عنصرهای شیمیایی

رادن

رادون يکي از عناصر شيميايي جدول تناوبي است که نماد آن Rn و عدد اتمي آن ۸۶ ميباشد. اين عنصر از گازهاي بي اثر و راديو اکتيو است که توسط راديم به وجود ميايد. رادون يکي از سنگين ترين گازها بوده و براي سلامتي مضر ميباشد. پايدارترين ايزوتوپ آن Rn222 ميباشد که نيمه عمرش ۳٫۸ روز بوده و در پرتودرماني کاربرد دارد.

خصوصيات قابل توجه

رادون که يک گاز بي اثر است از گازهاي اصيل بوده و يکي از سنگين ترين گازها در دماي اتاق ميباشد. (سنگين ترين گاز tungsten hena fluride WF6 ميباشد.) رادون در دما و فشار استاندارد يک گاز بي رنگ است ولي با سرما دادن به آن تا زير درجه انجماد به رنگ سبز فسفري و درخشاني در ميايد که با پايين آوردن بيشتر دما به رنگ زرد و در نهايت در دماي ذوب به رنگ نارنجي مايل به قرمز تغيير ميابد. برخي از تجربيات نشان ميدهند که فلور ميتواند با رادون واکنش دهد و فلوريد رادون کلاثريت هاي clathrates رادون را گزارش کرده اند .

تمرکز رادون طبيعي درجو بسيار ناچيز بوده و آبهاي طبيعي در تماس با جو همچنان رادون را در عمل تبخير از دست ميدهند. بنابر اين ابهاي زير زميني در مقايسه با آبهاي سطحي تمرکز بيشتري از رادون ۲۲۲ را در خود دارند به علاوه مناطق اشباع شده يک خاک معمولا مقدار بيشتري رادون در برابر مناطق اشباع نشده دارند که اين به دليل کمبود انتشار رادون در جو ميباشد.
کاربردها
برخي بيمارستانها با انجام عمل پمپاژ گاز رادون از يک منبع راديومي و ذخيره آن

در لوله هاي بسيار کوچک که سوزن يا دانه ناميده ميشود رادون توليد ميکنند که در موارد درماني کاربرد دارد.

رادون به دليل از بين رفتن سريعش در هوا در مطالعات آب شناسي «هيدرولوژيک) براي مطالعه در خصوص فعل و انفعالات در آبهاي زيرزميني نهرها و رود خانه ها استفاده ميشود.
تاريخچه
رادون در سال ۱۹۰۰ توسط Friedrich Ernst Dorn که آن را Darium Emanation ناميد کشف شد. در سال ۱۹۰۸ William Ramsay و Robert Whytlaw-Gray که آن را نيتون ناميد) آن را جدا کرده و چگالي آن را تعيين کردند و فهميدند که رادون سنگين ترين گاز شناخته شده در آن زمان ميباشد. اين گاز از سال ۱۹۲۳ رادون ناميده شد.
پيدايش
به طور ميانگين در هر ۱ x 10^21 مولوکول هوا يک مولوکول رادون وجود دارد. و در هر يک مايل مربع از خاک به عمق ۶ اينچ يک گرم راديوم وجود دارد که به رادون تجزيه شده و مقادير بسيار ناچيزي از اين گاز کشنده را در هوا منتشر ميکند. رادون همچنين در برخي از چشمه هاي آب گرم نيز يافت ميشود.

اطلاعات اوليه
کريپتون ، يکي از عناصر شيميايي جدول تناوبي است که داراي نشان Kr و عدد اتمي ۳۶ مي‌باشد. کريپتون که گازي نجيب و بي‌رنگ است، به مقدار بسيار کم در اتمسفر وجود داشته ، بوسيله شکنش هواي مايع جدا مي‌شود. همچنين از کريپتون به همراه ساير گازهاي کمياب در لامپهاي فلورسنت استفاده مي‌شود. اين گاز براي بسياري از اهداف عملي بي‌اثر است، اما ترکيباتي را با فلوئور ساخته است.
تاريخچه
کريپتون را ( از واژه يوناني kryptos به معني پنهان ) ، “Moris Travers” و “by William Ramsay” در سال ۱۸۹۸ در پس‌مانده‌هاي حاصل از تبخير تقريبا” تمامي اجزاء هواي مايع ک

شف کردند. در سال ۱۹۶۰ و با يک توافق بين‌المللي ، متر بر اساس نور خارج شده از يک ايزوتوپ کريپتون تعريف شد. اين توافق ، جايگزين standard meter پاريس شد که يک ميله فلزي ساخته شده از آلياژ ايريديم- پلاتين بود، ( در ابتدا اين ميله يک ده ميليونيم ربع محيط قطبي زمين برآورد مي‌شد). در اکتبر ۱۹۸۳ ، آژانس بين‌المللي اوزان و مقياسات ، جايگزين معيار کريپتون شد. اکنون متر را بعـنوان مسافتي که نور در مـدت ۴۵۸,۱ ، ۷۹۲ ، ۲۹۹ ثانيه در خلاء طي مي‌کند، تعريف مي‌کنند.

 

خصوصيات قابل توجه

کريپتون گازي کم بو ، کم رنگ که تحت تاثير ولتاژ بالا ، رنگ سبز روشن دارد . اين عنصر توسط دانشمند اسکاتلندي William Ramsay کشف گرديد . گازي با قيمت مناسب است .کريپتون در حدود ppm1 در هوا وجود دارد ودر اتمسفر کمتر( در حدود ppm0.3 )است . اين خصوصيات بوسيله برليان سبز و خطوط طيفي نارنجي مشخص شده است . خطوط طيفي از کريپتون به آساني توليد و مشخص مي شود.
کريپتون داراي بلورهاي سفيد با ساختار مکعبي مستحکم است که از گازهاي نادر ديگر متداول تر است.
کريپتون به مقدار کم در اتمسفر است وجدايش آن از هوا صورت مي گيرد . وبه صورت سيلندر هاي تحت فشار بالا عرضه مي شود.

نام عنصر شيميايي کريپتون از کلمه يوناني kryptos به معناي پنهان گرفته شده است. اين عنصر در سال ۱۸۹۸ توسط Ramsay و Travers در بقاياي باقي مانده در هواي مايع نزديک به دماي جوش، کشف شد. در سال ۱۹۶۰، به صورت بين المللي پذيرفته شد که براي واحدهاي اصلي متر که براي اندازه گيري طول به کار ميرود، با عنوان طيف نارنجي – قرمز در خط ۸۶Kr به کار رود. اين عنوان جانشين استاندارد متر پاريس شد که يک ميله آلياژي پلاتينيم – ايريديم بود. در اکتبر ۱۹۸۳، متر، که به عنوان يک ده ميليونيم ربع محيط قطبهاي زمين ميباشد، تصحيح شد. اين تصحيح توسط اندازه گيري و وزن بارو بين المللي صورت گرفت. بر اساس اين تصحيح طول مسيري که توسط نور در خلا در فاصله زماني ۲۹۹/۱، ۷۹۲، ۴۵۸ در ثانيه طي ميشود به عنوان واحد متر در نظر گرفته شد.
حداکثر مقدار موجود کريپتون در هوا برابر ۱ ppm ميباشد. اتمسفر مريخ داراي ۰٫۳ ppm کريپتون است. کريپتون جامد ماده بلوري سفيد رنگي است که ساختار مکعبي مرکز وجوه پر دارد و همين مسئله باعث ميشود که کريپتون به عنوان گاز ناياب شناخته شود.
خصوصيات کريپتون جز گازهاي نجيب است. کريپتون با رنگ سبز درخشان و خطوط طيفي نارنجي رنگ قابل تشخيص است.
به طور طبيعي کريپتون داراي شش ايزوتوپ است. علاوه بر اين، هفده ايزوتوپ ناپايدار ديگر نيز شناخته شده است. خطوط طيفي کريپتون به آساني توليد ميشوند و برخي از آنها بسيار تيز هستند. اگر چه چنين تصور ميشود که کريپتون جز گازهاي ناياب اس

ت و به طور طبيعي با ساير عناصر ترکيب نميشود، اما به تازگي دانشمندان متوجه شدند که برخي از ترکيبات کريپتون در طبيعت وجود دارد. دي فلوئوريد کريپتون با استفاده از روشهاي متعددي به اندازه چند گرم تهيه شده است. مقدار بيشتري از فلوئوريد کريپتون و نمک آن يعني اکسيد کريپتون گزارش شده است. يونهاي مولکولي ArKr+ و KrH+ نيز شناخته

شده اند و شواهدي از آرايشهاي KrXe يا KrXe+ نيز وجود دارد.
ترکيبات قفسي کريپتون هيدروکينون و فنول هستند. ۸۵Kr براي آناليزهاي شيميايي به کار برده ميشود. زمانيکه ۸۵Kr با ايزوتوپهاي مختلف جامد احاطه ميشود، براي آناليزهاي شيميايي مورد استفاده قرار ميگيرد. طي اين فرآيند، کريپتونات تشکيل ميشود. فعاليت کريپتونات نسبت به واکنشهاي شيميايي که در سطح محلولها اتفاق مي افتد حساس ميباشد. کريپتون در لامپهاي عکاسي که براي عکاسي هاي با سرعت بالا مورد استفاده قرار ميگيرند، به کار ميرود. کريپتون از کاربرد کمتري در مقايسه با ساير عناصر شيميايي برخوردار است، زيرا کريپتون قيمت زيادي دارد. در حال حاضر گاز کريپتون ۱/۳۰ دلار است.

عنصر کريپتون در طبيعت

اثرات کريپتون بر روي سلامتي
اين گاز ساکن و نامتحرک است و به عنوان ماده اي اختناق آور مي باشد. استنشاق غلظت بالاي آن موجب سرگيجه، تهوع، استفراغ، کاهش هوشياري و مرگ مي شود. مرگ در اثر اشتباه در تصميم گيري، يا کاهش هوشياري رخ مي دهد. پايين بودن غلظت اکسيژن، ناهشياري و حتي مرگ ظرف چند ثانيه و بدون عارضه قبلي رخ مي دهد. اثرات گازهاي خفه کننده بستگي به ميزان کاهش اکسيژن هوا توسط آن گاز (فشار جزئي) بستگي دارد

. قبل از اين که علائم مشخصي ايجاد شود، اکسيژن موجود در هوا به ۷۵% ميزان طبيعي خود کاهش مي يابد. در اين شرايط بايد غلظت گاز خفقان آور در مخلوط هوا و گاز ۳۳% باشد. وقتي ميزان گاز خغفان آور به ۵۰% برسد، علائم حادي ايجاد مي شو

 

د. غلظت ۷۵% ظرف چند دقيقه انسان را مي کشد. علائم: نخستين علامتي که توسط گازهاي خفقان آور ايجاد مي شود، تنفس شديد و احساس خفگي است. هوشياري کاهش مي يابد و هماهنگي ماهيچه ها مختل مي شود. سپس تصميم گيري مختل مي شود. تزلزل عاطفي رخ مي دهد و به سرعت احساس خستگي به وجود مي آيد. هرچه گاز خفقان آور بيشتر مي شود ،حالت تهوع و استفراغ، درماندگي، کاهش هوشياري و در نهايت تشنج، کماي شديد و مرگ رخ مي دهد.

اثرات زيست محيطي کريپتون
کريپتون گازي است که در جو بسيار کم است و گازي غير سمي و از نظر شيميايي ساکن است. در دماي بي نهايت پايين (۲۴۴- درجه سلسيوس) جانداران در اثر تماس با آن منجمد مي شوند اما اثرات زيست محيطي طولاني مدتي ندارد.
تجهيزات آزمايشگاهي مورد استفاده در تجزيه
اسپکترومتر جرمي ، ميکروسکوپ ، کرماتوگرافي مايع و گازي ، اشعه x ، جذب اتمي ، مادون قرمز ، کروماتوگرافي مايع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشري.

خواص فيزيکي و شيميايي عنصر کريپتون
عدد اتمي:۳۶
جرم اتمي:۸۳٫۷۹۸
نقطه ذوب : C° -۱۵۷٫۳۶
نقطه جوش : C° -۱۵۳٫۲
ظرفيت: کامل
رنگ: بي رنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه: ۱۸

انرژي يونيزاسيون : Kj/mol 1520.6
شکل الکتروني: ۴P 6 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
الکترونگاتيوي: ۲٫۹۱
گرماي فروپاشي : Kj/mol 1.188
گرماي تبخير : Kj/mol 6.447
گرماي ويژه: J/g Ko 0.52
دوره تناوبي:۴

شماره سطح انرژي : ۴
اولين انرژي : ۲
دومين انرژي : ۸
سومين انرژي : ۱۸
چهارمين انرژي : ۸
ايزوتوپ :
ايزوتوپ نيمه عمر
Kr-78 پايدار
Kr-79 1.45 روز
Kr-80 پايدار

Kr-81 210000.0 سال
Kr-82 پايدار
Kr-83 پايدار
Kr-83m 1.86 ساعت
Kr-84 پايدار
Kr-85 10.73 سال
Kr-85m 4.48 ساعت
Kr-86 پايدار
Kr-87 1.27 ساعت
Kr-88 2.84 ساعت
Kr-89 3.15 دقيقه
Kr-90 32.3 ثانيه
ايزوتوپها
کريپتون بطور طبيعي متشکل ا

ز

شش ايزوتوپ پايدار مي‌باشد. نشانه طيفي کريپتون به‌راحتي با تعدادي خط بسيار باريک بوجود مي‌آيد.Kr-81 ، ايزوتوپ راديواکتيو با نيمه عمر ۲۵۰۰۰۰ سال ، محصولي از واکنشهاي جوي با ساير ايزوتوپهاي طبيعي کريپتون است. کريپتون همانند زنون ، نزديک آبهاي سطحي به‌شدت ناپايدار است، بنابراين از Kr-81 براي تاريخ گذاري

گاز نجيب راديواکتيو بي‌اثر ، با نيمه عمر ۷۶، ۱۰ سال است که بر اثر شکاف اتمي اورانيم و پلوتونيم توليد مي‌گردد. منابع آن عبارت است از: آزمايش بمب اتمي ، رآکتورهاي اتمي و رها شدن Kr-85 از رآکتورهاي اتمي در خلال فرآيند مجدد ميله‌هاي سوخت.

درجه شيب زيادي بين نيمکره شمالي و جنوبي وجود دارد که به‌علت مخلوط همرفتي ، چگاله‌ها در قطب شمال ۳۰% بيشتر از قطب جنوب است.

 

روبيديم فلزي نرم به رنگ سفيد- نقره ا

ي و جزء فلزات قليايي است .اين فلز بسيار واکنش پذير است و به همين دليل به صورت غير ترکيبي در طبيعت يافت نمي شود.اين عنصر درسال۱۸۶۱ توسط R. Bunsen, G. Kirchoff دانشمندان آلماني کشف گرديد .
به صورت گسترده اي در لپيدوليت، کارناليت، پلوسيت وتعدادي از سنگهاي معدني کمياب و همچنين همراه ليتيم در آب دريا ، شورابه ها و آب چشمه هاي طبيعي موجود است . روبيديم در پوسته زمين فراوان تر از کروم ، مس ، نيکل يا روي است و حدود دو برابر فراوان تر از ليتيم در آب دريا است.اين فلز از طريق الکتروليز يا کا

هش شيميايي کلريد مذاب آن بدست مي آيد. روبيديم- ۸۷ ايزوتوپ راديو اکتيو اين فلزاست.۱۵ ايزوتوپ ديگر براي اين عنصر شناخته شده است.

واژه rubidus به معناي قرمز پر رنگ است. روبيديم در سال ۱۸۶۱ توسط Bunsen و Kirchoff در کاني لپيدوليت در هنگام استفاده از اسپکتروسکوپ کشف شد.
در ابتدا تصور ميشد که عنصر روبيديم از فراواني کمي در طبيعت برخوردار است اما در حال حاضر تحقيات نشان ميدهد که مقدار عنصر روبيديم زياد است. از لحاظ فراواني در پوسته زمين، روبيديم شانزدهمين عنصر محسوب ميشود. روبيديم در پولوسيت، لوسيت و زينوالديت وجود دارد. اين کاني ها حدود ۱ درصد اکسيد روبيديم دارند. درصد روبيديم در کاني لپيدوليت ۱٫۵ درصد ميباشد و استخراج روبيديم از اين کاني مصرف تجاري دارد. کاني هاي پتاسيم دار، مانند نمونه هايي که در درياچه Searles کاليفرنيا يافت ميشود، و کلريد پتاسيم از شورابهاي ميشيگان جز منابع تامين کننده اين عنصر شيميايي در آمريکا ميباشند. همچنين عنصر روبيديم همراه سزيم در نهشته هاي Bernic Lake مانيتوبا وجود دارد.
در دماي اتاق، روبيديم به صورت مايع درمي آيد. روبيديم عنصر فلزي سفيد – نقره اي و نرم ميباشد که جز گروه آلکالي ها ميباشد و دومين عنصري است که داراي خاصيت الکتروپزتيو و آلکالي است. روبيديم در هوا ميسوزد و با آب به شدت واکنش ميدهد. با واکنشي که روبيديم در آب انجام ميدهد، هيدروژن ازاد ميشود. همانند ساير فلزات گروه آلکالي، همراه عنصر جيوه، تشکيل آمالگام ميدهد و همراه با طلا، سزيم، سديم و پتاسيم آلياژ تشکيل ميدهد. رنگ روبيديم بنفش مايل به زرد است. فلز روبيديم از احيا کلريد روبيديم با کلسيم و با استفاده از روشهاي ديگري بدست مي آيد. روبيديم بايد در نفت يا در خلا يا در محيط خنثي نگهداري شود.
بيست و چهار ايزوتوپ روبيديم شناخته شده است. به طور طبيعي روبيديم از دو ايزوتوپ تشکيل شده است ۸۵Rb و .۸۷Rb روبيديم ۸۷ دارا

ي ۲۷٫۸۵ درصد روبيديم طبيعي است و با نيمه عمر ۴٫۹ x 1010 اشعه بتا متصاعد ميکند. روبيديم

عنصر راديواکتيو است و براي ظهور فيلمهاي عکاسي حدود ۳۰ تا ۶۰ روز مورد استفاده قرار ميگيرد. روبيديم ۴ اکسيد تشکيل ميدهد. اين اکسيدها عبارت هستند از: Rb2O، Rb2O2، Rb2O3 و Rb2O4.
از آنجاييکه روبيديم به راحتي يونيزه ميشود، در ماشينهاي يوني فضاپيماها مورد استفاده قرار ميگيرد. سزيم در مقايسه با روبيديم براي اهاي بخار و ژنراتورهاي ترموالکتريک که از اصول مگنتوهيدروديناميک تبعيت ميکنند، به کار

برده ميشود. در اين ماشينها، يونهاي روبيديم با استفاده از گرماي دما بالا و عبور از ميدان مغناطيسي تشکيل ميشوند. يونهاي روبيديم توانايي هدايت الکتريسيته را مانند ژنراتور دارند و در نتيجه جريان الکتريکي از آنها توليد ميشود. در لوله هاي خلا از روبيديم به عنوان گاززدا استفاده ميشود. همچنين، روبيديم از اچزا سا

زنده سلولهاي نوري است. روبيديم براي ساختن عينکهاي مخصوص استفاده ميشود. RbAg4I5 از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا از بالاترين ميزان هدايت در هر بلور يوني برخوردار است. در دماي ۲۰ درجه سانتيگراد، هدايت آن مانند اسيد سولفوريک رقيق است. همين خاصيت سبب ميشود که از روبيديم در باطري ها استفاده شود.
قيمت حال حاضر روبيديم در مقادير اندک ۲۵ دلار در گرم ميباشد.

ساختار بلوري عنصر روبيديم

اثرات روبيديم بر روي سلامتي
در آب فعال است. نسبتا سمي است. اگر روبيديم مشتعل شود، سوختگي ايجاد مي کند. روبيديم به آساني با رطوبت پوست واکنش داده و هيدروکسيد روبيديم تشکيل مي دهد که باعث سوختگي شيميايي چشم و پوست مي شود. علائم و نشانه هاي مسموميت: پوست و چشم مي سوزد. جلوگيري از افزايش وزن، بي نظمي، حساسيت بيش از اندازه، زخم شدن پوست و عصبيت بيش از اندازه. آسيب قلبي، عدم توازن پتاسيم.
کمکهاي اوليه: بلافاصله براي مدت ۱۵ دقيقه در شرايطي که پلک را باز نگه مي داريد، چشم را بشوييد. فوريتهاي پزشکي را بلافاصله اجرا کنيد. پوست: ماده را از روي پوست برداريد و پوست را با آب و صابون بشوييد. لباسهاي آلوده را درآوريد. کمکهاي پزشکي را فورا اجرا کنيد. خوردن: باعث استفراغ نشويد. بلافاصله کمکهاي اوليه را اجرا کنيد.

اثرات زيست محيطي روبيديم
روبيديم بر روي محيط زيست اثر منفي ندارد.

عنصر روبيديم در طبيعت

خواص فيزيکي و شيميايي عنصر روبيديم :
عدد اتمي: ۴۵
جرم اتمي:۱۰۲٫۹۰۵۵

نقطه ذوب : ۱۹۶۴ C°
نقطه جوش : C° ۳۶۹۵
شعاع اتمي : Å ۱٫۸۳
ظرفيت: ۳
رنگ: سفيد نقره اي متاليک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: ۹
انرژي يونيزاسيون : Kj/mol 719.7
شکل الکتروني: [Kr]5s14d8
شعاع يوني : Å ۰٫۶۸
الکترونگاتيوي:۲٫۲۸

حالت اکسيداسيون:۳
دانسيته: ۲۱٫۵
گرماي تبخير : Kj/mol 493
مقاومت الکتريکي : Ohm m 0.0000000451
گرماي ويژه: J/g Ko 0.242
دوره تناوبي:۵

شماره سطح انرژي : ۵
اولين انرژي : ۲
دومين انرژي : ۸
سومين انرژي : ۱۸
چهارمين انرژي : ۸
پنجمين انرژي : ۱
ايزوتوپ :
ايزوتوپ نيمه عمر
Rb-81 4.57 ساعت
Rb-82 2.25 دقيقه

Rb-83 86.2 روز
Rb-84 32.9 روز
Rb-85 پايدار
Rb-86 18.65 روز
Rb-87 4.8E10 سال
Rb-88 17.7 دقيقه
Rb-89 15.44 دقيقه
Rb-90 2.6 دقيقه
Rb-90m 4.3 دقيقه

 

 

اشکال ديگر :
هيدريد روبيديم RbH
اکسيد روبيديم Rb2O
کلريد روبيديم RbCl
کاربرد :
به عنوان عاملي براي فعل و انفعالات شيميايي ، تهيه پيلهاي فتو الکتريکي و لوله جارو مورد استفاده قرار مي گيرد .

روبيديم فلزي نرم به رنگ سفيد- نقرروبيديوم يکي از عناصر شيميايي جدول تناوبي است که نماد آن Rb و عدد اتمي آن ۳۷ ميباشد. روبيديوم يکي از عناصر فلزي نرم به رنگ سفيد مايل به نقره اي است که از گروه فلزات قليايي ميباشد. ايزوتوپ Rb-87 که به صورت طبيعي به وجود مي آيد کمي راديواکتيو است. روبيديوم مانند ديگر عناصر گروه اول بسيار واکنش پذير ميباشد مثلا در آزمايش‌هاي مربوط به هوا فورا آتش ميگيرد.

خصوصيات قابل توجه
روبيديوم دومين عنصر از عناصر قليايي است که الکترون مثبت دارد و در دماي اطاق به صورت مايع ميباشد. مانند ديگر عناصر گروه اول به سرعت در آزمايش‌هاي مربوط به هوا آتش ميگيرد و با شدت بسيار زياد در آب واکنش نشان داده و هيدروژن هاي آتشين از خود آزاد ميکند. مانند ديگر فلزات قليايي با مس ترکيب شده و Amalgam به وجود مي آورد. همچنين باطلا وسزيم وسديم و پتاسيوم آلياژ ميشود. اين عنصر در هنگام مجاورت با آتش شعله بنفش رنگي به وجود مي آورد.
کاربردها
روبيديوم به راحتي يونيزه ميشود و از اين رو در موتورهاي يني (در وسايل نقليه فضايي) استفاده ميشود. ولي سزيوم و گزنون بيشتر در اين موارد مورد استفاده قرار ميگيرند. ديگر کاربردهاي اين عنصر عبارتند از :
• به عنوان ماده سيال در توربينهاي بخار.

• به عنوان دريافت کننده در لوله هاي خلاء
• به عنوان اجزاء فتوسل
• در ساخت شيشه هاي مخصوص
• RbAg4I5 خاصيت رسانايي بالايي در کريستالهاي يني دارد. اين ويژگي ميتواند در باطريهاي فيلمهاي نازک و ديگر موارد استفاده شود.
• اين عنصر همچنيند در Magnetohdrodynamic که در آن ينهاي روبيديوم با افزايش دما شکل ميگيرند و به Magnetic Field فرستاده ميشوند کاربرد دارد و در ژنراتورهاي ترمومتريک استفاده ميشود. اين اتصال الکتريکي که مانند يک آرميچر عمل ميکند ميتواند جريان الکتريسيته توليد کند.
تاريخچه
Rubidium در سال ۱۸۶۱توسط Robert Bunsen و Gustav kirchhoff در معدن Lepidolite توسط Spectroscope کشف شد. با اين وجود اين عنصر تا دهه ۱۹۲۰ مصرف صنعتي زيادي نداشت. قبلا مهمترين کاربرد روبيديوم استفاده آن در مطا لعات و تحقيقات بود و امروزه بيشترين کاربرد آن در شيمي و الکترونيک ميباشد.
پيدايش
اين عنصر شانزدهمين عنصر از نظر فراواني در سطح پوست

ه زمين ميباشد. که به صورت طبيعي در معادن Leucite pollucite و Zinnwaldite به وجود مي آيد که حدوداً يک در صد آن اکسيد ميباشد. Lepidolite حدودا ۱٫۵ درصد روبيديوم دارد و منبع تجاري اين عنصر به شمار ميرود. برخي از کاني هاي پتانسيم و کلريدهاي پتاسيم نيز حاوي مقدار زيادي از اين عنصر ميباشند. يکي از منابع قابل توجه اين عنصر ذخاير Pollucite در Bernic Lake ميباشد. فلز روبيديوم از طريق کم کردن کلريد روبيديوم با کليسيم به دست مي آيد. روبيدوم حداقل شش اکسيد به وجود مي آورد. در سال ۱۹۹۷ هزينه اين فلز در مقياس کم هر گرم ۲۵ دلار بود.

ايزوتوپها
۲۴ ايزوتوپ روبيديوم شناخته شده است. روبيديومي که به صورت طبيعي به وجود مي آيد در دو ايزوتوپ Rb-85 (72%) و Rb-87(27.8%) راديواکتيو وج

ود دارد. مخلوط معمولي روبيديوم به قدري راديو اکتيو است که ميتواند فيلم عکاسي را در حدودا ۳۰ تا ۶۰ روز ظاهر کند.

روبيديوم ۸۷ نميه عمري معادل ۴۸ x 10^9 دارد که به راحتي جانشين پتانسيم در کاني ها ميشود و به همين دليل در همه جا گسترده شده است. Rb در انداز گيري عمر سنگها موثر است Rb-87 توسط عمل حذف ذرات بتا به Stron ciom 87 پايدار تبديل ميشود. در طي تبلور Fractional در Plagioclase غليظ شده و روبيديوم را در مايع آزاد ميکند. بنابراين ميزان Rb/Sr در ماگما در طي زمان افزايش ميابد که باعث به وجود آمدن سنگهايي م

يشود که ميزان تفکيک پذيري و Rb/Sr آنها افزايش ميابد. ميزان بالاتر آن (بيشتر از ۱۰) در Pegmatites به وجود مي آيد. اگر مقدار اوليه Sr مشخص باشد عمر آن ميتواند با اندازگيري تمرکز Rb و Sr و ميزان Sr-87/Sr-86 تعيين شود. تنها زماني اين تاريخها سن واقعي کاني را مشخص نشان ميدهد که سنگها متعاقبا دگرگون شوند. براي اطلاعات بيشتر ملاحظه

کنيد: Rubidium-Strontium dating
هشدارها
روبيديوم به شدت با آب واکنش نشان ميدهد و ميتواند توليد آتش کند. براي نگهداري امنيت بالا به صورت خالص اين عنصر ميبايست زير روغن معدني خشک در خلاء يا آزمايشات مربوط به هواي بي اثر نگهداري شود. ه اي و جزء فلزات قلياييسديم يک عنصر شيميايى جدول تناوبي است که نماد آن Na و عدد اتمي آن ۱۱ ميباشد. سديم يک فلز واکنش دهنده نرم و مومي شکل است که به گروه فلزات قليايي که از نظر ترکيبات طبيعي فراوان هستند(خصوصا آب نمک و هاليدها) تعلق دارد. اين عنصر بسيار واکنش دهنده ميباشد و با شعله زرد رنگي ميسوزد در آزمايشات مربوط به هوا اکسيد ميشود و به شدت با آب واکنش ميدهد از اين رو بايد هميشه در زير نفت يا روغن نگهداري شود.

پيدايش سديم ( Sodium ) :
سديم عنصري فلزي نرم به رنگ سفيد- نقره اي است و شديدا” از لحاظ شيميايي فعال است. اين عنصر در سال ۱۸۰۷ توسط Humphry Davy دانشمند انگليسي کشف گرديد سديم به صورت غير ترکيبي در طبيعت يافت نمي شود.ترکيبات اين عنصر در سنگها, خاک, اقيانوسها , درياچه هاي نمک و آب هاي معدني يافت مي شود.اين فلز معمولا” از طريق الکتروليز کلريد سديم ، بوراکس و کريوليت مذاب تهيه مي شود.

فراوني فلز سديم در ستاره ها و خورشيد زياد است. خطوط D فلز سديم در طيف هاي خورشيدي به صورت برجسته اي ديده مي شود. سديم چهارمين عنصر از نظر فراواني در طبيعت است که ميزان ۲٫۶ درصد از ترکيب پوسته زمين را شامل مي شود. اين عنصر بيشتر در فلزات آلکالي يافت مي شود. اين عنصر توسط الکتروليز کلريد سديم حاصل مي شود. اين روش ارزانترين روش براي توليد فلز سديم در چندين سال گذشته مي باشد.
بيشترين ترکيب اين فلز کلريد سديم است که در مواد معدني مثل جوش شيرين و نيترات سديم و فلوئوريد آلومينيوم و سديم ، آمفيبولها ، زئوليت و غيره وجود دارد.
سديم فلزي واکنش پذير است که به صورت آزاد در طبيعت يافت مي شود. سديم عنصري نرم، شفاف، با رنگ نقره اي و شناور در آب مي باشد. اين عنصر به علت ميل ترکيبي شديد با اکسيژن هوا به خودي خود و به سرعت آتش مي گيرد. ولي در حرارت پايينتر از ۱۱۵۰ درجه آتش نمي گيرد.
فلز سديم عنصري حياتي در ساختارهاي استرها و ترکيبات آلي است. اين فلز در ساخت آلياژها، و تصفيه فلزات آلوده مورد استفاده قرار مي گيرد. آلياژ سدي

م و پتاسيم عامل مهم انتقال گرما هستند .
ترکيبات سديم در صنايع مهمي چون کاغذسازي، شيشه، صابون سازي، پارچه، صنايع شيمايي و فلزي کاربرد دارد. در صنايع صابون سازي نمک سديم به همراه اسيدهاي چرب کاربرد دارد. نمک طعام براي تغذيه جانوران بسيار با اهميت است.
مهمترين ترکيبات سديم دار در صنايع عبارتند از NaCl نمک طعام، Na2CO3 خاکستر جوش شيرين، NaHCO3 بي کربنات سديم، NaOH سود سوز آور، NaNO3 نيترات سديم، در و تري فسفات سديم، تري سولفات سديم و بوراکس Na2B4O7 . 10H2O.
براي اين عنصر ۱۳ ايزوتوپ شناخته شده است.
قيمت اين فلز در صنعت حدود ۱۵ تا ۲۰ سنت د ر lb است. اين 
در موقع کار با اين عنصر بايد بسيار دقت نمود اين عنصر را در نفت نگهداراي مي کنند چون با اکسيژن هوا به سرعت واکنش داده و اکسيده مي شود.
اثرات سديم بر سلامتي انسان
سديم يکي از ترکيبات تشکيل دهنده مواد غذايي به شمار مي رود. معمولترين شکل استفاده سديم در مواد غذايي نمک است. سديم عنصر شيميايي است که بدن انسان به آن نيازمند است زيرا سديم تعادل سيستم هاي مايعات بدن را ايجاد ميکند. همچنين سديم در سيستم عصبي و عضلات بدن مورد استفاده قرار ميگيرد. مقدار زياد سديم باعث آسيب شديد به کليه ها ميشود و باعث افزايش فشار خون ميگردد.
تماس سديم با آب مثلاً در هنگام عرق کردن بدن باعث تشکيل بخار هيدروکسيد سديم ميشود. بخار هيدروکسيد سديم به پوست، چشمها، گوش و گلو آسيب ميرساند. بخار هيدروکسيد سديم باعث عطسه و سرفه شده و باعث سختي تنفس و در نهايت برونشيت شيميايي ميشود. بر اثر تماس با پوست در بدن انسان خارش، سوزش، يا سوختگي جزئي و گاهي اوقات آسيب دائمي ايجاد ميکند. اگر بخار سديم وارد چشم شود باعث آسيب دائمي در چشم شده و سبب کاهش ديد ميشود.
اثرات سديم بر محيط زيست
مقدار سديمي که انواع مختلف ماهي ميتوانند تحمل کنند برابر ۱۲۵ ppm در ۹۶ ساعت (در آب شيرين) و مقدار سديمي که آبشش ماهي ها ميتواند تحمل کند ۸۸ ميلي گرم در ۴۸ ساعت (آب شير) ميباشد.
در حالت جامد، سديم فاقد تحرک است، اگر چه در اين حالت به سرعت رطوبت را جذب ميکند. در حالت مايع هيدروکسيد سديم خ

اک شسته شده، وارد منابع آب شده و آنها را آلوده ميکند.
خصوصيات فيزيکي و شيميايي عنصر سديم :
عدد اتمي: ۱۱
جرم اتمي: ۲۲٫۹۸۹۷۷
نقطه ذوب C° ۹۸٫۷
نقطه جوشC° ۸۸۳
شعاع اتميÅ ۲٫۲۳
ظرفيت: ۱
رنگ: سفيد نقره اي

حالت استاندارد: جامد در ۲۹۸ k
نام گروه:۱- قليايي
انرژي يونيزاسيون Kj/mol 495.8
شکل الکتروني: ۱۱s2 2s2p6
الکترونگاتيوي: ۰٫۹۳
حالت اکسيداسيون: ۱
دانسيته: ۰٫۹۷۱

گرماي فروپاشي Kj/mol 2.598
گرماي تبخير Kj/mol 96.96kJ
مقاومت الکتريکي Ohm m 4.89
گرماي ويژه: J/g Ko 1.23
دوره تناوبي:۳

شماره سطح انرژي : ۳
اولين انرژي : ۲
دومين انرژي : ۸
سومين انرژي : ۱
شماره ايزوتوپ : ۱
ايزوتوپ :
ايزوتوپ نيمه عمر
Na-22 2.6 سال
Na-23 پايدار
Na-24 14.96 ساعت
اشکال ديگر :
اکسيد سديم Na2O
هيدريد سديم NaH
کلريد سديم NaCl

 

کاربرد
در پزشکي ، کشاورزي و عکاسي به کار مي رود . سديم مايع برخي مواقع براي خنک کردن راکتور هسته اي به کار مي رود . در ساخت باطريها ، نمک طعام و شيشه به کار مي رود .
سديم در ستارگان فراوان است و اين فراواني در خطوط طيفي D در نور ستارگان مشهود تر ميباشد. سديم حدودا ۲٫۶% از پوسته زمين را به خود اختصاص داده است که چهارمين عنصر از نظر فراواني در پوست

ه زمين و فروانترين فلز قليايي ميباشد. اين عنصر هم اکنون به صورت اقتصادي از عمل الکتروليزکلريد سديم توليد ميشود. اين روش ارزان تر از روش الکتروليز هيدرواکسيد سديم ميباشد. قيمت هر پوند سديم فلزي حدودا ۱۵ تا ۲۰ سنت (در سال ۱۹۹۷) ميباشد. ولي هر پوند سديم ACS آزمايشگاهي حدودا ۳۵ دلار قيمت دارد که از نظر حجمي ارزان ترين فلز ميباشد.

ترکيبات
نمک طعام يا کلريد سديم معمول ترين ترکيب سديم ميباشد. اما سديم در ;کاني هاي بسيار ديگري از قبيل, , soda niter,آمغييول کرب

وليت زئوليت و … بوجود مي آيد. ترکيبات سديم براي صنايع شميايي شيشه سازي فلزي ساخت کاغذ صنعت نفت ساخت صابون و نساجي کاربرد دارد. صابون معمولا يک نمک سديم از اسيدهاي چرب ميباشد.

ترکيبات سديم که براي صنايع گوناگون بسيار مهم ميباشند عبارتند از: (NaCl), soda ash (Na2CO3), baking soda (NaH))CO3), caustic soda (NaOH), Chile saltpeter (Na((NO3), di- and tri-sodium phosphates, sodium thiosulfate (hypo, Na2S))2O3 * 5H2O), and borax (Na2((B4O7 * 10H2O).

ايزوتوپها

براي اين عنصر ۱۳ ايزوتوب شناسايي شده است که تنها ايزوتوپ پايدار آن Na-23 ميباشد . سديم همچنين دو ايزوتوپ راديو اکتيو نيز دارد که عبارتند از: Na22 با نيمه عمر ۲٫۶۰۵ سال و Na24 با نيمه عمر ۱۵ ساعت.
هشدارها
سديم در حالت پودر در آب خاصيت انفجاري خواهد داشت و با عناصر ديگر به راحتي تجزيه و ترکيب ميشود. هميشه بايد با ان عنصر با مراقبت کامل کار کرد. سديم هميشه با است .اين فلز بسيار واکنش پذير سُديم يک عنصر شيميايي جدول تناوبي است که نماد آن Na و عدد اتمي آن ۱۱ است. سديم يک فلز واکنش دهنده نرم و مومي شکل است که به گروه فلزات قليايي که از نظر ترکيبات طبيعي فراوان هستند(بويژه آب نمک وهاليدها ) تعلق دارد. اين عنصر بسيار واکنش دهنده است و با شعله زرد رنگي ميسوزد در آزمايش‌هاي مربوط به هوا اکسيد مي‌شود و به شدت با آب واکنش مي‌دهد از اين رو بايد هميشه در زير نفت يا روغن نگهداري شود.

اطلاعات اوليه
نئون يک عنصر شيمايي جدول تناوبي است که نماد آن Ne بوده ، عدد اتمي آن ۱۰ مي‌باشد. نئون تقريباً يک گازنجيب بي‌حرکت و بي‌رنگ مي‌باشد که اگر در لوله‌هاي خلاء و يا لامپهاي نئون بکار برده شوند، نور مايل به قرمز واضحي را توليد مي‌کند.
تاريخچه

نئون که يوناني آن ، Neos به معني جديد مي‌باشد، توسط “William Ramsay” و “Morris Travers” در سال ۱۸۹۸ کشف شد.
پيدايش
نئون معمولا به شکل گاز با مولکولهايي که حاون را بدست آورد.
خصوصيات قابل توجه
نئون دومين گازنجيب سبک بوده که در لامپهاي خلاء ، نور نارنجي مايل به قرمز از خود ساطع مي‌کند. نئون در بيشتر موارد به‌عنوان خنک کننده ارزانتري در مقايسه با هليوم در نظر گرفته مي‌شود. نئون در ميان گازهاي کمياب در ولتاژ معمولي بيشترين تخليه را دارد.
کاربردها
• نور نارنجي مايل به قرمزي که لامپ نئون ساطع مي‌کند، به‌طور بسيار گسترده اي در علائم تبليغاتي استفاده مي‌شود. نئون معمولا براي بوجود آوردن اين گونه نورها استفاده مي‌شود و اين در حالي است که بسياري از گازهاي ديگر براي توليد نور با رنگهاي ديگر استفاده مي‌شود.
• شاخص اندازه‌گيري ولتاژ بالا
• بازدارنده برقي
• تونل اندازه گيري موج
• لامپ تلويزيون
• نئون و هليوم براي توليد گازهاي ليزري نيز استفاده مي‌شوند.
• نئون مايع ، مصرف اقتصادي داشته ، به‌عنوان عامل خنک کننده در سيستمهاي برودتي استفاده مي‌شود.
ترکيبات
اگر چه نئون در بسياري از موارد عملي يک گاز بي‌اثر است، اما در ترکيب بافلوئور در آزمايشگاه ، ترکيبات رنگين جالبي را بوجود مي آورد. اين عمل باعث شده که تصور شود که ترکيب نئون بصورت طبيعي وجود دارد، اما مدارک و شواهد مي‌گويند که اين فرضيه ممکن است درست باشد و ممکن است صحيح نباشد. يونهاي +Ne و +NeH و +NeAr و +HeNe نيز درطيف سنجي جرمي مشاهده شده‌اند. همچنين نئون مي‌تواند يک هيدرات ناپايدار را بوجود آورد.
ايزوتوپها
نئون سه ايزوتوپ

پايدار دارد: Ne-20 (%90.48) , Ne- 21(%0.27) , Ne-22(%9.25).
Ne- 21 و Ne- 22 نوکلئوژنيک (nucleogenic) بوده ، اختلاف آنها به‌خوبي مشخص مي‌شود. اما Ne- 20 به‌صورت نوکلئوژنيک (nucleogenic ) شناخته نشده و تغييرات آن در زمين مورد بحث و بررسي مي‌باشد. اصلي‌ترين واکنشهاي شيميايي که ايزوتوپهاي نئون را بوجود مي‌آورند، عبارتند از: واکنشهاي ارسال نوترون ، فروپاشي آلفا ( انتشار بار الکتريکي خنثي و از بين رفتن آلفا ) در Mg-24 و Mg-25 که Ne- 21 و Ne- 22 را توليد مي‌کنند.

ذرات آلفا ازاورنيوم حاصل مي‌شوند، در حالي‌که نوترون ها از طريق واکنش دوم ذرات آلفا توليد مي‌شوند. تجز

يه ايزوتوپي سنگهاي خاکي ، پيدايش اوليه Ne-21 را نشان مي‌دهد. اين ايزوتوپ توسط واکنشهاي هسته‌اي بر Mg ، Na ، Si و Al بوجود مي‌آيند. با تجزيه سه ايزوتوپ ترکيبات اوليه از نئون ماگمايي و نئون هسته‌اي تعيين مي‌شود. اين عمل به ما نشان مي‌دهد که نئون ، يک ابزار مناسب جهت تعيين دوره زمين شناسي سنگي و شهاب سنگي مي‌باشد.

نئون نيز همانند زنون از گازهاي آتشفشاني بوده که با Ne-20 و Ne-21 غني شده‌اند. حجم ايزوتوپي نئون با توجه به نمونه‌هاي بدست آمده به ما نشان مي‌دهد که نئون منبعي غير جوي دارد. ترکيبات غني شده Ne-20 از عناصر اوليه گازهاي نادر در زمين بوده که احتمالاً معرف نئون خورشيدي مي‌باشند. Ne-20 غني شده همچنين در الماس ها وجود دارد که دليلي ديگر بر وجود نئون خورشيدي در زمين مي‌باشد

زنون عنصر شيميايي است که در جدول تناوبي با نشان Xe و عدد اتمي ۵۴ وجود دارد. زنون گازي است بي رنگ ،بي بو، بسيار سنگين و جزو گازهاي نجيب که در جو زمين به مقدار بسيار کم وجود دارد و قسمتي از اولين ترکيب گاز بي اثر سنتز شده مي باشد.
خصوصيات قابل توجه:
زنون از اعضاء عناصر صفر ظرفيتي است که گازهاي نجيب يا بي اثر ناميده مي شوند. کلمه” بي اثر ” ديگر براي توصيف اين گروههاي شيميايي بکار نمي رود چون برخي از عناصر صفر ظرفيتي تشکيل ترکيب مي دهند. در لامپ خلا هنگاميکه اين گاز بوسيله تخليه الکتريکي تحريک شود نور آبي رنگ زيبايي بوجود

مي آورد.با استفاده از چند صد کيلوبار فشار ، زنون فلزي ساخته شده است.
کاربردها:

از اين گاز در سطحي وسيع در وسايل توليد نور از قبيل لامپهاي باکتري کش ، لامپهاي الکتروني ، لامپهاي چرخان ، فلاشهاي عکاسي و لامپهايي که براي تحريک ليزرهاي سرخ توليدکننده نورهم نوسان بکار مي روند استفاده مي شود.