1. این پایگاه به ثبت ستاد ساماندهی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی ایران رسیده است.

    مهمان عزیز سپاس بابت بازدید شما از تالار گفتگوی دهه هفتادی ها.

    عضویت در انجمن رایگان بوده و برای عموم باز میباشد . با صرف 30 ثانیه یکی از اعضای دهه هفتادی ها شوید .

**همه چیز درباره جدول تناوبی و عناصر آن**

شروع موضوع توسط H@M!N ‏Nov 16, 2013 در انجمن رشته های علوم پایه و انسانی

  1. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    کلر
    کلر ( از واژه یونانی χλωρος به معنی زرد مایل به سبز ) را "Carl Wilhelm Scheele" در سال 1774 کشف نمود و اشتباها" تصور کرد، این عنصر حاوی اکسیژن است. "Humphry Davy" در سال 1810 ، نام کلر را برای این ماده انتخاب کرد و اصرار داشت که این ماده در واقع یک عنصر است.

    پیدایش
    بوسیله الکترولیز محلول آبداری از کلرید سدیم ، کلر تولید میشود. این عنصر در طبیعت فقط بصورت ترکیب با سایر عناصر و عمدتا" سدیم به شکل نمک طعام (NaCl) و همچنین در کارنالیت و سیلویت یافت میشود.

    اطلاعات کلی
    کلر ، عنصر شیمیایی با عدد اتمی 17 و نشان Cl میباشد. کلر ، هالوژن است و در جدول تناوبی در گروه IV قرار دارد. گاز کلر ، زرد مایل به سبز است، دو و نیم مرتبه از هوا سنگینتر ، دارای بوی بسیار بد و خفه کننده و بسیار سمی است. این عنصر ، عاملی اکسید کننده ، سفید کننده و گندزدا میباشد. کلر ، بعنوان بخشی از نمکهای طعام و ترکیبات دیگر به مقدار زیادی در طبیعت و لزوما" در بیشتر جانداران وجود دارد.

    خصوصیات قابل توجه
    نوع خالص این عنصر شیمیایی به شکل گازی دو اتمی و سبز رنگ میباشد. نام کلر برگرفته از کلمه chloros به معنی سبز است که اشاره به رنگ این گاز دارد. این عنصر ، جزئی از گروه هالوژنهای نمکساز میباشد و بوسیله اکسیداسیون کلریدها یا به روش رایج الکترولیز تهیه میگردد. کلر گازی است به رنگ زرد مایل به سبز که تقریبا" با تمامی عناصر بهسرعت ترکیب میشود. در 1 لیتر آب 10 °C ، 3.10 لیتر و در آب 30 درجه تنها 77/1 لیتر کلر حل می شود.

    کاربردها
    کلر ، عنصر شیمیایی مهمی در تصفیه آب ، مواد گندزدا در سفید کننده و نیز در گاز خردل بهشمار میرود. همچنین کلر در ساخت طیف وسیعی از اقلام روزمره کاربرد دارد.



    برای از بین بردن باکتری و سایر میکروبهای موجود در ذخائر آب آشامیدنی بکار میرود. امروزه حتی به ذخائر کوچک آب همواره کلر افزوده میگردد.


    در تولید محصولات کاغذی ، مواد ضدعفونی کننده ، رنگدانهها ، مواد غذائی ، حشره کشها ، رنگها ، فرآوردههای نفتی ، پلاستیک ، دارو ، منسوجات ، حلالها و محصولات مصرفی بسیار زیاد دیگری کاربرد دارد. در ترکیبات آلی در صورتیکه کلر جایگزین هیدروژن شود، (لاستیک مصنوعی) ، اغلب باعث ایجاد خصوصیات مورد نیاز در این ترکیبات میگردد، لذا در ترکیب آلی از این عنصر بعنوان عامل اکسید کننده و جانشین ، بطور گسترده استفاده میگردد.

    سایر موارد کاربرد کلر در تولید کلراتها ، کلروفرم ، تترا کلرید کربن و در استخراج برم میباشد.
    ترکیبات
    کلریدها ، کلریتها ، کلراتها ، پرکلراتها و کلرامینها ، از جمله ترکیبات کلر هستند.

    ایزوتوپها
    دو ایزوتوپ پایدار اصلی برای کلر با جرم 35 و 37 وجود دارد که به نسبتهای به ترتیب 3:1 یافت شده ، وزن اتمی مقادیر عمده و مشهود 35,5 را در اتمهای کلر ایجاد میکنند. کلر دارای 9 ایزوتوپ با Mass number ( عدد جرمی ) بین 32 و 40 میباشد که تنها سه عدد از این ایزوتوپها بصورت طبیعی یافت میشوند. کلر پایدار 35 (75,77%) ، کلر 37(24,23%) و کلر رادیواکتیو 36 .

    نسبت کلر 36 به کلر پایدار در محیط زیست تقریبا" E -15 : 1 700 است. Cl-36 در جو بوسیله پراشیدن Ar-36 بر اثر فعل و انفعالات پروتونهای اشعه کیهانی حاصل میگردد. در زیر سطح زمین Cl-36 عمدتا" در نتیجه جذب نوترون توسط Cl-35 یا جذب موآن بوسیله Ca-40 تولید میگردد. Cl-36 بهصورت S-36 و Ar-36 با نیمه عمر درهم 308000 سال متلاشی میشود. نیمه عمر این ایزوتوپ آبدوست و غیر واکنشی ، آنرا مناسب تاریخگذاری زمین شناسی با دامنه ای از 60000 تا 1 میلیون سال مینماید.

    بعلاوه ، مقادیر زیادی Cl-36 بوسیله پرتوافشانی بر آب دریا ، در خلال انفجارات جوی سلاحهای اتمی بین سالهای 1958 و 1952تولید شد. مدت زمان حضور Cl-36 در جو ، تقریبا" یک هفته است، بنابراین Cl-36 بعنوان رویداد شمار آبهای داخل خاک و زیرزمینی دهه 50 برای تاریخگذاری آبهای کمتر از 50 سال پیش نیز سودمند است. Cl-36 در مراحل دیگری از علم زمین شناسی از جمله تاریخگذاری یخها و رسوبات بکار میرود.

    هشدارها
    کلر ، موجب تحریک دستگاه تنفسی بخصوص در کودکان و کهنسالان میشود. کلر در حالت گازی ، باعث تورم غشای مخاطی شده ، درحالت مایع موجب سوختگی پوست میشود. مقدار 3.5ppm آن لازم است تا بعنوان بویی متمایز شناخته شود و مقدار ppm 1000 آن کشنده است. به همین علت ، در طول جنگ جهانی اول ، کلر یکی از گازهایی بود که بعنوان گاز جنگی مورد استفاده قرار گرفت.

    مواجهه با این گاز نباید از 0.5 ppmفراتر رود ( با میانگین وزنی زمان 8 –40 ساعت در هفته ). مواجهه شدید با مقدار زیاد کلر غلیظ ( اما نه مقدار کشنده) میتواند باعث ادم ریه یا آب آوردن آن که وضعیتی بسیار ناگوار است، گردد. تماس دائم با مقادیر کم آن ریهها را ضعیف کرده ، آسیب پذیری ریهها را در برابر بیماریهای دیگر افزایش میدهد. در صورت مخلوط شدن مواد سفید کننده با آمونیاک ، اوره و سایر محصولات شوینده ، احتمال تولید گازهای سمی وجود دارد. این گازها حاوی مخلوطی از گاز کلر و تریکلرید نیتروژن هستند؛ بنابراین باید از چنین ترکیبی اجتناب کرد.

    روند شیمیائی تولید گاز کلر
    کلر را میتوان از الکترولیز محلول سدیم کلراید ، مانند بورین ، بدست آورد.

    الکترولیز سلول جیوه
    الکترولیز سلول جیوه ، اولین روش تولید کلر در مقیاس صنعتی بود. آندهای تیتانیوم بالای یک کاتد جیوه مایع قرار میگیرد. محلولی از کلرید سدیم بین دو الکترود قرار داده میشود. وقتی جریان الکتریکی برقرار میشود، کلراید در سمت آندهای تیتانیم آزاد شده ، در همین حال ، سدیم بصورت ملغمه ای در جیوه رسوب میکند.

    ملغمه را میشود با فعال کردن مجددش توسط آب ، به جیوه تبدیل کرد که ایجاد هیدروژن و هیدروکسید سدیم میکند. اینها خود ، محصولات جنبی مفیدی هستند. این روش ، مقادیر زیاد انرژی را مصرف میکند و در عین حال ، نگرانیهایی درباره خروج جیوه به محیط نیز وجود دارد.

    الکترولیز سلول دیافراگم
    یک صفحه آزبست ، روی شبکه آهنی کاتد قرار میگیرد تا از اخلاط مجدد کلرین تشکیل شده در آند و هیدروکسید سدیم تشکیل شده در کاتد جلوگیری نماید. این روش ، از روش سلول جیوه کمتر انرژی مصرف میکند، اما هیدروکسید سدیم را بهسختی میتوان جمعآوری و به ماده ای مفید تبدیل کرد.

    الکترولیز سلول پوسته
    سلول الکترولیز توسط یک پوسته که بهعنوان یک تبادل کننده یون عمل میکند، به دو قسمت تقسیم میشود. محلول کلرید سدیم خیس در سمت آند قرار گرفته ، آب مقطر در سمت کاتد قرار داده میشود. این روش ، تقریبا به اندازه سلول دیافراگم بهصرفه بوده ، باز هم تولید هیدروکسید سدیم بسیار خالص میکند.


    شناخت محیط رشد:کلر
    لزوم کلر برای گیاهان‏ به تازگی مورد تایید قرار گرفته است. اما از آنجا که این عنصر‏ هم در هوا و هم در محلول خاک (Soil solution) وجود دارد به ندرت کمبود آن گزارش می شود کلر برای آزاد کردن اکسیژن به هنگام فتوسنتز لازم است و کمبود کلر باعث پژمردگی گیاه می گردد. در خاک ، یون آن بصورت Clx موجود است که به راحتی قابل استفاده گیاه می باشد. در صورت کمبود می توان از کلرورپتاسیم استفاده کرد.
    نام , علامت اختصاری , شماره Chlorine, Cl, 17
    گروه شیمیایی هالوژنها
    گروه, تناوب, بلوک 17 «VIIA), 3 , p
    جرم حجمی , سختی 3.214 kg/m3 (273 K), NA
    رنگ سبز مایل به زرد

    خواص اتمی
    وزن اتمی 35.5 amu
    شعاع اتمی (calc.) 100 (79) pm
    شعاع کووالانسی 99 pm
    شعاع واندروالس 175 pm
    ساختار الکترونی Ne]3s2 3p5]
    -eبازای هر سطح انرژی 2, 8,7
    درجه اکسیداسیون ( اکسید ) ±1,3,5,7 (اسید قوی)
    ساختار کریستالی اورتورومبیک
    خواص فیزیکی
    حالت ماده gas (غیر مغناطیسی)
    نقطه ذوب 171.6 K (150.7 °F)
    نقطه جوش 239.11 K (29.27 °F)
    حجم مولی 17.39 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول
    گرمای تبخیر 10.2 kJ/mol
    گرمای هم جوشی 3.203 kJ/mol
    فشار بخار 1300 Pa
    سرعت صوت اطلاعات موجود نیست
    متفرقه
    الکترونگاتیویته 3.16 (درجه پائولینگ)
    ظرفیت گرمایی ویژه 480 J/kg*K
    رسانائی الکتریکی اطلاعات موجود نیست
    رسانائی گرمایی 0.0089 W/m*K
    1st پتانسیل یونیزاسیون 1251.2 kJ/mol
    2nd پتانسیل یونیزاسیون 2298 kJ/mol
    3rd پتانسیل یونیزاسیون 3822 kJ/mol
    4th پتانسیل یونیزاسیون 5158.6 kJ/mol
    5th پتانسیل یونیزاسیون 6542 kJ/mol
    6th پتانسیل یونیزاسیون 9362 kJ/mol
    7th پتانسیل یونیزاسیون 11018 kJ/mol
    8th پتانسیل یونیزاسیون 33604 kJ/mol
    9th پتانسیل یونیزاسیون 38600 kJ/mol
    10th پتانسیل یونیزاسیون 43961 kJ/mol
     
  2. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    برومین


    تاریخچه اکتشاف برم
    برم ( bromos یونانی ، بمعنای بوی گند ) بوسیله "Antoin Balard" در سال 1826 کشف شد، اما تا سال 1860 به مقدار زیاد تولید نشد.

    پیدایش
    برم در طبیعت بصورت نمکهای برمید و بصورت مقادیر بسیار پراکنده در سنگهای پوسته زمین وجود دارد. چون نمکهای برمید شسته شده در آب دریاها انباشته میشوند، ppm )85 ) ممکن است بصورت اقتصادی تا ppm 5000 از چاههای آب شور و بحرالمیت بازیافت گردند. تقریبا" هر سال 500 میلیون کیلوگرم (350 میلیون USDآمریکا) برم در جهان تولید میشود و آمریکا و اسرائیل تولید کنندگان عمده آن هستند.

    معرفی
    برم یکی از عناصرشیمیائی جدول تناوبی است که دارای نشان Br و عدد اتمی 35 میباشد. برم که عنصری هالوژن است، در حرارت اتاق به صورت مایع قرمز رنگ فراری میباشد که با کلر و ید واکنش پذیری دارد. این عنصر در حالت مایع برای بافتهای بدن انسان مضر و بخار آن چشم و گلو را تحریک میکند.

    خصوصیات قابل توجه
    برم تنها عنصر غیر فلز مایع در حرارت اتاق است. این عنصر ، مایعی سنگین ، سیال و قهوهای متمایل به قرمز است که براحتی در دما و فشار استاندارد تبخیر میشود ( رنگ آن شبیه دیاکسید نیتروژن است) و بوی بسیار ناخوشایندی دارد. برم که هالوژن میباشد، از نظر شیمیایی مثل کلر اما با فعالیتی کمتر است، (اما بهرحال از ید فعالتر است.) برم در آب یا دیسولفید کربن بسیار قابل حل بوده ، تولید محلولی قرمز رنگ میکند. این عنصر براحتی با عناصر زیادی پیوند برقرار کرده ، از قدرت سفید کنندگی بالایی برخوردار است.

    برم بسیار واکنشگر و عامل اکسید کننده قوی در حضور آب است. این عنصر علاوه بر هیدروکربنهای معطر ،کتونها و اسیدها ، (اینها با اضافه شدن و یا بوسیله جایگزینی با برم ترکیب میشوند) ، بهشدت با آمینها ، آلکینها و فنلها واکنش نشان میدهند. برم بیآب نسبت به برم همراه آب ، با بسیاری از عناصر و فلزات کمتر واکنش انجام میدهد. اما برم خشک بهشدت با آلومینیوم ، تیتانیوم ، جیوه ، فلزات قلیایی و قلیایی خاکی واکنش دارد.

    کاربردها
    برم عنصری ، برای تولید انواع گسترده ای از ترکیبات برم که در صنعت و کشاورزی کاربرد دارند، مورد استفاده قرار میگیرد. از نظر سنتی بیشترین کاربرد برم در تولید دیبرمید اتیلین بود که بعنوان عامل محلول ضد ضربه در بنزینهای سرب دار (که به سوخت اتومبیل میافزایند) استفاده میشد، اما در حال حاضر به دلیل ملاحظات زیست محیطی از رده خارج شده است.

    بعلاوه برم در ساخت fumigants (گازهای دودگر) ، عوامل ضدآتش ، ترکیبات تصفیه آب ، رنگ مو ، داروها ، پاککنندهها ، برمیدهای معدنی برای عکاسی و غیره بکار میرود.

    هشدارها
    برم عنصری بهشدت سمی بوده ، لمس یا استنشاق آن بیشتر از مقادیر بسیار کم (10ppm) میتواند موجب مشکلات سلامتی آنی و مرگ شود. برم باعث تحریک چشم و گلو شده ، بعد از تماس با پوست منجر به سوزشهای دردناک میگردد. استفاده نابجا از این عنصر سلامتی را جدا" به خطر انداخته ، لذا به حداکثر هشدارهای ایمنی نیاز است.
     
  3. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    ید

    ید عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان I و عدد اتمی 53 می باشد. عنصری است حل نشدنی که مقدار بسیار کم آن برای موجودات زنده لازم است.واکنش پذیری ید از تمامی هالوژنها کمتراست و الکترون دهنده ترین هالوژن شبه فلز می باشد.از ید عمدتا" در پزشکی ، عکاسی و رنگ استفاده می شود.



    خصوصیات قابل توجه


    ید عنصر جامد درخشانی است به رنگ آبی مایل به سیاه که در دماهای استاندارد به بخاری بنفش رنگ و بد بو تبدیل می گردد.این هالوژن همچنین با بسیاری از عناصر، ترکیباتی را می سازد اما از سایر عناصر گروه هالوژنها فعالیت کمتری داشته و دارای خصوصیاتی شبیه فلزات است.ید به راحتی در کلروفرم، تتراکلرید کربن یا دی سولفید کربن حل شده و محلولهای ارغوانی رنگی بوجود می آورد( تنها به مقدار کمی در آب قابل حل است) .رنگ آبی سیر با محلول نشاسته ویژگی ید آزاد می باشد.



    کاربردهــــــا


    در مناطقی که غذای آنها حاوی مقدار کم ید می باشد – مثلا" مناطق دور افتاده از دریا که هیچگونه غذای دریایی مصرف نمی شود- کمبود ید ابتلا به بیماری گواتر اصطلاحا" گواتر محلی را افزایش می دهد.در بیشتر ( نه تمامی) این مناطق با افزودن مقدار کم یدید سدیم به نمک طعام از ابتلا به این بیماری جلوگیری شده است.این محصول به نام نمک ید دار نیز معروف است.کاربردهای دیگر این عنصر:


    یکی از هالوژنها است که وجود آن به مقدار کم برای موجودات زنده حیاتی است ؛ هورمون تیروئید تیروکسین و تری یدوتیرونین حاوی اتمهای ید می باشد.
    تنتور ید ( 3% ید عنصری در پایه آب / اتانول) از اجزاء مهم تمامی وسایل کمکهای اولیه می باشد که هم برای ضد عفونی کردن زخمها و هم برای پاکسازی آبهای شرب سطحی مورد استفاده قرار می گیرد( 3 قطره در هر لیتر ، پس از 30 دقیقه تاثیر می کند).
    ترکیبات ید در رشته شیمی آلی مهم و در پزشکی بسیار سودمند هستند.
    از یدیدها و تیروکسین که حاوی ید هستند در پزشکی داخلی و در ترکیب با الکل ( بعنوان تنتور ید) برای ضد عفونی نمودن زخمهای بیرونی استفاده می شود.
    یدید پتاسیم در عکاسی کاربرد دارد.
    یدید تنگستن برای تقویت افروزه لامپها مورد استفاده قرار می گیرد.
    تری یدید نیتروژن برای کاربردهای تجاری بسیار انفجاری و ناپایدار است اما جزو شوخیهای معمول دانشگاهی به حساب می آید.


    تاریخچــــه


    ید ( واژه یونانِ iodes به معنی بنفش) در سال 1811 توسط Barnard Courtois کشف شد.


    پیدایــــش


    ید بسیار خالص را می توان از واکنش یدید پتاسیم با سولفات مس تهیه کرد.البته روشهای دیگری نیز برای جداسازی این عنصر وجود دارد.


    ایزوتوپهـــــــا


    برای ید 30 ایزوتوپ وجود دارد که تنها یکی از آنها I-127 پایدار است.از ایزوتوپ رادیواکتیو مصنوعی I-131 ( ساطع کننده بتا) که دارای نیمه عمر 8 روز است برای درمان سرطان و دیگر بیماریهای غده تیروئید استفاده می گردد.معمول ترین ترکیبات ید عبارتند از یدیدهای سدیم و پتاسیم ( KI) و یدیتها ( KIO3).
    ید فقط یک ایزوتوپ پایدار I-127 دارد.با این همه ایزوتوپهای رادیواکتیو ید کاربردهای وسیعی دارند.I-129 با نیمه عمر 17 میلیون سال محصولی از پراش Xe-129 در اتمسفر است اما نتیجه فروپاشی U-238 نیز می باشد.چون U-238در خلال فعالیتهای مربوط به انرژی هسته ای تولید می شود، وجود آن ( به نسبت I-129/I) می تواند فعالیتهای در حال انجام در هر مکان را مشخص کند.به همین علت از I-129 در مطالعات آب باران بعد از حادثه چرنوبیل استفاده شد.از آن همچنین بعنوان ردیاب آبهای زیر زمینی و نشان دهنده پراکندگی فضولات در محیط زیست استفاده می گردد.سایر کاربردها ممکن است بوسیله تولید I-129 در پوسته زمین ازطریق تعدادی مکانیسم فروپاشی مختل شود.


    I-129 از جهات زیادی شبیه Cl-36|chlorine است. این ایزوتوپ ، هالوژنی قابل حل و نسبتا" واکنش ناپذیر است که بیشتر بصورت آنیونی non-sorbing یافت شده و بوسیله واکنشهای کیهانزاد ، حرارت اتمی و ثابت تولید می شود. درمطالعات آب شناسی چگاله های I-129 معمولا" به نسبت I-129 به مقدار کلی I گزارش می شود( که عملا" I-127 است).چون نسبتهـــــــــای Cl-36/Cl,I-129/I در طبیعت تقریبا" کم می باشد ( 14-10تا 10-10) اوج حرارت اتمی I-129/I در طول دهه 70 و 80 تقریبا" به 7-10رسید.I-129 با Cl-36 در بعضی موارد فرق دارد ؛ نیمه عمر آن طولانی تر است ( vs6/1 ، 3/0 میلیون سال)، به شدت biophilic است و به اشکال یونی چندگانه وجود دارد ( معمولا" I- و یودیت) که دارای رفتار شیمیایی متفاوتی هستند.


    هشدارهـــــــــا


    تماس مستقیم آن با پوست ممکن است آسیبهایی را به همراه داشته باشد پس هنگام کار با ید باید بسیار احتیاط نمود.بخار ید باعث دردناک شدن چشم و غشاء مخاطی می شود.حداکثر مقدار مجاز ید در هوا نباید از 1 میلی گرم در هر متر مکعب فراتر رود.
     
  4. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    استتین
    استتین ، عنصر شیمیایی است که با نشان At و عدد اتمی 85 در جدول تناوبی قرار دارد. این عنصر رادیواکتیو بصورت طبیعی از فروپاشی اورانیوم و توریوم حاصل میشود و سنگینترین هالوﮊنها است.

    تاریخچه
    استتین ( واﮊه یونانی astatos به معنی ناپایدار ) برای اولین بار در سال 1940 بوسیله "دیل کارسون" ، "مک کنزی" و "امیلیو سگرو" در دانشگاه برکلی کالیفرنیا و با استفاده از حمله ذرات آلفا به بیسموت تولید شد.

    پیدایش
    استتین ، بوسیله بمباران بیسموت با ذرات انرﮊیک آلفا تولید میشود تا 209- At و211- At نسبتا" پر دوام را تولید کنند. این مواد با کمک حرارت و در حضور هوا خارج میشوند.

    ویژگیهای قابل توجه
    بوسیله طیف سنج جرمی اثبات شده است که این عنصر شدیدا" رادیواکتیو ، از نظر شیمیایی رفتاری شبیه سایر هالوﮊنها بخصوص ید دارد. (احتمالا" این عنصر همانند ید در غده تیروئید وجود دارد.) ظاهرا" استتین نسبت به ید از خصوصیات فلزی بیشتری برخوردار است. محققان در آزمایشگاه ملی بروکهاون ، آزمایشاتی را انجام دادهاند که واکنشهای اولیه استتین را اندازهگیری و مشخص کرده است. مقدار استتین موجود در پوسته زمین در هر زمانی کمتر از 28 گرم تخمین زده شده است.

    ایزوتوپها
    استتین ، دارای 20 ایزوتوپ شناخته شده است که تمامی آنها رادیواکتیو هستند. بادوامترین آنها 210- At است که دارای نیمه عمری تنها 3,8 ساعت است. استتین هالوﮊن است و احتمالا" در غده تیروئید وجود دارد.
     
  5. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    نئون
    نئون یک عنصر شیمایی جدول تناوبی است که نماد آن Ne بوده ، عدد اتمی آن 10 میباشد. نئون تقریباً یک گازنجیب بیحرکت و بیرنگ میباشد که اگر در لولههای خلاء و یا لامپهای نئون بکار برده شوند، نور مایل به قرمز واضحی را تولید میکند.

    تاریخچه
    نئون که یونانی آن ، Neos به معنی جدید میباشد، توسط "William Ramsay" و "Morris Travers" در سال 1898 کشف شد.

    پیدایش
    نئون معمولا به شکل گاز با مولکولهایی که حاوی یک اتم نئون میباشند، یافت میشود. نئون که از گازهای نادر است، در قسمت اول اتمسفر زمین در ارتفاع 65000 متری یافت میؤشود که با سرد کردن هوا و تقطیر آن ، میتوان مایع برودتی نئون را بدست آورد.

    خصوصیات قابل توجه
    نئون دومین گازنجیب سبک بوده که در لامپهای خلاء ، نور نارنجی مایل به قرمز از خود ساطع میکند. نئون در بیشتر موارد بهعنوان خنک کننده ارزانتری در مقایسه با هلیوم در نظر گرفته میشود. نئون در میان گازهای کمیاب در ولتاژ معمولی بیشترین تخلیه را دارد.

    کاربردها
    نور نارنجی مایل به قرمزی که لامپ نئون ساطع میکند، بهطور بسیار گسترده ای در علائم تبلیغاتی استفاده میشود. نئون معمولا برای بوجود آوردن این گونه نورها استفاده میشود و این در حالی است که بسیاری از گازهای دیگر برای تولید نور با رنگهای دیگر استفاده میشود.


    شاخص اندازهگیری ولتاژ بالا


    بازدارنده برقی


    تونل اندازه گیری موج


    لامپ تلویزیون


    نئون و هلیوم برای تولید گازهای لیزری نیز استفاده میشوند.


    نئون مایع ، مصرف اقتصادی داشته ، بهعنوان عامل خنک کننده در سیستمهای برودتی استفاده میشود.
    ترکیبات
    اگر چه نئون در بسیاری از موارد عملی یک گاز بیاثر است، اما در ترکیب با فلوئور در آزمایشگاه ، ترکیبات رنگین جالبی را بوجود می آورد. این عمل باعث شده که تصور شود که ترکیب نئون بصورت طبیعی وجود دارد، اما مدارک و شواهد میگویند که این فرضیه ممکن است درست باشد و ممکن است صحیح نباشد. یونهای +Ne و +NeH و +NeAr و +HeNe نیز درطیف سنجی جرمی مشاهده شدهاند. همچنین نئون میتواند یک هیدرات ناپایدار را بوجود آورد.

    ایزوتوپها
    نئون سه ایزوتوپ پایدار دارد: Ne-20 (%90.48) , Ne- 21(%0.27) , Ne-22(%9.25).
    Ne- 21 و Ne- 22 نوکلئوژنیک (nucleogenic) بوده ، اختلاف آنها بهخوبی مشخص میشود. اما Ne- 20 بهصورت نوکلئوژنیک (nucleogenic ) شناخته نشده و تغییرات آن در زمین مورد بحث و بررسی میباشد. اصلیترین واکنشهای شیمیایی که ایزوتوپهای نئون را بوجود میآورند، عبارتند از: واکنشهای ارسال نوترون ، فروپاشی آلفا ( انتشار بار الکتریکی خنثی و از بین رفتن آلفا ) در Mg-24 و Mg-25 که Ne- 21 و Ne- 22 را تولید میکنند.

    ذرات آلفا از اورانیوم حاصل میشوند، در حالیکه نوترونها از طریق واکنش دوم ذرات آلفا تولید میشوند. تجزیه ایزوتوپی سنگهای خاکی ، پیدایش اولیه Ne-21 را نشان میدهد. این ایزوتوپ توسط واکنشهای هستهای بر Mg ، Na ، Si و Al بوجود میآیند. با تجزیه سه ایزوتوپ ترکیبات اولیه از نئون ماگمایی و نئون هستهای تعیین میشود. این عمل به ما نشان میدهد که نئون ، یک ابزار مناسب جهت تعیین دوره زمین شناسی سنگی و شهاب سنگی میباشد.

    نئون نیز همانند زنون از گازهای آتشفشانی بوده که با Ne-20 و Ne-21 غنی شدهاند. حجم ایزوتوپی نئون با توجه به نمونههای بدست آمده به ما نشان میدهد که نئون منبعی غیر جوی دارد. ترکیبات غنی شده Ne-20 از عناصر اولیه گازهای نادر در زمین بوده که احتمالاً معرف نئون خورشیدی میباشند. Ne-20 غنی شده همچنین در الماسها وجود دارد که دلیلی دیگر بر وجود نئون خورشیدی در زمین میباشد.
     
  6. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    هلیم
    هلیم ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان He و عدد اتمی 2 وجود دارد. هلیم که گاز بیاثر بیرنگ و بیبویی است، دارای پایینترین نقطه جوش در میان عناصر است و تنها تحت فشار بسیار زیاد به حالت جامد در میآید. این عنصر بصورت گاز تکاتمی یافت میشود، از نظر شیمیایی خنثی میباشد و بعد از هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان به حساب میآید.

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

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

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

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

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

    پیدایــــــــش
    هلیم بعد از هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است و تقریبا" 20% ماده ستارگان را تشکیل میدهد. این گاز همچنین دارای نقش مهمی در واکنشهای پروتون – پروتون و چرخه کربن در ستارگان است که تشکیل دهنده بیشترین انرژی آنها میباشد. فراوانی هلیم بیشتر از آن است که با تولید توسط ستارگان توجیه شود، اما با مدل انفجار بزرگ (Big Bang ) سازگار است و اکثر هلیم موجود در جهان در سه دقیقه اول شکلگیری جهان بوجود آمدهاند.

    این عنصر در جو زمین و به مقدار 1 در 000 00 2 وجود داشته ، بعنوان یک محصول فروپاشی در کانیهای رادیواکتیو گوناگونی یافت میشود؛ بخصوص این عنصر در کانیهای اورانیوم و توریم مانند clevites ، pitchblende، carnotite ، monazite و beryl ، بعضی از آبهای معدنی ( در بعضی از چشمه های ایسلند به میزان 1 در 1000 هلیم وجود دارد )، در گازهای آتشفشانی و در گازهای طبیعی خاصی در آمریکا (که بیشتر هلیم تجاری جهان از این منطقه بدست میآید) دیده میشود.

    هلیم را می توان از طریق بمباران لیتیم با بور بوسیله پروتونهای سریع تولید نمود.

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

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

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

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

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

    سایر کاربردهای آن
    هلیم – اکسیژن برای تنفس در محیطهای پرفشار مثل لباس غواصی یا زیردریائیها بکار میرود، چون هلیم ساکن است و کمتر از نیتروژن ، در خون قابل حل میباشد و 2,5 مرتبه سریعتر از نیتروژن منتشر میشود. این مسئله موجب کاهش مدت زمان لازم برای از بین بردن گاز در هنگام فشارزدایی میشود و خطر خواب نیتروژنی را از بین میبرد و احتمال تمرکز آن مثل حبابهای متصل وجود ندارد.


    دارای پایینترین نقطه ذوب و جوش در میان عناصر است که این خصوصیت ، مایع هلیم را به خنک کننـده ای ایدهآل برای مقاصدی که دمای بسیار پایین نیاز دارند، تبدیل میکند، از جمله آهنرباهای ابررسانا و تحقیقات سرما شناسی که در آنها دمای نزدیک به صفر مطلق نیاز است.


    هلیم بعنوان یک خنثی و حامل بعنوان مثال در گاز رنگکاری)) مورد استفاده قرار میگیرد.


    همجوشی هیدروژن به هلیم انرژی لازم برای بمبهای اتمی را تامین میکند.


    از هیدروژن همچنین برای موشکهای با سوخت مایع فشرده ، بعنوان حفاظ گاز در جوشکاری برقی ، بعنوان گازی محافظ برای تولید بلورهای سیلیکون و ژرمانیم ، بعنوان عامل خنک کننده برای رآکتورهای اتمی و برای تونلهای بادی فراصوتی استفاده میشود.


    همزمان با پیشرفت تکنولوژی MRI) magnetic resonance imaging) در مصارف پزشکی ، استفاده از هلیم مایع در MRI رو به افزایش است.
    ترکیبات
    هلیم اولین عنصر در گروه گازهای بیاثر است و برای بسیاری از اهداف عملی واکنشناپذیر میباشد. اما در اثر تخلیه الکتریکی یا بمباران الکترونی ، ترکیباتی را با تنگستن ، ید ، فلوئور ، گوگرد و فسفر بوجود میآورد.

    ایزوتوپهــــــــــا
    معمولترین ایزوتوپ هلیم ، He-4 میباشد که هسته آن ، دارای دو پروتون و دو نوترون است. چون تعداد نوکلئونها عجیب است، این یک آرایش اتمی غیرعادی پایدار بهحساب میآید، یعنی نوکلئونها در لایههای کامل آرایش یافتهاند. بسیاری از هستههای سنگینتر بر اثر انتشار هستههای He-4 متلاشی میشوند، فرآیندی که فروپاشی آلفا نامیده شده ، به همین علت هستههای هلیم را ذرات آلفا مینامند و بیشتر هلیم زمین با این فرآیند تولید میشود.

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

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

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

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

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

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

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

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

    H@M!N

    577
    915
    244
    آرگون

    اطلاعات اولیه
    عنصر آرگون در جدول تناوبی با نشان Ar و عدد اتمی 18 قرار گرفته است . آرگون که سومین گاز بیاثر در گروه 8 است تقریبا 1% اتمسفر زمین را تشکیل میدهد.

    تاریخچه
    آرگون از واژه یونانی به معنی تنبل گرفته شده است. "هنری کاوندیش" در سال 1785 تصور میکرد که آرگون در هوا وجود دارد؛ اما سال 1894 ، "لرد ریلی" و "ویلیام رامسی" این حقیقت را کشف کردند.

    پیدایش
    این گاز از طرِیق تجزیه هوای مایع جدا میشود، چون اتمسفر ، حاوی تنها 94% آرگون است.

    ویژگیهای قابل توجه
    آرگون 2,5 مرتبه حل شدنیتر از نیتروژن در آب است و تقریبا قابلیت حل شدن آن شبیه اکسیژن است. این عنصر شیمیایی ساکن ، در هر دو حالت گاز و مایع خود بیاثر است. هیچگونه ترکیب واقعی که شامل آرگون باشد، شناخته نشده است.

    کاربردها
    چون آرگون با افروزه داخل لامپ حتی در حرات بالا واکنش نشان نمیدهد، از آن ، در لامپ روشنایی استفاده میشود و در موارد دیگری که از نیتروژن دو اتمی بعنوان گازی نیمه ساکن نمیتوان استفاده کرد.

    سایر کاربردها
    بعنوان حفاظ گاز ساکن در جوشکاری برقی و برش
    بعنوان پوششی بدون واکنش در تولید تیتانیوم و سایر عناصر واکنشی
    بعنوان محیطی محافظ برای تشکیل بلورهای ژرمانیوم و سیلیکون
    Ice coring و تخمین آبهای زیرزمینی
    در سیستم تنفسی زیر آب غواصی
    ایزوتوپها
    اصلیترین ایزوتوپهای آرگون که در زمین یافت میشوند، Ar-40 ، Ar-36 ، Ar-38 هستند. k -40 با نیمه عمر 10*250/1 سال بوسیله جذب الکترون و ارسال الکترون مثبت بطور طبیعی به شکل Ar-40 پایدار و با ارسال الکترون منفی به حالت Ca-40 پایدار متلاشی میگردد. این ویژگیها و نسبتها برای تعیین عمر سنگها مورد استفاده قرار میگیرند.

    در جو زمین Ar-39 بوسیله فعالیت اشعه کیهانی و اصولا با Ar-40 ساخته میشود. ولی در محیطهای زیر زمین بوسیله جذب نوترون ساخته میشود که این مساله از طریق K-39 یا ارسال آلفا توسط کلسیم انجام میپذیرد. آرگون37 از متلاشی شدن کلسیم 40 بوجود میآید (نتیجه انفجارات هستهای زیرزمین) و دارای نیمه عمر 35 روز است.
     
  8. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    کریپتون
    کریپتون ، یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که دارای نشان Kr و عدد اتمی 36 میباشد. کریپتون که گازی نجیب و بیرنگ است، به مقدار بسیار کم در اتمسفر وجود داشته ، بوسیله شکنش هوای مایع جدا میشود. همچنین از کریپتون به همراه سایر گازهای کمیاب در لامپهای فلورسنت استفاده میشود. این گاز برای بسیاری از اهداف عملی بیاثر است، اما ترکیباتی را با فلوئور ساخته است.

    تاریخچــــــــــه
    کریپتون را ( از واژه یونانی kryptos به معنی پنهان ) ، "Moris Travers" و "by William Ramsay" در سال 1898 در پسماندههای حاصل از تبخیر تقریبا" تمامی اجزاء هوای مایع کشف کردند. در سال 1960 و با یک توافق بینالمللی ، متر بر اساس نور خارج شده از یک ایزوتوپ کریپتون تعریف شد. این توافق ، جایگزین standard meter پاریس شد که یک میله فلزی ساخته شده از آلیاژ ایریدیم – پلاتین بود، ( در ابتدا این میله یک ده میلیونیم ربع محیط قطبی زمین برآورد میشد). در اکتبر 1983 ، آژانس بینالمللی اوزان و مقیاسات ، جایگزین معیار کریپتون شد. اکنون متر را بعـنوان مسافتی که نور در مـدت 458,1 ، 792 ، 299 ثانیه در خلاء طی میکند، تعریف میکنند.

    پیدایـــــــــش
    مقدار این گاز در اتمسفر زمین تقریبا" 1ppm است. این گاز را میتوان بوسیله تقطیر شکنهای هوای مایع بدست آورد.

    خصوصیات قابل توجه
    فعالیت شیمیایی کم کریپتون ، آنرا گازی بیاثر مینامند و رنگ نارنجی و سبز طیفی درخشان آن ، از خصوصیات این گاز محسوب میشود. کریپتون یکی از محصولات شکافش اورانیم میباشد. کریپتون جامدشده ، سفید و بلورین بوده و از ساختار کریستالی مکعبی که خصوصیت تمامی گازهای کمیاب است، ساخته شده است.

    کاربردهـــــــا
    از سال 1960 تا 1983 معیار بینالمللی طول ، براساس نور خارج شده از اتمهای تحریک شده کریپتون تعریف شده بود: بخصوص متر بعنوان طول موجهای 73،763،650، 1خط ارسال نارنجی – قرمز که از اتمهای کریپتون 86 ساطع شده بود، تعریف گشت.

    اندرون گیر کریپتون با هیدروکینون و فنل ساخته شده است. از Kr-85 در آنالیزهای شیمیایی استفاده میشود. وقتی آنرا در مواد جامد مختلفی قرار دهیم، کریپتوناتها بوجود میآیند و فعالیت آنها در واکنشهای شیمیایی سطحی حساس است. بعلاوه از این گاز نجیب در فلاشهای عکاسی که به عکسبرداری سریع نیاز دارد، استفاده میشود، اما این کاربرد بهعلت قیمت گران کریپتون محدود است.

    ترکیبــــــــات
    کریپتون مانند سایر گازهای کمیاب از نظر شیمیایی شدیدا" بیاثر بهحساب میآید، اما مطالعاتی که در سال 1960صورت گرفت، بعضی از ترکیبات کریپتون را شناسایی نمود. دیفلورید کریپتون بصورت مقادیر گرمی و از راههای متفاوتی بدست آمده است. فلوریدهای دیگر کریپتون و یک نمک آن به نام اکسی اسید نیز شناسایی شده است. یونها و مولکول ArKr و KrH کشف شده و شواهدی مبنی بر وجود KrXe و KrXe وجود دارد.

    ایزوتوپهــــــــا
    کریپتون بطور طبیعی متشکل از شش ایزوتوپ پایدار میباشد. نشانه طیفی کریپتون بهراحتی با تعدادی خط بسیار باریک بوجود میآید.Kr-81 ، ایزوتوپ رادیواکتیو با نیمه عمر 250000 سال ، محصولی از واکنشهای جوی با سایر ایزوتوپهای طبیعی کریپتون است. کریپتون همانند زنون ، نزدیک آبهای سطحی بهشدت ناپایدار است، بنابراین از Kr-81 برای تاریخ گذاری ( 000، 00 8 تا 000، 50 سال ) آبهای زیرزمینی استفاده میشود.Kr-85

    گاز نجیب رادیواکتیو بیاثر ، با نیمه عمر 76، 10 سال است که بر اثر شکاف اتمی اورانیم و پلوتونیم تولید میگردد. منابع آن عبارت است از: آزمایش بمب اتمی ، رآکتورهای اتمی و رها شدن Kr-85 از رآکتورهای اتمی در خلال فرآیند مجدد میلههای سوخت.

    درجه شیب زیادی بین نیمکره شمالی و جنوبی وجود دارد که بهعلت مخلوط همرفتی ، چگالهها در قطب شمال 30% بیشتر از قطب جنوب است
     
  9. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    زنون

    اطلاعات اولیه
    زنون یا گزنون ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Xe و عدد اتمی 54 وجود دارد. زنون گازی است بیرنگ ، بیبو ، بسیار سنگین و جزو گازهای نجیب که در جو زمین به مقدار بسیار کم وجود دارد و قسمتی از اولین ترکیب گاز بیاثر سنتز شده میباشد.

    تاریخچــــــــه
    "William Ramsay" و "Morris Travers" در سال 1898، زنون را ( واژه یونانی xenon به معنی غریب ) در پسماندههای حاصل از تبخیر ترکیبات هوای مایع کشف کردند.

    پیدایــــــــش
    به مقدار بسیار کم ، یک بخش در 20 میلیون در اتمسفر زمین وجود دارد. این عنصر را بصورت تجاری از باقیماندههای هوای مایع استخراج میکنند. این گاز نجیب ، بطور طبیعی در گازهایی که از چشمههای معدنی خارج میشوند، دیده میشود. Xe-133 و Xe-135 با روش برتابش نوترون در رآکتورهای اتمی خنک شونده با هوا تولید میکنند.

    خصوصیات قابل توجه
    زنون از اعضاء عناصر صفر ظرفیتی است که گازهای نجیب یا بیاثر نامیده میشوند. کلمه بیاثر دیگر برای توصیف این گروههای شیمیایی بکار نمیرود، چون برخی از عناصر صفر ظرفیتی تشکیل ترکیب میدهند. در لامپ خلاء ، هنگامیکه این گاز بوسیله تخلیه الکتریکی تحریک شود، نور آبی ، رنگ زیبایی بوجود میآورد. با استفاده از چند صد کیلوبار فشار ، زنون فلزی ساخته شده است.

    کاربردها
    از این گاز ، در سطحی وسیع در وسایل تولید نور از قبیل لامپهای باکتریکش ، لامپهای الکترونی ، لامپهای چرخان ، فلاشهای عکاسی و لامپهایی که برای تحریک لیزرهای سرخ تولیدکننده نور همنوسان)) بکار میروند، استفاده میشود.


    بعنوان بیهوش کننده عمومی


    در مصارف انرژی هستهای ، از آن در گنبد حبابی ، ردیاب و سایر موارد که وزن مولکولی زیاد ، کیفیتی مطلوب محسوب میشود، بهره میبرند.


    در شیمی تحلیلی از پرزنات آن بعنوان یک عامل اکسید کننده استفاده میشود.


    ایزوتوپ Xe-133 ، یک رادیوایزوتوپ مفید بهحساب میآید.
    ترکیبــــــــات
    تا قبل از سال 1962 ، عموما" گاز زنون و سایر گازهای نجیب را از نظر شیمیایی ، بیاثر بهحساب میآوردند که قادر به تولید ترکیب نیستند. از این تاریخ به بعد دلایلی بدست آمد که نشان میداد زنون به همراه سایر گازهای نجیب بهواقع تولید ترکیب میکنند. برخی از ترکیبات زنون عبارتند از : دیفلورید ، هگزافلورید ، پرزنات سدیم ، تترافلورید ، دوترات زنون و هیدرات زنون. تریاکسید زنون نیز که بسیار انفجاری میباشد، ساخته شده است.

    حداقل 80 ترکیب زنون وجود دارد که در آنها فلوئور یا اکسیژن به زنون چسبیدهاند. برخی ترکیبات زنون ، رنگی اما بیشتر آنها بیرنگ هستند.

    ایزوتوپهـــــــــا
    زنون بطور طبیعی دارای 8 ایزوتوپ پایدار و یک ایزوتوپ تا حدی رادیواکتیو است. بجز این شکلهای پایدار 20 ایزوتوپ ناپایدار هم مورد بررسی قرار گرفته است . زنون 129 توسط فروپاشی بتای I-129 تولید میشود؛( نیم عمر 16 میلیون سال)؛ زنون 131، زنون132، زنون 134و زنون 136 محصول شکافت اتمی U-238 و Pu-244 هستند، چون زنون یک ردیاب برای دو ایزوتوپ والد میباشد.

    نسبتهای ایزوتوپ زنون در شهابسنگها ، ابزار مفیدی برای بررسی شکلگیری منظومه شمسی میباشد. روش تعیین قدمت Xe-I زمان سپری شده بین نوکلئوسنتز و تراکم یک ماده جامد از سحاب خورشیدی را مشخص میکند. همچنین ایزوتوپهای زنون ، ابزاری قوی برای فهم تمایزات زمینی هستند. گمان میرود منشاء زنون 129اضافی که در گازهای چشمه دیاکسید کربن در New Mexico یافت شده است، حاصل فروپاشی گازهای جبه زمین اندکی پس از شکلگیری زمین باشند.

    هشدارهــــــا
    این گاز را میتوان با اطمینان در ظروف شیشه ای در بسته در فشار و دمای استاندارد نگهداری کرد. زنون ، سمی نیست، اما بسیاری از ترکیبات آن بهعلت خصوصیات اکسیداسیون قوییشان بسیار سمی هستند.
     
  10. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    رادون
    رادون یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Rn و عدد اتمی آن 86 میباشد. این عنصر از گازهای بیاثر و رادیو اکتیو است که توسط رادیوم بوجود میآید. رادون یکی از سنگینترین گازها بوده ، برای سلامتی مضر میباشد. پایدارترین ایزوتوپ آن Rn222 میباشد که نیمه عمرش 3.8 روز بوده ، در پرتودرمانی کاربرد دارد.

    تاریخچه
    رادون در سال 1900 توسط "Friedrich Ernst Dorn" که آن را Darium Emanation نامید، کشف شد. در سال 1908، "William Ramsay" و "Robert Whytlaw-Gray" (که آن را نیتون نامید) آن را جدا کرده و چگالی آن را تعیین کردند و فهمیدند که رادون سنگینترین گاز شناخته شده در آن زمان میباشد. این گاز از سال 1923، رادون نامیده شد.

    پیدایش
    بطور میانگین در هر 2110 مولکول هوا یک مولکول رادون وجود دارد. و در هر یک مایل مربع از خاک به عمق 6 اینچ ، یک گرم رادیوم وجود دارد که به رادون تجزیه شده و مقادیر بسیار ناچیزی از این گاز کشنده را در هوا منتشر میکند. رادون همچنین در برخی از چشمههای آب گرم نیز یافت میشود.

    خصوصیات قابل توجه
    رادون که یک گاز بیاثر است، یکی از سنگینترین گازها در دمای اتاق میباشد. (سنگینترین گاز Tungsten Hexafluride ، WF6 است.) رادون در دما و فشار استاندارد ، یک گاز بیرنگ است، ولی با سرما دادن به آن تا زیر درجه انجماد به رنگ سبز فسفری و درخشانی در میآید که با پایین آوردن بیشتر دما به رنگ زرد و در نهایت در دمای ذوب به رنگ نارنجی مایل به قرمز تغییر مییابد.

    برخی از تجربیات نشان میدهند که فلوئور میتواند با رادون واکنش دهد و فلوئورید رادون کلاثریتهای clathrates رادون را گزارش کردهاند. تمرکز رادون طبیعی در جو ، بسیار ناچیز بوده ، آبهای طبیعی در تماس با جو همچنان رادون را در عمل تبخیر از دست میدهند. بنابراین آبهای زیر زمینی در مقایسه با آبهای سطحی تمرکز بیشتری از رادون 222 را در خود دارند. بهعلاوه مناطق اشباع شده یک خاک معمولا مقدار بیشتری رادون در برابر مناطق اشباع نشده دارند که این به دلیل کمبود انتشار رادون در جو میباشد.

    کاربردها
    برخی بیمارستانها با انجام عمل پمپاژ گاز رادون از یک منبع رادیومی و ذخیره آن در لولههای بسیار کوچک که سوزن یا دانه نامیده میشود، رادون تولید میکنند که در موارد درمانی کاربرد دارد. رادون به دلیل از بین رفتن سریعش در هوا در مطالعات آب شناسی (هیدرولوژیک) برای مطالعه در خصوص فعل و انفعالات در آبهای زیرزمینی نهرها و رودخانهها استفاده میشود.

    ایزوتوپها
    برای عنصر رادون 20 ایزوتوپ شناخته شده است. پایدارترن ایزوتوپ رادون ، رادون 222 است که محصول فروپاشی (ایزوتوپهای دخترخوانده) رادیوم 226 میباشد که با نیم عمر 3.823 روز ، ذرات الفا رادیو اکتیو از خود ساطع میکند. رادیوم 220 حاصل تجزیه Thorium است که تورون نامیده میشود. که نیمه عمر آن 55.6 ثانیه میباشد و اشعه آلفا از خود ساطع میکند. رادون 219 از Actinium گرفته شده و آکتینون نامیده میشود که ساطع کننده اشعه آلفا بوده و نیمه عمرش 3.96 ثانیه است.

    هشدارها
    رادون یک گاز سرطانزاست. رادون یک ماده رادیو اکتیو است و همیشه باید با احتیاط کامل با آن کار کرد. از آنجا که این عنصر ذرات آلفا از خود ساطع میکند، استنشاق آن بسیار خطرناک است. همچنین محصولات تجزیهای آن یک غبار تشکیل میدهد که بهراحتی وارد جریان هوا شده ، برای همیشه در بافتهای ریه میچسبد و در یک قسمت از آن بهسختی متمرکز میشود. محلهایی که در آنها رادیوم ، آکتینیوم و توریوم نگهداری شدهاند، باید بدقت به باد داده شوند تا از انباشتگی آنها جلوگیری شود. انباشتگی رادون در هوا یکی از خطرات جدی در منابع سرب و اورانیوم میباشد. انباشتگی رادون در خانهها نیز باعث بوجود آمدن نگرانیهای زیادی در این رابطه شده است، چرا که بسیاری از سرطانهای ریه بدلیل ارتباط با گاز رادون در هر سال گزارش میشوند.