شیمی آزمایشگاهی

چهار شنبه سوری و عید مبارک

موضوع: مناسبت یکشنبه بیست و ششم اسفند 1386 18:12

ادامه مطلب

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

اورانیوم

موضوع: اکتینیدها جمعه بیست و چهارم اسفند 1386 12:50

اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن ، U و عدد اتمی آن 92 می‌باشد. اورانیوم که یک عنصر سنگین ، سمی ، فلزی ، رادیواکتیو و براق به رنگ سفید مایل به نقره‌ای می‌باشد، به گروه آکتیندها تعلق داشته و ایزوتوپ 235 آن برای سوخت راکتورهای هسته‌ای و سلاحهای هسته‌ای استفاده می‌شود.

معمولا اورانیوم در مقادیر بسیار ناچیز در صخره‌ها ، خاک ، آب ، گیاهان و جانوران از جمله انسان یافت می‌شود.

خصوصیتهای قابل توجه

اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقره‌ای فلزی با خاصیت رادیواکتیوی ضعیف می‌باشد که کمی از فولاد نرم‌تر است. این فلز چکش‌خار ، رسانای جریان الکتریسیته و کمی Paramagnetic می‌باشد. چگالی اورانیوم 65% بیشتر از چگالیسرب می‌باشد. اگر اورانیوم به‌خوبی جدا شود، بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید می‌شود. اورانیوم استخراج شده از معادن ، می‌تواند به‌صورت شیمیایی به دی‌اکسید اورانیوم و دیگر گونه‌های قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.

گونه‌های اورانیوم در صنعت

اورانیوم در صنعت سه گونه دارد:

آلفا (Orthohombic) که تا دمای 667.7 درجه پایدار است.
بتا (Tetragonal) که از دمای 667.7 تا 774.8 درجه پایدار است.
گاما (Body-centered cubic) که از دمای 774.8 درجه تا نقطه ذوب پایدار است. ( این رساناترین و چکش‌خوارترین گونه اورانیوم می‌باشد.)

دو ایزوتوپ مهم ان U₂₃₅ و U_238> می‌باشند که U₂₃₅ مهمترین برای راکتورهای و سلاحهای هسته‌ای است. چرا که این ایزوتوپ تنها ایزوتوپی است که طبیعت وجود دارد و در هر مقدار ممکن توسط نوترونهای حرارتی شکافته می‌شود. ایزوتوپ U₂₃₈ نیز از این جهت مهم است که نوترونها را برای تولید ایزوتوپ رادیواکتیو جذب کرده و آن را به ایزوتوپ Pu₂₃₉ پلوتونیوم تجزیه می‌کند. ایزوتوپ مصنوعی U₂₃₃ نیز شکافته شده و توسط بمباران نوترونی Thorium232 بوجود می‌آید.

اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که می‌توانست شکافته شود. برای نمونه با بمباران آرام نوترونی ایزوتوپ U₂₃₅ آن به ایزوتوپ کوتاه عمر U₂₃₆ تبدیل شده و بلافاصله به دو هسته کوچکتر تقسیم می‌شود که این عمل انرژی آزاد کرده و نوترونهای بیشتری تولید می‌کند.

اگر این نوترونها توسط هسته U₂₃₅ دیگری جذب شوند، عملکرد حلقه هسته‌ای دوباره اتفاق می‌افتد و اگر چیزی برای جذب نوترونها وجود نداشته باشد، به حالت انفجاری در می‌آیند. اولین بمب اتمی با این اصل جواب داد (شکاف هسته‌ای). نام دقیقتر برای این بمبها و بمبهای هیدروژنی(آمیزش هسته‌ای) ، سلاحهای هسته‌ای می‌باشد.

کاربردها

فلز اورانیوم بسیار سنگین و پرچگالی می‌باشد.

اورانیوم خالی توسط بعضی از ارتشها برای ساخت محافظ برای تانکها و ساخت قسمتهایی از موشکها و ادوات جنگی استفاده می‌شود. ارتشها همچنین از اورانیوم غنی‌شده برای سوخت ناوگان خود و زیردریایی‌ها و همچنین سلاحهای هسته‌ای استفاده می‌کنند. سوخت استفاده شده در راکتورهای ناوگان ایالات متحده معمولا اورانیوم U₂₃₅ غنی شده می‌باشد. اورانیوم موجود در سلاحهای هسته‌ای بشدت غنی می‌شوند که این مقدار بصورت تقریبی 90% می‌باشد.
مهمترین کاربرد اورانیوم در بخش غیر نظامی تامین سوخت دستگاههای تولید نیروی هسته‌ای است که در آنها سوخت U₂₃₅ به میزان 2الی3% غنی می‌شود. اورانیوم تخلیه شده در هلیکوپترها و هواپیماها به‌عنوان وزن متقابل بر هر بار استفاده می‌شود.
لعاب ظروف سفالی از مقدار کمی اورانیوم طبیعی تشکیل شده است ( که داخل فرایند غنی سازی نمی‌شود ) که این عنصر برای اضافه کردن رنگ با آن اضافه می‌شود.
نیمه عمر طولانی ایزوتوپ اورانیوم 238 آن را برای تخمین سن سنگهای آتشفشانی مناسب میسازد.
U₂₃₅ در راکتورهای هسته‌ای Breeder به پلوتونیوم تبدیل می‌شود و پلوتونیوم نیز در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استات اورانیوم در شیمی تحلیلی کاربرد دارد.
برخی از لوازم نوردهنده از اورانیوم و برخی در مواد شیمیایی عکاسی مانند نیترات اورانیوم استفاده می‌کنند.
معمولا کودهای فسفاتی حاوی مقدار زیادی اورانیوم طبیعی می‌باشند، چرا که مواد کانی که آنها از آنجا گرفته شده‌اند، حاوی مقدار زیادی اورانیوم می‌باشند.
فلز اورانیوم برای اهداف اشعه ایکس در ساخت این اشعه با انرژی بالا استفاده می‌شود.
این عنصر در وسایل Interial Guidance و Gyro Compass استفاده می‌شود.

تاریخچه

استفاده از اورانیوم به شکل اکسید طبیعی آن به سال 79 میلادی بر می‌گردد، یعنی زمانی که این عنصر برای اضافه کردن رنگ زرد به سفال لعابدار استفاده شد (شیشه زرد با یک در صد اورانیوم در نزدیکی ناپل ایتالیا کشف شده است. ) کشف این عنصر به شیمیدان آلمانی به نام "مارتین هنریچ کلاپرس" اختصاص داده شد که در سال 1789 اورانیوم را به صورت قسمتی از کانی که آن را pitchblende نامید، کشف شد. نام این عنصر را بر اساس سیاره اورانوس که هشت سال قبل از آن کشف شده بود برگزیده شد. این عنصر در سال 1841 به صورت فلز جداگانه توسط "eugne melchior peligot" استفاده شد.

در سال 1896 "هانری بکرل" فیزیکدان فرانسوی برای اولین بار به خاصیت رادیواکتیویته آن پی برد. در پروژه Manhattan نامهای Tuballoy و Oralloy برای اورانیوم طبیعی و اورانیوم غنی شده بکار برده شد. این اسامی هنوز نیز برای اورانیوم غنی شده و اورانیوم طبیعی بکار برده می شوند.

در آغاز قرن بیستم تفحص و جستجو برای یافتن معادن رادیو اکتیو در ایالات متحده آغاز شد. منابع رادیوم که حاوی کانی‌های اورانیوم نیز می‌بودند، برای استفاده آنها در رنگ ساعتهای شب‌نما و دیگر ابزار جستجو شدند. در طی جنگ جهانی دوم اورانیوم از نظر اهداف دفاعی اهمیت پیدا کرد. در سال 1943 Union Mines Development Corporation کنگره ای را در کلرادو به منظور استفاده ارتش از قدرت اتمی در پروژه Manhattan تشکیل داد.

برای اطمینان از ذخایر کافی اورانیوم این کنگره US Atomic Enecry Act of 1946 را ایجاد و کمیسیون انرژی اتمی را بوجود آورد. در دهه 1960 ملزومات ارتش تزلزل یافت و در اواخر سال 1970 دولت برنامه تهیه اورانیوم خود را کامل کرد. همزمان با همین مساله بازار دیگری بوجود آمد که درواقع همان کارخانه‌های نیروگاه‌های هسته‌ای اقتصادی بود.

ترکیبات

تترا فلوروئید اورانیوم UF₄که به نمک سبز معروف است یک محصول میانی هگزافلورید اورانیوم می‌باشد. هگزا فلورید اورانیوم UF₆ جامد است که در دمای بالای 56 درجه سانتی‌گراد بخار می‌شود. UF₆ ترکیب اورانیوم است که برای دو فرایند غنی سازی Gaseous Diffusion و Centrifuge استفاده می‌شود و در صنعت با نام ساده Hex خوانده میشود.

Yellowcake اورانیوم غلیظ شده است. نام این عنصر بدلیل رنگ و شکل آن در هنگام تولید می‌باشد اگرچه تولید امروزه Yellowcake بیشتر به رنگ سبز مایل به سیاه میگراید تا زرد. Yellowcake تقریبا 70 تا 90 درصد اکسید اورانیوم دارد. U₃O₈

Diuranate آمونیوم محصول جنبی تولید Yellowcake می‌باشد که رنگ آن زرد درخشان می‌باشد که گاهی اوقات باعث اشتباه شده و Yellowcake نامیده میشود اما این نام درست این محصول نم‌یباشد.

پیدایش

اورانیوم عنصر طبیعی است که تقریبا در تمام سنگها آب و خاک به میزان کم یافت می‌شود و بنظر می‌رسد که مقدار آن از Antimony ، برلیوم ، کادیوم ، جیوه ، طلا ، نقره و تنگستن بیشتر باشد و این فراوانی در حد آرسنیک و مولیبدنیوم است. این عنصر در بیشتر کانی‌های اورانیومی از قبیل Pitchblende، Uraninite ،Autunite ، Uranophane tobernite و Coffinite یافت می‌شود.
br>مقدار بیشتری از اورانیوم در موادی از قبیل صخره‌های فسفاتی و کانی‌هایی مانند Lignite و Monazite یافت می‌شود که بیشتر برای مصارف اقتصادی از همین منابع استخراج می‌شود. از آنجا که اورانیوم نیمه عمر رادیواکتیوی طولانی 4.47x10⁹ سال برای U-238 دارد مقدار آن همیشه در زمین ثابت میماند.

بنظر میرسد که فرو پاشی اورانیوم و واکنشهای هسته‌ای آن با توریوم همان منبع گرمایی عظیمی است که در هسته زمین ، باعث ذوب شدن قسمت خارجی هسته زمین گردیده و باعث ایجاد حرکت پوسته‌ای زمین می‌شود.

معدن اورانیوم صخره ای است که محل تمرکز اورانیومی می‌باشد که مقدار اقتصادی آن ، یک تا چهار پوند اکسید اورانیوم در هر تن است که تقریبا 0.05 تا 0.20 درصد اکسید اورانیوم دارد.

تولید و توزیع

اورانیوم اقتصادی از طریق کاهش هالیدهای اورانیوم با خاک فلزات قلیایی تولید می‌شود. همچنین فلز اورانیوم می‌تواند از طریق عمل الکترولیز 5KUF یا Uf₄ که در (CaCl₂ و NaCl حل شده است، بدست آید. اورانیوم خالص نیز از طریق تجزیه حرارتی هالیدهای اورانیوم حاصل می‌شود.

در سال 2001 ، مالکان راکتورهای هسته‌ای غیر نظامی آمریکا از این کشور و منابع خارجی 21300 تن اورانیوم خریداری کردند. قیمت پرداخت شده برای هر کیلوگرم اورانیوم حدودا 26.39 دلار بود که در مقایسه با سال 1998 16% کاهش داشت. در سال 2001 ایالات متحده 1018 تن اورانیوم از 7 عملیات معدنی در غرب رود می‌سی‌سی‌پی تولید کرد. اورانیوم بیشتر توسط فرانسوی ها در کشورهای جهان توزیع شده است.

معمولا کشورهای بزرگتر اورانیوم بیشتری در مقایسه با کشورهای کوچکتر تولید می‌کنند، چرا که گسترش و توزیع اورانیوم در جهان یک شکل و یکنواخت است. کشور استرالیا ذخایر بسیار زیادی از این عنصر دارد که تقریبا 30% ذخایر دنیا را شامل می‌شود.

ایزوتوپها

اورانیوم طبیعی از 3 ایزوتوپ U-238, U-235, U-234 تشکیل شده است که U-238 فراوانترین آنها (99.3%) می باشد. این سه ایزوتوپ رادیو اکتیو بوده که نیمه عمر آنها عبارت است از U-235 4.5x10⁹ سال که پایدارترین آنها می باشد. U-235 7x10⁸ سال و U234 2.5x10⁵ سال.

ایزوتوپهای اورانیوم می‌توانند از هم جدا شوند تا تمرکز یک ایزوتوپ بر دیگری را افزایش دهند. این فرایند ، غنی سازی نام دارد. وزن U-235 برای غنی شدن باید 0.711 درصد افزایش یابد. اورانیوم م235 برای استفاده در سلاحهای هسته‌ای و نیروگاه های اتمی مناسبتر است. این فرایند مقادیر بسیاری اورانیوم بوجود می‌آورد که در U-235 تخلیه می شوند و خالصترین اورانیوم یعنی U238 اورانیوم خالی یا DU نام دارد. اگر ایزوتوپ 235 بخواهد تخلیه شود باید وزنش 0.711 درصد کم شود.

هشدارها

تمام ترکیبات اورانیوم سمی و رادیو اکتیو هستند. سمی بودن این عنصر می‌تواند کشنده باشد. در مقادیر بسیار کم خاصیت سمی بودن این عنصر به کلیه آسیب می‌رساند. خواص رادیواکتیوی این عنصر نیز سیستماتیک و نظام بند است. در کل ترکیبات اورانیوم به‌سختی جذب روده و ریه می‌شوند و خطرات رادیولوژیکی آن باقی می‌ماند. فلز خالص اورانیوم نیز خطر آتش‌سوزی به همراه دارد.

فرد ممکن است با تنفس غبار اورانیوم در هوا یا خوردن و آشامیدن آب و غذا در معرض این عنصر قرار بگیرد. البته بیشتر این عمل از طریق خوردن آب و غذا صورت می‌گیرد. جذب روزانه اورانیوم در غذا 0.07 تا 1.1 میکروگرم می‌باشد. مقدار اورانیوم در هوا معمولا بسیار ناچیز است. افرادی که در کنار تاسیسات هسته‌ای دولت و یا معادن استخراج اورانیوم زندگی می‌کنند، بیشتر در معرض این عنصر قرار می‌گیرند.

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

توریم

موضوع: اکتینیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 20:14

توریم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Th و عدد اتمی 90 می باشد.

خصوصیات قابل توجه

توریم ، فلزی طبیعی و تا حدی رادیواکتیو می باشد. شکل خالص این عنصر فلزی نقره ای رنگ است که درخشش خود را برای چند ماه حفظ می کند. با این حال اگر در معرض هوا اکسید شود به آرامی کدر شده و به رنگ خاکستری و در نهایت سیاه در می آید. اکسید توریم ( ThO₂) که توریا نامیـــــــده می شود دارای یکی از بالاترین نقاط جوش در بین تمامی اکسیدهــــــا می باشد(c3300).اگرفلز توریم را در هوا حرارت دهند محترق شده و با نور درخشان سفید رنگی می سوزد.

کاربردهـــا

کاربردهای توریم :

توری چراغهای گازی قابل حمل . این توریها درصورتیکه در شعله گاز گرم شوند نور خیره کننده ای تولید می کنند.
بعنوان عنصری آلیاژ ساز در منیزیم ، موجب تقسیم نیروهای شدید و افزایش مقاومت در دماهای بالا می شود.
از توریم برای پوشش سیمهای تنگستن در وسایل الکترونیکی استفاده می شود.
از توریم در ساخت الکترودهای جوشکاری و سرامیکهای مقاوم در حرارتهای زیاد استفاده می گردد.
اکسید آن برای کنترل اندازه تنگستن موجود در لامپها کاربرد دارد.
اکسید آن در کوره های گداز بسیار داغ آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد.
افزودن اکسید توریم به شیشه موجب افزایش ضریب شکست و کاهش پراکندگی نور می شود.در نتیجه از آنها در لنزهای کیفیت بالای دوربین و ابزارهای علمی بهره می برند.
از اکسید توریم بعنوان کاتالیزور استفاده می شود:

در تبدیل آمونیاک به اسید نیتریک
در کراکینگ بنزین
در تولید اسید سولفوریک

قدمت سنجی بوسیله اورانیم – توریم برای تعیین قدمت فسیلهای انسا کاربرد داشته است.
بعنوان ماده ای بارورکننده برای تولید سوخت هسته ای کاربرد دارد.

تاریخچـــــــه

Jons Jacob Berzelius شیمیدان سوئدی در سال 1828 توریم را کشف نمود و نام آنرا از نام Thor خدای نورس جنگ برگرفت. این فلز تا قبل از اختراع توری چراغ در سال 1885 هیچگونه کاربردی نداشت.

نقش بیولوژیکی

این عنصر هیچگونه نقش بیولوژیکی شناخته شده ای ندارد.

پیدایــــــــش

توریم در بیشتر سنگها و خاکها در مقادیر بسیار کم وجود دارد و فراوانی آن سه برابر اورانیوم بوده وتقریبا" به اندازه سرب متداول است. معمولا" خاک محتوی تقریبا" ppm6 توریم است. این عنصر در کانیهای زیادی وجود دارد که رایج ترین آنها ماده معدنی فسفات توریم خاکی و کمیاب ( مو نازیت ) است که حاوی تقریبا" بیش از 12% اکسید توریم می باشد.اندوخته های زیادی از این عنصر در چندین کشور وجود دارد. توریم 232 بسیار آهسته فروپاش می شود ( نیمه عمر آن تقریبا" سه برابر عمر زمین است) ولی سایر ایزوتوپهای آن در زنجیره فرسایش خود و اورانیم وجود دارند.بیشتر این ایزوتوپها کم عمر هستند و لذا خیلی بیشتر از Th-232 رادیواکتیو می باشند اگرچه در مقیاسهای زیاد کم اهمیت هستند.

توریم بعنوان یک سوخت اتمی

از توریم و اورانیم می توان بعنوان سوخت در رآکتور اتمی استفاده کرد.اگرچه خود توریم 232 شکافش پذیر نیست ، برای تولید اورانیم 233 شکافش پذیر، نوترونهای کم سرعت را جذب می کند.بنابراین مانند اورانیم 238 بارورکننده می باشد.

از یک جنبه مهم اورانیم 233 از اورانیم 235و پلوتونیم 239 بهتر است وکه علت آن قدرت جذب بیشتر نوترون می باشد. بنابراین می توان با مواد شکافش پذیر دیگر ( اورانیم 235 یا پلوتونیم 239) یک چرخه زایا مشابه اورانیم 238 و پلوتونیم ( در رآکتورهای نوترون کم سرعت) اما بسیار کارآمدترایجاد نمود.توریم 233 برای تبدیل به توریم 233 یک نوترون جذب می کند که معمولا" توریم 233 به صورت پروتاکتینیم 233 و بعد اورانیم 233 فروپاش می شود.سپس این سوخت ساطع شده می تواند از رآکتور تخلیه شود ، اورانیم 233 از توریم جدا شده و بصورت بخشی از یک چرخه سوخت بسته وارد رآکتور دیگری می شود.
مشکلی که درمورد هزینه گران تولید سوخت وجود دارد تا حدی به علت رادیواکتیویته اورانیوم 233 است که همیشه به مقادیر کمی اورانیوم 232 آلوده است ؛ مشکل مشابهی که در بازیافت توریم وجود دارد به سبب خاصیت رادیواکتیو زیاد توریم 228 ،خطر تکثیر اورانیم 233 بعضی سلاحها و مشکلات فنی ( هنوز هم بطور موثر حل نشده اند) در بازآفرینی می باشد. قبل از تبدیل چرخه سوخت توریم بصورت تجاری ، تلاشهای زیادی باید انجام پذیرند و ظاهرا" انجام این تلاشها تا زمانیکه اورانیوم فراوان وجوددارد بعید به نظر می رسند.

با این وجود چرخه سوخت توریم ، با توانایی خود برای تولید سوخت غنی شده بدون نیاز به رآکتورهای نوترون پر سرعت، پتانسیل دراز مدت قابل توجهی را در اختیار دارد.توریم بطرز چشمگیری فراوان تر از اورانیم است و این عامل بسیار مهمی در حفظ انرژی هسته ای به حساب می آید.

هند منابع عظیمی از توریم را در اختیار دارد ولذا با پایان دادن به اورانیوم بعنوان ماده ای ورودی ، برنامه های اتمی خود را برای استفاده صرفا" توریم طراحی کرده است.این طرح دشوار مستلزم هردو رآکتورهای بارور حرارتی و سرعتی می باشد.

ایزوتوپهــــــا

توریم بطور طبیعی دارای یک ایزوتوپ پایدارTh-232 و 25 رادیوایزوتوپ می باشد که فراوان ترین یا پایدارترین آنها توریم 232 با نیمه عمر 05/14 میلیارد سال ، توریم 230 با نیمه عمر 75380 سال ، توریم229 با نیمه عمر 7340 سال و توریم 228 با نیمه عمر 92/1 سال هستند. مابقی ایزوتوپهای آن دارای نیمه عمری کمتر از 30 روز هستند که اکثر آنها نیمه عمرشان کمتر از 10 دقیقه است . همچنین توریم دارای 1 حالت متا است.
ایزوتوپهای توریم از نظر وزن اتمی بین amu212 (توریم 212) و amu236(توریم 236) قرار دارند.

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

ساماریم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 19:18

ساماریوم یکی از عناصر شیمایی جدول تناوبی است که نماد آن Sm و عدد اتمی آن 62 میباشد.

خصوصیات قابل توجه

ساماریوم از خاکهای فلزی نادر است که درخشش نقره ای براقی دارد. در هوا به مقدار قابل توجه ای پایدار است در هوا در 150 درجه آتش میگیرد و سه کریستال فلزی آن نیز وجود دارد که در دمای 734 و 922 درجه تغییر میکند.

کاربردها

کاربردهای ساماریوم عبارتند از :

نوردهی کربن آرکی در صنعت تصاویر متحرک.
تغلیظ کریستالهای CaF2 برای استفاده در لیزرهای چشمی
استفاده به صورت جذب کننده نیوترونی در راکتورهای هسته ای
استفاده در آلیاژها و هدفونها
مگنتهای Samarium-Cobalt در ساخت مگنتهای دائمی با مقاومت بالا و نیروی درونی به بزرگی 2200 kA/m کاربرد دارند.
اکیسد ساماریوم در شیشه های اپتیکی برای جذب اشعه مادون قرمز موثر است.
ترکیبات ساماریوم به صورت حساس کننده های فسفرسی در اشعه مادون قرمز عمل میکند.
اکسید ساماریوم کاتالیزوری برای کم کردن آب و هیدروژن زدای اتانول میباشد.

تاریخچه

ساماریوم برای اولین بار در سال 1853 توسط شیمیدان سوئیسی Jean Charles Galissard با عمل جذب خطوط دیدیمیوم کشف شد. در سال 1879 توسط شیمیدان فرانسوی Paul Emile Lecoq De Boisbaudran در پاریس جدا شده و کانی Samarskite را به وجود آورد.

نقش بیولوژیکی

ساماریوم هیچ گونه نقش بیولوژیکی ندارد اما گفته میشود که Metabolism را تحریک میکند.

پیدایش

ساماریوم هرگز به صورت آزاد در طبیعت یافت نمیشود اما همانند دیگر عناصر کمیاب خاک شامل کانی های گوناگونی میشود که Monazite, Bastnasite و Samarskite از آن جمله اند. Monazite و Bastnasite به صورت منابع تجاری کاربرد دارند. Misch Metal حاوی حدودا %1 ساماریوم بود اما در سالهای اخیر ساماریوم از طریق فرایندهای تبادل ینی و تکنیکهای عصاره گیری مایعات و الکتروشیمی به دست می آید. ساماریوم همچنین از طریق تقلیل اکسیدش از لانتانوم نیز به دست می آید.
o

ترکیبات

ترکیبات ساماریوم عبارتند از :

Fluorides

SmF₂
SmF₃

Chlorides

SmCl₂
SmCl₃

Bromides

SmBr₂
SmBr₃

Iodides

SmI₂
SmI₃

Oxides

Sm₂O₃

Sulfides

Sm₂S₃

Selenides

Sm₂Se₃

Tellurides

Sm₂Te₃

ایزوتوپها

ساماریومی که به صورت طبیعی به وجود می آید از 4 ایزوتوپ پایدار تشکیل میشود که عبارتند از : sm144, Sm150, Sm154 و سه ایزوتوپ رادیو اکتیوی دارند که شامل Sm147, Sm148 and Sm149 میشود. بیشترین ایزوتوپ آن از نظر فراوانی Sm152 (%26.75) میباشد. در میان ایزوتوپهای رادیو اکتیوی آن Sm148 با نیمه عمر 7E+15 سال Sm194 با نیمه عمر 2E+15 سال و Sm147 با نیمه عمر 1.06+11 سال پایدارترین آنها میباشند. همچنین این عنصر 5 Meta State دارد که پایدارترین آنها Sm141m (t 22.6minutes), 141m-Sm (t 22.6 minutes), 143m1-Sm (t 66 seconds) and 139m-Sm (t 10.7 seconds میباشند.

حالت Decay اولیه قبل از ایزوتوپ پایدان Sm152 الکترون گیری و حالت اولیه بعد از آن Beta Minus Decay میباشد. محصول Decay اولیه قبل از sm152 ایزوتوپهای عنصر Promethium و محصول اولیه بعد از آن ایزوتوپهای عنصر Europium میباشد.

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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

پراسنودیمیوم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 19:15

پراسئودیمیوم یکی از عناصر شمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Pr و عدد اتمی آن 59 میباشد.

خصوصیات قابل توجه

پراسئودیمیوم یک عنصر فلزی نرم و نقره ای رنگ بوده که از گروه لانتانیدها میباشد. از نظر خوردگی در مقابل هوا از Europium , Lanthanum , Cerium , Neodymium مقاوم تر بوده اما در صورت مجاورت با هوا یک اکسید سبز رنگ از خود به جا میگذارد. و به همین دلیل باید در زیر یک روغن معدنی سبک نگهداری شده و یا توسط پلاستیک یا شیشه پوشیده شود.

کاربردها

کاربردهای پراسئودیمیوم عبارتند از:

استفاده به عنوان یک عامل آلیاژی با منیزیم برای ساخت فلزات مستحکم که در موتور هواپیما استفاده میشود.
پراسئودیمیوم هسته لامپهای قوس کربن که در صنعت تصاویر متحرک برای نوردپردازی استودیوها و لامپهای پروژکتور استفاده میشوند را شکل میدهد.
ترکیبات پراسئودیمیوم در ساخت شیشه و لعابهای زرد رنگ کاربرد دارد.
پراسئودیمیوم یکی از اجزای شیشه های Didymium که برای ساخت عینکهای محافظ مخصوص جوشکارها و شیشه دمها به کار میرود میباشد.

تاریخچه

نام پراسئودیمیوم از واژه یونانی prasios به معنی سبز ،و didymos به معنی دوقلو یا جفت گرفته شده است.

در سال 1841 شخصی به نام Mosander فلز کمیاب Didymium را از Lanthana استخراج کرد . در سال 1864 Per Teodor Cleve نتیجه گرفت که Didymium در واقع دو عنصر است و در سال 1879 Lecoq De Boisbaudran یک خاک جدید به نام Samarium را از آن جدا کرد. در سال 1885 یک شیمیدان استرالیایی به نام C. F. Auervon Welsbach didymium دیدیمیوم را به دو عنصر تجزیه کرد : پراسئودیمیوم و Neodymium که نمکهایی با رنگهای گوناگون به وجود می اورد.

پیدایش

پراسئودیمیوم در خاکهای معدنی کمیاب Monazite و Bastnasite یافت میشود و میتواند توسط فرایند تبادل یونی از Bastnasite یا Monazite بازیافت شود. پراسئودیمیوم همچنین 5% Misch Metal را به خود اختصاص میدهد.

ترکیبات

ترکیبات پراسئودیمیوم شامل موارد زیر میشود :

Fluorides

PrF2
PrF3
PrF4

Chlorides

PrCl3

Bromides

PrBr3
Pr2Br5

Iodides

PrI2
PrI3
Pr2I5

Oxides

PrO2
Pr2O3

Sulfides

PrS
Pr2S3

Selenides

PrSe

Tellurides

PrTe
Pr2Te3

Nitrides

PrN

ایزوتوپها

پراسئودیمیوم که به صورت طبیعی به وجود میاید از یک ایزوتوپ پایدار (131) تشکیل شده و 38 رادیو ایزوتوپ برای آن شناخته شده است که پایدارترین آنها Pr 143 با نیمه عمر 13.57 روز و Pr142 با نیمه عمر 19.2 میباشد. تمام ایزوتوپهای رادیو اکتیو دیگر آن نیمه عمرهایی کمتر از 5.985 ساعت داشته که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از 33 ثانیه است . این عنصر همچنین 6 حالت برانگیختگی دارد که پایدارترین آنها Pr138m(2.12hours) , 142Mpr (14.6 Min) , pr134m)11min) میباشد.

وزن اتمی ایزوتوپهای پراسئودیمیوم از 120.955 amu تا 158.955amu (159-pr) گسترده شده است. حالت فروپاشی اصلی قبل از ایزوتوپ فعال Pr141 الکترون گیری حالت اصلی بعد از آن کاهش بتا میباشد. محصول فروپاشی اولیه قبل از Pr141 ایزوتوپهای عنصر Cerium) 58) و محصول اصلی بعد از آن ایزوتوپهای عنصر Neodymium) 60 )میباشد.

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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

ننودیمیم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 19:13

نئودیمیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Nd و عدد اتمی 60 وجود دارد.

خصوصیات قابل توجه

نئودیمیم که یک فلز خاکی کمیاب است به مقدار18% در فلزخاکی کمیاب قابل اشتعال وجود دارد.این فلز دارای درخشش فلزی ورنگ آن نقره ای روشن بوده ویکی از واکنش پذیر ترین فلزات خاکی کمیاب به حساب می آید ؛ نئودیمیم در معرض هوا به سرعت کدر شده و تولید اکسیدی می کند که باعث پوسته پوسته شدن این فلز می گردد که موجب اکسیداسیون بیشتر این فلز می شود.

کاربردهــــــــا

کاربردهای نئودیمیم به شرح زیر است:

نئودیمیم بخشی از دیدیمیم است که در رنگ آمیزی شیشه ها ی عینکهای جوشکاری بکار می رود.
از نئودیمیم در رنگ آمیزی شیشه یک طیف ملایم که بین بنفش خالص تا قرمز و خاکستری می باشند استفاده می شود. نوری که از این شیشه ها ساطع می گردد نوار جذبی درخشانی را پدیدار می کنند. از این نوع شیشه در فعالیتهای نجومی برای تولید نوارهای درخشانی که بوسیله آنها احتمال درجه بندی خطوط طیفی وجود دارد استفاده می شود.شیشه حاوی نئودیمیم یک ماده لیزری است که به جای یاقوت برای تولید نورهم نوسان بکار می رود. از نئودیمیم همچنین برای زدودن رنگ سبز شیشه ها که ناشی از آلاینده های آهن است مورد استفاده قرار می گیرد.
نمکهای نئودیمیم بعنوان رنگ افزا ی لعاب ها کاربرد دارند.
نئودیمیم در آهن رباهای دائمی بسیار قوی Nd₂Fe₁₄B بکار می روند. این نوع آهن رباها از انواع آهنرباهای کبالت - سامریم ارزانتر هستند.

تاریخچــــــــــه

نئودیمیم را در سال 1885 یک شیمیدان اتریشی به نام Carl F. Auer von Welsbach در وین کشف کرد. او نئودیمیم را به همراه عنصر پرازئودیمیم از ماده ای به نام دیدیمیم جدا نمود اما تا سال 1925 حالت نسبتا" خالص این عنصر تهیه نشد.کلمه نئودیمیم از واژه های یونانی neos ( جدید) و didymos( دوگانه) گرفته شده است.

امروزه بیشتر نئودیمیم از طریق فرآیند جابجایی یونی شن مونازیت (Ce,La,Th,Nd,Y(PO₄» که ماده ای که سرشار ازعناصر خاکی کمیاب است و نیز با روش الکترولیز نمکهای هالید آن تهیه می شود.

نقش بیولوژیکی

نئودیمیم هیچگونه نقش بیولوژیکی ندارد.

پیدایــــــش

نئودیمیم هرگزدرطبیعت بصورت عنصرآزادیافـــــت نمی شود بلکه بیشتر در کانیهایی از قبیل شن مونازیـــت (Ce,La,Th,Nd,Y(PO₄» و باستنوسیت (Ce,La,Th,Nd,Y(CO₃)F) که حاوی مقادیر کمی از تمامی فلزات خاکی کمیاب هستند وجود دارد. نئودیمیم در فلزخاکی کمیاب قابل اشتعال نیز دیده می شود اما جدا نمودن آن از سایر عناصر قلیایی خاکی دشوار است.

ترکیبـــــــــات

ترکیبات نئودیمیم عبارتند از:

فلوریدها :

: NdF₃

کلریدها :

: NdCl₂-Ndcl₃

برمیدها :

: NdBr₂-NdBr₃

یدیدهــا :

: NdI₂-NdI₃

اکسیدها :

: Nd₂O₃

سولفیدها :

: NdS-Nd₂S₃

سلنیدهــا :

: NdSe

تلوریدها :

: NdTe₂-Nd₂Te₃

نیتریدها :

: NdN

ایزوتوپهــــــــــا

نئودیمیم بطور طبیعی دارای 5 ایزوتوپ پایدارNd-142 ,Nd-143,Nd-145,Nd-146,Nd-148 که فراوان ترین آنها نئودیمیم 142 « فراوانی طبیعی 2/27%) و 2 ایزوتوپ پرتوزاد Nd144 وNd150 می باشد.31 رادیوایزوتوپ هم برای این عنصر شناسایی شده که که پایدار ترین آنها نئودیمیم 150 با نیمه عمر19سال( E 1/1)، نئودیمیم 144 با نیمه عمر 15 سال ( E29/2) و نئودیمیم 147 با نیمه عمر 98/10 روز می باشند. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو این عنصر دارای نیمه عمرهایی کمتر از 38/3 روز هستند که بیشتر آنها نیمه عمری کمتر از 71 ثانیه دارند. نئودیمیم همچنین دارای 4 حالت متا است که پایدارترین آنها نئودیمیم m139 ( t_1/25.5 ساعت) ، نئودیمیم m135 ( t_1/2 5.5 دقیقه) و نئودیمیم m141 (t_1/2 62 ثانیه )هستند.

حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان ترین ایزوتوپ (نئودیمیم142) جذب الکترون و حالت فروپاشی پس از آن فروپاشی منفی بتا می باشد. محصول فروپاشی اولیه قبل از نئودیمیم 142 ایزوتوپهای Pr« پرازئودیمیم) و محصولات اولیه پس از آن ایزوتوپهای سرب می باشد.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

هولمیم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 19:11

هولمیم عنصر شیمیایی است که با نشان Ho و عدد اتمی 67 در جدول تناوبی وجود دارد.هولمیم در گروه لانتانیدها قرار داشته و عنصری فلزی ، تا حدودی نرم وچکش خوارو به رنگ سفید خاکستری است.هولمیم درهوای خشک و در دمای اطاق ،عنصری پایدار می باشد.این فلز خاکی کمیاب در کانیهای مونازیت و گادولینیت وجود دارد.

خصوصیات قابل توجه

هلیم ، عنصر فلزی خاکی سه ظرفیتی است که در بین تمامی عناصر طبیعی ، دارای بیشترین گشتاورمغناطیسی (B6/10) بوده و خصوصیات مغناطیسی غیرعادی دیگری نیز دارد.در صورت ترکیب با ایتریم ، ترکیبا تی به شدت مغناطیسی تولید می کند.
هولمیم عنصری نسبتا" نرم و چکش خوار است که در هوای خشک و در فشار و دمای معمولی، تا حدودی پایدار و در برابر فرسایش مقاوم است اما در هوای مرطوب و در دمای زیاد به سرعت اکسیده می شود(اکسیدی به رنگ زرد کم رنگ تولید می کند).هلیم در حالت خالص خود دارای درخشش نقره ای رنگ فلزی می باشد.

کاربردهـــــــــا

بخاطر خصوصیات مغناطیسی که هلمیم دارد اگر آنرا بعنوان یک قطب مغناطیسی در آهنرباهای بسیار قوی قرار دهیم قوی ترین میدانهای مغناطیسی مصنوعی ساخته می شود.) متمرکز کننده شار مغناطیسی هم نامیده می شود).چون این عنصر می تواند نوترونهای fission-bred اتمی را جذب کند از آن در میله های کنترل اتمی نیز استفاده می شود.سایر کاربردهای تجاری این عنصر عبارتند از:

از گشتاور مغناطیسی بالای آن در لیزرهای حــالت جامد ایتریم- آهن – گارنت (YIG ) و ایتریم – لانتانیم – فلوریـد (YLF) که در تجهیزات مایکروویو بکار می رود استفاده می شود( که به ترتیب در محیطهای مختلف پزشکی و دندان پزشکی کاربرد دارد).
از اکسید هلمیم برای زرد کردن رنگ شیشه استفاده می شود.

مواداستفاده دیگری هم برای این عنصر شناخته شده است.

تاریخچــــــــــــه

هلیم ( از واژه لاتین Holmia به معنی استکهلم) در سال 1878 تـوسط Marc Delafontaine و Jacques Louis Soret کشف شد.آنها نوارهای جذب طیف نمایی خاص این عنصررا که در آن زمان ناشناخته بود شناسایی کردند و آنرا عنصر X نامیدند.بعد ازآنها Per Theodor Cleve در سال 1878 مستقلا" و هنگامیکه مشغول کار بر روی erbia خاکی«اکسید اربیم) بود این عنصر را کشف کرد.
Cleve با بهره گیری از روشی که Carl Gustaf Mosander ابداع کرده بود ابتدا تمامی ناخالصیهای شناخته شده را از erbia خارج نمود. نتیجه این کار دو ماده معدنی جدید یکی قهوه ای و دیگری سبز بود. او ماده قهوه ای را holmia ( برگرفته از نام زادگاه Cleve استکهلم) و ماده سبز رنگ را thulia نام گذاری کرد.بعدا" مشخص شد Holmia اکسید هلمیم و thulia اکسید تالیم هستند.

پیدایـــــــــش

هلمیم مانند تمامی عناصر خاکی کمیاب بصورت آزاد در طبیعت وجود ندارد بلکه بصورت ترکیب با عناصر دیگر در کانیهای گادولینیت و مونازیت و سایر کانیهای خاکی کمیاب یافت می شود.هلمیم را بصورت تجاری با روش جابجائی یونی از شن مونازیت جدا می کنند( 05/0% هلمیم) اما هنوز هم جداسازی آن از سایر کانیهای خاکی کمیاب دشوار است.این عنصر با روش کاهش کلرید و فلورید آن بوسیله کلسیم فلزی تهیه شده است.مقدار موجود آن در پوسته زمین 3/1 میلی گرم در هر کیلو برآورد شده است.

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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

تولیم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 19:10

تولیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Tm و عدد اتمی 69 می باشد. تولیم عنصری لانتانید و دارای حداقل فراوانی در بین عناصر خاکی کمیاب است ؛ با فلز آن که دارای درخشش نقره ای رنگی است می توان به راحتی کار کرد و با چاقو بریده می شود. همچنین دربرابر فرسایش در هوای خشک تا حدی مقاوم بوده و از خاصیت انعطاف پذیری خوبی برخوردار است. تولیم بصورت طبیعی کلا" از ایزوتوپ پایدار Tm-169 ساخته می گردد.

کاربردهـــــــــا

از تولیم برای تولید لیزر استفاده می شده است اما هزینه های بسیار زیاد تولید مانع از گسترش سایر کاربردهای تجاری آن شده است .سایر کاربردها / کاربردهای بالقوه :

وقتی تولیم پایدار ( Tm-169) در رآکتور اتمی بمباران می شود از آن به بعد می تواند بعنوان یک منبع تابشی در وسایل قابل حمل اشعه X بکار رود.
احتمالا" ایزوتوپ ناپایدار Tm-171 می تواند بعنوان یک منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد.
Tm-169 دارای کاربرد بالقوه در مواد مغناطیسی سرامیکی به نام فریت است که در وسایل مایکرو ویو بکــار می روند.

تاریخچـــــــه

تولیم را Per Teodor Cleve شیمیدان سوئدی درسال 1879 هنگام جستجو برای ناخالصیهای موجود در اکسیدهای سایر عناصر خاکی کمیاب کشف نمود( این همان روشی بود که پیشتر Carl Gustaf Mosander برای کشف سایر عناصر خاکی کمیاب بکار برده بود). Cleve کار را با از بین بردن تمامی ناخالصیهای شناخته شده erbia ( Er₂O₃) آغاز کرد و با فرآیندهای دیگری دو ماده جدید بدست آورد ؛ یکی قهوه ای و دیگری سبز. ماده قهوه ای اکسید هولمیم بود که Cleve آنرا holmia نامید و ماده سبز اکسید عنصری ناشناس بود.Cleve این اکسید را thulia نامگذاری کرد و نام عنصر آن تولیم، از کلمه Thule که نام باستانی رومی برای سرزمینی افسانه ای در نقطه ای دور دست در شمال ( شاید اسکاندیناوی) بود گرفته شده است.

پیدایــــــــــش

این عنصر هرگز در طبیعت به شکل خالص وجود ندارد اما در مواد معدنی و همراه سایر عناصر خاکی کمیاب به مقدار کم یافت می شود.عمدتا" بوسیله جابجایی یونی ازکانیهای مونازیت ( 007/0% تولیم) که در شن رودخانه ها وجود دارد استخراج می شود.فن آوریهای استخراج و جابجایی یونی جدیدتر موجب جداسازی آسانتر عناصر خاکی کمیاب شده که هزینه تولید تولیم را کاهش داده است .این فلز را می توان باروش کاهش اکسید آن بوسیله فلزلانتانیم یا بوسیله کاهش کلسیم در ظروف در بسته تهیه کرد.هیچکدام از ترکیبات تولیم از نظر تجاری مهم نیستند.

ایزوتوپهـــــــا

تولیم بطور طبیعی دارای یک ایزوتوپ پایدار Tm-169 ( فراوانی طبیعی 100%) و 31 رادیوایزوتوپ است که پایدارترین آنها تولیم 171 با نیمه عمر 92/1 سال ، تولیم 170 با نیمه عمر 6/128 روز ، تولیم 168 با نیمه عمر 1/93 روز و تولیم 167 با نیمه عمر 25/9 روز می باشند. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو نیمه عمری کمتر از 64 ساعت دارندو نیمه عمر اکثر آنها نیز کمتر از 2 دقیقه است. این عنصر دارای 14 حالت متا می باشد که پایدارترین آنها Tm-164m ( t_1/2 1/5 دقیقه)،Tm-160m ( t_1/2 5/74 ثانیه) و Tm-155m( t_1/2 45 ثانیه) می باشند.

ایزوتوپهای تولیم از نظر وزن اتمی بین amu966/145 (تولیم146) تا amu 949/176 (تولیم 177) قرار دارند.حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان ترین ایزوتوپ پایدار Tm-169 جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن ارسال بتا می باشد.محصول فروپاشی اولیه قبل از Tm-169 ایزوتوپهای عنصر 68( اربیم) و محصول اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر 70 ( ایتربیم) هستند.

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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

اروپیم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 19:8

اروپیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Eu و عدد اتمی 63 قرار دارد.

خصوصیات قابل توجه

اروپیم واکنش گرترین عنصر خاکی کمیاب است ؛ در هوا به سرعت اکسید شده و از نظر واکنش با آب مانند کلسیم است.اروپیم مثل سایر عناصر خاکی کمیاب ( بجز لانتانیم) در هوا تقریبا" بین °150تا °180 محترق می شود.این عنصر به سختی سرب بوده و تا اندازه زیادی چکش خوار است.

کاربردها

اگرچه اروپیم برای ساخت لیزرها به برخی ازپلاستیکها افزوده می شود، هیچ کاربرد تجاری برای فلز اروپیم وجود ندارد. همچنین به علت توانایی آن در جذب نوترون استفاده ازآن در رآکتورهای اتمی در دست بررسی است. اکسید اروپیم (Eu₂O₃) در تلویزیون بعنوان فسفر قرمز(ماده فروزنده قرمز) و فسفرهای با پایه ایتریم کاربرد وسیعی دارد .

تاریخچه

اروپیم برای اولین باردر سال 1890 بوسیله Paul Émile Lecoq de Boisbaudran کشف شد او جزء اصلی را از گادولینیم – سامریم غلیظ بدست آورد. آنها خطوط طیفی داشتند که بوسیله سامریم یا گادولینیم ساخته نشده بودند اما عموما" کشف اروپیم را به شیمیدان فرانســوی Eug讥-Antole Demarçay نسبت می دهندکه در سال 1896 به وجود عنصری ناشناس درنمونه های عنصر تازه کشف شده سامریم شک کرد و در سال 1901 موفق به جداسازی اروپیم شد.
فلز اروپیم خالص تا قبل از سالهای اخیر بدست نیامده بود.

پیدایش

اروپیم هرگز در طبیعت بصورت یک عنصر آزاد یافت نشده ،اما کانیهای زیادی که حاوی این عنصر هستند وجود دارد که مهمترین منابع آن bastnastite و monazite می باشند. اروپیم در طیفهای خورشید و ستارگان خاصی کشف شده است.
ترکیبات
ترکیبات اروپیم عبارتند از:

فلوریدها

EuF₂
EuF₃

کلریدهـا

EuCl₂
EuCl₃

برمیدهـا

EuBr₂
EuBr

یدیدهـــا

EuI₂
EuI₃

اکسیدها

Eu2O₃
Eu3o₄

سولفیدها

EuS

سلنیدها

EuSe

تلوریدها

EuTe

نیتریدها

EuN

ایزوتوپها

اروپیم بطور طبیعی دارای دو ایزوتوپ پایدار Eu-151 و Eu-153 است که ایزوتوپ 153 فراوان تر است «فراوانی طبیعی 2/52%).این عنصر 35 رادیوایزوتوپ دارد که پایدار ترین آنها Eu-150 با نیمه عمر 9/36 سال ، Eu-152 با نیمه عمر 516/13 سال و Eu-154 با نیمه عمر593/8 سال هستند.کلیه ایزوتوپهای رادیواکتیو باقی مانده نیمـه عمری کمتر از 7612/4سال بوده که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از 2/12 ثانیه می باشد.همچنین اروپیم دارای 8 حالت برانگیختگی است که پایدارترین آنها Eu-150m(t 8/12 ساعت ) ،Eu-151m1(t3116/9ساعت) وEu-152m2(t 96 دقیقه ) می باشد.

حالت فروپاشی اصلی قبل از فراوان ترین ایزوتوپ پایدار – Eu-153- الکترون گیری و حالت اصلی بعد از آن فروپاشی کاهش بتا می باشد. محصول فروپاشی اصلی قبل از Eu-153، ایزوتوپهای عنصر Sm ( سامریم) و محصول اصلی بعد ایزوتوپهای عنصرGd( گادولینیم) می باشد.
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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

تربیم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 19:1

تربیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Tb و عدد اتمی 65 می باشد.

خصوصیات قابل توجه

تربیم فلز خاکی کمیاب و خاکستری رنگی است که قتبل انعطاف و چکش خوار بوده و به قدری نرم است که با چاقو بریده می شود.تا حد قابل قبولی در هوا پایدار است و دارای دو دگرگونی بلورین و درجه تغییر شکل 1289 درجه سانتیگراد می باشد.

کاربردهــــــا

تربیم به فلورید کلسیم ، تنگستیت کلسیم و مولیبدیت استرانتیم افزوده می شود که در ابزار حالت جامد وبعنوان تثبیت کننده های بلورین پیلهای سوختی در دماهای بالا و به همراه ZrO₂ عمل می کنند.بعلاوه تربیم در آلیاژها و ساخت وسایل برقی بکار می رود و اکسید آن دارای توانایی جهت فعال نمودن فسفر سبز موجوددرلامپ مهتابی و لامپ تصویر تلویزیونهای رنگی می باشد.بورات تربیم سدیم بعنوان ماده لیزری که در 5460 آنگستروم ، نورهم نوسان ساطع می کند بکار می رود.

تاریخچــــــه

Carl Gustaf Mosander شیمیدان سوئدی در سال 1843 تربیم را کشف نمود و آنرا براساس نام دهکده Ytterby واقع در سوئد نامگذاری نمود. او این عنصر را به شکل ناخالصیهای موجود در اکسید ایتریم ( Y₂O₃) شناسایی کرد. تربیم تا قبل از پیدایش فن آوریهای اخیر جابجائی یونی ، به شکل خالص جداسازی نشده بود.

نقش بیولوژیکی

تربیم نقش بیولوژیکی شناخته شده ای ندارد.

پیدایــــــــش

تربیم هرگز بصورت عنصر آزاد در طبیعت وجود ندارد اما در کانی های زیادی از جمله سیریت ، گادولینیت و مونازیت Ce,La,Th,Nd,Y(PO₄) که دارای بیش از 03/0% تربیم ،زنوتایم ( YPO₄) و اوکسنیت Y,Ca,Er,La,Ce,U,Th»(Nb,Ta,Ti₂O₆) که دارای 1% یا بیشتر تربیم می باشند وجود دارد.

ترکیبـــــــات

ترکیبات تربیم عبارتند از:

فلوریدها :

TbF₂- TbF₃TbF₄

کلریدها :

TbCl₃

برمیدها :

TbBr₃

یدیدها :

TbI₃

اکسیدها :

TbO₂ - Tb₂O₃

سولفیدها :

Tb₂S₃

سلنیدها :

Tb₂Se₃

نیتریدها :

TbN

ایزوتوپهـــــا

تربیم بطور طبیعی دارای یک ایزوتوپ پایدارTb-159 و 33 رادیوایزوتوپ است که فراوان ترین آنها تربیم 158 با نیمه عمر 180 سال ، تربیم 157 با نیمه عمر 71 سال و تربیم 160 با نیمه عمر 3/72 روز می باشد. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو آن دارای نیمه عمرهایی کمتر از 907/6 روز هستند که اکثر آنها نیز نیمه عمری کمتر از 24 ثانیه دارند. تربیم همچنین 18 حالت متا دارد که پایدارترین آنها Tb- 156m1( t_1/2 4/24 ساعت)، 154m2-Tb(t_1/2 7/22 ساعت) و 154m1-Tb(t 4/9 ساعت) می باشند.

حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان ترین ایزوتوپ پایدار (تربیم 159) جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن فروپاشی منفی بتا است. محصول فروپاشی اولیه قبل از تربیم 159 ایزوتوپهای عنصر Gd( گادولینیم) و محصول اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر Dy( دیسپروزیم) هستند.

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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

پرومتیوم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 18:59

پرومتیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی میباشد که نماد آن Pm و عدد اتمی آن 61 میباشد.

خصوصیات قابل توجه

پرومتیوم یک ساتع کننده بتا بوده و اشعه های گاما از خود ساتع نمیکند. با این حال ذره بتا که به عناصری با عدد اتمی بالا برخورد میکند میتواند اشعه ایکس تولید کند. امروزه اطلاعات زیادی در خصوص ویژگیهای فلز پرومتیوم در دست نیست. تنها میدانیم که دو حالت چند شکلی از آن وجود دارد و نمکهای پرومتیوم در تاریکی یک نور آبی کمرنگ یا سبز از خود ساتع میکنند که این به دلیل خاصیت رادیو اکتیوی بالای آن میباشد.

کاربردها

کاربردهای پرومتیوم عبارتند از :

منبع تششعی بتا برای اندازه گیری ضخامت.
منبع نور برای علائمی که نیاز به عملکرد دقیق دارند (با استفاده از فسفر برای جذب تششعات بتا و تولید نور)
استفاده در باتری های هسته ای که در آنها سلولهای نوری نور را به الکتریسیته تبدیل میکنند .
استفاده احتمالی آن در آینده به عنوان یک منبع اشعه ایکس برای به وجود آوردن منابع تولید نیرو یا گرمای کمکی برای کاوشگرهای فضایی و سفینه ها و ایجاد لیزرهایی که برای ایجاد ارتباط بین زیر دریاییها استفاده میشود .

تاریخچه

وجود پرومتیوم برای اولین بار توسط Branner در سال 1902 پیش بینی شد و این پیش بینی در سال 1914 توسط Moseley تائید شد . البته چند گروه دیگر نیز ادعا میکردند که این عنصر را تولید کرده اند اما هرگز نتوانستند کشفیات خود را به اثبات برسانند چرا که جدا کردن پرومتیوم از عناصر دیگر بسیار دشوار میباشد. اولین مدرک وجود پرومتیوم در سال 1944 توسط Jacob A.Marinsky و Lawrence E. Glendenin و Charles D. Coryell در طی عمل شکافتن هسته اتم اورانیوم و به عنوان محصولات جنبی بدسات آمد. اما به دلیل وجود مشکلات زیاد تحقیقاتی که از جنگ جهانی دوم ناشی میشد آنها نتوانستند ادعای خود را تا سال 1946 به اثبات برسانند. نام پرومتیوم از کلمه Prometheus گرفته شده است . Prometheus یکی از اساطیر یونانی بود که آتش را از آسمان دزدید و آ ن را به انسال داد.

در سال 1963 از شیوه های تبادل یونی برای به دست آوردن حدودا 10 گرم پرومتیوم از ضایعات فرایند سوختی رئاکتورهای اتمی استفاده میشد.

امروزه نیز پرومتیوم به صورت یکی از محصولات جنبی که با عمل شکافت هسته اتم اورانیوم به دست می آید بازیافت میشود این عمل همچنین با عمل بمباران نوترونی Nd-146 و تبدیل آن به Nd-147 تولید میشود که در آن Nd-147 توسط عمل Beta Decay به Pm147 با نیمه عمر 11روز تبدیل میشود.

نقش بیولوژیکی

پرومتیوم هیچگونه نقش بیولوژیکی ندارد.

پیدایش

پرومتیوم به صورت طبیعی در زمین به وجود نمی آید اما در طیف ستاره HR465 در Andromeda شناخته شده است.

ترکیبات

ترکیبات پرومتیوم شامل موارد زیر میشود:

Chlorides

PmCl3

Bromides

PmBr3

Oxides

Pm2O3

ایزوتوپها

36 رادیوایزوتوپ برای پرومتیوم شناسایی شده اند که در میان آنها Pm-145 با نیمه عمر 17.7 سال PM146 با نیمه عمر 5.53 سال و Pm-147 با نیمه عمر 2.6234 سال پایدار ترین آنها میباشند. تمامی ایزوتوپهای رادیو اکتیو آن نیمه عمرهایی کمتر از 300 تا 364 روز دارند که نیمه عمر بیشتر آنها کمتر از 27 ثانیه است این عنصر همچنیند 11 حالت برانگیختگی دارد که پایدارترین آنها pm148m(41.29t days) 148m-Pm (t 41.29 days), 152m2-Pm (t 13.8 minutes) and 152m-Pm (t 7.52 minutes). میباشند.

وزن اتمی ایزوتوپهای پرومتیوم از 127.9482600 تا 162.9535200 amu)163-Pm) گسترده شده است. حالت فروپاشی اولیه قبل از ایزوتوپ پایدار 145 الکترون گیری و حالت اولیه بعد از آن کاهش بتا میباشد. محصولات فروپاشی اصلی قبل از Pm145 عنصر Nd ایزوتپهای نئودیمیوم و محصول اصلی بعد از آن ایزوتوپهای عنصر Samarium میباشد.

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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

اربیم

موضوع: لانتانیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 18:58

اربیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Er وجود داشته و دارای عدد اتمی 68 می باشد.اربیم، فلز کمیاب خاکی لانتانید و نقره ای رنگی است که به همراه چندین عنصر کمیاب دیگر در گادولینیت معدنی در Ytterby واقع در سوئد وجود دارد.

خصوصیات توجه قابل

فلز اربیم خالص عنصری سه ظرفیتی ،چکش خوار،نرم ودر هوا تا حدی مقاوم است به طوریکه به سرعت سایر فلزات کمیاب اکسیده نمی شود. نمک آن به رنگ سرخ بوده و طیفهای جذب مشخص و خاصی را در نور مرئی ، فرا بنفش و نزدیک مادون قرمز بوجود می آورد.بجز این موارد اربیم بیشتر همانند سایر فلزات خاکی کمیاب است. سسکوئی اکسید آن erbia نامیده می شود.خصوصیات اربیم تا حدی توسط نوع و مقادیر ناخالصی موجود تعیین می گردد.این عنصر فاقد هرگونه نقش بیولوژیکی شناخته شده ای است اما برخی بر این باورند که اربیم موجب فعال شدن متابولیسم می شود.

کاربردها

کاربردهای روزمره اربیم گوناگون هستند؛این عنصر بیشتر بصورت فیلتر عکاسی بکار می رود و به علت انعطاف پذیری آن ، بعنوان ماده ای افزودنی در متالوژی مفید است. کاربردهای دیگر آن به شرح زیر است :

بعنوان جذب کننده نوترون در فناوری هسته ای بکار می رود.
در تقویت کننده های فیبری بعنوان یک نا خالص کننده مورد استفاده است.
در صورت اضافه شدن به وانادیم بصورت آلیاژ ، موجب کاهش سختی وبهبود کارکرد آن می گردد.
اکسید اربیم صورتی رنگ است بنابراین گاهی اوقات بعنوان رنگ دهنده شیشه و پوشش لعاب چینی کاربرد دارد که اغلب از این شیشه ها درساخت عینک افتابی عینکهای آفتابی و جواهرات ارزان استفاده می کنند.

تاریخچه

اربیم (از Ytterby ، یک شهر در سوئد) در سال 1843 ،توسط Carl Gustaf Mosander کشف گردید . او ایتریا را از گادولینیت معدنی و به سه صورت ،به نامهای ایتریا ، اربیا و تربیا جدا نمود.او نام این عنصر را از نام شهر Ytterby که مقادیر زیادی ایتریا و اربیم در آن وجود دارد اقتباس کرد. اما در آن زمان اربیا و تربیا را با هم اشتنباه کردند. بعد از 1860 آنچه که تربیا می شناختند اربیا نام گذاری کرده و بعد از 1877 آنچه که اربیا می دانستند تربیا نامیدند. سرانجام George Urban و Charles James در سال 1905 مستقلا" Er2O))3 نسبتا" خالص را جدا نمودند. تاقبل از سال 1934 زمانیکه کارگران، ((کلرید بدون آب را با بخار پتاسیم کاهش دادند، فلز خالص اربیم بصورت قابل قبول تهیه نشده بود.

پیدایش

این عنصر همانند سایر عناصر خاکی کمیاب هرگز در طبیعت بصورت عنصر آزاد وجود ندارد اما همراه سنگ معدنهای شن مونازیت یافت می شوند. از نظر تاریخی جداسازی عناصر خاکی کمیاب از یکدیگر بسیار مشکل و گران بود اما روش تولید تبادل یونی که اواخر قرن بیستم ابداع گشت به میزان زیادی هزینه تولید کلیه فلزات خاکی کمیاب و ترکیبات شیمیایی آنها را کاهش داد. منابع تجاری اصلی اربیم از معادن xenotime و euxenite می باشند. اربیم فلزی به شکل گرد ،خطر آتش زایی و انفجار دارد.

ایزوتوپها

اربیم بصورت طبیعی متشکل از 6 ایزوتوپ پایدار Er-162,Er-164,Er-166,Er-167,Er-168Er-170 می باشد که فراوان ترین آنها Er-166 ( فراوانی طبیعی 33،6 %) است.23 رادیوایزوتوپ نیز برای آن شناسایی شده که پایدارترین آنهــا Er-169 با نیمه عمر 9،4 روز، Er-172 با نیمه عمر 49،3 ساعت،Er-160با نیمه عمر28،58،Er-165 با نیمه عمر10،36وEr-171 با نیمـــــه عمـــــــر 7،516 ساعت می باشند. سایر ایزوتوپهای رادیواکتیو آن دارای نیمه عمری کمتر از 3،5 ساعت هستند که بیشتر آنهااز نیمه عمری کمتر از 4 دقیقه برخوردارند.این عنصر همچنین دارای 6 حالت برانگیختگی است که پایدار ترین آنها Er-167m(t 2،269 ثانیه) است.
ایزوتوپهای اربیم از نظر وزن اتمی بین amu144،957 (Er-145) تا amu173،944(Er-174) قرار دارند. حالت فرپاشی اصلی قبل از فراوان ترین ایزوتوپ پایدار- Er-166- دریافت الکترون ، و حات فروپاشی اصلی بعد از آن کاهش بتا است.محصول فروپاشی اولیه قبل از Er-166 ، ایزوتوپهای عنصر 67 ( هولمیم) و محصولات اولیه بعد از آن ایزوتوپهای عنصر 69 ( تولیم) می باشد.

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.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

راترفوردیوم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه چهارم پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 18:55

راترفوردیوم یکی از عناصر شمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Rf و عدد اتمی آن 104 می‌باشد. این عنصر مصنوعی به‌شدت رادیواکتیو می‌باشد. پایدارترین ایزوتوپ آن ، نیمه عمری کمتر از 70 ثانیه دارد. این عنصر مصرف کاربردی ندارد و اطلاعات در زمینه آن بسیار اندک است. راترفوردیوم اولین عنصر Transactinide است و احتمالا خواص شیمیایی آن به hafnium شبیه می‌باشد.

تاریخچه

راترفوردیوم ( که به افتخار "Ernest Rutherford" به این نام نامیده شد ) برای اولین بار در سال 1964 به‌صورت مصنوعی در موسسه تحقیقات هسته‌ای Dubna شوروی سابق ساخته شد. محققان در این شیوه اتم پولوتونیوم را با یونهای نئون بمباران کرده و ادعا کردند که اثری را از این شکافت هسته‌ای در میکروسکوپ مشاهده کرده‌اند که اشاره به ظهور یک عنصر جدید دارد.

در سال 1969 ، محققان دانشگاه Berkeley کالیفرنیا ، این عنصر را با ترکیب کالیفرنیوم 249 و کربن 12 و از طریق برخورد با یک منبع انرژی قوی تولید کردند. گروه UC همچنین اعلام کردند که نتوانسته‌اند ترکیب قبلی را که توسط دانشمندان روسی بوجود آمده بود، مجددا بسازند.

از آنجا که روسها ادعا می‌کردند که این عنصر برای اولین بار در Dunba کشف شده است، نام Dubium برای آن پیشنهاد شد و این در حالی بود که نام kurchatoium و نماد Ku برای عنصر 104 برای احترام به "Igor Vasliecvich Kurchatov" در نظر گرفته شده بود. با این حال آمریکایی‌ها نام راترفوردیوم را به افتخار Ernet Rugherford فیزیکدان نیوزلندی برای این عنصر برگزیدند. IUPAC نیز نام موقت Unnilquadium را برای این عنصر برگزید. البته در سال 1997 آنها به این مباحث خاتمه داده و نام Rutherfordium را برگزیدند

اثرات رادرفوردیم بر روی سلامتی
رادرفوردیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

لانتانیم

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

کاربردها

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

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

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

نوبلیوم

موضوع: اکتینیدها چهارشنبه بیست و دوم اسفند 1386 18:54

نوبلیوم یک عنصر مصنوعی جدول تناوبی می‌باشد که نماد آن ، No بوده و عدد اتمی آن 102 است. این عنصر ترانس اورانیم رادیو اکتیو فلزی که در گروه آکتنیدها قرار دارد، به روش بمباران کوریم همراه یونهای کربن بوجود آمده است. این عنصر برای اولین بار توسط یک گروه به رهبری "Albert Ghiorso" و "Glenn T. Seaborg" در سال 1958 شناخته شد.

تاریخچه

نوبلیوم ( به‌خاطر "Alfred Nobel" نامگذاری شد ) برای اولین بار در آوریل 1958 در UC Berkeley توسط A. Ghiorso ، T. Sikkeland ، J.R. Walton و G.T. Seaborg که از یک تکنیک بازگشت پذیری جدید استفاده می‌کردند، کشف شد. در این شیوه از یک شتابدهنده خطی یون سنگین برای بمباران کردن کوریوم با یون کربن 12 برای تولید 102No استفاده شد و بعد به افتخار آلفرد نوبل کاشف دینامیت و به خاطره همنامی با جایزه نوبل ، نوبلیوم نام گرفت.

در سال 1957 محققان در امریکا ، انگلستان و سوئد ، کشف یک ایزوتوپ از عنصر 102 با عمر تجزیه 10 دقیقه را که در نتیجه بمباران 244Cm با (نیمه عمر55 ثانیه) حاصل شده بود، اعلام کردند. بر اساس این تجربه ، نام نوبلیوم توسط Iupac برگزیده شد.

آزمایشات تائیدی در Berkeley ، در سال 1966 ، وجود 102-254 با عمر تجزیه 55 ثانیه و 102-252 با عمر تجزیه 2.3 ثانیه و 102-257 با عمر تجزیه 23 ثانیه را نشان داده است. نوبلیم ، بیشترین عنصری بود که اخیراً در اخبار Harvard هنگامی که "تام لهرر" ، The Elements Song را نوشته بود، آمده بود و از این‌رو عنصری بود که بیشترین عدد اتمی را دارا بود.

خصوصیات قابل توجه

اطلاعات کمی درباره نوبلیم شناخته شده و مقدار بسیار ناچیزی از آن تهیه شده است. این ماده ، به هیچ وجه قابل استفاده در خارج از آزمایشگاه نیست. پایدارترین ایزوتوپ آن No-259 دارای نیم عمر 58 دقیقه می‌باشد و در اثر فروپاشی ، به فرمیم-255 ( در اثر فروپاشی آلفا ) یا به مندلیفیم-259 در اثر جذب الکترون تبدیل می‌شود.

ایزوتوپها

تاکنون 13 رادیو ایزوتوپ از نوبلیم به همراه پایدارترین ایزوتوپهای آن No-259 با نیم عمر 58 دقیقه، NO-255 با نیمه عمر 3.1 دقیقه و No-253 با نیمه عمر 1.7 دقیقه مشخص شده است. بقیه ایزوتوپهای رادیو اکتیو آن ، دارای نیمه عمرهای کمتر از 56 ثانیه هستند که همه این نیمه عمرها کمتر از 2.4 ثانیه است. همچنین این عنصر دارای یک حالت متا No-254m با نیمه عمر 0.28 ثانیه است.

اثرات نوبلیم بر روی سلامتی
نوبلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

نپتون

موضوع: اکتینیدها چهارشنبه بیست و دوم اسفند 1386 18:53

نپتون یک عنصر ترکیبی جدول تناوبی است که نماد Np و عدد اتمی 93 دارد.
این عنصر رادیواکتیو نقره ای فلزی اولین عنصر ترانس اورانیک متعلق به گروه آکتنیدها است.

نپتون 237 پایدارترین ایزوتوپ آن محصول رآکتورهای هسته ای و پلوتون است و می تواند به عنوان جزئی از تجهیزات آشکار ساز نوترون استفاده می شود.

خصوصیات قابل توجه

فلز نقره ای نپتون به خوبی واکنش دهنده است و به سه حالت ساختاری یافت می شود.

نپتون آلفا،اورتورومبیک،جرم حجمی 20.25 گرم بر متر مکعب
نپتون بتا (بالای 280 درجه سانتی گراد)،چهار وجهی،جرم حجمی 19.36 گرم بر سانتی متر مکعب.
ونپتون گاما(بالای 577 درجه سانتی گراد)،مکعبی، جرم حجمی 18.00 گرم بر سانتی متر مکعب.

این عنصر به هنگام محلول بودن 4 حالت اکسیداسیون یونی دارد:

Np⁺³ (ارغوانی کمرنگ)،نظیریون خاکی کمیاب Pm⁺³،Np⁺⁴ (رزد سبز)
NpO⁺² (سبز آبی)
NpO⁺⁺² (صورتی کمرنگ)

که تنها گونه هایی را اکسیداسیون میکند که در تضاد با خاکهای کمیاب که تنها ینهای (I), (II), (IV) را در حالتهای اکسیداسیون نشان میدهند باشند. این عنصر Tri و TetraHalideهایی مانند NpF, NpF))₃, Np((C₁₄,NpBr₃ و NpI))₃ را شکل داده و ترکیبات دیگری که در سیستم ((اکسیژن – اورانیوم وجود دارد را اکسید میکند. (مانند Np₃O₈ و NpO₂)

تاریخچه

نپتون که (به خاطر سیاره نپتون نامگذاری شده) برای اولین بار توسط Edwin McMillan و Philip Abelson در سال 1940 کشف شد.
این کشف در آزمایشگاه Berkeley Radiation در دانشگاه Berkeley کالیفورنیا جایی که گروه، ایزوتوپ Np-239 (با نیمه عمر 2.4 روز) را به وسیله بمباران اورانیم به کمک شتاب دادن نوترونها به روش سیکلوترون تهیه کردند به وقوع پیوست.

نپتون اولین عنصرترانس اورانیم بود که به صورت ترکیبی تهیه شد و به عنوان اولین ترانس اورانیم گروه آکتنید ها کشف شد.

پیدایش

مقادیر بسیار ناچیزی از این عنصر در طبیعت به عنوان محصول فروپاشی به دلیل واکنشهایی در معادن اورانیوم بوجود می آید. نپتون با تقلیل NpF₃ با باریم و یا بخار لیتیوم در دمای 1200 درجه سانتیگراد آماده میشود. و بیشتر اوقات از رها شدن قدرت سوخت هسته ای به عنوان یک فرآورده در تهیه پلوتون گرفته می شود.

ایزوتوپها

19 رادیو ایزوتوپ نپتون با پایدارترین آنها Np-237 با نیمه عمر 2.14 میلیون سال،Np-236 با نیمه عمر 154000 سال و Np-235 با نیمه عمر 396.1 روز مشخص می شوند.بقیه ایزوتوپهای رادیو اکتیو آن دارای نیمه عمرهای کمتر از 4.5 روز هستند که اکثر آنها نیمه عمرهای کمتر از 50 دقیقه دارند.همچنین این عنصر 4 حالت متا دارد و در حال حاضر پایدارترین ایزوتوپ آن Np-236m با نیمه عمر 22.5 ساعت است.

ایزوتوپهای نپتون با در نظر گرفتن وزن اتمی آنها از 225.0339amu (Np-225) تا
244.068 amu (Np-244) مرتب شده اند.

اولین روش فروپاشی قبل از پایدارترین ایزوتوپ(Np-237) جذب الکترون (با مقدار خوب ارسال آلفا) و اولین روش بعد از ارسال بتا است.اولین محصولات فروپاشی قبل از Np-237 ایزوتوپهای عنصر 92 «اورانیم) ،(اگر چه ارسال آلفا هم عامل تهیه عنصر 91 ،پروتاکتینیم،است) و اولین محصولات بعد از ایزوتوپهای عنصر 93 «پلوتونیم) هستند.

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

آمرسیم

موضوع: اکتینیدها چهارشنبه بیست و دوم اسفند 1386 18:51

آمریکیوم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Am و عدد اتمی 95 وجود دارد .تمام ایزوتوپهای این عنصر مصنوعی رادیو اکتیو هستند. این عنصر به گروه اکتینیدها تعلق دارد . این عنصر با قرینه سازی Americas و Europium نامگذاری شد .

آمریکیوم چهارمین عنصر ترااورانیمی بود که کشف شد .ایزوتوپ Am-24 توسط گلن تی سیبورک ِ جیمز ِ مورگان و آلبرت گیورسو اواخر سال 1944 هنگام جنگ در آزمایشگاه متالوژی دانشگاه شیکاگو ودر نتیجه واکنشهای جذب نوترون پی در پی توسط ایزوتوپهای پلوتونیوم در راکتورهای اتمی شناخته شد. درخشش فلز آمریکیوم تازه تهیه شده از پلوتونیوم یا نپتونیومی که با همین روش تهیه شده سفید و براقتر است. ظاهرا این عنصر انعطاف پذیرتر از اورانیوم یا نپتونیوم است و در هوای خشک با درجه حرارت اتاق به کندی کدر می شود. با آمریکیوم باید با دقت زیادی رفتار شود تا از آلودگی انسانی جلوگیری گردد. فعالیت آلفا از Am-241 تقریبا سه برابر رادیوم است. وقتی با مقدار گرمی Am-241 سروکار داریم فعالیت شدؤد گاما ما را در معرض مشکلات جدی قرار می دهد. Am-241 بعنوان منبعی قابل حمل برای رادیوگرافی گاما بکار رفته است. مقدار جزیی از آمریکیوم 241 برای اندازه گیری ضخامت شیشه در این صنعت و بعنوان منبعی برای یونیزاسیون دستگاههای اعلام حریق مورد استفاده قرار می گیرد.
اثرات امریکیم بر روی سلامتی
امریکیم ترکیبی است که به طور طبیعی به مقداربسیار اندک وجود دارد. این ماده به طور تصادفی و از راه دستگاههای تولید هسته ای منتشر می شود. انسان از راه غذا، تنفس یا تماس پوستی و به خاطر انتشار امریکیم در طی تولیدات اتمی در معرض غلظت بالاتری از امریکیم قرار می گیرد. افرادی که در دستگاههای نیروی اتمی کار می کنند و افرادی که در نزدیکی دستگاههای نیروی اتمی زندگی می کنند، بیشتر با امریکیم تماس دارند.
تابشهای ناشی از امریکیم جذب شده، نخستین عامل ایجاد عوارض و بیماری است. امریکیم بعد از جذب به سرعت در بدن حرکت می کند و مدتی طولانی در استخوانها تجمع می یابد. در طی این تجمع، امریکیم به آهستگی تجزیه می شود و از خود ذرات رادیواکتیو و اشعه ساطع می کند. این اشعه ها باعث تغییر ماده ژنتیکی و سرطان استخوان می شوند.
احتمال آسیب اندامها در اثر تماس با امریکیم بسیار زیاد است زیرا امریکیم طی زمان اندکی در اندامها تجمع می یابد.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

پرتاکتینیوم

موضوع: اکتینیدها چهارشنبه بیست و دوم اسفند 1386 18:50

پروتاکتینیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی بوده که نماد آن Pa و عدد اتمی آن 91 میباشد.

خصوصیات قابل توجه

پروتاکتینیوم یک فلز نقره ای رنگ میباشد که از گروه آستینیدها بوده و یک درخشندگی براقی را در هوا از خود به جا میگذارد. این عنصر در دمای زیر 1.4k به شدت رسانای جریان الکتریسیته میباشد.

کاربردها

به علت خاصیت رادیواکتیوی سمی بودن و کمیابی این عنصر استفاده به غیر از تحقیقات علمی استفاده چندانی از این عنصر نمیشود.

تاریخچه

پروتاکتینیوم برای اولین بار در سال 1913 زمانی که Kasimir Fajans و O.H. Goong به هنگام تحقیقات خود در تجزیه U238 به ایزوتوپ pa234 که نیمه عمر بسیار پایین 1.17 ثانیه داشت مواجه شدند شناخته شد. آنها به این عنصر جدید نام برویوم را دادند این عنصر در سال 1918 هنگامی که دو گروه از دانشمندان Otto Hahn و Lise Meitner ازآلمان و Fredrick Soddy و John Cranston ازبریتانیای کبیر به طور جداگانه آن را کشف کردند به پروتاآکتینیوم تبدیل شد و در سال 1949 به پروتاکتینیوم تغییر یافت.

در سال 1927 Aristid V. Grosse توانست دو میلیگرم Pa2o5 بدست آورد. وی در سال 1934 برای اولین بار توانست پروتاکتینیوم را از 0.1 میلی گرم Pa2O5 جدا کند او این عمل را از تبدیل اکسید به یک ید و سپس شکافتن آن در خلاء توسط عمل گرما دهی الکترونیکی انجام داد.

در سال 1961 سازمان انرژی اتمی بریتانیای کبیر توانست 125 گرم پروتاکتینوم خالص تولید کند. این عمل با پردازش 60 تن مواد زائد در 12 مرحله انجام شد و هزینه ای معادل 500000 دلار را در بر داشت. سالیان سال این تنها منبع پروتاکتینیوم جهان به شمار میرفت. اخیرا گذارش شده است که هر گرم از این فلز به مبلغی معادل 2800 دلار به آزمایشگاه ها فروخته شده است.

نقش بیولوژیکی

پروتاکتینیوم هیچگونه نقش بیولوژیکی ندارد.

پیدایش

پروتاکتینیوم در Pitchblende به مقدار حدودا یک در هر 231Pa قسمت از معادن اورانیت به وجود می آید. معادن زئیر حدودا 3ppm پروتاکتینیوم دارند.

ترکیبات

ترکیبات شناخته شده پروتاکتینیوم عبارتند از:

Fluorides

PaF₄
PaF₅

Chlorides

PaCl₄
PaCl₅

Bromides

PaBr₄
PaBr₅

Iodides

PaI₃
PaI₄
PaI₅

Oxides

PaO
PaO₂
Pa2O₅

ایزوتوپها

29 ایزوتوپ رادیو اکتیو برای پروتاکتینیوم شناخته شده اند که پایدارترین آنها Pa231 با نیمه عمر 32760 سال Pa233 با نیمه عمر 26.967 روز و Pa230 با نیمه عمر17.4 روز میباشند. تمام ایزوتوپهای رادیو اکتیوی دیگر آن نیمه عمر کمتر از 1.6 روز داشته و بیشتر آنها نیمه عمر کمتر از 1.8ثانیه میباشد.

حالت Decay اولیه قبل از ایزوتوپ پایدار pa231 Alpha Decay میباشد و حالت اولیه بعد از آن Beta Minus Decay است. محصولات decay اولیه قبل از Pa-231 ایزوتوپهای عنصر Actinium و محصولات اولیه بعد از آن ایزوتوپهای عنصر اورانیوم میباشد.

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

مندلفیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:46

مندلفیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Md و عدد اتمی 101 فرار دارد. مندلفیم یکی از عناصر شیمیایی مصنوعی و ترااورانیوم محسوب می شود که نهمین عنصر ترااورانیم گروه اکتینیدها است.

تاریخچــــــــــــه

نام این عنصر از نام شیمیدان روسی وابداع کننده جدول تناوبی Dmitri Mendeleev گرفته شده است. مندلفیم اولین بار توسط Albert Ghiorso,bernard Harvey, Greg Choppin ,و Glenn T. Seaborg در اوایل سال 1955در حین بمباران ایزوتوپ Es-153 با یونهای هلیم در شتابدهنده 60 اینچ آزمایشگاه تابشی برکلی شناسایی شد. ایزوتوپ تولید شده Md-256 با نیمه عمر 76 دقیقه بود. اولین شناسایی از آن جهت حائزاهمیت بود که در آن Md-256 به روش " یک اتم در هر لحظه" تولید شد.

ایزوتوپهـــــــــا

اکنون چهارده ایزوتوپ شناسایی شده ونیمه عمر Md-258 2 ماه می باشد.این ایزوتوپ با بمباران یک ایزوتوپ انشتانیم بوسیله یونهای هلیم تولید می گردد.و بالاخره برای مشخص نمودن خصوصیات فیزیکی آن باید مقدار کافی Md-258 ساخته شود.

کاربردهـــــا

از Md-256 برای مشخص کردن بعضی از خصوصیات فیزیکی مندلفیم در محلول آبی استفاده می شود.

خصوصیات

تجربه نشان می دهد این عنصر علاوه بر حالت اکسیداسیون تری پازیتیو( III) که از ویژگیهای عناصر اکتینید است ، از حالت اکسیداسیون دی پازیتیو( II ) نسبتا" پایدار نیز برخوردار می باشد.

اثرات مندلویم بر روی سلامتی
مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

لارنسیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:45

لارنسیم ، عنصر مصنوعی است که در جدول تناوبی دارای نشان Lr و عدد اتمی 103 می‌باشد. لارنسیم ، عنصر خاکی کمیاب ، رادیواکتیو و کم‌عمر است که از کالیفرنیم بدست آمده و هیچ کاربرد مشخصی ندارد.

تاریخچـــــــــه

لارنسیم را "Albert Ghiorso" و "Torbjorn Sikkeland" و "Almon Larsh" و "Robert M. Latimer" در 14 فوریه 1961 در آزمایشگاه اشعه برکلی ( امروزه بنام آزمایشگاه ملی Lawrence Berkeley شناخته می‌شود ) واقع در دانشگاه کالیفرنیا ، برکلی ، کشف کردند. این عنصر با بمباران یک هدف 3 میلی گرمی متشکل از ســــه ایزوتوپ کالیفرنیم با یونهـــای B-10 و B-11 در شتاب دهنده خطی یونهای سنگین (HILAC ) تولید شد.

هسته‌های تغییر شکل یافته ، شارژ الکتریکی شدند، تحت تاثیر یک محیط هلیمی قرار گرفتند و بر روی یک نوار نقاله مسی باریکی جمع شدند. سپس با انتقال این نوار ، اتمهای جمع شده را درجلوی گروهی از نمایان‌سازهای (Detector) جامد قرار دادند. تیم برکلی گزارش کرد که ایزوتوپ 257 عنصر 103 با این روش کشف شد و با ارسال ذرات آلفا MeV6/8 با نیم عمر 4,2 ثانیه متلاشی گشت.

در سال 1967 ، محققانی در دوبنا ، روسیه ، گزارش کردند که قادر به تایید یک ارسال کننده آلفا با نیمه عمر 4,2 ثانیه بعنوان 103-257 نیستند. این تصور از آن زمان به بعد به شکل Lr-258 یا Lr-259 تغییر یافته است. برای عنصر 103 یازده ایزوتوپ تعیین شده که Lr-262 با نیمه عمر 216 دقیقه طولانی‌ترین عمر را دارد ( که بصورت نوبلیم 256 متلاشـــــــــی می‌شود ).

ایزوتوپهای لارنسیم از طریق ارسال آلفا ، شکافت خود بخود و جذب الکترون متلاشی می‌شوند. ( به‌ترتیب از بیشترین تا کمترین گونه‌های مشترک).

نام این عنصر توسط انجمن شیمی آمریکا در اشاره به "Ernest Lawrence" مخترع شتاب دهنده مطرح شد. در آغاز نشان Lw مورد استفاده قرار گرفت، ولی در سال 1963 بصورت Lr تغییر یافت. در سال 1997 ، انجمن بین‌المللی شیمی کاربردی و محض ( IUPAC ) در نشستی در ژنو ، نام لارنسیم و سمبل Lr را به تصویب رساند.

خصوصیات قابل توجه

شکل ظاهری این عنصر ، ناشناخته است، اما احتمالا" سفید نقره‌ای یا خاکستری و فلزی می‌باشد. اگر مقدار کافی لارنسیم ساخته می‌شد، خطر تابش اشعه وجود می‌داشت. اطلاعات کمی درباره خصوصیات شیمیایی این عنصر در دست است، ولی تحقیقات ابتدائی درباره تعدادی از اتمها نشان می‌دهد، این عنصر رفتاری شبیه اکتینیدها دارد.

لارنسیم در جدول تناوبی جزو گروه اکتینیدها بوده ، هنوز هم اغلب اینگونه است، با اینهمه عنصر 103 برخلاف سایر عناصر خاکی کمیاب یک عنصر D-block می‌باشد و بنابراین بطور فزاینده در حال جایگزینی سایر عناصر D-block در گروه عناصر واسطه است.

اثرات لورنسیم بر روی سلامتی
لورنسیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است و آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

فرمیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:43

فرمیم یک عنصر مصنوعی است که با نشان Fm و عدد اتمی 100 در جدول تناوبی وجود دارد. عنصری است ترانزورانیک فلزی با رادیواکتیو بالا از سری اکتینیدها ، فرمیم با بمباران پلوتونیوم توسط نوترون تولید شده است ،نام این عنصر از نام Enrico Fermi فیزیکدان اتمی گرفته شده است.

خصوصیات قابل توجه

فقط مقادیر بسیار کمی فرمیم تولید یا جداسازی شده. بنابراین نسبتا چیز کمی در باره خواص شیمیائی آن شناخته شده. فقط حالت اکسیداسیون III آن به صورت محلول آبی وجود دارد. فرمیم 254 و ایزوتوپهای سنگینتر آن را می توان با بمباران سنگین نوترونی عناصر سبکتر از آن (مخصوصا اورانیوم و پلوتونیوم ) تولید کرد. در طی این فرایند ، قطاری از نوترون گیری توام با کاهش بتا ،ایزوتوپهای فرمیم را می سازد. شرایط بمباران سنگین نوترونی مورد نیاز برای ایجاد فرمیم در انفجارهای گرماهسته ای وجود دارد ،و قابل تکرار در آزمایشگاه می باشد(مانند High Flux Isotope Reactor at Oak Ridge National Laboratory ). سنتز عنصر 102 «نوبلیوم) موقعی قطعی شد که ،فرمیم 250 به طور شیمیائی شناسائی شده بود.کاربرد شناخته شده ای برای فرمیم از تحقیقات به دست نیامده. فرمیم هشتمین عنصر ترانزورانیک می باشد.

تاریخچه

فرمیم (گرفته شده از نام «Enrico Fermi ) اولین بار در سال 1952 توسط گروهی به سرپرستی Albert Ghiorso درخلال کار با بقایای انفجار اولین بمب هیدروژنی ، کشف شد.عنصر وقتی ساخته شد که اورانیوم 238 ،در دما و فشار بسیار بالای ناشی از انفجار با 17 نوترون ترکیب شد(در ضمن 7 کاهش بتا در روند ساخت عنصر اتفاق افتاد). کار توسط University of California Radiation Laboratory ، Argonne National Laboratory و Los Alamos Scientific Laboratory مورد بازبینی قرار گرفت .
تمام این یافته ها به علت تنشهای ناشی از جنگ سرد تا تا سال 1955 سری نگاه داشته شد. در اواخر 1953 و اوایل 1954 یک گروه از موسسه فیزیک نوبل در استکهلم ،اورانیوم 238 را با یونهای اکسیژن 16 بمباران کرد ،که ماحصل آن یک alpha-emitter با وزن اتمی 250~ , با 100 پروتون بود ( به عبارت دیگر ،عنصر 250 _100)، گروه نوبل کشف را اعلام نکرد ،اما ایزوتوپی که آنها تولید کردند بعدها ،فرمیم 250 شناخته شد.

ایزوتوپها

17 رادیو ایزوتوپ فرمیم شناخته شده ،که پایدارترین آنها Fm-257 با نیمه عمر 100 روز، Fm-253 با نیمه عمر 3 روز ،و Fm-252 با نیمه عمر 25.39 ساعت می باشند.تمام ایزوتوپهای رادیو اکتیو باقیمانده نیمه عمری کمتر از 5.4 ساعت دارند، و بیشترین تعداد اینها نیمه عمری کمتر از 3 دقیقه دارند. این عنصر یک حالت برانگیختگی هم دارد ، (Fm-250 با نیمه عمر 1.8 ثانیه). ایزوتوپهای فرمیم از نظر وزن اتمی از 242.073 amu تا 259.101 amu یعنی (Fm-259) قرار دارند .

اثرات فرمیم بر روی سلامتی
فرمیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

کالیفرنیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:42

کالیفرنیم ششمین عنصر فرا اورانیوم کشف شده در جدول تناوبی است.این عنصر دارای نشان Cf و عدد اتمی 98 می باشد.نام این عنصر از نام ایالت کالیفرنیا و دانشگاه کالیفرنیا – برکلی بر گرفته شده است.
کشف کالیفرنیم در 17 مارس 1950 بوسیله hompson ، Street ، Albert Ghiorso و Glenn T. Seaborg ، محققان UC برکلی اعلام شد.این عنصر بوسیله بمباران مقادیر میکروگرمی Cm242 با MeV35 یونهای هلیم در سیکلوترون 60 اینچی آزمایشگاه برکلی ایجاد گردید.
کالیفرنیم (III) تنها یون پایدار در محلولهای آبی است و تمامی تلاشها برای برای کاهش یا اکسیده کردن کالیفرنیم (III ) باشکست مواجه شده است .ایزوتوپ Cf-249 از فروپاشی اشعه بتای Bk-249 حاصل می شود درحالیکه ایزوتوپهای سنگین تر بر اثر برتابش شدید نوترون در این واکنشها بوجود می آیند.

ایزوتوپ کالیفرنیم 252 ( گسیلگر بسیار قوی نوترون) به علت خاصیت رادیواکتیو شدید و برخی کاربردهای خاص معروف است.یک میکروگرم آن در هر دقیقه 170 میلیون نوترون آزاد می کند که خطرات بیولوژیکی جدی را باعث می گردد بنابراین هنگام کار با کالیفرنیم باید ازمحافظ استفاده کرد.

جدا سازی کالیفرنیم به شکل فلزی آن هنوز تحقق نیافته است.چون کالیفرنیم منبعی غنی از نوترون می باشد انتظار کاربردهای زیادی از آن می رود . تا کنون از آن در اندازه گیری رطوبت نوترون و در تشخیص لایه های حاوی آب و نفت استفاده شده است.کالیفرنیم همچنین بعنوان یک منبع قابل حمل برای کشف فلزاتی نظیر طلا و نقره ، با استفاده از تحلیل فعل و انفعالات موجود در محل بکار می رود.امروزه Cf-252 توسط O.R.N.L به قیمت هر میلی گرم 10 دلار به فروش مِ رسد.در ماه می سال 1975 بیش از 63 میلی گرم از آن تولید وبه فروش رسید.یک فرضیه این است که شاید کالیفرنیم در انفجارات ستاره ای خاصی بوجود می آید چون فروپاشی رادیو اکتیو Cf-254 ( نیمه عمر 55 روز) با خصوصیات منحنیهای نوری چنین انفجاراتی که با تلسکوپ رویت شده تطبیق دارد.بهرحال این فرضیه مورد تردید است.

اثرات کالیفرنیم بر روی سلامتی کالیفرنیم 252، ساطع کننده نوترون بسیار قوی است. این ماده بی نهایت رادیواکتیو است. در اثر رادیواکتیویتی آن عوارضی ایجاد می شود که باید به آنها توجه داشت: توسعه فن آوری اتمی همراه با انتشار رادیواکتیویته به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب بوده است که باعث افزایش میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد ساکن شده است. تابشهای این ماده وارد بدن جانوران می شود و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث می شود که جانوران دیگر و انسانها نیز از اثرات آن متاثر شوند. بزرگترین تهدید رادیواکتیویته برای حیات، آسیب ماده ژنتیکی و ساختار ژنتیکی گونه های زنده است. آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد. حتی دوز پایین کالیفرنیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. انسان فعلی، جنین و کلیه نوادگان آن دچارسرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شوند. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از کالیفرنیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقیمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی هستند

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

کوریم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:41

کوریم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Cm و عدد اتمی 96 وجود دارد.نام آنرا از نام پیر و ماری کوری اقتباس کرده اند.

اگر چه این عنصر در سیستم تناوبی بعد از آمریکیم قرار دارد، در واقع قبل از آمریکیم شناخته شد و سومین عنصر ترا اورانیوم کشف شده به حساب می آید.Glenn Seaborge ، James و Albert Ghiorso سال 1944 – زمان جنگ- در آزمایشگاه متالوژی شیکاگو این عنصر را بوسیله بمباران Pu-239 با یون هلیم در سیکلوترون 60 اینچ آزمایشگاه تشعشعی برکلی کشف کردند.سال1947برای اولین بار ،Werner وPerlman مقدار قابل مشـاهده (30 میلی گرم) Cm-242 را به صورت هیدروکسید در دانشگاه کالیفرنیا – برکلی بصورت خالص جداسازی کردند. Crane, Wallmann, و Cunningham در سال 1950 متوجه شدند که قابلیت مغناطیسی نمونه های میکرو گرمی CmF3 برابر با GdF3 می باشد.این مسئله یک دلیل تجربی قاطع برای اختصاص ساختاری الکترونیکی به3 Cm+ ارائه می دهد. در سال برای اولین بار ، کوریم به شکل اصلی ( عنصری) توسط همان کارگران تهیه شد.

چهارده ایزوتوپ برای کوریم شناخته شده است.پایدارترین این ایزوتوپها Cm-247 با نیمه عمر16 میلیون سال می باشد و در مقایسه با عمر زمین به قدری کوتاه است که به نظر می رسد تمام کوریمهای اولیه باید سالهای بسیار دور از صحنه طبیعت ناپدید شده باشند.به علت زنجیره جذب نوترون و فروپاشیهای اشعه بتا که توسط شار ضعیف نوترونهای موجود درکانیهای اورانیوم انجام می شود ، احتمال حضور مقادیر بسیار کم کوریم در منابع اورانیوم طبیعی وجود دارد.به هر حال وجود کوریم طبیعی هرگز مورد مکاشفه صورت نگرفته است.Cm-242 و Cm-244 در مقادیر مولتی گرمی یافت می شوند.

Cm-248 تنها بصورت مقادیر میلی گرمی تولید شده است.کوریم از برخی جهات شبیه گادولینیم است – همساخت زمینی کمیاب آن – اما کوریم ساختار بلوری پیچیده تری دارد. کوریم به رنگ نقره ای ، فعال از نظر شیمیایـــی و نسبت به آلومینیوم مثبت بــــــار تـــــر(electropositive) می باشد.بیشتر ترکیبات کوریم سه ظرفیتی، به رنگ زرد کم رنگ هستند.هرگرمCm-242 تقریبا" 3 وات انرژیی حرارتی تولید می کند که این مقدار با نیم وات تولید شده توسط Pu-238 برابر در نظر گرفته می شود.این امر موجب استفاده از کوریم بعنوان یکی از منابع تولید برق شده است.در حال حاضر قیمت فروش هرمیلی گرم کوریم 100 دلار است.کوریم درون بدن جذب و در استخوانها جمع می شود و چون تشعشعات آن موجب اختلال در مکانیسم ساخت گلبولهای قرمز می گردد، بنابراین بسیار سمی است.حداکثر مقدار مجاز Cm-244 در انسان ( قابل حل) معادل 3/0 میکروکوری می باشد.

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

برکلیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:32

برکلیم عنصر شیمیایی است که با نشان Bk و عدد اتمی 97 در جدول تناوبی وجود دارد . این عنصر در دانشگاه برکلی کالیفرنیا تولید و نام آنرا بر اساس نام دانشگاه برکلیم گذاشتند.

برکلیم هشتمین عضو گروه اکتی نیدها در دسامبر 1949 بوسیله تامپسون ِ آلبرت گئورسو و گلن سیبورگ کشف گردید و بدین ترتیب پنجمین عنصر ترا اورانیمی تولید شد. این عنصر با بمباران سیکلو ترون مقادیر میلی گرمی Am-241 با یونهای هلیم ِ در آزمایشگاه پرتوهای برکلی تولید شد.اولین ایزوتوپ تولید شده دارای جرم 243 و نیمه عمر فرسایش 5/4 ساعت بود.تاکنون ده ایزوتوپ شناسایی و تولید شده اند. Bk-249 با نیمه عمر 314 روز ِ جداسازی مقادیر زیاد برکلیم را ممکن می سازد بطوریکه خصوصیات آنرا مِ توان با مقادیر قابل مشاهده بررسی کرد.

یکی از اولین مقادیر قابل مشاهده ترکیبی از برکلیم خالص ِ کلرید برکلیم است که در سال 1962 تولید شد و وزن آن یک میلیاردم گرم است. برکلیم احتمالا" هنوز به شکل اصولی تولید نشده اما انتظار می رود که فلزی تقره ای و قابل حل آسان در اسیدهای معدنی بوده ودر حرارت زیاد فورا" با هوا یا اکسیژن ترکیب شده تولید اکسید نماید.از روش انکساراشعه X برای شناسایی ترکیبات مختلف استفاده می شود. برکلیم همانند سایر عناصر اکتی نید در سیستم استخوانی وجود دارد . این عنصر بعلت چگالی کم امروزه هیچگونه کاربرد تجاری یا فنی ندارد.

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

طلا

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه نههم دوشنبه بیستم اسفند 1386 19:18

طلا عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Au ( لاتین aurum) و عدد اتمی 79 وجود دارد. طلا فلزی است نرم، براق،زرد رنگ،چکش خوار، قابل انعطاف ( سه ظرفینتی و یک ظرفیتی) و فلز واسطه که با بیشتر عناصر شیمیایی واکنش ندارد و تنها بوسیله کلر و تیزاب سلطانی( آمیزه ای از اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک) مورد حمله قرار می گیرد.این فلز عمدتا" به شکل آزاد و بصورت تکه هایی در سنگها و رسوبهای آبرفتی وجود دارد و یکی از فلزات ضرب سکه می باشد .طلا در بسیاری از کشورها بعنوان معیار ارزش پول بکارمی رود همچنین در جواهرات ، دندانپزشکی و الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد.

خصوصیات قابل توجه

طلا عنصر فلزی است که کلا" به رنگ زرد دیده می شود اما اگر به دقـت جدا شود می تواند سیاه، قرمز سیریا ارغوانی باشد.شاید بتوان گفت این فلز زیباترین عنصر و چکش خوار ترین و قابل انعطاف ترین فلز شناخته شده است.در واقع یک اونس طلا را می توان با چکش کاری به یک ورقه 300 فوت مربع تبدیل نمود.طلا که فلزی نرم می باشد برای استحکام بیشتر اغلب با فلزات دیگر آلیاژ می شود.
طلا یک رسانای خوب حرارتی و الکتریکی است که تحت تاثیر هوا وسایر معرفها قرار نمی گیرد.این فلز تا حد زیادی در برابر حرارت، رطوبت وبیشتر عوامل فرساینده مقاوم است و بنابراین استفاده از آن در سکه و جواهرات بسیار مناسب است.
رنگ طلای جامد و محلولهای کلوئیدی تیره رنگی که( اغلب ارغوانی) می توان از آن تهیه کرد،به این علت است که فرکانس پلاسمون این عنصر در دامنه مرئی وجود دارد که موجب انعکاس نورهای زرد و قرمز و جذب نور آبی می شود.طلای بومی معمولا"دارای 8 تا 10 درصد نقره می باشداما اغلب این مقدار بیشتر است.هرچه مقدار نقره بیشتر شود رنگ طلا سفیدتر و جرم مخصوص آن کمتر می شود.
آلیاژ آن با مس به رنگ قرمز، با آهن به رنگ سبز وبا آلومینیم ارغوانی می باشد.جواهراتی که در شرق آمریکا با ترکیباتی از طلای رنگین به توریستها فروخته می شود به نام طلای Black Hills دادو ستد می شود.
حالات اکسیداسیون معمولی طلا شامل 1+و3+ می باشد.

کاربردها

طلای خالص برای استفاده های عادی بسیار نرم هستند لذا برای استحکام آن ، با نقره و مس آلیاژ می سازند.در بسیاری از کشورها از طلا و بسیاری از آلیاژهای آن در جواهرات و ضرب سکه ونیز بعنوان شاخصی برای مبادلات پولی استفاده می شود.به علت هدایت الکتریکی خوب و مقاومت آن در برابر فرسایش وسایر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی این عنصر، از اواخر قرن بیستم طلا بعنوان فلز صنعتی مهمی به حساب آمده است.

کاربردهای دیگر آن :

طلا عملکرد مهمی در رایانه ، تجهیزات ارتباطی،موتور هواپیمای جت و فضاپیماها و بسیاری محصولات دیگر دارد.
هدایت الکتریکی خوب طلا و مقاومت آن در برابر اکسیداسیون موجب کاربرد وسیع آن برای آبکاری سطح اتصال دهنده های الکتریکی شده است تا اتصالی خوب با مقاومت کم تضمین شود.
طلا همانند نقره می تواند با جیوه ملغمه محکمی را تشکیل دهد که گاهی از آن برای پر کردن دندان استفاده می شود.
اخیرا" طلای کلوئیدی ( ذرات یک بیلیونیم طلا) که محلولی کاملا رنگی می باشد برای مصارف بیولوژیکی و پزشکی درآزمایشگاههای زیادی مورد بررسی قرار گرفته است همچنین برای رنگ طلائیِ روی سرامیکها قبل از پختن در کوره استفاده می شود.
از اسید Chlorauric در عکاسی برای پررنگ کردن تصویر نقره ای استفاده می شود.
Disodium aurothiomalate برای درمان روماتیسم مفصلی بکار می رود( درون عضله وارد می شود)
از ایزوتوپ Au-198 ( با نیمه عمر 7/2 روز) برای درمان برخی سرطانها و بیماریهای دیگر استفاده می شود.
طلا بعنوان یک ماده بیولوژیکی که امکان پوشش بوجود می آورد کاربرد دارد و باید آنرا بوسیله میکروسکوپ الکترونی ( scanning electron microscope ) مشاهده نمود.
طلا اغلب نماد بهترین و والاترین دستاوردها می باشد.یک مدال طلا مانند روبان آبی، بهترین پاداش در بازیهای المپیک و بسیاری از رقابتهای دیگر است.

چون طلا منعکس کننده خوبی برای هر دو نورمادون قرمز و نور ساکن است ، بعنوان لایه محافظ سطح بسیاری از ماهواره ها مورد استفاده قرار می گیرد.

تاریخچه

طلا( از واژه سانسکریت Jval ؛ آنگلوساکسون gold ؛ لاتین aurum که همگی به معنی« طلا» هستند) را از دوران باستان شناخته و به ارزش بالای آن پی بردند.هیروگلیف مصری از 2600 قبل از میلاد این فلز را توصیف کرده و در کتاب عهد عتیق بارها به طلا اشاره شده است.

زمان زیادی است که طلا یکی از گراقیمت ترین فلزات به حساب آمده و قیمت آن در تاریخ معیاربسیاری از پولهای رایج می باشد( تحت عنوان پایه طلا شناخته می شود).از طلا بعنوان نمادی برای پاکی،ارزش،سلطنت و مخصوصا" نقشهایی که ترکیبی از این ویژگیها است استفاده می شود.( بهgold album مراجعه کنید) .
نخستین هدف کیمیاگران تولید طلا از سایر مواد مانند سرب بود- اگرچه کیمیاگران هرگز موفق به این کار نشدند ، گیمیاگران نشانه طلا را دایره و نقطه ای در وسط می دانند و همچنین نشاه ستاره شناسی هم هست.

باعث ایجاد علاقه به کار با مواد شدند که این امر پایه های شیمی امروز را بوجود آورد.در بسیاری از مسابقات به نفر اول مدال طلا ،به نفر دوم نقره و به نفر سوم برنز جایزه می دهند.بیشترین مقدار طلا در جهان در بانک مرکزی دولت فدرال آمریکا وجود دارد.

در طی قرن نوزدهم هر جا ذخایر بزرگ طلا کشف می شد ،هجوم طلا رخ می داد. از جمله هجوم طلای کالیفرنیا ، کلرادو ، اتاگو ، استرالیا ، Black Hills و کلوندایک .

ارزش

طلا مانند فلزات پرارزش دیگر با سیستم توزین تروی سنجیده می شود و در صورت آلیاژ با سایر فلزات ازاصطلاح carat برای مشخص کردن مقدار طلای موجود با عیار 24( که طلای خالص است) استفاده می شود (در ایران بیشتر از مثقال برای معاملات بازار طلا استفاده می شود و برای آلیاژهای طلا از میزان عیار اسفاده می شود که عیار 24 طلای خالص می باشد).

در طول تاریخ از طلا برای پشتیبانی پول و در سیستمی تحت عنوان پایه طلا استفاده می شد که در این سیستم یک واحد از پول رایج معادل مقدار معینی طلا بود.
مدت زیادی ارزش طلا توسط آمریکا برای هر اونس تروی 67/ 20 دلارتعیین شد اما در سال 1934 ارزش طلا 35،00 دلار برای هر اونس تروی تثبیت شد.به سبب بحران طلا در 17 مارس 1968 طرح نرخ گذاری دوگانه ایجاد شد که طبق آن برای تثبیت ارزش بین المللی ، طلا همچنان به قیمت سابق 35،00 دلاردر هر اونس تروی باقی ماند اما قیمت آن در بازارخصوصی اجازه نوسان یافت ؛ این سیستم نرخ گذاری دوگانه در سال 1975 هنگامیکه نرخ طلا اجازه نوسان یافت متوقف شد. از سال 1968 نرخ طلا در بازار آزاد نوسان شدیدی یافت بطوریکه در ژانویه 1980 به 620 دلار در هر اونس تروی رسید اما تا ژانویه 1990 قیمت آن به 410 دلار در هر اونس تروی کاهش یافت.
گاهی اوقات مالکیت طلا به خاطر نقشی که بعنوان پشتوانه پول دارد محدود ویا ممنوع می شود.در آمریکا مالکیت خصوصی طلا جز بصورت جواهر وسکه بین سالهای 1933 و1975 ممنوع شده بود.

چون طلا مدت زمان بسیار طولانی ارزش خود را حفظ کرده است ، بعنوان یک سرمایه گذاری مشهود اغلب به صورت بخشی از یک سهام نگهداری می شود. چون طلا ارزش خود را حتی هنگامیکه پول بی پشتوانه بی ارزش می شود حفظ می کند،بنابراین مخصوصا" در زمان ناتوانی یا تورم شدید مورد نیاز می گردد.

قراردادهای آینده برمبنای دادوستد جاری طلا در COMEX( محل خرید و فروش کالا) است که شعبه ای از بازار بورس نیویورک( New York Mercantile Exchange ) می باشد و پیش بینی قیمت طلا و سایر کالاها در آینده در این مکان انجام میگیرد.

پیدایش

طلا بخاطر سکون شیمیایی نسبی که داردبیشتر بصورت فلز محلی و ندرتا" به شکل تکه های بزرگ یافت می شود اما معمولا" بصورت ذرات بسیار ریزی در برخی مواد معدنی، رگه های کوارتز ، سنگ لوح ، صخره های دگردیسی و رسوبات آبرفتی که از این منابع سرچشمه گرفته اند دیده می شود. طلا بطور گسترده ای پراکنده شده و بیشترهمراه کوارتز یا پیریت است و در کانیهای پتزیت ، کالاوریت و سیلوانیت با تلوریم ترکیب شده است. این عنصر با روشهای بهره برداری از رسوبات دارای طلا از رسوبات جدا می شود.آفریقای جنوبی منبع تقریبا" 3/2 ذخائر طلای جهان است( منابع موجود در داکوتای جنوبی و نوادا دو سوم طلای مصرفی آمریکا را تامین می کنند).

طلا را با استفاده از سیانور ، آمالگام و گداختن از کانیها خارج می کنند.پالایش این فلز اغلب بوسیله الکترولیز تحقق می یابد.این فلز در آب دریا و بر حسب مکان نمونه برداری بین 0،1 تا 2 میلی گرم در تن یافت می شوند لذا تا سال 1383 هیچ روش مفیدی برای بازیافت طلا از آب دریا ابداع نشده است.

اگرچه طلا در صنعت و هنر بسیار مهم است ، این عنصر وضعیت منحصر به فردی نسبت به تمامی کالاها دارد و آن حفظ ارزش خود در دراز مدت می باشد.برآورد شده با کل طلای پالایش شده جهان می توان یک مکعب یکپارچه هر ضلع 20 متر (60 فوت) درست کرد.
ترکیبات
کلرید دارای طلا (AuCl3) و اسید کلروئیک «HauCl4 ) رایج ترین ترکیبات طلا هستند.اگرچه طلا فلز بی اثر است اما قادر است ترکیبات فراوانی بسازد.

در تیزاب سلطانی حل شده تولید یون4 - AuCl منفی می کند.
هالیدهای طلا ( F , Cl , Br, کالکوژنیدهای طلا «O , S)) , ((Se ,Te )
ترکیبات خوشه ای طلا

ایزوتوپها

تنها یک ایزوتوپ پایدار و 18 رادیوایزوتوپ که فراوان ترین آنها Au-195 با نیمه عمر 186 روز است برای طلا وجود دارد .

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

تیتانیم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه دوم دوشنبه بیستم اسفند 1386 19:13

تیتانیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Ti و عدد اتمی 22 می باشد. تیتانیم که عنصری است نرم ، سبک، نقره ای براق ، درخشان و فلز انتقالی مقاوم در برابر فرسایش ، در آلیاژهای محکم و سبک و رنگدانه های سفید کاربرد دارد. این عنصر در مواد معدنی متعددی وجود دارد ولی منابع اصلی آن روتیل و ایلمنیت هستند.

خصوصیات قابل توجه

تیتانیم عنصر فلزی است که به سبب مقاومت زیاد خود در برابر فرسودگی ( تقریبا" به مقاومت پلاتینیم) و استحکامی که نسبت به وزن خود دارد معروف است. فلزی است سبک ، محکم، قابل ساخت آسان با جرم حجمی پایین 40% ( هم چگال با فولاد) که به شکل خالص کاملا" چکش خوار، آسان برای کار ، براق و به رنگ نقره ای درخشان می باشد.نقطه ذوب نسبتا" زیاد این عنصر آنرا به یک فلز دیر گداز مفید تبدیل کرده است.تالیم به سختی فولاد اما 45% سبکتر از آن است وبا اینکه 60% سنگین تراز آلومینیم می باشد دو برابر محکم تر از آن است.این خصوصیات ، تیتانیم رادر برابرانواع معمولی فرسودگی بسیار مقاوم می کند.

این فلز در معرض هوا یک لایه اکسید بی اثری را تولید می کند اما اگر در محیطهای بدون اکسیژن قرار گیرد انعطاف پذیر است.این فلز که اگر در هوا گرم شود شروع به سوختن می کند، تنها عنصری است که می تواند در گاز نیتروژن خالص بسوزد. تیتانیم در مقابل اسید سولفوریک رقیق ، اسید هیدروکلرید ریک ، گاز کلر، محلولهای کلرید و بیشتر اسیدهای آلی مقاوم است.

تجربیات نشان داده که تیتانیم بعد از بمباران با دوترون بسیار رادیواکتیو شده و عمدتا" ارسال پوزیترون و اشعه های نیرومند گاما می کند. این عنصر دارای دو گونه است ؛ شکل آلفا چهار ضلعی که در دمای 880 درجه سانتیگراد به آرامی به شکل بتا مکعبی تغییر می کند.اگر در اثر حرارت سرخ شود با اکسیژن ترکیب شده و در حرارت 550 درجه سانتیگراد با کلر ترکیب می گردد.

کاربردهـــــــــا

تقریبا" 95% تیتانیم به شکل دی اکسید تیتانیم ( TiO))₂) مصرف می شود که ((رنگدانه سفید ثابتی است با قدرت پوشش خوب در رنگها ، کاغذ و پلاستیکها. رنگهایی که با دی اکسید تیتانیم ساخته می شوند منعکس کننده های بسیار خوب پرتو مادون قرمز هستند و بنابراین منجمان بطور گسترده ای از آن استفاده می کنند.

آلیاژهای تیتانیم به علت استحکام ، سبکی ، مقاومت بسیار زیاد در برابر فرسودگی و توانایی تحمل حرارتهای بسیار زیاد در هواپیما و موشک مورد استفاده قرار می گیرند اگرچه کاربردهای آن در محصولات مصرفی مثل چوب گلف ، دوچرخه و کامپیوترهای laptop نیز در حال رواج است.تیتانیم بیشتر با آلومینیم آهن ، منگنز،مولیبدنم و مواد دیگر آلیاژ می سازد.

سایر کاربردها:

به علت مقاومت زیاد آن در برابر آب دریا از آن برای ساخت میله های پروانه و وسایل کشتی استفاده می شود.
برای ساخت سنگ جواهرهای مصنوعی ظریف بکار می رود.
مایع بی رنگ تتراکلرید تیتانیم ( TiCl₄) برایiridize شیشه مورد استفاده قرار می گیرد و چون در هوای مرطوب شدیدا" تولید بخار می کند برای ایجاد پرده دود) جهت استتار) نیز کاربرد دارد.
علاوه بر اینکه دی اکسید تیتانیم رنگدانه بسیار مهمی است چون خودش توانایی محافظت از پوست را دارد در کرمهای ضد آفتاب بکار برده می شود.
چون این فلز از نظر فیزیولوژیکی بی اثر محسوب می شود از آن در پیوندهای جایگزینی مفصل مثل لگن مورد استفاده است.
به علت بی اثری و رنگهای جذاب، استفاده از آن بعنوان زیورآلات بدن رایج شده است.

یکی از کاربردهای بالقوه تیتانیم در کارخانه های آب شیرین کن است.

تاریخچــــــــه

تیتانیم ( واژه لاتین Titans اولین فرزند پسر Gaia) در سال 1791 در انگلستان توسط جناب William Gregor که متوجه وجود عنصرجدیدی در ایلمنیت شده بود کشف شد.این عنصر چند سال بعد توسط Heinrich Klaproth شیمیدان آلمانی در کانی روتیل دوباره کشف گردید. در سال 1795 Klaproth این عنصر جدید را بر اساس Titan در اساطیر یونان نامگذاری نمود.
Matthew A. Hunter در سال 1910 بوسیله حرارت دادن TiCl₄ با سدیم در بمب فولادی در دمای 800-700 درجه سانتیگراد برای اولین بار تیتانیم فلزی خالص ( 9/99%) تهیه کرد.

فلز تیتانیم تا سال 1946 خارج از آزمایشگاه کاربردی نداشت در این سالWilliam Justin Kroll اثبات نمود که می توان تیتانیم را بوسیله کاهش تتراکلرید تیتانیم با منیزیم بصورت تجاری تولید کرد( این روش امروزه همچنان مورد استفاده است ).

پیدایــــــش

فلز تیتانیم در طبیعت بصورت ترکیب با سایر عناصر وجود دارد و این عنصر نهمین عنصر فراوان در پوسته زمین محسوب می شود ( 06/0% کل جرم) و در بیشتر سنگهای آذرین و رسوبات آنها یافت می شود.بیشتر در مواد معدنی brookite, ilmenite, leucoxene, perovskite, rutile، anatase و sphene وجود داشته و نیز در سنگ معدن آهن و titanates دیده می شود.از میان این مواد معدنی فقط ilmenite، leucoxene و rutileاز نظر اقتصادی اهمیت دارند.چون تیتانیم به راحتی در دماهای زیاد با اکسیژن و کربن واکنش می کند تهیه فلز تیتانیم خالص مشکل است. منابع مهم تیتانیم در استرالیا ، اسکاندیناوی ، آمریکای شمالی و مالزی قرار دارند.

این فلز در شهاب سنگها یافت شده وحضورآن در خورشید و ستارگان M-type نیز آن شناسایی شده است. سنگهایی در ماموریت آپولو 17 از ماه آورده شده اند حاوی 1/12% TiO₂ هستند. بعلاوه تیتانیم در خاکستر ذغال سنگ، گیاهان و حتی بدن انسان یافت شده است.

تولیـــــــد

فلز تیتانیم بصورت تجاری بوسیله کاهش TiCl₄ با منیزیم تولید می شود این فرآیند را William Justin Kroll در سال 1946 ابداع کرد.این فرآیند گروهی ، گران و پیچیده است اما ممکن است فرآیند جدیدتری که روش "FFC-Cambridge" نامیده می شود جایگزین روش قدیمی گردد. در این روش از ماده خام پودر دی اکسید تیتانیم ( که شکل تصفیا شده روتیل است) برای تولید نهایی که جریان مداومی از تیتانیم مذاب است استفاده می شود. از این محصول بلافاصله در ساخت آلیاژهای تجاری بهره می برند.

امید است با استفاده از روش FFC-Cambridge مقدار بیشتری تیتانیم و باهزینه ای کمتربرای صنعت هوافضا و بازار کالاهای زینتی تهیه شود و شاهد استفاده از این فلز در محصولاتی که در حال حاضراز آلومینیم و انواع خاص فولاد استفاده می کنند باشیم.

ترکیبــــــــات

اگرچه فلز تیتانیم به علت هزینه زیاد استخراج نسبتا" متداول نیست ، دی اکسید تیتانیم ارزان،به مقدار زیاد موجود و دارای کاربرد وسیعی بعنوان رنگدانه سفید در صنعت رنگ سازی ، پلاستیک و سیمان ساختمان می باشد.پودرTio₂ از نظر شیمیایی بی اثراست ، در نور آفتاب رنگ خود را حفظ می کند و بسیار مات است : این خصوصیت باعث می شود تا مواد شیمیایی خاکستری یا قهوه ای که بیشتر پلاستیکهای خانگی را تشکیل می دهند به رنگ سفید خالص درخشانی تبدیل کند.دی اکسید تیتانیم خالص دارای ضریب شکست بسیار بالا و تجزیه نوری بیشتر ازالماس است. یاقوت کبودستاره ای و یاقوت قرمز درخشندگی خود را از دی اکسید تیتانیوم موجود در خود می‌‌گیرند.

ایزوتوپهــــــا

تیتانیم بطور طبیعی دارای 5 ایزوتوپ پایدار تیتانیم 46، تیتانیم47، تیتانیم48، تیتانیم49 و تیتانیم50 است که فراوان ترین آنها تیتانیم 48 ( فراوانی طبیعی 8/73%) می باشد . 11 رادیوایزوتوپ هم برای این عنصر شناسایی شده که پایدار ترین آنها تیتانیم 44 بانیمه عمر 63 سال، تیتانیم 45 با نیمه عمر 8/184 دقیقه، تیتانیم 51 با نیمه عمر 76/5 دقیقه و تیتانیم 52 با نیمه عمر7/1 دقیقه هستند. سایر ایزوتوپهای رادیواکتیو نیمه عمری کمتر از 33 ثانیه دارند که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از نیم ثانیه می باشد.
ایزوتوپهای تیتانیم از نظر وزن اتمی بین amu99/39 (تیتانیم 40) و amu966/57 (تیتانیم 58) قرار دارند.حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان ترین ایزوتوپ (تیتانیم 48) جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن ارسال بتا می باشد. محصول فروپاشی اولیه قبل از تیتانیم 48 ایزوتوپهای عنصر 21 ( اسکاندیم) و محصول اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر 23 ( وانادیم) می باشد.

هشدارهــــــــا

پودر فلز تیتانیم خطر جدی آتش زایی دارد اما نمکهای آنرا در بیشتر موارد نسبتا"بی ضرر به حساب می آورند.اما ترکیبات با کلررا مثل TiCl₃ و TiCl₄ باید خورنده در نظر گرفت . تیتانیم به تجمع در بافتهایی از بدن که دارای سیلیکا است تمایل دارد اما این عنصر هیچگونه نقش بیولوژیکی شناخته شده ای در انسان ندارد.

اثرات تيتانيم بر سلامتي انسان
ميزان سمي بودن تيتانيم به صورت عنصري و اکسيد تيتانيم اندک است. موشهاي آزمايشگاهي که خاکسترهاي تيره رنگي را طي تنفس وارد بدن خود کرده اند، معمولاً در بدن خود مقداري اکسيد تيتانيم دارند. تاثير اکسيد تيتانيم تاثير اندکي بر ششهاي انسان دارد.
تاثير مقدار زياد پودر تيتانيم: تنفس غبار تيتانيم باعث گرفتگي و درد سينه، سرفه و مشکلات تنفسي ميشود. اگر اکسيد تيتانيم با پوست و چشم تماس پيدا کند، باعث تحريک ميگردد. تنفس، تماس پوستي و چشمي راههاي ورود اکسيد تيتانيم به بدن انسان است.
سرطانزايي: آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC)، اکسيد تيتانيم را در گروه سوم طبقه بندي کرده است.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

ایتریم

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

کاربردها

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

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

تکثنیوم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه پنجم دوشنبه بیستم اسفند 1386 19:7

کاربردها

تکتنیوم یکی از مواد قدرتمند جهت جلوگیری از زنگ زدگی است و همچنین منبع بسیار ارزشمندی از اشعه بتا می‌باشد. Ammonium Pertechnate NH₄ TcO یک ماده مخصوص برای جلوگیری از خوردگی فولاد می‌باشد. پنج قسمت در هر یک میلیون قسمت KTcO₄ در آب مقطر از فولاد کربنی نرم ، تا دمای ° 250 درجه محافظت می‌کند. این محافظت به‌دلیل ماهیت رادیواکتیو تکنتیوم به سیستمهای بسته محدود است.
Tcm 95 (توجه کنید که m نشان دهنده حالت متا است) با نیمه عمر 61 روز در مطالعات ردیاب رادیواکتیوی استفاده می‌شود.
Tcm-99با (نیمه عمر 6.01 ساعت) در بسیاری از آزمایشهای ایزوتوپهای پزشکی بدلیل نیمه عمر کوتاهش و انرژی گامای ساطع شده از آن استفاده می‌شود.
ترکیبات تکنتوم ارگانیک در طراحی استخوان استفاده می‌شود.
تکنتیوم یک ابر رسانای عالی در دمای 11 کلوین و کمتر می‌باشد.
تکنتیوم برای نگهدارندگان ORNL به قیمت $60 در هر گرم در دسترس است.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

پلادیوم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه هشتم دوشنبه بیستم اسفند 1386 19:6

کاربردها

پالادیوم ، کاتالیزورهای خوبی را شکل داده ، مخصوصا در عمل تصفیه نفت ، سرعت هیدروژن‌گیری و هیدروژن‌زدایی ( Hydrogenation and Dehydrogenation ) را زیاد می‌کند. همچنین آلیاژ آن ، در جواهرسازی استفاده می‌شود.
طلای سفید ، آلیاژی از طلا بوده که با اضافه کردن پالادیوم ، رنگ خود را از دست می‌دهد.
پالادیوم نیز همانند طلا می‌تواند به ورقه‌های نازک تبدیل شود.
هیدروژن به‌راحتی در پالادیوم گرم شده منتشر می‌شود که در خالص‌سازی گازها کاربرد دارد.
در تجهیزات و سیستمهای Switching-Systems مخابراتی از پالادیوم استفاده می‌شود.
پالادیوم همچنین در دندانپزشکی ، ساعت سازی و ساخت ابزار جراحی و اتصالات الکتریکی کاربرد دارد.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

دوبنیوم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه دوم دوشنبه بیستم اسفند 1386 19:4

دوبنیوم ، عنصر شیمیایی است که با نشان Db و عدد اتمی 105 در جدول تناوبی وجود دارد. دوبنیوم یک عنصر مصنوعی و شدیدا" رادیواکتیو است که پایدارترین ایزوتوپ آن ، نیمه عمری کمتر از 40 ثانیه دارد. بنابراین ، این عنصر کاربردی نداشته ، خصوصیات کمی از آن شناخته شده است.

تاریخچـــــــــه

ظاهرا" دوبینیوم را برای اولین بار ( برگرفته از نام دوبنا در روسیه ) ، "Albert Ghiorso" دراوایل سال 1970 در دوبنا واقع در روسیه تولید نمود. بعدها در همان سال محققان دانشگاه کالیفرنیا ، برکلی ، موفق به شناسایی قطعی عنصر 105 شدند. این عنصر بوسیله بمباران کالیفرنیم-249 با اشعه هسته‌های اتم نیتروژن MeV-84 در شتاب دهنده ذرات اتمی تولید شد. اتمهای عنصر 105 بطور قطعی در 5 مارس 1970 کشف شدند، اما شواهدی مبنی بر تولید این عنصر ، یکسال قبل از آن تاریخ و با همان روش در برکلی وجود دارد.

بعدها دانشمندان برکلی روشهای پیچیده تری را به منظور تایید یافته‌های شوروی بکار بردند که هیچکدام موفق نبود. آنها به احترام "Otto Hahn" دانشمند فقید آلمانی (1968-1879 ) نام hahnium ( نشان Ha) را برای این عنصر جدید پیشنهاد کردند. به همین علت است که بیشتر دانشمندان آمریکایی و اروپای غربی از این نام استفاده می‌کنند.

بعد از اعتراض محققان روسی ، درباره نام‌گذاری این عنصر اختلاف در گرفت. لذا اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردی (IUPAC) نام Unnilpentium (نشان Unp) را و بطور موقت برای این عنصر اتخاذ کرد. با این همه در سال 1997 آنها اختلافات را حل کرده و نام کنونی دوبنیم (Db) را که برگرفته از نام شهری است که موسسه تحقیقات مشترک اتمی روسیه در آن واقع شده است، برای این عنصر انتخاب کردند.
اثرات دوبنیم بر روی سلامتی
دوبنیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

بوهریوم

موضوع: آشنایی با عناصر واسطه پنجم دوشنبه بیستم اسفند 1386 19:3

بوهریوم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Bh و عدد اتمی 107 قرار دارد. بوهریوم عنصری مصنوعی است که پایدارترین ایزوتوپ) آن Bh-262 دارای ((نیمه عمر 102ms می‌باشد.

تاریخچه

این عنصر در سال 1976 بوسیله یک گروه روسی به رهبری "Y. Oganessian" در موسسه مشترک تحقیقات اتمی دوبنا تولید گردید. این شخص ایزوتوپ