، پلوسیت ( هیدرات سیلیکات آلومینیوم و سزیم ) و منابع دیگری یافت می شود. یکی از مهمترین و غنی ترین منابع این فلز در دریاچهBernic واقع
دانلود مقاله عنصرهای شیمیایی
