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
    دوبینیوم
    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.
    نام, علامت اختصاری, شماره Dubnium, Db, 105
    گروه شیمیایی فلز انتقالی
    گروه, تناوب, بلوک 5, 7 , d
    رنگ ناشناخته; احتمالاْسفید نقره ای
    یا خاکستری,

    وزن اتمی [262] amu
    ساختار الکترونی احتمالا Rn]5f14 6d3 7s2]
    -e بازای هر سطح انرژی 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2
    حالت ماده احتمالا یک جامد
     
  2. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    بوهریوم
    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 Bh-261 را با نیمه عمر ms1-2 بدست آورد ( اطلاعات بعدی نیمه عمر ms10 را ارائه میکند. ) این گروه با بمباران بیسموت 204 بوسیله هستههای سنگین کروم 54 موفق به انجام آن شدند.

    در سال 1981 یک گروه آلمانی به رهبری "P. Armbruster" و "G. Mnzenberg" در Gesellschaft fr Schwerionenforschung ( موسسه تحقیقاتی روی یونهای سنگین) در Darmstadt ضمن تایید نتایج کسب شده بوسیله گروه روسی و تولید بوهریوم ، اینبار موفق به تولید بوهریوم بادوام تر Bh-262 شدند. آلمانیها به احترام "نیلز بوهر" فیزیکدان دانمارکی به نام nielsbohrioum را برای این عنصر پیشنهاد دادند. روسها هم این نام را برای عنصر 105 ( dubnium )پیشنهاد دادند.

    مدتها بحث و جدل نامگذاری عناصر از 101 تا 109 وجود داشت، بنابراین IUPAC نام موقتunnilseptium را با نشان Uns برای این عنصر انتخاب کرد. کمیته ای از IUPAC در سال 1994 پیشنهاد نمود تا عنصر 107 بوهریوم نامیده شود. درحالیکه این نام با نام سایر عناصر و اشخاص مورد احترام مطابقت داشت ( تنها نام خانوادگی گرفته شده بود) ، افراد بسیاری به علت احتمال اشتباه آن با بورون با این نام مخالفت کردند، اما به رغم آن در سال 1997 نام بوهریوم برای عنصر 107 بصورت بینالمللی رسمیت یافت.
     
  3. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    کروم
    کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای نشان Cr و عدد اتمی 24 می باشد.
    خصوصیات قابل توجه
    کروم فلزی سخت ، براق وبه رنگ خاکستری فلزی است که به شدت جلا می گیرد، به سختی قابل جوش خوردن است ودر برابر زنگ زدگی و سیاه شدن مقاوم می باشد.
    معمولی ترین حالتهای اکسیداسیون کروم 2+ ،3+ و 6+ است که 3+ پایدارترین آنها وحالتهای 4+ و 5+ نسبتا" کمیاب می باشند. ترکیبات کروم در حالت اکسیداسیون 6، اکسیدکننده هایی قوی هستند.


    کاربردها

    موارد استفاده کروم:

    در متارلوژی برای مقاوم کردن در مقابل پوسیدگی و در براقی نهائی:
    بعنوان یک جزء در آلیاژها ،مثلا"در فولاد ضدزنگ،
    در آب کاری با کروم ،
    در آلومینیوم آنادایز ،
    بعنوان یک کاتالیزور.
    از کرومیت برای ساخت قالبهای پخت آجر استفاده می شود.
    نمکهای کروم باعث سبز شدن رنگ شیشه می شود.
    کروماتها واکسیدها در رنگ مو و رنگهای معمولی بکارمی روند.
    دی کرومات پتاسیم یک معرف؟ شیمیایی است که درتمیز کردن ظروف شیشه ای آزمایشگاهی و بعنوان یک عامل تیترات مورد استفاده قرار می گیرد.این عنصر همچنین بصورت دندانه( مثلا ،عامل ثابت نگه دارنده ) در رنگرزی بکار می رود.
    دی اکسید کروم(CrO2) در تولید نوارهای مغناطیسی مصرف می شود این نوارها نسبت به نوارهای اکسید آهن دارای مقاومت در برابر میدانهای مغناطیسی بیشتری ،بوده لذا موجب کارآئی بهتر می شوند.

    تاریخچــــــــه
    Johann Gottlob Lehmann در سال در سال 1761 در کوههای اورال ماده معدنی نارنجی-قرمز رنگی پیدا کرد که نام آنرا سرب قرمز سیبریایی نهاد.گرچه او به اشتباه آنرا ترکیب سرب با آهن و سلنیم انگاشت ، آن ماده معدنی در حقیقت کرومات سرب بود( PbCrO4)
    Peter Simon Pallas در سال این1770 ماده معدنی سربی قرمز رنگ(سرب قرمز سیبریایی) را در همان مکانی که Lehmann قبلا" دیده بود مشاهده کرد که خصوصیات مفید زیادی داشت از جمله این خصوصیات کاربرد آن بعنوان رنگدانه در تولید رنگ بود که استفاده از این ویژگی به سرعت توسعه یافت.رنگ زرد درخشانی که از کروکوئیت ساخته شد به یک رنگ بسیار رایج تبدیل گشت.
    سال 1797 Nicolas-Louis Vauquelin نمونه هایی از سنگ معدن کروکوئیت را پیدا کرد.او با مخلوط کردن کروکوئیت و اسید هیدرو کلریک موفق به تهیه اکسید کروم( CrO3) گشت.سال 1798 Vauquelin متوجه شد که با حرارت دادن این اکسید در کوره های ذغالی می توان کروم فلزی بدست آورد.او موفق به شناسایی مقدار کمی کروم در سنگهای قیمتی از جمله یاقوت و زمرد شد.
    در طول دهه اول قرن نوزدهم از کروم بیشتر بعنوان سازه ای در رنگها استفاده می شد اما امروزه عمده کاربرد آن (85%) در آلیاژهای فلزی است و مابقی موارد استفاده آن در صنایع شیمیایی ، موادنسوز و صنایع پایه می باشد.


    نقش بیولوژیکی

    کروم سه ظرفیتی فلزی است که مقدار کم آن بسیار ضروری است و برای سوخت و ساز کامل قند در بدن انسان مورد نیاز است. کمبودهای کروم می تواند بر توانایی انسولین در ثابت نگه داشتن میزان قند خون تاثیر بگذارد. برخلاف سایر فلزاتی که مقدار کم آنها ضروری است برای کروم عملکرد بیولوژیکی درمتالوپروتئین دیده نشده است. بنابراین پروسه عملی کروم مورد نیاز در رژیم غذایی تشریح نشده .


    پیدایـــــــــــش

    کروم به شکل سنگ معدن کرومیت ( H2CrO4 ) استخراج می شود.این عنصررابصورت تجاری با حرارت دادن این سنگ معدن در حضور آلومینیوم یا سلیکون تهیه می کنند.تقریبا" نیمی از سنگ معدن کرومیت جهان در آفریقای جنوبی تولید می شود.البته قزاقستان ، هند و ترکیه نیز از تولید کنندگان عمده آن هستند.مقدار کرومیت اسخراج نشده بسیار زیاد است اما از نظر جغرافیایی در قزاقستان و آفریقای جنوبی متمرکز هستند.درسال 2000تقریبا" 15 میلیون تن سنگ معدن کرومیت قابل فروش تولید شد و تقریبا" به 4 میلیون تن آهن- کروم به ارزش تقریبی 5/2 میلیارد دلار آمریکا تبدیل شد.
    اگرچه وجود کروم خالص بسیار نادر است ، مقادیری کروم خالص کشف شده است. معدن Udachnaya در روسیه نمونه هایی از کروم خالص تولید می کند. این معدن یک استوانه کیمبرلیت غنی از الماس است ،وهم کروم عنصری وهم الماس تولید می کند.


    ترکیبات

    دی کرومات پتاسیم عامل اکسید کننده بسیار قوی است و این ترکیب برای تمیز کردن ظروف آزمایشگاهی ، ارجح تر از سایر ترکیبات آلی است.اکسید کرومیک همان اکسید کروم سبز است (Cr2O3)که در نقاشی لعابی و رنگ کردن شیشه مورد استفاده قرار می گیرد.زردینه کروم رنگدانه زرد درخشانی است ( PbCrO4) که مورد استفاده نقاشان قرار می گیرد.
    اسید کرومیک دارای ساختار فرضی H2CrO4 است. نه اسید کرومیک و نه اسید دی کرومیک در طبیعت یافت نمی شوند اما آنیونهای آنها در ترکُبات متنوعی یافت می شود.تری اکسید کروم CrO3 ،-اسید بدون آب اسید کرومیک - بصورت تجاری ،بعنوان اسید کرومیک بفروش می رسد.


    ایزوتوپها

    کروم بطور طبیعی متشکل از 3 ایزوتوپ پایدار Cr-53 ,Cr-54 ,Cr-52 است که فراوان ترین آنها Cr-52 ( با فراوانی طبیعی 789/83%) می باشد.19 رادیو ایزوتوپ که پایدار ترین آنها Cr-50 با نیمه عمر( بیش از) 1.8E17سال وCr-51 با نیمه عمر7025/27 روزمی باشد Tبرای این عنصر شناخته شده است. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو آن از نیمه عمری کمتراز 24 ساعت برخوردارند که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از 1 دقیقه است.این عنصر همچنین دارای 2 حالت برانگیخته می باشد.
    کروم 53 محصول فروپاشی پرتوزاد Mn-53 است.محتویات ایزوتوپی کروم معمولا" با محتویات ایزوتوپی منگنز ترکیب می شود و در زمین شناسی ایزوتوپی کاربرد دارد.نسبتهای ایزوتوپ Mn-Cr شواهدی را که از Al-26 وPd-107 درباره تاریخ ابتدایی بدست آمده تقویت می کند. اختلاف در نسبتهای Cr-53/Cr-52 و Mn-Cr در چندین شهاب سنگ بیانگر یک نسبت Mn-53/Mn-55 است که نشان می دهد رده بندی ایزوتوپ Mn-Cr باید از فروپاشی ثابت Mn-53 در پیکره سیاره های مجزاناشی شده باشد. بنابراین Cr-53 دلایلی بیشتر را درباره فرآیندهای نوکلئوسنتزی بلافاصله قبل ازیکپارچگی منظومه شمسی در اختیار می گذارد.

    ایزوتوپهای کروم از نظر وزن اتمی ، در بازه 43amu ( کروم 43) تا 67amu( کروم 67) قرار دارند. حالت فروپاشی اتمی بلافاصله قبل از فراوان ترین ایزوتوپ پایدار( کروم 52) ، جذب الکترون است و حات بلافاصله بعد از آن بتا می باشد.


    هشدارها

    فلز کروم و ترکیبات کروم (III) معمولا" برای سلامتی خطرناک نیستند اما ترکیبات کروم VI در صورت بلع سمی هستند. مقدارتقریبا" نصف قاشق چای خوری ترکیبات کروم سمی )VI( کشنده بوده و سرطانزا بودن مقادیر غیر کشنده کروم VI به اثبات رسیده است. بیشتر ترکیبات کروم VI برای چشم ، پوست و بافتهای مخطی مضر می باشد. تماس دائمی با این ترکیبات می تواند موجب آسیبهای دائمی چشم گردد مگر مواردی که درمان کامل صورت پذیرد.


    در سال 1958 سازمان بهداشت جهانی حداکثر میزان مصرف مجاز کروم VI از جنبه سلامتی را 05/0 میلی گرم درهر لیتر آب آشامیدنی پیشنهاد کرد. این پیشنهاد بارها بررسی شد و در این فاصله مقدار اعلام شده تغییر نکرد.
     
  4. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    مولیبدنم
    خصوصیات قابل توجه
    مولیبدنم ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Mo و عدد اتمی 42 قرار دارد. مولیبدنم ، یک فلز واسطه میباشد. خالص این عنصر ، سیمگون و بسیار سخت است و یکی از بالاترین نقطه ذوبها را در بین تمامی عناصر خالص دارا میباشد. مقادیر بسیار کم مولیبدنم برای استحکام بخشیدن به فولاد موثر است. این عنصر در تغذیه گیاهان ، مهم بوده ، درآنزیمهای خاصی مانند اکسیداز زانتین یافت میشود.

    تاریخچـــــــــه
    مولیبدنم ( از واژه یونانی ، molybdos به معنی "سرب مانند" ) بصورت آزاد در طبیعت وجود ندارد و تا اواخر قرن 18 ، ترکیبات آنرا با ترکیبات عناصر دیگر مانند کربن و سرب اشتباه میگرفتند. "Carl Wilhelm Scheele" در سال 1778 اثبات کرد که مولیبدنم با گرافیت و سرب ارتباطی ندارد و توانست اکسید این فلز را از مولیبدنیت جدا کند. در سال 1782، "Hjelm" موفق شد تا با روش کاهش این اکسید از کربن ، عصاره ناخالصی از مولیبدنم را جداسازی کند.

    تا اواخر قرن 19 ، مولیبدنم کاربرد بسیار کمی داشت و در آزمایشگاه باقی ماند. بعد از این تاریخ ، شرکت فرانسوی Schneider and Co ، این فلز را بعنوان یک عامل آلیاژ ساز در پوشش زرهی مورد آزمایش قرار داد و به ویژگیهای مفید آن پی برد.

    پیدایــــــــــش
    اگرچه مولیبدنم در کانیهایی مانند وولفنیت (MoO4Pb) یا پاولیت (MoO4Ca) وجود دارد، منبع تجاری اصلی این فلز مولیبدنیت (MoS) میباشد. مولیبدنم را مستقیما" استخراج میکنند و بعنوان محصول جانبی استخراج مس نیز بازیافت میگردد. مقدار مولیبدنم در سنگهای معدن ، بین 0,01% تا تقریبا" 0,5% است. نزدیک به نیمی از مولیبدنم جهان در ایالات متحده استخراج شده و شرکت Phelps Dodge عرضه کننده اصلی آن است.

    کاربردهـــــــــا
    بیش از دو سوم کل مولیبدنم ، در آلیاژها بکار میرود. استفاده از مولیبدنم در جنگ جهانی اول افزایش یافت. در این دوران ، نیاز به تنگستن موجب گرانی این عنصر شده و فولاد محکم هم گران و کمیاب شده بود. آن زمان از مولیبدنم در آلیاژهای با دوام و فولادهای مقاوم در حرارتهای بالا استفاده میشد. آلیاژهای خاص ، حاوی مولیبدنم مثلHastelloys ، بطور چشمگیری در برابر حرارت و فرسایش ، مقاوم هستند.

    از این عنصر در قسمتهای مختلف هواپیما و موشک و افروزههای لامپ استفاده میشود. در صنعت بنزین بعنوان کاتالیزور کاربرد دارد، بخصوص در کاتالیزورهای جداکننده گوگردهای آلی از محصولات بنزین. Mo-99 در صنعت ایزوتوپ اتمی بکار میرود. طیف رنگدانههای نارنجی مولیبدنم بین قرمز – زرد تا نارنجی- قرمز درخشانی قرار دارد که در پلاستیک ،جوهر ، رنگ و ترکیبات لاستیکی بکار میروند. دیسولفید مولیبدنم ، ماده لیز کننده بسیار خوبی مخصوصا" در دماهای زیاد بهحساب میآید.

    علاوه بر اینها مولیبدنم در بعضی وسایل الکترونیکی مثل پوشش فلزات رسانا در غشای نازک ترانزیستورها مورد استفاده قرار میگیرد.( TFTs)

    نقش بیولوژیکی
    گیاهان به مقادیر کم ، مولیبدنم نیاز داشته ، کمبود این عنصر باعث ضعف خاک میگردد. گیاهان و جانوران ، عموما" دارای مولیبدنم در مقادیر بسیار کم در هر میلیون هستند. مولیبدنم در گیاهان در مسیر تثبیت نیتروژن و کاهش نیترات و در حیوانات در مسیر کاهش پورین و ایجاد اسید اوریک فعالیت دارد. در بعضی حیوانات ، افزودن مقدار کمی مولیبدنم خوراکی موجب افزایش رشد میشود.

    ایزوتوپهـــــــا
    مولیبدنم دارای شش ایزوتوپ پایدار و تقریبا" 24 ایزوتوپ رادیو اکتیو است که اکثرآنها نیمه عمرهای دقیقهای دارند. Mo-99 در ژنراتورهای جذبی که برای صنعت ایزوتوپ اتمی ، Tc-99 تولید میکنند، بکار میرود. بازار محصولات Mo-99 در حدود 100 میلیون دلار آمریکا در سال برآورد میشود.

    هشدارهــــــــا
    گردههای مولیبدنم و ترکیبات آن از جمله تریاکسید مولیبدنم و مولیبدیتهای محلول در آب ، درصورت استنشاق یا بلع ، احتمالا" مسمومیتزایی کمی دارند. بررسیهای آزمایشگاهی نشان داده است که مولیبدنم در مقایسه با بسیاری از فلزات سنگین مسمومیتزایی نسبتا" ضعیفی دارد. چون برای مسمومیت شدید مقدار بسیار زیادی از این عنصر لازم است، احتمال مسمومیت انسانها بعید است.

    در فعالیتهای استخراج و تصفیه این عنصر و نیز صنایع شیمیایی ، امکان مسمومیت با مولیبدنم وجود دارد، ولی تا امروز هیچ موردی مبنی بر آسیب در اثر تماس با این عنصر گزارش نشده است. اگرچه ممکن است ترکیبات مولیبدنم محلول در آب تاحدی سمی باشند، ترکیبات نامحلول آن از قبیل دیسولفید مولیبدنم غیر سمی بهحساب میآیند. با اینهمه ، زنجیره حوادث زیست محیطی میتواند منجر به پیامدهای جدی سلامتی مربوط به مولیبدنم شود.

    سال 1996 در سوئد ازدیاد باران اسیدی در نزدیکی Uppsala موجب کاهش غذای طبیعی گوزنها در مناطق روستایی اطراف این ناحیه شد. در نتیجه گوزنها وارد مزارع جوئی شدند که کشاورزان برای جبران تاثیرات باران اسیدی خاک آنها را با آهک پوشانده بودند. آهک باعث تغییر در سطح کادمیم و سایر فلزات کم و ضروری موجود در خاک شده ، در نتیجه موجب جذب مقادیر زیاد مولیبدنم توسط دانههای جو میشود. خوردن این نوع جو توسط صدها گوزن ، در نسبت مولیبدنم به مس موجود در کبد آنها اختلال ایجاد کرد که پیامد آن لاغری ، تغییر رنگ مو ، زخم معده ، اسهال ، نابینایی ،پوکی استخوان و سرانجام ضایعات قلبی بود.

    قانون OSHA ، حداکثر مواجهه با این فلز را برای روزی 8 ساعت و هفته ای 40 ساعت ،15 میلی گرم در هر متر مکعب تعیین نموده است. NIOSH حد تماس با مولیبدنم را 5000 میلی گرم در هر متر مکعب پیشنهاد کرده است.
     
  5. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    تنگستن
    تنگستن ( نام سابق آن wolfram ) ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان W و عدد اتمی 74 میباشد. تنگستن که عنصری است بسیار سخت و سنگین ، جزو فلزات انتقالی و به رنگ خاکستری مایل به آبی تا سفید در سنگهای معدنی بسیاری از جمله ولف رامیت و شیلیت یافت شده و از نظر خصوصیات فیزیکی نیرومند خود قابل توجه است. از نوع خالص آن بیشتر در مصارف الکتریکی استفاده میشود، اما ترکیبات و آلیاژهای فراوان آن کاربردهای بسیار زیادی دارد؛ ( بارزترین آنها افروزه های لامپ و آلیاژهای دیرگداز عصر فضا است).

    تاریخچـــــه
    فرضیه وجود تنگستن ( واژه سوئدی tung sten به معنی سنگ سنگین ) برای اولین بار در سال 1779 توسط "Peter Woulfe" مطرح شد. او ولف رامیت را مورد بررسی قرار داد ( که بعدها نام آن از نام Woulfe گرفته شد ) و نتیجه گرفت که آن باید حاوی ماده جدیدی باشد. سال1781 "Carl Wilhelm Scheele" اثبات نمود که میتوان از تنگستنیت یک اسید جدید را تولید کرد. Scheele و Berman پیشنهاد کردند که احتمال تهیه یک فلز جدید بوسیله کاهش اسید تنگستنی وجـــــــود دارد.

    "Fausto Elhuyar" برادرش وجود اسیدی را در ولف رانیت کشف کردند که مشابه اسید تنگستنی بود. بعدها در همان سال این دو برادر از طریق کاهش این اسید با ذغال چوب موفق به جداسازی تنگستن شدند. آنها با کشف این عنصر مورد قدردانی قرار گرفتند.

    پیدایــــــش
    تنگستن در سنگ معدن ولف رامیت ( تنگستن آهن – منگنز FeWO4/MnWO4 ) شیلیت (کلسیم تنگستن CaWO4) فربریت و huebnerite یافت میشود. ذخایر مهم این مواد در بولیوی ، کالیفرنیا ، چین ، کلرادو ، پرتقال ، روسیه و کره جنوبی واقع است ( تقریبا" 75% تنگستن مورد نیاز جهان را چین تولید میکند ). این فلز با روش کاهش اکسید تنگستن بوسیله هیدروژن یا کربن بصورت تجاری تولید میشود.

    خصوصیات قابل توجه
    تنگستن خالص به رنگ خاکستری مایل به آبی تا فلز سخت سفید رنگ است. اگر خلوص آن زیاد باشد، میتوان آنرا با اره آهن برید ( اگر ناخالص باشد، شکننده و کار با آن دشوار است ). در غیر این صورت باید با آختن ، ورزیدن یا روزن رانی با آن کار کرد. این فلز در دمای بالای 1650 درجه سانتیگراد بالاترین نقطه ذوب ( 3422 درجه سانتیگراد ) پایینترین فشار بخار و بیشترین مقاوت کششی را در بین تمامی فلزات دارا میباشد. مقاومت آن در برابر فرسایش هم بسیار خوب است و فقط اسیدهای معدنی تاحدی آنرا تحت تاثیرقرار میدهند. فلز تنگستن اگر در معرض هوا قرار بگیرد، یک اکسید محافظی را تشکیل میدهد. اگر مقدار کمی از آن با فولاد آلیاز شود، استحکام آن را تا حد زیادی افزایش میدهد.

    کاربردهـــــا
    تنگستن ، فلزی است که دامنه کاربردهای آن بسیار وسیع است؛ عمدهترین آنها کاربید تنگستن ( W2C , WC) در کاربیدهای سیمانی شده میباشد. کاربیدهای سیمانی شده ( نام دیگر آنها فلزات سخت است ) مواد پوششی مقاومی هستند که مورد استفاده صنایع فلزکاری ، استخراج معدن ، نفت و ساختمانی میباشند. چون تنگستن را میتوان بصورت رشته سیمهای بسیار باریک با نقطه ذوب زیاد در آورد، در افروزههای موجود در لامپ ، لامپ خلاء و الکترودها کاربرد زیادی دارد.

    سایر کاربردها
    نقطه ذوب زیاد تنگستن موجب شده در کاربردهای فضایی و مواردی مانند جوشکاری ، تفتیدن و کاربردهای الکتریکی که دما زیاد است، مورد استفاده قرار گیرد.
    استحکام و خصوصیات چگالی تنگستن آنرا برای ساخت آلیاژهای فلزسنگین که در تسلیحات ، گرماگیرها (heat sinks) و مصارف چگالی زیاد از قبیل وزنه و پارسنگها مناسب کرده است.
    فولاد بکار رفته در وسایل پر سرعت (Hastelloy , Stellite) اغلب با تنگستن آلیاژ شدهاند که این نوع فولاد حاوی 18% تنگستن میباشند.
    آلیاژهای دیرگداز که دارای این فلز هستند، در پوشش و قسمتهای تیغه توربین ، ابزار فولادی و آلیاژ پوششی مقاوم بکار میروند.
    آلیاژها بعنوان جایگزین سرب در گلوله مورد استفاده قرار میگیرند.
    ترکیبات شیمیایی تنگستن در کاتالیزورها ، رنگدانههای غیرآلی و روان کنندههای پر حرارت دیسولفید تنگستن که تا 500 درجه سانتیگراد مقاوم هستند، کاربرد دارند.
    چون انبساط حرارتی این عنصر شبیه شیشه بوروسیلیکات است، از آن در ساخت glass-to-metal seals بهره میبرند.
    اکسیدهای آن درلعاب کاری سرامیک کاربرد دارد.
    اسید تنگستیت منیزیم / کلسیم در لامپهای فلورسنت کاربرد زیادی دارند.
    از این فلز همچنین در اهداف اشعه X ، عناصر گدازنده برای کوره های الکتریکی استفاده میشود.
    نمکهای حاوی تنگستن در صنایع شیمیایی و دباغی بکار میروند.
    برنزهای تنگستن ( علت نام آنها رنگ اکسید تنگستن می باشد ) به همراه ترکیبات دیگر در رنگها کاربرد دارند.
    نقش بیولوژیکی
    آنزیمهایی که oxidoreductases نامیده میشوند، تنگستن را با همان روش بکارمیبرند که مولیبدنم در یک ترکیب تنگستن – پترین آنرا بکار میبرد.

    در 20 آگوست 2002 ، نمایندگان مراکز کنترل و جلوگیری از بیماریها وابسته به آمریکا اعلام کرد که آزمایشات ادرار روی خانواده های بیماران مبتلا به سرطان خون و خانوادههای گروه کنترل در منطقه Fallon , Nevada ، افزایش میزان تنگستن در بدن هردو گروه را نشان داده است. در منطقه Fallon 16 مورد آخر سرطان که در بچهها کشف شد، امروزه بعنوان زنجیره سرطان شناسایی شده است. "دکتر Carol H. Rubin" رئیس یکی از رشتههای پزشکی در CDC معتقد است در حال حاضر اطلاعات موجود ، ارتباط بین تنگستن و سرطان خون را تایید نمیکند.




    ترکیبات
    رایجترین حالت اکسیداسیون تنگستن 6+ است. سایر حالات اکسیداسیون این عنصر عبارتند از 5+ ، 4+ ، 3+ ، 2+. اما تنگستن کلیه حالات اکسیداسیون از 2- تا 6 را بروز میدهد. تنگستن معمولا" با اکسیژن ترکیب شده و اکسید تنگستن زرد رنگی را بوجود میآورد ( WO3 ) که جهت تشکیل یونهای تنگستن در محلولهای قلیایی آبی حل میشود ( 2-WO4 ).

    محلولهای تنگستن دار آبی در شرایط خنثی و اسیدی ، برای تشکیل polyoxoanion مورد توجه هستند.

    ایزوتوپهــــــــا
    تنگستن بطور طبیعی از 5 رادیوایزوتوپ ساخته شده است که دارای چنان نیم عمرهای طولانی هستند که برای بیشتر اهداف پایدار به حساب میآیند. 27 رادیوایزوتوپ دیگر هم برای آن شناسایی شده است که پایدارترین آنها تنگستن 181 با نیمه عمر 2/121 روز ، تنگستن 185 با نیمه عمر 1/75 روز ، تنگستن 188 با نیمه عمر 69,4 روز و تنگستن 178 با نیمه عمر 21,6 روز میباشند. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو ، دارای نیمه عمرهایی کمتر از 24 ساعت هستند که اکثر آنها نیز نیمه عمری کمتر از 8 دقیقه دارند. بعلاوه این عنصر از 4 حالت متا برخوردار است.

    ایزوتوپهای تنگستن از نظر وزن اتمی بین amu 157,974 (تنگستن 158) و amu 963,189 (تنگستن 190) ردیف شدهاند. حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوانترین ایزوتوپ (تنگستن 184) جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن فروپاشی بتا است. محصول فروپاشی اولیه قبل از تنگستن 184 ایزوتوپهای عنصر 73 ( تانتالم ) است و محصولات اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر 75 ( رنیم ) میباشد.
     
  6. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    سیبورگیم

    سیبورگیم یکی عنصرشیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Sg و عدد اتمی آن 106 میباشد. این عنصر که با نام Unnilhexium (Unh) نیز شناخته شده میباشد یک عنصر مصنوعی بوده که ایزوتوپ پایدار آن Sg266 با نیمه عمر 30 ثانیه میباشد.

    تاریخچه
    عنصر 106 همزمان با در دو آزمایشگاه کشف شد. در ژوئن 1974 یک گروه روسی به رهبری G.N Flrerov در موسسه تحقیقات هسته ای Dunba اعلام کردند که ایزوتوپی را تولید کرده اند که عدد جرمی آن 259 بوده و نیمه عمرش 7 میلی ثانیه میباشد. در سپتامبر 1974 یک تیم تحقیقاتی آمریکایی به سرپرستی Albert Ghiorso در آزمایشگاه Lawrence Radiation در دانشگاه Brekeley کالیفرنیا اعلام کردند که ایزوتوپی را تولید کرده اند که جرم آن 263 و نیمه عمر آن 0.9 ثانیه میباشد.

    از آنجا که کارهای آنها به طور مستقل انجام و تائید شد آمریکایی ها نام سی بورگیم را به افتخار شیمیدان امریکایی Glenn T. Seaborg پیشنهاد دادند. این نام مباحثه و جدل های بسیار زیادی را بر انگیخت چراکه Seaborg هنوز زنده بود. یک کمیته بین المللی در سال 1992 به این نتیجه رسید که آزمایشگاه های Berkeley و Dubna هر دو در اعتبار و نام این کشف سهیم هستند.

    سرانجام IUPAC نام Unnilhexium را به عنوان نام موقت برای این عنصر برگزید. در سال 1994 یک کمیته از IUPAC پیشنهاد داد که عنصر 106 به نام راترفوردیوم نامیده شود و قانونی اتخاذ کر د که بر طبق آن نمیتوان به هیچ عنصری نام یک انسان زنده را داد. این قانون به شدت مورد مخالفت American Chemical Society قرار گرفت. سر انجام پس از رائ زنی ها و مصالحه هایی که در نامگذاری عناصر 104 تا 108 وجود داشت نام Seaborgium برای این عنصر برگزیده شد.
     
  7. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    منگنز

    منگنز ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی ، دارای نشان Mn و عدد اتمی 25 میباشد.

    تاریخچـــــــــــه
    منگنز از ماقبل تاریخ مورد استفاده بوده است. رنگهایی که از رنگدانههای دیاکسید منگنز ساخته شدهاند، به 17000 سال پیش برمیگردند. مصریان و رومیان ، ازترکیبات این عنصر در شیشهسازی ، چه برای رنگآمیزی آن و چه برای از بین بردن رنگ آن استفاده میکردند. منگنز که میتوان آنرا در کانیهای آهن یافت، توسط اسپارتها بکار میرفت. بعضی افراد بر این باورند که سختی استثنائی فولاد اسپارتان ، ناشی از تولید ناخواسته یک آلیاژ آهن – منگنز میباشد.

    در قرن 17، ابتدا "Glauber" شیمیدان آلمانی ، یک معرف آزمایشگاهی سودمند به نام پرمنگنات را تولید نمود. تا اواسط قرن 18، از اکسید منگنز برای تولید کلر استفاده میشد. برای اولین بار" Scheele" شیمیدان سوئدی متوجه شد که منگنز یک عنصر است و همکارش "J. G. Gah" در سال 1774 با کاهش دیاکسید منگنز بوسیله کربن ، موفق به تهیه نوع خالص این عنصر گشت.

    تقریبا" در آغاز قرن 19، دانشمندان استفاده از منگنز را در فولادسازی مورد بررسی قرار دادند که آن زمان ، حقوق انحصاری برای کاربردهای آن واگذار شد. در سال 1816 متوجه شدند، افزودن منگنز به آهن بدون تغییر درمیزان شکنندگی آن ، باعث استحکام بیشتر آهن میشود.

    پیدایـــــــش
    منابع زمینی منگنز ، بسیار زیاد اما بطور نامنظمی پراکنده شدهاند؛ منابعی که در آریکا واقع شدهاند، نامرغوب بوده و تهیه آن گران است. آفریقای جنوبی و اوکراین بیش از 80% منابع شناخته شده جهان را دارا هستند؛ آفریقای جنوبی بدون در نظر گرفتن چین و اوکراین بیش از 80% کل آنرا تولید میکند. منابع واردات آمریکا ( 2001- 1998) : سنگ معدن منگنز : گابن 70% ، آفریقای جنوبی 10% ، استرالـیا 9%، مکزیک 5% و سایر کشورها 6%. فرومنگنز : آفریقای جنوبی 47% ، فرانسه 22%، مکزیک 8%، استرالیا 8% و سایر کشورها 15%. منگنز موجود در کل واردات منگنز: آفریقای جنوبی 31% ، گابن 21%، استرالیا 13% ، مکزیک 8% و سایر کشورها 27%.

    منگنز در بورکینوفاسو استخراج میشود. مقادیر بسیار زیادی منگنز در سختگاههای منگنز واقع در کف اقیانوسها وجود دارد. در سال 1970، تلاشهایی که برای یافتن روشهای عملی و اقتصادی بهرهبرداری از سختگاههای منگنز انجام میشد، متوقف گشت.

    خصوصیات قابل توجه
    منگنز ، مانند آهن ، فلزی خاکستریرنگ است. فلزی است سخت و بسیار شکننده که بهسختی ذوب اما بهراحتی اکسیده میشود. فلزمنگنز فقط پس از پردازش خاصی فرومغناطیس میگردد. کلیترین حالتهای اکسیداسیون منگنز ، 6+ ، 4+ ، 3+ ،2+ و 7+ است، اگرچه حالتهای اکسیداسیون از 7+ تا 1+ مشاهده میشـود. ترکیبات منگنزی که درآنها منگنز دارای حالت اکسیداسیـــون 7+ میباشند، عاملهای اکسید کنندهای قوی هستند.

    کاربردهــــــــــــا
    منگنز به خاطر خصوصیات ثابت کنندگی گوگرد ، اکسیژنزدائی و آلیاژ سازی برای تولید آهن و فولاد ضروری است. فولادسازی ، ازجمله بخش تولید آهن آن ، بیشترین مقدار منگنز داخلی را نیاز دارد که اخیرا" بین 90% تا 85% مقدار مورد نیاز است. از بین کاربردهای مختلف دیگر آن ، منگنز بخش اصلی فرمولهای فولادضد زنگ ارزان قیمت و آلیاژهای آلومینیم پرکاربرد را تشکیل میدهد.

    از اکسید منگنز ، در انواع پیلهای خشک جدید استفاده میشود. انتظار میرود ماهیت و سطح کلی کاربرد منگنز در آمریکا در آینده ای نزدیک تقریبا" یکسان باقی بماند. هیچ گونه فنآوری عملی برای جایگزینی مواد دیگر به جای منگنز یا استفاده از مقادیر داخلی و سایر ذخائر جهت خودکفایی آمریکا نسبـت به کانی منگنز سایر کشورها وجود ندارد.

    نقش بیولوژیکی
    منگنز ، ماده غذایی است که وجود آن به مقدار کم برای تمامی گونههای حیات ، ضروری میباشد. ردههای آنزیمهایی که عوامل مشترک منگنز دارند، بسیار گسترده است و مثلا" شامل oxidoreductases transferases ، hydrolases ، lyases ، isomerases ، ligases ، lectins ، integrins میباشند. شاید آرژیناز ، دیسموتاس سوپر اکسید ، حاوی منگنز و سم دیفتری ، معروفترین پلیپپتیدهای منگنز باشند.

    ترکیبات
    پرمنگنات پتاسیم که آنرا بلورهای کاندی هم مینامند، بهعلت خصوصیات اکسیداسیون آن ، یک معرف آزمایشگاهی متداول است و بعنوان یک داروی محلی کاربرد دارد؛ ( مثلا" برای درمان بیماریهای ماهی ). دیاکسید منگنز در پیلهای خشک کاربرد داشته ، نیز میتوان از آن برای کلر زدایی شیشههایی که با مقادیر کمی آهن ، سبز رنگ شدهاند، استفاده نمود. با ترکیبات منگنز ، میتوان شیشهها را ارغوانی کرد و عامل رنگ ارغوانی واقعی میباشد. علاوه بر اینها ، از دیاکسید منگنز برای تولید اکسیژن ، کلر و رنگهای سیاه جامد استفاده میگردد.

    ایزوتوپهـــــــــا
    منگنز بطور طبیعی دارای یک ایزوتوپ پایدار Mn-55 میباشد. 18 ایزوتوپ پرتوزاد هم برای این عنصر شناسایی شده است که پایدارترین آنها منگنز53 با نیمه عمر 7/3 میلیون سال ، منگنز-54 با نیمه عمر 312,3 روز و منگنز-52 با نیمه عمر 5,591 روز هستند. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو از نیمه عمری کمتر از 3 ساعت برخوردار بوده که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از 1 دقیقه است. همچنین این عنصر دارای 3 meta states میباشد.

    منگنز ، جزء عناصر گروه آهنی است که تصور میشود در ستارگان بزرگ ، اندکی قبل از انفجار ابراختر سنتز شدهاند. منگنز-53 به شکل Cr-53 با نیمه عمر 3,7 میلیون سال فرسایش مییابد. منگنز-53 بهعلت نیمه عمر نسبتا" کوتاهش یک رادیونوکلید غیر فعال است. محتویات ایزوتوپی منگنز ، معمولا" با محتویات ایزوتوپی کروم ترکیب میشـــــــود که در isotope geology بکار میرود. نسبتهای ایزوتوپی منگنز – کروم شواهدی را که از آلومینیم 26 و پالادیم 107 برای تاریخ آغازین منظومه شمسی وجود دارد، تقویت میکند.

    ایزوتوپهای منگنز از نظر وزن اتمی بین amu 46 تا amu 65 قرار دارند. حالت فروپاشی اولیه ، قبل از فراوانترین ایزوتوپ پایدار ( Mn-55 ) جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن بتا میباشد.

    هشدارهــــــــــا
    مقدار بیش از حد منگنز ، سمی است و بهعلت میزان مسمومیتزایی این عنصر تماس با گرده ، بخار و ترکیبات منگنز حتی برای زمانهای کوتاه نباید از حداکثـــر mg/m 35 فراتر رود.
    محلولهای پرمنگنات اسیدی کلیه مواد معدنی را که با آنها در تماس هستند، ازبین خواهند برد و قادر به سوزاندن آنها میباشند.

    شناخت محیط رشد ، منگنز
    منگنز بهمیزان بسیار کمی مورد نیاز گیاه است و در صورت زیاد شدن میزان آن در خاک ، بر روی گیاه اثر مسموم کننده خواهد داشت. وجود منگنز برای بسیاری از اعمال گیاهی مانند فتوسنتز ، تنفس و تهیه کلروفیل ضروریست. علایم کمبود آن در گیاهان مختلف متفاوت میباشد. سوختگی کنار برگها و یا لکههای سوختگی میانه برگها ، همچنین کاهش رشد و گلدهی گیاه از نشانههای کمبود منگنز است و چون مانند آهن ، درون گیاه غیر قابل انتقال است، ابتدا برگهای جوان علایم کمبود را نشان میدهند، در واکنشهای قلیایی در خاک تثبیت شده و با پایین آوردن واکنش خاک ، بیشتر قابل استفاده میگردد. در خاکهای خیلی اسیدی ممکن است بهعلت افزایش بیش از حد جذب آن در گیاه مسمومیت ایجاد شود. برای رفع کمبود منگنز از سولفات منگنز استفاده میشود که در خاکهای ایران بازده آن بسیار ناچیز است.
     
  8. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    تکنتیوم

    تکنتیوم ، یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که عدد اتمی آن ، 43 و نمادش Tc میباشد. یک فلز انتقالی خاکستری مایل به نقرهای رادیواکتیو و بلورین میباشد که در طبیعت یافت نمیشود. تکنتیوم یکی از محصولات ایجاد شده توسط شکاف هستهای اورانیوم است و در مجسمه سازی کاربرد داشته و برای جلوگیری از خوردگی و فساد از آن استفاده میشود. خصوصیات شیمیایی این عنصر چیزی مابین رنیوم و منگنز میباشد.

    تاریخچه
    تکنتیوم ( که از واژه یونانی تکنتوس به معنی مصنوعی گرفته شده است ) در سال 1937 توسط "کارلو پرییر" کشف شد. محققان آن را در نمونه مولیبدن که "ارنست لارنس" برای آنها فرستاده بود، یافتند. این نمونه توسط هسته دوتریوم در دانشگاه برکلی کالیفرنیا بمباران شد که ایزوتوپ Tc-97 را در برداشت. تکنتیوم اولین عنصری بود که بهصورت مصنوعی ساخته شد.

    سالیان سال یک جای خالی در جدول تناوبی برای عنصر 43 وجود داشت. "دیمیتری مندلیف" پیشبینی کرد که این عنصر کشف نشده شبیه به منگنز میباشد و نام Ekamanganese را به آن داد. در سال 1925 بهاشتباه گزارش داده شد که عنصر 43 کشف شده است. برای این عنصر نام masurium برگزیده شد. توسعه انرژی هستهای در اواسط قرن بیستم اولین نمونه شناخته شده عنصر 43 را توسط واکنشهای هستهای تولید کرد.

    پیدایش
    خصوصیات شیمیایی و فیزیکی این عنصر به محض اینکه در مقادیر میکروسکپی بدست آمد، بررسی شد و نتیجهگیری شد که این عنصر بهصورت طبیعی در نقاط دیگر جهان نیز وجود دارد. برخی از ستارههای غول پیکر قرمز (از نوع S,M,N) نوعی خط انتشاری در طیف خود دارند که حاکی از وجود تکنتیوم میباشد. وجود این عنصر در این ستارههای قرمز ، فرضیه بوجود آمدن عناصر سنگین در ستارگان را بوجود آورد.

    بعد از کشف این عنصر کاوشهایی در زمین برای یافتن این عنصر در منابع طبیعی صورت گرفت. در سال 1962 تکتنیوم 99 در مقادیر بسیار کم بهعنوان محصول فوری شکاف هسته اورانیوم 238 در Pitchblende آفریقا شناسایی و تجزیه شد. این کشف توسط "B.T Kenna " و "P.K. Kuroda" صورت گرفت.

    Tc-99 بهصورت محصول جانبی از شکاف هستهای اورانیوم در راکتورهای هستهای تولید شده و با تجزیه شیمیایی از ضایعات راکتور بدست میآید.

    خصوصیات قابل توجه
    تکتینیوم ، یک فلز خاکستری مایل به نقرهای است که در هوای مرطوب بهآرامی تیره میشود. در شرایط اکسیده شدن ، تکنتیوم به صورت یک یون Pertechnetate Tc-4 آزاد میشود. خواص شیمیایی این عنصر همانند رنیوم و منگنز میباشد. این عنصر در محلول Aqua Regia و اسید نیتریک و اسید سولفوریک غلیظ شده و حل میشود، ولی در اسید هیدروکلریک قابل حل شدن نیست. این عنصر بهخوبی از خوردگی و زنگ زدن فلزات جلوگیری میکند و در دمای زیر 11K یک ابر رسانا میباشد.

    از آنجا که این عنصر هیچگونه ایزوتوپ پایداری ندارد، بسیار غیر طبیعی بوده و در زمین کمیاب است. حالتهای اکسیداسیون طبیعی برای این عنصر +2 ، +4 ، +5 ، +6 و +7 میباشد.

    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.
    ایزوتوپها
    تکتنیوم یکی از دو عنصری میباشد که هیچگونه ایزوتوپ پایدار ندارد. عنصر دیگر Promethium میباشد. پایدارترین ایزوتوپهای رادیواکتیو آن ، Tc-97 با نیمه عمر 2.6 میلیون سال و Tc-99 با نیمه عمر 211100 سال میباشند. بیست و دو ایزوتوپ رادیواکتیو دیگر با وزن اتمی) از 87.933amu تا 112.931amu وجود دارد. بیشتر این ایزوتوپها بجز Tc-93 که نیمه عمرش 2.75 ساعت و Tc-95 که نیمه عمرش 20 ساعت و Tc-96 که نیمه عمرش 4.6 روز است، بقیه نمیه عمری کمتر از یک ساعت دارند.

    تعداد بیشماری حالت متا نیز برای این عنصر وجود دارد که Tcm-97 از با نمیه عمر 90.1 روز از همه آنها پایدارتر میباشند و بعد از آن Tcm-95 با نیمه عمر 61 روز و Tcm-99 با نیمه عمر 6.01 ساعت در مرتبه بعدی قرار میگیرند. حالت Decay اولیه بعد از ایزوتوپ پایدار Tc-98 ، الکترون گیری و حالت اولیه بعد از آن تششع بتا و نمونه ای از الکترون گیری در حالت اولیه دو decay از عنصر Tc-100 میباشد. محصول تجزیه اولیه قبل از Tc-98 عنصر مولیبدن و محصول بعد از آن Ruthenium میباشد؛ ( با این وجود ، محصول تجزیه اولیه Tc-100 عنصر Mo میباشد. )

    هشدارها
    ترکیباتی که شامل این عنصر میشوند، بهندرت مورد مواجهه قرار میگیرند و تنها در موارد عملی این اتفاق میافتند. این ترکیبات در طبیعت وجود ندارند. Tc-99 از مواد آلوده کننده میباشد و باید با دستکش با آن کار شود. تمامی ایزوتوپهای تکتنیوم بسیار رادیواکتیو و در نتیجه سمی میباشند. تکتنیوم هیچ نقش بیولوژیکی ندارد.
     
  9. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    رنیوم

    رنیوم ، یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن ، Re و عدد اتمی آن ، 75 میباشد. Rhenium یک فلز انتقالی و چند ظرفیتی است که رنگ نقرهای مایل به سفید داشته ، از فلزات سنگین و نادر است. این عنصر از نظر شیمیایی همانند منگنز بوده و در برخی آلیاژها بکار برده میشود. Rhenium بهصورت یک محصول جانبی در پالایش مولیبدنوم بدست میآید و آلیاژ Rhenium-Molybdenum یک ابر رسانا میباشد. این عنصر آخرین عنصری است که در طبیعت بوجود میآید.

    تاریخچه
    Rhenium آخرین عنصر طبیعی بود که کشف شد. این عنصر در سال 1925 ، توسط "Wlater Noddack" و "Ida Tacke" و "Otto Berg" در آلمان کشف شد. آنها بیان کردند که توانستهاند عنصری را از پلاتین در معدن Columbite جدا کنند. آنها این عنصر را در Gadolinite و Molybdenite نیز یافتند. در سال 1928 آنها توانستند که یک گرم از این عنصر را از 660 کیلوگرم Molybdenite استخراج کنند.

    فرایند استخراج این عنصر بسیار پیچیده و پر هزینه بود و به همین دلیل تولید آن تا اوایل سال 1950 که آلیاژهای Tungsten-Rhenium و Molybdenum-Rhenium آماده شد، به تعویق افتاد. از آنجا که این آلیاژها کاربردهای زیادی در صنعت داشتند، تقاضا برای تولید Rhenium را از معادن سنگ Porphyry و مس در Molybdenite افزایش داد.

    پیدایش
    Rhenium بهصورت طبیعی و آزاد و یا حتی بهصورت ترکیبی با گونههای طبیعی در طبیعت یافت نمیشود. این عنصر به مقدار 0.001 ppm در پوسته کره زمین وجود دارد. این عنصر بهصورت تجاری از Molybdenum که در معادن سولفید مس وجود دارد، استخراج میشود. برخی معادن Molybdenum حدوداً %0.002 تا 02% Rhenium دارند. فلز این عنصر با کم کردن Ammonium perrhentate با هیدروژن در دمای بالا بدست میآید.

    خصوصیات قابل توجه
    Rhenium ، یک فلز درخشان و سفید مایل به نقرهای است که بالاترین نقطه ذوب را در میان همه عناصر به جز تنگستن و کربن دارد. این عنصر همچنین بعد از عناصر پلاتین ، ایریدیوم و اوسمیوم بالاترین چگالی را داراست. حالتهای اکسیداسیون آن ، عبارتند از: -1،+1،+2،+3،+4،+5،+6،+7 که حالتهای +7،+6،+4،+2 و -1 از بقیه بیشتر است.

    حالت تجاری این عنصر بهصورت پودر است. این عنصر با انجام عمل فشار در خلاء یا هوای هیدروژنی محکم میشود. این فرایند ، شکل فشرده ای از این عنصر بوجود میآورد که 90% چگالی فلز را داراست. این فلز هنگام حرارت دادن بسیار رسانا شده ، بهراحتی خم شده ، به شکل مارپیچ و یا رول در میآید. آلیاژ Rhenium-Molybdenum بسیار رسانا (ابر رسانا) میباشند.

    کاربردها
    این عنصر ، در ساخت کاتالیزور Platinum-Rhenium که در ساخت بنزین سوپر و بدون سرب کاربرد دارد ، بکار میرود.
    بهصورت آلیاژ سنگین که قطعات مختلف موتور هواپیما کاربرد دارد.
    بهصورت Filament در طیف سنج جرمی و اندازه گیرهای یونی استفاده می شود.
    بهعنوان ماده اضافه شونده به تنگستن و آلیاژهای مولیبدنی برای دادن خواص مفید به آنها استفاده میشود.
    کاتالیزورهای Rhenium در مقابل واکنشهای شیمیایی بسیار مقاوم بوده ، در واکنشهای هیدروژنی استفاده میشوند.
    با توجه به خاصیت پایداری و خورده نشدنی ، بهعنوان ماده مخصوص برای اتصالات الکترونیکی استفاده میشود.
    از ترموکوپلهایی که آلیاژ Rhenium و Tungsten دارند برای اندازه گیری دماهای بالا تا 2200 درجه سانتیگراد استفاده میشود.
    از سیم Rhenium در ساخت لامپهای فلاش دوربینهای عکاسی استفاده میشود.
    ایزوتوپها
    Rhenmium که بهصورت طبیعی بوجود می آید یک ایزوتوپ پایدار و یک ایزوتوپ رادیواکتیوی دارد که از نیم عمر بالایی برخوردار است. برای این عنصر 26 ایزوتوپ ناپایدار دیگر شناخته شده است.

    هشدارها
    در خصوص سمی بودن Rhenium اطلاعات کمی وجود دارد. از این رو بهتر است که با این عنصر با احتیاط کار شود.
     
  10. H@M!N

    H@M!N

    577
    915
    244
    آهن

    آهن ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Fe و عدد اتمی 26 وجود دارد. آهن فلزی است که در گروه 8 و دوره 4 جدول تناوبی قرار دارد.

    تاریخچـــــه
    اولین نشانههای استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان بر میگردد که تقریبا" 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه و زیور آلات میساختند. از 2000 تا 3000 سال قبل از میلاد ، تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب ( فقدان نیکل ، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز میکند ) در بینالنهرین ، آسیای صغیر و مصر به چشم میخورد؛ اما ظاهرا" تنها در تشریفات از آهن استفاده میشد و آهن فلزی گرانبها حتی باارزشتر از طلا بهحساب میآمد.

    بر اساس تعدادی از منابع آهن ، بعنوان یک محصول جانبی از تصفیه مس تولید میشد - مثل آهن اسفنجی – و بوسیله متالوژی آن زمان قابل تولید مجدد نبوده است. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد در خاورمیانه بطور روز افزون از آین فلز استفاده میشد، اما جایگزین کابرد برنز در آن زمان نشد.


    تبر آهنی متعلق به عصر آهن سوئد در گاتلند سوئد یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابجایی سریع در تبدیل ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم در این جابجائی ، آغاز ناگهانی تکنولوژیهای پیشرفته کار با آهن نبود، بلکه عامل اصلی ، مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و در نقاط مختلفی از جهان رخ داد، دوره ای از تمدن به نام عصر آهن را بوجود آورد.

    همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز ، فرآیند کربوریزاسیون کشف شد که بوسیله آن به آهن موجود در آن زمان ، کربن اضافه میکردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقداری کربن یا کاربید است، بازیافت کردند. سپس سرباره آنرا با چکشکاری جدا نموده وم حتوی کربن را اکسیده میکردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.

    مردم خاور میانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم در لایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن میتوان محصولی بسیار محکمتر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است، از برنزی که قبلا" کاربرد داشت محکمتر و مقاومتر بود. در چین نیز اولین بار از آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با آهن نرم در شمال شرقی نزدیک Xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد بدست آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته شده بودند و گمان میرفت که برای مردم غیر چینی هم ارسال میکردند.

    در سالهای آخر پادشاهی سلسله ژو ( حدود 550 قبل از میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره ، قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود آمد. ساخت کورههای بلندی که توانایی حرارتهای بالای k 1300 را داشت، موجب تولید آهن خام یا چدن توسط چینِیها شد. اگر سنگ معدن آهن را با کربن k 1470-1420 حرارت دهیم، مایع مذابی بدست میآید که آلیاژی با 5/96% آهن و 5/53% کربن است. این محصول محکم را میتوان به شکلهای ریز و ظریفی در آورد. اما برای استفاده ، بسیار شکننده میباشند، مگر آنکه بیشتر کربن آنرا از بین ببرند.

    از زمان سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات آهن در چین به شکل چدن است. با این همه آهن بعنوان یک محصول عادی که برای صدها سال مورد استفاده کشاورزان قرار گرفته است، باقی ماند و تا زمان سلسله شین ( حدود 221 قبل از میلاد ) عظمت چین را واقعا" تحت تاثیر قرار نداد.

    توسعه چدن در اروپا عقب افتاد، چون کورههای ذوب در اروپا فقط توانایی k 1000 را داشت. در بخش زیادی از قرون وسطی در اروپای غربی آهن را همچنان با روش تبدیل آهن اسفنجی به آهن نرم بدست میآوردند. تعدادی از قالبگیریهای آهن در اروپا بین سالهای 1150 و 1350 بعد از میلاد در دو منطقه در سوئد به نامهای Lapphyttan و Vinarhyttan انجام شد.

    دانشمندان میپندارند شاید این روش بعد از این دو مکان تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد، اما دلیل محکمی برای اثبات این فرضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم در هر رویدادی یک بازار برای کالاهای چدنی بوجود آمد، مانند درخواست برای گلولههای توپ چدنی.

    در آغاز برای ذوب آهن از زغال چوب هم بعنوان منبع حرارتی و هم عامل کاهنده استفاده میشد. در قرن 18 در انگلستان تامین کنندگان چوب کم شدند و از زغال سنگ که یک سوخت فسیلی است، بعنوان منبع جانشین استفاده شد. این نوآوری بوسیلـــه Abraham Darby انرژی لازم برای انقلاب صنعتی را تامین نمود.

    پیدایـــــــش
    آهن یکی از رایجترین عناصر زمین است که تقریبا" 5% پوسته زمین را تشکیل میدهد.
    آهن از سنگ معدن هماتیت که عمدتا" Fe2O3 میباشد، استخراج میگردد. این فلز را بوسیله روش کاهش با کربن که عنصری واکنشپذیرتر است جدا میکنند. این عمل در کوره بلند در دمای تقریبا" 2000 درجه سانتیگراد انجام میپذیرد.

    در سال 2000 ، تقریبا" 1100 میلیون تن سنگ معدن آهن با رشد ارزش تجاری تقریبا" 25 میلیارد دلار آمریکا استخراج شد. درحالیکه استخراج سنگ معدن آهن در 48 کشور صورت میگیرد، چین ، برزیل ، استرالیا ، روسیه و هند با تولید 70% سنگ آهن جهان پنج کشور بزرگ تولید کنندگان آن بهحساب میآیند. برای تولید تقریبا" 572 میلیون تن آهن خام 1100 میلیون تن سنگ آهن مورد نیاز است.

    خصوصیات قابل توجه
    جرم یک اتم معمولی آهن 56 برابر جرم یک اتم معمولی هیدروژن میباشد. عقیده بر این است که آهن ، دهمین عنصر فراوان در جهان است. Fe مخفف واژه لاتین ferrum برای آهن میباشد. این فلز ، از سنگ معدن آهن استخراج میشود و بهندرت به حالت آزاد (عنصری) یافت میگردد.

    برای تهیه آهن عنصری ، باید ناخالصیهای آن با روش کاهش شیمیایی از بین برود. آهن برای تولید فولاد بکار میرود که عنصر نیست، بلکه یک آلیاژ و مخلوطی است از فلزات متفاوت ( و تعدادی غیر فلز بخصوص کربن ). هسته اتمهای آهن دارای بیشترین نیروی همگیر در هر نوکلئون هستند بنابراین آهن با روش همجوشی ، سنگینترین و با روش شکافت اتمی ، سبکترین عنصری است که بصورت گرمازایی تولید میشود.

    وقتی یک ستاره که دارای جرم کافی میباشد چنین کاری انجام دهد، دیگر قادر به تولید انرژی در هستهاش نبوده و یک ابر اختر پدید میآید. آهن رایجترین فلز در جهان به حساب میآید. الگوهای جهان شناختی با یک جهان باز پیشبینی زمانی را میکند که در نتیجه واکنشهای همجوشی و شکافت هسته ، همه چیز به آهن تبدیل خواهد شد!

    کاربردهــــــــــا
    کاربرد آهن از تمامی فلزات بیشتر است و 95 درصد فلزات تولید شده در سراسر جهان را تشکیل میدهد. قیمت ارزان و مقاومت بالای ترکیب آن استفاده از آنرا بخصوص در اتومبیلها ، بدنه کشتیهای بزرگ و ساختمانها اجتناب ناپذیر میکند. فولاد معروفترین آلیاژ آهن است و تعدادی از گونههای آهن به شرح زیر میباشد:



    آهن خام که دارای 5%-4% کربن و مقادیر متفاوتی ناخالصی از قبیل گوگرد ، سیلیکون و فسفر است و اهمیت آن فقط به این علت است که در مرحله میانی مسیر سنگ آهن تا چدن و فولاد قرار دارد.


    چدن ، شامل 5/3%-2% کربن و مقدار کمی منگنز میباشد. ناخالصیهای موجود در آهن خام مثل گوگرد و فسفر که خصوصیات آنرا تحت تاثیر منفی قرار میدهد، در چدن تا حد قابل قبولی کاهش مییابند. نقطه ذوب چدن بین k 1470-1420 میباشد که از هر دو ترکیب اصلی آن کمتر است و آنرا به اولین محصول ذوب شده پس از گرم شدن همزمان کربن و آهن تبدیل میکند. چدن بسیار محکم ، سخت و شکننده میباشد. چدن مورد استفاده حتی چدن گرمای سفید موجب شکستن اجسام میشود.


    فولاد کربن شامل 5/1% - 5/0% کربن و مقادیر کم منگنز ، گوگرد ، فسفر و سیلیکون است.


    آهن ورزیده ( آهن نرم) دارای کمتر از 5/0% کربن میباشد و محصولی محکم و چکشخوار است، اما به اندازه آهن خام گدازپذیر نیست. حاوی مقادیر بسیار کمی کربن است ( چند دهم درصد). اگر یک لبه آن تیز شود، بهسرعت تیزی خود را از دست میدهد.


    فولادهای آلیاژ حاوی مقادیر متفاوتی کربن بعلاوه فلزات دیگر مانند کروم ، وانادیم ، مولیبدن ، نیکل ، تنگستن و ... میباشد.


    اکسیدهای آهن برای ساخت ذخیره مغناطیسی در کامپیوتر مورد استفاده قرار میگیرند. آنها اغلب با ترکیبات دیگری مخلوط شده و خصوصیات مغناطیسی خود را بصورت محلول هم حفظ میکنند.
    ترکیبات
    معمولترین حالات اکسیداسیون آهن عبارتند از:



    حالت فروس 2+Fe
    حالت فریک 3+Fe
    حالت فریل 4+Fe که با تعدادی آنزیم ( مثلا" پیروکسیدازها ) پایدار شده است.
    آهن ( VI) هم معروف است (اگرچه کمیاب میباشد). درصورتیکه به شکل فرات پتاسیم باشد، ( K2FeO ) یک اکسید کننده انتخابی برای الکلهای نوع اول میباشد. این ماده جامد فقط در شرائط خلاء و ارغوانی تیره پایدار است، هم به صورت محلول سوزآور و هم بصورت یک ماده جامد.
    کاربید آهن Fe3C به نام سمنتیت معروف است.
    بیولـــــــوژی
    آهن ، اتم اصلی مولکول هِم ( بخشی از گلبول قرمز) و بنابراین جزء ضروری تمامی هموپروتئینها محسوب میشود. به همین علت ، وجود این عنصر در حیوانات حیاتی میباشد. همچنین آهن غیر آلی در زنجیرههای آهن – گوگرد بسیاری از آنزیمها یافت میشود. باکتریها اغلب از آهن استفاده میکنند. وقتی بدن در حال مبارزه با یک عفونت باکتریایی است، برای عدم دستیابی باکتری به آهن ، این عنصر را پنهان میکند.

    ایزوتوپها
    آهن بطور طبیعی دارای چهار ایزوتوپ پایدار Fe-54 , Fe56 , Fe-57 , Fe-58 میباشد. فراوانی نسبی ایزوتوپهای آهن در طبیعت تقریبا" Fe-54 8/5% ، Fe-56 7/91%، Fe-57 2/2% و Fe-58 3/0% است.Fe-60 که نوکلید پرتوزای غیر فعال است، دارای نیمه عمر 5,1 (Myr) میباشد. بیشتر تلاش گذشته برای اندازه گیری ترکیبات ایزوتوپی آهن بهعلت فرآیندهایی که توام با نوکلئوسنتز ( مانند مطالعات شهاب سنگها ) و شکلگیری کانیها هستند، حول محور تعیین انواع مختلف Fe-60 صورت گرفته است.

    در وهلههای مختلف ، شهاب سنگهای Semarkona و Chervony Kut میتوان بین تمرکز Ni-nickel|60 ( محصول اخترچه Fe-60 ) و فراوانی ایزوتوپهای پایدار آهن ارتباطی یافت که دلیلی برای وجود آهن 60 در زمان شکلگیری منظومه شمسی میباشد. احتمالا" انرژی آزاد شده توسط فروپاشی آهن 60 به همراه انرژی رها شده بر اثر فروپاشی نوکلئید پرتوزای Al-26 ، در ذوب مجدد و تفکیک اخترچههای بعد از شکلگیری آنها 4,6 میلیارد سال پیش تاثیر داشته است. فراوانی Ni-60 موجود در مواد فرازمینی نیز ممکن است آگاهی بیشتری در مورد منشاء منظومه شمسی و تاریخ ابتدایی آن ارائه نماید.

    در بین ایزوتوپهای پایدار فقط آهن 57 دارای اسپین اتمی است،(2/1-). به همین خاطر آهن 57 در شیمی و بیوشیمی بعنوان یک ایزوتوپ اسپینی دارای کاربرد است.

    هشدارهـــــــــا
    مصرف بیش از حد آهن خوراکی ایجاد مسمومیت میکند، چون مقدار زیاد آهن فروس با پروکسیدهای بدن واکنش کرده ، تولید بنیانهای آزاد میکند. وقتی مقدار آهن در بدن طبیعی است، مکانیسمهای ضد اکسیداسیون خود بدن قادر به کنترل این فرآیند میباشد. اگر مقدار آهن بیش از نرمال باشد، مقادیر غیرقابل کنترل بنیانهای آزاد بوجود میآید.

    مقدار کشنده آهن برای یک کودک 2 ساله تقریبا" 3 گرم بوده و یک گرم آن مسمومیت جدی در پی خواهد داشت. گزارشهایی مبنی بر مسمومیت کودکان در اثر مصرف 10 تا 50 عدد قرص سولفات آهن در کوتاه مدت وجود دارد.مصرف بیش از حد آهن بر اثر خوردن غیر عمدی داروها عامل جدی مرگ و میر در کودکان است. افزایش غیرقابل کنترل آهن در بدن ، موجب بروز بیماری به نام hemochromatosis میگردد. آهن اضافی در کبد جمع شده ، موجب بیماری آهن زدگی siderosis و آسیبهای عضوی میشود. به همین دلیل افرادیکه کمبود آهن ندارند، نباید مکملهای آهن مصرف کنند.