معرفی عناصر جدول مندلیف

[ghasem motamedi]

ایتربیم ( Ytterbium ) :

نمايي از عنصر Yb

کشف این عنصر توسط Jean de Marignuc و در سال 1878 در سوئیس صورت گرفت . دلیل نامگذاری این عنصر دهکده ای در سوئیس بود .ایتربیم همراه با سایر عناصر خاکی نادر در تعدادی از کانی های کمیاب یافت می شود .
از نظر تجاری این عنصر اساساً از شن مونازیت با خلوص 0.03% بدست می آید . تبادل یونی و تکنیک استخراج حلالکه در سال های اخیر رشد یافته است ، جداسازی عناصر کمیاب از دیگر عناصر را بسیار ساده کرده است.
عنصر Yb برای اولین بار در سال 1937 توسطKlemm و Bonner از طریق واکنش تری کلرید ایتربیم با پتاسیم تهیه شد . فلز آن ساخته شد در حالیکه در سال 1953 توسط Daane و Dennison و Spedding
با استفاده از خواص فیزیکی و شیمیایی قابل اندازه گیری عنصر تهیه شده بود.
ایتربیم دارای جلای نقره ای روشن است ، نرم و چکش خوار و قابل مفتول شدن می باشد. با وجودی که این عنصر پایدار است اما برای محافظت در مقابل هوا و رطوبت لازم است در ظرف در بسته نگهداری شود.
ایتربیم به سهولت توسط اسید کانی های رقیق و غلیظ حل می شود و به آرامی با آب واکنش می دهد.
ایتربیم دارای سه فرم آلوتروپیک است که درجه تغییر آن بین 130- و 7950 درجه سانتی گراد می باشد. فرم بتا فرمی با دمای اتاق ، شکل مکعبی توپر است. در حالیکه شکل گاما دمای باتری دارد و شکل مکعبی تو خالی دارد.
یک کوبیک توپر دیگر که اخیراً کشف شده است در فشار بالا و دمای اتاق پایدار است. فرم بتا معمولاً فلز هادی است اما هنگامی که فشار تا حدود 16000 اتمسفر بالا رود به نیمه هادی تبدیل می شود. چنانچه فشار تا 39000 اتمسفر افزایش یابد مقاومت الکترونی ده برابر می شود.
فلز ایتربیم در پیشروی پالایش دانه، نیرو و سایر خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ می تواند استفاده شود.
ایزوتوپ جدیدی گزارش شده که به عنوان منبع تابش جایگزین ماشین های x-ray شده که در این ماشین ها الکتریسیته قابل استفاده نیست.
فلز ایتربیم از نظر تجاری با خلوص 99% با قیمت 875 دلار بر کیلوگرم قابل دسترس است .
همچنین این فلز مقدار کمی سمی است.

ساختار بلوري عنصر Yb

اثرات ایتربیم بر روی سلامتی
ایتربیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
ایتربیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. ایتربیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که ایتربیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود ایتربیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه ایتربیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی ایتربیم
ایتربیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، ایتربیم وارد محیط زیست می شود. ایتربیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی ایتربیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.

عنصر Yb در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیاییی عنصر ایتربیم :
عدد اتمی : 70
جرم اتمی : 173.04
نقطه ذوب : C° 819
نقطه جوش : C° 1196
شعاع اتمی : pm 194
ظرفیت : 3و2
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 603.4
شکل الکترونی : [Xe]6s24f14
شعاع یونی : Å 0.858
الکترونگاتیوی : 1.1
حالت اکسیداسیون : 3, 2
دانسیته : 6.570
گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.66
گرمای تبخیر : Kj/mol 128.9
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0351 × 106
گرمای ویژه: J/g Ko 0.145
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 8
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Yb-168 پایدار
Yb-169 32.03 روز
Yb-170 پایدار
Yb-171 پایدار
Yb-172 پایدار
Yb-173 پایدار
Yb-174 پایدار
Yb-175 4.19 روز
Yb-176 پایدار

اشکال دیگر :
دی هیدرید ایتربیم YbH2 و پنتا هیدرید ایتربیم Yb2H5
اکسید ایتربیم Yb2O3
دی کلرید ایتربیم YbCl2 و تری کلرید ایتربیم YbCl3

موارد استفاده : مورد استفاده در آزمایشهای شیمیایی و متالورژیکی و ساخت آلیاژها
منابع : کانی های ایتریا ، مونازیت ، گادولینیت ، زنوتایم و باستنازیت

[ghasem motamedi]

لوتتیم ( Lutetium ) :

نمايي از عنصر Lu

کشف این عنصر توسط Georges Urbain و در سال 1907 در فرانسه انجام گرفت و علت نامگذاری آن بر گرفته از نام قدیم فرانسه است .در سال 1907 ، Urbain فرآیندی را کشف کرد که دو عنصر ایتربیم و لوتتیم از آن جدا سازی شد .
لوتتیم به میزان کم در نزدیکی کانی هایی که ایتربیم را در بر دارند یافت می شود و در مقیاس 0.03% در مونازیت وجود دارند که منبع تجاری محسوب می شود . فلز خالص تنها در سالهای اخیر تجزیه شده است . این فلز می تواند از احیا کلرید بی آب Lu یا فلورید Lu با فلز قلیایی خاکی تهیه شود . فلز لوتتیم نقره ای است و در هوا نسبتاً پایدار است .
نوکلوئیدهای لوتتیم که پرتو بتای خالص تابش می کنند بعد از فعالسازی نوترونی گرمایی می توانند به عنوان کاتالیزور در کراکینگ ، الکیل دار کردن ، هیدروژن دار کردن و پلیمر کردن مورد استفاده قرار گیرند . هنوز کاربرد تجاری دیگری برای لوتتیم کشف نشده است .
در حالیکه تکنیک جدید شامل واکنش تبادل یونی برای جداسازی عناصر خاکی نادر گوناگون پیشرفت کرده است ، همچنان لوتتیم گران ترین عنصر خاکی نادر می باشد که قیمت آن در حدود 75 دلار بر گرم است .
از آنجایی که لوتتیم نیز مانند سایر فلزات نادر خاکی سمی است لازم است تا دسترسی به اطلاعات بیشتر با توجه حمل شود .

ساختار بلوري عنصر Lu

اثرات لوتتیم بر روی سلامتی
لوتتیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند.
لوتتیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. لوتتیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که لوتتیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود لوتتیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه لوتتیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی لوتتیم
لوتتیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، لوتتیم وارد محیط زیست می شود. لوتتیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی لوتتیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد.

عنصر Lu در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر لوتتیم :
عدد اتمی : 71
جرم اتمی : 174.97
نقطه ذوب : C° 1663
نقطه جوش : C° 3402
شعاع اتمی : pm 173.4
ظرفیت : 3
رنگ : سفید نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 523.5
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d1
شعاع یونی: Å 0.848
الکترونگاتیوی : 1.27
حالت اکسیداسیون : 3
دانسیته : 9.84
گرمای فروپاشی : Kj/mol 18.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 355.9
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0185×106
گرمای ویژه: J/g Ko 0.15
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 9
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Lu-172 6.7 روز
Lu-172m 3.7 دقیقه
Lu-173 1.37 سال
Lu-174 3.3 سال
Lu-174m 142.0 روز
Lu-175 پایدار
Lu-176 3.6E10 سال
Lu-177 6.68 روز
Lu-177m 160.7 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید لوتتیم LuH2 و تری هیدرید لوتتیم LuH3
اکسید لوتتیم Lu2O3
کلرید لوتتیم LuCl3

موارد استفاده : ساخت آلیاژ ها
منابع : کانی های مونازیت ، گادولینیت ، زنوتایم و باستنازیت

[ghasem motamedi]

هافنیم ( Hafnium ) :

نمايي از عنصر Hf

هافنیم عنصری فلزی به رنگ خاکستری تیره نقره ای درخشان با ساختار هگزاگونال می باشد . این عنصر 1923 توسط Dirk Coster, Georg von Hevesy دانشمند ان دانمارکی کشف گردید .اکثر کانیهای زیرکونیم 1 تا 30% هافنیم دارند .
سالها قبل از کشف این عنصر در سال 1932 هافنیم در گونه های مختلف کانی ها و کنسانتره آنها وجود داشته است . در تئوری بوهر پیش بینی می شد که عنصر همراه با زیرکونیم می باشد . نهایتاً به وسیله تجزیه اسپکتروسکوپی x-ray در نروژ بدست آمد . بیشتر کانی های زیرکونیم دربرگیرنده 1 تا 5 درصد هافنیم می باشند .
این عنصر از طریق تبلور مجدد فلورید آمونیم یا پتاسیم از زیرکونیم توسط von Hevesey و Jantzen جداسازی شد . تقریباً همه گونه های فلزهافنیم که تهیه شده از واکنش تتراکلرید با منیزیم و یا سدیم ساخته می شوند . میزان ناخالصی موجود در زیرکونیم خواص آن را تحت تأثیر خود قرار می دهد .
از تمام عناصر زیرکونیم و هافنیم از سخترین عناصر برای جداسازی هستند . اگرچه از لحاظ خواص شیمیایی تقریباً مشابهند ، ولی چگالی زیرکونیم نصف چگالی هافنیم می باشد .
هافنیم بسیار خالص از زیرکونیم با ناخالصی زیاد بدست می آید. هافنیم همراه با آهن ، تیتانیم، نیوبیم و تانتالیم و سایر فلزات آلیاژ می شود.
در دمای 700 درجه سانتی گراد هافنیم به سرعت هیدروژن جذب می کند تا ترکیب HfH1.86. را بوجود آورد. هافنیم در مقابل قلیاهای غلیظ مقاوم است اما در دماهای بالا با اکسیژن ، نیتروژن، کربن ، بور ، سولفور و سیلیسیم واکنش می دهد. اکسیژن ، نیتروژن، کربن ، بور ، سولفور و سیلیسیم واکنش می دهد.
اگرچه این عنصر برای جذب عرضی نوترون های گرمایی مناسب نیست اما ویژگی های فیزیکی خوبی دارد و در مقابل خوردگی مقاوم است . هافنیم در محیط های گازی و لامپ های گداخته بکار می رود . همچنین یک گاز زدای خوب برای دستیابی به اکسیژن و نیتروژن می باشد .
این عنصر آتشگیر است و در هوا به طور خود به خودی محترق می شود . هنگام براده برداری فلز و یا حمل اسفنج هافنیم باید توجه بسیار داشت .
قیمت این فلز در مقدار زیاد بسته به میزان خلوص و کمیت آن بین 100 تا 500 دلار بر پوند می باشد.

ساختار بلوري عنصر Hf

اثرات هافنیم بر روی سلامتی
فلز هافنیم به طور طبیعی باعث ایجاد عارضه و ناراحتی نمی شود اما کلیه ترکیبات هافنیم سمی هستند اما شواهد اولیه نشان می دهد که خطر آنها محدود است. گرد و غبار این فلز خطر آتش سوزی و انفجار دارد.
سمیت فلز هافنیم به طور دقیق مشخص نشده است. هافنیم در آب، محلولهای نمکی یا ترکیبات شیمیایی بدن، نامحلول است. هافنیم از طریق تنفس، خوردن و چشم یا تماس پوستی وارد بدن می شود.
قرار گرفتن طولانی مدت در معرض هافنیم و ترکیبات آن باعث حساسیت خفیف چشم، پوست و غشای مخاطی می شود.
قرار گرفتن در معرض هافنیم هیچ علامت و نشانه ای را در انسان ایجاد نمی کند.


اثرات زیست محیطی هافنیم
اثرات هافنیم بر روی جانوران: در مورد سمیت فلز هافنیم یا گرد و غبار آن اطلاعات اندکی موجود است. مطالعاتی که بر روی جانوران انجام شده نشان می دهد که ترکیبات هافنیم باعث سوزش چشم، پوست و غشای مخاطی و نیز آسیب کبد می شوند. LD50 تتراکلرید هافنیم در موشهای صحرایی 2,362 mg/kg است و LD 50 اکسی کلرید هافنیم در موشها 112 mg/kg است.
LD50= دوز مهلک 50= دوزی از ماده که قرار گرفتن در معرض آن به هر روشی غیر از استنشاق، باعث مرگ 50% از جمعیت جانوری می شود. LD50 معمولا بر حسب میلی گرم یا گرم ماده در کیلوگرم وزن جانور نشان داده می شود (mg/kg یا g/kg).

عنصر Hf در طبيعت

تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هافنیم :
عدد اتمی : 72
جرم اتمی : 178.49
نقطه ذوب : C° 2227
نقطه جوش : C° 4603
شعاع اتمی : Å 2.16
ظرفیت : 4
رنگ : خاکستری تیره
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 4
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 658.5
شکل الکترونی : [Xe]4f145d26s2
شعاع یونی: Å 0.71
الکترونگاتیوی : 1.3
حالت اکسیداسیون : 4
دانسیته : 13.31
گرمای فروپاشی : Kj/mol 24.06
گرمای تبخیر : Kj/mol 575
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000032
گرمای ویژه: J/g Ko 0.14
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت پودری قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 10
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Hf-172 1.9 سال
Hf-174 2.0E15 سال
Hf-175 70.0 روز
Hf-176 پایدار
Hf-177 پایدار
Hf-178 پایدار
Hf-179 پایدار
Hf-180 پایدار
Hf-182 پایدار
Hf-182 پایدار

اشکال دیگر :
هیدرید هافنیم HfH2
اکسید هافنیم HfO2
تری کلرید هافنیم HfCl3 و تترا کلرید هافنیم HfCl4

منابع : کانی زیرکن
کاربرد : به دلیل توانایی جذب نوترون در میله های کنترل راکتور به کار میرود همچنین برای تخلیه هوا در تیوپها به کار می رود . نیترید هافنیم مقاومترین نیترید فلزی است . کاربید هافنیم مقاومترن ترکیب دوتایی شناخته شده می باشد .

[ghasem motamedi]

تانتالیم ( Tantalum ) :

نمايي از عنصر Ta

تانتالیم عنصری فلزی بسیار سخت به رنگ خاکستری – نقره ای با ساختار کوبیک می باشد . این عنصر در سال 1802 توسط Anders Ekeberg دانشمند سوئدی کشف گردید . به طور معمول در کانیهای تانتالیت و همواره به همره نیوبیم یافت می شود . به صورت خالص رسانا می باشد .
تانتالیم در سال 1802توسط Ekeberg کشف شد . اما بسیاری از شیمیدانان تصور می کردند که نیوبیم و تانتالیم عناصر مشابهی هستند تا در سال 1844 نشان داده شد که نیوبیک و تانتالیک دو اسید کاملاً متفاوت هستند . دانشمندان به راحتی توانستند فلز ناخالص را تجزیه کنند . برای اولین بار مفتول تانتالیم نسبتاً خالص در سال 1903 تهیه شد . تانتالیم را می توان از کانی کلمبیت – تانتالیت بدست آورد .
کانی تانتالیم در استرالیا ، برزیل ، موزامبیک ، تایلند ، پرتغال ، نیجریه و کانادا یافت می شود . جداسازی تانتالیم از نیوبیم مراحل پیچیده ای دارد .
متدهای مختلفی که برای ساخت تجاری عنصر بکار می رود شامل الکترولیز فلوئوروتانتالات پتاسیم گداخته ، واکنش فلوئوروتانتالات پتاسیم با سدیم و یا واکنش کربید تانتالیم با اکسید آن می باشد . 25 ایزوتوپ برای تانتالیم شناخته شده است . تانتالیم طبیعی تنها 2 ایزوتوپ دارد .
تانتالیم خالص مفتول شدنی است و می تواند به صورت سیم کشیده ای درآید که به عنوان رشته ای برای بخار کردن فلز بکار رود. تانتالیم تقریباً به طور کامل در مقابل واکنش شیمیایی در دمای زیر 150 درجه سانتی گراد مصون نگه داشته می شود و تنها با اسید هیدروفلوئوریک ، حلال های اسیدی شامل یون فلوئورید و تری اکسید سولفور آزاد واکنش می دهد . واکنش های قلیایی به آرامی انجام می گیرند . در دماهای بالاتر تانتالیم واکنش پذیرتر است .
نقطه ذوب این عنصر تنها از تنگستن و رنیم بیشتر است . تانتالیم در ساخت گونه های مختلف آلیاژها با خواص مطلوب مانند نقطه ذوب بالا ، دوام زیاد ، قابلیت مفتول شدن و ... کاربرد دارد . تانتالیم در دماهای بالا گاز زدای خوبی است . اکسید آن پایدار است و خواص دی الکتریکی دارد .
دانشمندان ترکیب گرافیت کربید تانتالیم را تهیه کرده اند که یکی از سخت ترین مواددی است که ساخته شده
است . نقطه ذوب این ترکیب 3738 درجه سانتی گراد است . از تانتالیم برای ساخت خازن های الکترولیتی و کوره های خلاء استفاده می شود . از فلز آن برای ساخت تجهیزات شیمیایی ، راکتورهای هسته ای و هواپیما استفاده می شود . اکسید تانتالیم برای ساخت شیشه با ضریب شکست بالا برای لنز دوربین کاربرد دارد . فلز این عنصر کاربرد های فراوان دیگری دارد .
قیمت تانتالیم 99.9% در سال 1988 در حدود 50 دلار بر اونس بوده است .

ساختار بلوري عنصر Ta

اثرات تانتالیم برروی سلامتی
تنفس، خوردن و یا جذب تانتالیم از راه پوست مضر است و باعث سوزش چشم و پوست می شود. این ماده باعث تحریک غشای مخاطی و مجاری تنفسی می شود.
در مورد اثرات منفی تانتالیم بر روی کارگرانی که در محیطهای صنعتی با تانتالیم سر و کار دارند، تا کنون گزارشی دریافت نشده است. دوز بالای تانتالیم در موشهای صحرایی باعث آسیب مجاری تنفسی شده است. تانتالیم فلزی در تماس با پوست ساکن و بی حرکت است.


اثرات زیست محیطی تانتالیم
بدون داشتن مجوز فانونی اجازه انتشار این ماده در محیط زیست داده نمی شود. برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست از انتشار اکسید تانتالیم ممانعت به عمل می آید.

عنصر Ta در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تانتالیم :
عدد اتمی : 73
جرم اتمی : 180.9479
نقطه ذوب: C° 3017
نقطه جوش : C° 5458
شعاع اتمی : Å 2.09
ظرفیت : 5
رنگ : خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 761
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d3
شعاع یونی : Å 0.64
الکترونگاتیوی : 1.5
حالت اکسیداسیون : 5
دانسیته : 16.650
گرمای فروپاشی: Kj/mol 31.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 743
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000135
گرمای ویژه: J/g Ko 0.14
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 11
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ta-179 1.8 سال
Ta-180 1.2E15 سال
Ta-181 پایدار
Ta-182 114.43 روز

اشکال دیگر :
هیدرید تانتالیم TaH
دی اکسید تانتالیم TaO2 و پنتا اکسید تانتالیم Ta2O5
تری کلرید تانتالیم TaCl3 و تترا کلرید تانتالیم TaCl4 و پنتا کلرید تانتالیم TaCl5


منابع : کانی تانتالیت
کاربرد : در آلیاژکاری به کار می رود . پنتا اکسید تانتالیم در خازنها ، تغلیظ ، وسایل برش و در لنزهای دوربین برای افزایش قدرت انکسار به کار می رود .

[ghasem motamedi]

تنگستن ( Tungsten ) :

نمايي از عنصر W

تنگستن خالص عنصری سفید خاکستری است . این عنصر در سال 1783 توسط Fausto and Juan José de Elhuyar دانشمندان اسپانیایی کشف گردید . تنگستن بالاترین نقطه ذوب و پایین ترین فشار بخار را در فلزات دیگر داراست . در درجه حرارت بالای 1650°C بالاترین نیروی انبساط را دارد و در هوا اکسید می شود . پایداری زیادی در خوردگی دارد و فقط کمی در مقابل اسیدهای قوی تخریب می شود .
در سال 1783 برادران Elhuyar در wolframite اسیدی را کشف کردند که مشابه اسید تنگستن بود .
در آن سال آنها موفق به تولید عنصر از واکنش این اسید با زغال چوب شدند . تنگستن در کانی های
wolframite ، scheelite ، huebnertie و ferberite یافت می شود . همچنین این عنصر در کالیفرنیا ، کلورادو ، جنوب کره ، روسیه و پرتغال وجود دارد . چینی ها گزارش داده اند که حدود 75 درصد منابع تنگستن مربوط به آنهاست. تنگستن طبیعی 5 ایزوتوپ پایدار دارد . 21 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است . فلز آن از لحاظ تجاری از واکنش اکسید تنگستن با هیدروژن یا کربن بدست می آید .
تنگستن خالص با اره آهن بری بریده می شود . فلز ناخالص شکننده است و بسیار سخت با آن کار می شود .
ضریب انبساط گرمایی این ماده مانند شیشه بر و سیلیکات است در نتیجه برای ساخت مهرهای شیشه ای یا
فلزی مناسب است .
تنگستن و آلیاژهای آن به طور گسترده برای رشته های لامپ های الکتریکی ، لامپ های تلویزیون و نیز
برای تبخیر سطحی فلز ، اتصالات الکتریکی خودروها ، هدف های اشعه ای ، سیم پیچی و عناصر گرمایی
برای کوره های الکتریکی و بیشمار استفاده فضایی با درجه حرارت بالا بکار می رود .
فولاد ابزار ، Hastelloy و Stellite از آلیاژهای تنگستن هستند .
کربید تنگستن در کارهای فلزی ، استخراج معدن و صنعت نفت بسیار مهم است .
تنگستات منیزیم و کلسیم به طور گسترده برای لامپ های فلورسنت استفاده می شود . سایر نمک های تنگستن در صنعت چرم سازی کاربرد دارند . دی سولفید تنگستن خشک است و تا دمای 560 درجه سانتی گراد پایدار می باشد . برنز تنگستن و سایر ترکیبات آن در رنگ کاری بکار می روند .
پودر تنگستن در حدود 50 دلار بر پوند قیمت دارد .

ساختار بلوري عنصر W

اثرات تنگستن بر روی سلامتی
مشخص شده که تنگستن از عملکرد عنصر کمیاب و ضروری مولیبدن جلوگیری می کند. پودر فلز تنگستن وارد بدن جانوران شده و در آزمایشات مختلف معلوم شده که روی هم رفته فلز ساکنی نیست. در یک مطالعه معلوم شد که خوکچه های هندی در اثر وجود تنگستن دچار کم اشتهایی، قولنج، اختلال حرکت، لرزش، تنگی نفس و کاهش وزن می شوند. تجربیات طولانی مدت صنعتی نشان داده که در بین کارگرانی که با تنگستن یا ترکیبات نامحلول آن سر و کار داشتند، پنوموکونیوسز دیده نمی شود (در غلظت mg/m35 تنگستن در هوا).
عوارض تنگستن: در اثر تماس با تنگستن، پوست و چشم می سوزد. تنفس آن باعث سوزش ریه و غشای مخاطی می شود. به خاطر حساسیت چشم، آبریزش و قرمزی در چشم به وجود می آید. در اثر التهاب پوست، قرمزی و خارش به وجود می آید. هنگامی که با ترکیبات این ماده سر و کاردارید، لباسهای محافظت کننده را بپوشید.
عوارض مزمن: این ماده اثر مزمنی ندارد. تا کنون ثابت نشده که تماس طولانی مدت و یا مداوم با این ماده، بیماری را تشدید نمی کند.
کلیه ترکیبات تنگستن بسیار سمی هستند. گرد و غبار این ماده خطر احتراق و انفجار دارد.

اثرات زیست محیطی تنگستن
این ماده برای محیط زیست خطرناک نیست و سمیت آن به طور قطعی ثابت نشده است.

عنصر W در طبيعت

تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر تنگستن :
عدد اتمی : 74
جرم اتمی : 183.5
نقطه ذوب: C° 3407
نقطه جوش : C° 5655
شعاع اتمی : Å 2.02
ظرفیت : 6, 5, 4, 3, 2
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 6
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 770
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d4
شعاع یونی : Å 0.62
الکترونگاتیوی: 2.36
حالت اکسیداسیون: 6, 5, 4, 3, 2
دانسیته : 19.250
گرمای فروپاشی : Kj/mol 35.4
گرمای تبخیر : Kj/mol 824
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000054
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 12
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
W-180 پایدار
W-181 121.2 روز
W-182 پایدار
W-183 پایدار
W-184 پایدار
W-185 74.8 روز
W-185m 1.6 دقیقه
W-186 پایدار
W-187 23.9 ساعت
W-188 69.4 روز

اشکال دیگر :
دی اکسید تنگستن WO2 و تری اکسید تنگستن WO3
کلرید تنگستن (Clx (x=2-6


منابع : کانی های شئلیت و ولفرامیت
کاربرد : در صنعت الکترونیک ، به عنوان رشته های روشنایی ، الکترود های موشک ، ابزار برش ، در ترکیب با کلسیم و منیزیم ترکیبات فسفر را می سازد .

[ghasem motamedi]

رنیم ( Rhenium ) :

نمايي از عنصر Re

رنيم عنصري با رنگ سفيد خاكستري است كه داراي جلاي فلزي مي باشد . این عنصر در سال 1925 توسط Walter Noddack, Ida Tacke, Otto Berg دانشمندان آلمانی کشف گردید .
این عنصر را از نهشته های پلاتین و کلمبیت به دست آوردند. همچنین این عنصر در کانی مولیبدنیت و گادولینیت یافت می شود. از استحصال 660 کیلو مولیبدن در سال 1928 حدود 1 گرم رنیم تولید شد.
این عنصر به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود بلکه به صورت ترکیب وجود دارد. میزان گسترش این عنصر در پوسته زمین حدود 0.001 ppm است. امروزه رنیم در آمریکا از واکنش مولیبدن با نهشته های سولفید مس به دست می آید. از این روش درایالتهای آریزونا، میامی و غیره استفاده می شود. میزان استخراج سالیانه این عنصر در دنیا حدود 3500 تن است. فلز رنیم از واکنش ترکیبات آمونیم با هیدروژن در دمای بالا حاصل می شود.
رنیم طبیعی مخلوطی از دو ایزوتوپ پایدار است. 26 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است.
این عنصر نقره ای سفید درخشان است که دانسیته آن از عناصر پلاتین، ایریدیم و اسمیم بیشتر است و نقطه ذوب آن از تنگستن و کربن بیشتر است. این عنصر در تجارت معمولاً به صورت پودر استفاده می شود. در فرایند تولید این عنصر قالب متراکم از چگالی 90 درصد تجاوز می کند. رنیم سخت شده عنصری بسیار مفتول پذیراست و دارای قابلیت خمیدگی، فنر، نورد شدن را دارد. برای افزایش کاربرد آلیاژ مولیبدن و تنگستن از این عنصر استفاده می شود.
این عنصر دارای کاربرد گسترده ای در طیف نگارهای جرمی و یونهای گازی دارد. آلیاژ مولیبدن رنیم دارای خاصیت فوق رسانایی است. رنیم برای اتصالات فلزی به علت مقاومت در برابر سایش و در برابر خوردگی استفاده می شود. ترموکوبل های ساخته شده با آلیاژهای تنگستن – رنیم برای اندازه گیری درجه حرارت تا 2200 سانتیگراد کاربرد دارد. سیمهای رنیمی برای ساخت لامپهای فوتوفلاش در صنعت عکاسی کاربرد دارد. کاتالیستهای رنیم دارای مقاومت بالا در برابر مسمومیت برای هیدروژن دار کردن ضعیف شیمیایی استفاده می شود.
قیمت این عنصر در سال 1928 حدود 10000 دلار در گرم بوده ولی امروزه این عنصر قیمت آن حدود 250 دلار در یک اونس می باشد.
این عنصر دارای خاصیت سمی کم است بنابراین در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.

ساختار بلوري عنصر Re

اثرات رنیم بر روی سلامتی
عوارض رنیم: رنیم باعث سوزش چشم می شود. ممکن است باعث سوزش پوست هم شود. مایع آ« پوست و چشم را می سوزاند. خوردن: باعث سوزش مجاری گوارشی می شود. تنفس: باعث سوزش مجاری تنفسی می شود.
سمیت این ماده به طور کامل بررسی نشده است. بخار آن باعث سرگیجه و خفگی می شود.

اثرات زیست محیطی رنیم
در مورد سمیت رنیم در محیط زیست اطلاعاتی موجود نیست.

عنصر Re در طبيعت

تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر رنیم :
عدد اتمی : 75
جرم اتمی : 186.207
نقطه ذوب : C° 3186
نقطه جوش :C° 5596
شعاع اتمی : Å 1.97
ظرفیت : 6
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 7
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 760
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d5
شعاع یونی : Å 0.56
الکترونگاتیوی : 1.9
حالت اکسیداسیون : 6, 4, 2, -2
دانسیته : 21.020
گرمای فروپاشی : Kj/mol 33.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 715
مقاومت الکتریکی: Ohm m: 0.000000184
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 13
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Re-182 2.67 روز
Re-182m 12.7 ساعت
Re-183 70.0 روز
Re-184 38.0 روز
Re-184m 165.0 روز
Re-185 پایدار
Re-186 3.77 روز
Re-187 4.1E10 سال
Re-188 16.94 ساعت

اشکال دیگر :
پنتا اکسید رنیم Re2O5 و تری اکسید رنیم ReO3 و هپتا اکسید رنیم Re2O7
تترا کلرید رنیم ReCl4 ، پنتا کلرید رنیم ReCl5 ، هگزا کلرید رنیم ReCl6 و Re3Cl9


منابع : کانی های گادولینیت و مولیبدنیت
کاربرد : رنيم عنصري گران بوده اما مناسب جهت صنايع آلياژي است و در ترکیب با مولیبدن وتنگستن در تهیه اجسام نسوز به کار می رود همچنین در ترموکوپلهای حرارت بالا و سیمهای کوره ، جواهر سازی ، الکترودها ، استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

اسمیم ( Osmium ) :

نمايي از عنصر Os

عنصر اسميم فلزي جلادار ، سفيد مايل به آبي وحتي در دماهاي بالا شكننده مي باشد. این عنصر در سال 1804توسط Smithson Tenant دانشمند انگلیسی کشف گردید . اسميم داراي بالاترين نقطه ذوب و پايين ترين فشار بخاري مي باشد . از آنجا كه اين عنصر سخت مي باشد جهت فعاليت هاي ساخت و ساز به كار نمي رود اما پودر آن در در اتمسفر هيدروژني در دماي 2000 درجه سانتي گراد خاكستر مي شود .
فلز جامد تحت تاثير دماي اتاق قرار نمي گيرند اما فلز پودر شده آن به صورت تتروكسيد اسميم در مي آيد كه داراي بويي زننده مي باشد.
این عنصر از باقیمانده پلاتین خالص محلول در حلال تیزاب سلطانی تولید می شود.
این عنصر در نزدیکی رودخانه ماسه ای در ایالت اورال در آمریکای شمالی و همچنین آمریکای جنوبی یافت می شود. همچنین این عنصر در نهشته های نیکلی در ایالتهای سادبری، اونتاریو یافت می شود. این عنصر در مقیاس کم از نهشته های پلاتین و در مقیاس یزرگ از نهشته های نیکلی برای ساخت مدلهای تجاری به وجود می آید.
این فلز درخشنده با سختی بالا است. ساخت این فلز به صورت مصنوعی خیلی سخت است اما به صورت پودری و اسفنج می توان تترا اکسید اسمیم را ساخت. که این ترکیب دارای خاصیت اکسیداسیونی قوی است. تترا اکسی اسمیم بسیار سمی است و در دمای 130 درجه به جوش می آید.
غلظت این عنصر در هوا کمتر از 107 گرم بر متر مکعب باید باشد در غیر این صورت خطرناک است و باعث آسیب جدی به بدن انسان می شود. غلظت تترا اکسید اسمیم نیز نباید از 0.0016 mg/m3 تجاوز کند.
تترا اکسید اسمیم برای یافتن اثر انگشت و پیدا بافت و لکه چربی زیر میکروسکوپ کاربرد دارد. از این فلز برای تولید آلیاژهای سخت مثل قلم خودنویس ، لولا، سوزن گرامافون و اتصالات الکتریکی استفاده می شود.
قیمت این عنصر با خلوص 99 درصد به صورت پودر که برای استفاده های تجاری کاربرد دارد حدود 100 دلار در گرم است که البته قیمت این فلز بستگی به نوع کیفیت و تولید آن دارد.

عنصر Os در طبيعت

اثرات اسمیم بر روی سلامتی
تتروکسید اسمیم، OsO4، بسیار سمی است. غلظت آن در هوا کمتر از 10-7 g m-3 است و باعث جمع شدن ریه، ناراحتی پوست و آسیب شدید چشم می شود. به ویژه شیمیدانان خبره معتقدند که نباید به اکسید آن دست زد.
تتروکسید اسمیم با تنفس بخار، گرد و غبار و یا خوردن وارد بدن می شود.
خطر تنفس: با تبخیر این ماده در دمای 20°C، آلودگی هوا به سرعت بالا می رود.
تنفس: احساس سوختگی. سرفه. سردرد. خس خس کردن. نفس کوتاه کشیدن. اختلال در قوه بینایی. ممکن است این علائم با تاخیر ایجاد شوند. پوست: سرخی. سوختگی پوست. درد. بی رنگی پوست. تاول. چشم: قرمزی. درد. تار شدن بینایی. کاهش دید. سوختگی شدید. علائم خوردن: شکم درد. احساس سوختگی. شوک یا غش.
خطرات شیمیایی: این ماده در اثر گرما تجزیه می شود و بخار اسمیم را به وجود می آورد. این ماده اکسیدانت بسیار قوی ای می باشد و با مواد احتراق پذیر واکنش می کند. اسمیم با اسید هیدروکلریک واکنش داده و گاز سمی کلرین را به وجود می آورد. با آلکالن ها ها واکنش داده و ترکیبات ناپایداری را به وجود می آورد.
اثرات تماس کوتاه مدت با اسمیم: این ماده برای چشم، پوست و مجاری تنفسی خورنده است. تنفس این ماده باعث تورم ریه می شود. غلظت بالای این ماده باعث مرگ می شود. ممکن است این اثرات با تاخیر ایجاد شوند.
اثرات تماس طولانی مدت یا مکرر: تماس طولانی مدت یا مکرر با پوست باعث آماس پوست می شود. این ماده بر روی کلیه هم اثراتی دارد.

اثرات زیست محیطی اسمیم
سمیت اسمیم بسیار پایین است زیرا به آسانی به اکسید تبدیل می شود و به فرمی تبدیل می شود که بی ضرر است.

ساختار بلوري عنصر Os

تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اسمیم :
عدد اتمی : 76
جرم اتمی : 190.23
نقطه ذوب : C° 3027
نقطه جوش : C° 5012
شعاع اتمی : Å 1.92
ظرفیت : 4
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 8
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 840
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d6
شعاع یونی : Å 0.63
الکترونگاتیوی : 2.2
حالت اکسیداسیون : 2,3,4,6,8
دانسیته : 22.6
گرمای فروپاشی : Kj/mol 31.8
گرمای تبخیر : Kj/mol 746
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0000000917
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی :6


شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 14
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Os-184 پایدار
Os-185 93.6 روز
Os-186 2.0E15 سال
Os-187 پایدار
Os-188 پایدار
Os-189 پایدار
Os-190 پایدار
Os-190m 9.9 دقیقه
Os-191 15.4 روز
Os-191m 13.1 ساعت
Os-192 پایدار
Os-193 30.5 ساعت
Os-194 6.0 سال

اشکال دیگر :
دی اکسید اسمیم OsO2 و تترا اکسید اسمیم OsO4
تری کلرید اسمیم OsCl3 و تترا کلرید اسمیم OsCl4 و پنتا اکسید اسمیم OsCl5

منابع : سنگ معدن حاوی پلاتین و نیکل
کاربرد : در محور ابزار ( مانند سوزنهای نقشه کشی و ساعت دیواری ) و در آلیاژ های دما بالا استفاده می شود . همچنین در ساخت رشته های نوری الکتریکی نیز استفاده می شود .

[ghasem motamedi]

ایریدیم ( Iridium ) :

نمايي از عنصر Ir

ايريديم عنصری به رنگ سفید خاکستری است . این عنصر در سال 1804 توسط S.Tenant,.F.Fourcory, L.N.Vauquelin, H.V.Collet-Descoltilsدانشمندان انگلیسی و فرانسوی کشف گردید . از آن جهت مناسب است كه نمك آن بسيار رنگين مي باشد . ايريديم عنصري سفيد رنگ و مشابه با پلاتينيم مي باشد اما تفاوتش رنگ زرد آن مي باشد.
اين عنصر بسيار سخت و شكننده بوده بنابراين كار با آن سخت مي باشد.
ايريديم تحت تاثير اسيد و يا aqua regia قرار نمي گيرد اما توسط نمك هاي جامد مانند NaCl و يا NaCN آسيب مي پذيرد.
این عنصر از ترکیب پلاتین در تیزاب سلطانی به دست آمد. نام ایریدیم از نمک های خیلی رنگی گرفته شده است.
این فلز از خانواده پلاتین است که رنگ آن شبیه پلاتین سفید کمی مایل به زرد است. ایریدیم فلزی سخت و شکننده است و برای ماشینهای سخت و کارهای سنگین از این عنصر استفاده می شود. به علت این که این عنصر دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی است برای ساخت مترهای استاندارد پاریس استفاده می شود. که این آلیاژی از پلاتین و ایریدیم است این آلیاژ حدود 90 درصد پلاتین و 10 درصد ایریدیم دارد. ایریدیم با اسیدهای مثل تیزاب سلطانی و سود سوز آور و NaCN واکنش نمی دهد. وزن مخصوص ایریدیم مثل وزن مخصوص اسمیم است.
ایریدیم به صورت ترکیب در طبیعت یافت نمی شود و معمولاً به صورت آزاد همراه با پلاتین و دیگر فلزات از گروه نهشته های آبرفتی یافت میشود.
از این عنصر برای ساخت تجهیرات و لوازم آزمایشگاهی مثل بوته و اسباب و لوازمات درجه حرارت بالا کاربرد دارد. همچنین از این عنصر برای اتصالات الکتریکی استفاده می شود.
قیمت این عنصر حدود 500 دلار در اونس است.

ساختار بلوري عنصر Ir

اثرات ایریدیم بر روی سلامتی
بسیار احتراق پذیر است. عوارض: چشم: باعث سوزش پوست می شود. پوست: لمس آن خطر اندکی دارد. خوردن: باعث سوزش مجاری گوارشی می شود. اما خطر کمی دارد. تنفس: تماس با آن خطر اندکی دارد.

اثرات زیست محیطی ایریدیم
نباید اجازه داد که این محصول به آب زیرزمینی، توده آب یا شبکه فاضلاب برسد.

عنصر Ir در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر ایریدیم :
عدد اتمی : 77
جرم اتمی : 192.217
نقطه ذوب : C° 2443
نقطه جوش : C° 4428
شعاع اتمی : Å 1.87
ظرفیت : 4
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 9
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 880
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d7
شعاع یونی: Å 0.625
الکترونگاتیوی : 2.20
حالت اکسیداسیون : 2,3,4,6
دانسیته : 22.4
گرمای فروپاشی : Kj/mol 26.1
گرمای تبخیر : Kj/mol 604
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000507
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 15
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ir-188 1.7 روز
Ir-189 13.2 روز
Ir-190 11.8 روز
Ir-190m 1.2 ساعت
Ir-190m2 3.2 ساعت
Ir-191 پایدار
Ir-192 73.8 روز
Ir-193 پایدار
Ir-193m 10.5 روز
Ir-194 19.3 ساعت
Ir-194m 170.0 روز

اشکال دیگر :
اکسید ایریدیم IrO2
کلرید ایریدیم IrCl3

موارد استفاده : وسایل آزمایشگاهی
منابع : سنگریزه های ته نشین شده با پلاتین و نیکل

[ghasem motamedi]

پلاتین( Platinum ) :

نمايي از عنصر Pt

پلاتینیم فلز خاکستری براق و زمانی که خالص باشد ، نرم و قابل انعطاف و هادی است .ساختار پلاتین کوبیک می باشد . این عنصر در سال 1735توسط Julius Scaliger دانشمند ایتالیایی کشف گردید . ضریب انبساط تقریبا مساوی که از شیشه های سیلیکا ، آهک و کربنات کلسیم است . بنابراین در درزگیری الکترودها در سیستم های شیشه ای استفاده می شود . فلزی که در هوا اکسید نمی شود غیر محلول در هیدرولیک و اسید نیتریک است ولی محلول زمانی که با مقدار مساوی تیزاب سلطانی و اسید کلرو پلاتین مخلوط می شود .
Pt به وسیله هالوژن ، سیانیدها ، سولفور و قلیایی ها خورده می شود . مخلوط گازهای هیدروژن در حضور سیم پلاتینی محترق می شود .
پلاتین به صورت آزاد وجود دارد و معمولاً همراه با عناصر ایریدم، اسمیم، پالادیم، روتنیم و رودیم و فلزات مشابه دیگر نیز وجود دارد. این عنصر در نهشته های آبرفتی کوههای اورال، کلمبیا، و در ایالتهای غربی آمریکا وجود دارد. بزرگترین تولیدات پلاتین دنیا از نهشته های نیکلی صورت می گیرد.
پلاتین فلزیست بسیار زیبا که وقتی خالص باشد به رنگ نقره ای دیده می شود و این فلز چکش خوار و مفتول پذیر است.
این عنصر به طور گسترده در جواهر سازی، سیمهای فلزی، ظرفهای مخصوص آزمایشگاهی و تجهیزات عناصر حرارتی ترموکوپل دار کاربرد دارد. همچنین از این عنصر در اتصالات الکتریکی، دستگاههای مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی و در دندانسازی استفاده می شود. آلیاژهای پلاتین – کبالت دارای ترکیب 76.7 درصد پلاتین و 23.3 درصد کبالت هستند به علت مقاومت بالای سیمهای پلاتینی از این عنصر برای ساختن کوره های الکتریکی حرارت بالا استفاده می شود.
از این عنصر برای ساخت پوشش موشکها، سوخت موتور جت نیز استفاده می شود. این فلز مانند پالادیم دارای خاصیت جذب بالای هیدروژن است.
پلاتین به عنوان یک کاتالیزور مناسب برای فرایندهای تولید اسید سولفوریک کاربرد دارد. همچنین از این عنصر به عنوان یک کاتالیزور برای کراکینگ تولیدات نفتی نیز استفاده می شود. بیشترین کاربرد پلاتین به عنوان کاتالیزور در پیلهای سوختی و در دستگاههای ضد آلودگی اتومبیلها می باشد.
آندهای پلاتین به طور گسترده در سیستمهای حفاظتی کاتدی برای کشتیهای بزرگ، موج شکن های فولادی و لوله کشی ها کاربرد دارد. از این عنصر به عنوان کاتالیزور در فرایند تبدیل الکل به فرمالدئید استفاده می شود. از این فرایند برای کاربرد های تجاری فندکها استفاده می شود.
قیمت این عنصر دارای تنوع مختلفی است . در گذشته از این عنصر به جای طلا استفاده می کردند. قیمت این عنصر حدود 500 دلار در اونس است.

ساختار بلوري عنصر Pt

اثرات پلاتین بر روی سلامتی
پلاتین فلز قیمتی است. غلظت پلاتین در خاک، آب و هوا بسیار اندک است. در بعضی مناطق، به ویژه در آفریقای جنوبی، شوروی و ایالات متحده می توان نهشته هایی را یافت که غنی از پلاتین هستند. پلاتین یکی از اجزای اصلی بسیاری ازمحصولات فلزی مانند الکترود است و در بعضی واکنشهای شیمایی به عنوان کاتالیزور به کار می رود.
معمولا پلاتین دردرمان سرطان به عنوان دارو به کار می رود. اثراتی که پلاتین بر روی سلامتی دارد به نوع پیوندهای تشکیل شده و میزان ایمنی شخص بستگی دارد.
پلاتین به عنوان فلز خطرناکی نیست. اما نمکهای پلاتین عوارض مختلفی ایجاد می کنند مانند:
-تغییر DNA
-سرطان
-واکنشهای آلرژی در پوست و غشای مخاطی
-آسیب اندامهایی مانند روده، کلیه و مغز استخوان
-آسیب شنوایی
در نهایت ممکن است پلاتین سمیت دیگر مواد شیمیایی خطرناک را مانند سلنیم را در بدن تشدید کند.

اثرات زیست محیطی پلاتین
هنوز ثابت نشده که کاربرد پلاتین در محصولات فلزی باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی می شود اما ثابت شده که در محیط های کاری عوارض شدیدی را برای سلامتی ایجاد می کند.
پلاتین از اگزوز ماشینهایی که بنزین سرب دار مصرف می کنند، وارد هوا می شود. در نتیجه در گاراژها و تونلها میزان پلاتین در هوا بیشتر از حد معمول می باشد.
اثرات پلاتین بر روی جانوران و محیط زیست هنوز به طور دقیق بررسی نشده است. تنها چیزی که می دانیم این است که پلاتین بعد از جذب در ریشه گیاهان تجمع می یابد. این که آیا خوردن ریشه گیاهانی که حاوی پلاتین هستند برای انسان و جانوران مضر است یا نه، هنوز معلوم نیست.
میکروارگانیسم های موجود در خاک قادرند پلاتین را به ماده ای مضرتر تبدیل کنند اما در این مورد اطلاعات اندکی داریم.

عنصر Pt در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پلاتین :
عدد اتمی : 78
جرم اتمی : 195.19
نقطه ذوب : C° 1768.4
نقطه جوش : C° 3825
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت : 4
رنگ : سفید مایل به خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 10
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 870
شکل الکترونی : [Xe]6s14f145d9
شعاع یونی : Å 0.625
الکترونگاتیوی: 28/2
حالت اکسیداسیون: 4
دانسیته : 2.109
گرمای فروپاشی : Kj/mol 19.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 510
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000106
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال ( به استثنای خاکستر آن )
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 17
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pt-188 10.2 روز
Pt-190 6.0E11 سال
Pt-191 2.96 روز
Pt-192 پایدار
Pt-193 60.0 سال
Pt-193m 4.33 روز
Pt-194 پایدار
Pt-195 پایدار
Pt-195m 4.02 روز
Pt-196 پایدار
Pt-197 18.3 ساعت
Pt-197m 1.59 ساعت
Pt-198 پایدار

اشکال دیگر :
اکسید پلاتین PtO2
دی کلرید پلاتین PtCl2 و تترا کلرید پلاتین PtCl4


منابع : سنگ معدن پلاتین و نیکل
کاربرد : در جواهر سازی ، ساخت ظرفهای مخصوص ذوب فلز ، در پرکردن دندان ، به عنوان کاتالیزور ، به عنوان عامل ضد تومور و همچنین بر ای استاندارد کردن وزن و اندازه گیری به کار می رود . همچنین برای ساختن آهنربای قوی پلاتین و کبالت را با هم ترکیب می کنند .

[ghasem motamedi]

طلا ( Gold ) :

نمايي از عنصر Au

طلا يك عنصر فلزي با ساختار کوبیک بوده كه از اول طلايي رنگ بوده ولي هنگام بريده شدن سياه و يا بنفش مي شود. طلا شكننده ترين عنصر مي باشد. همچنين بسيار سست بوده و به منظور استحكام بيشتر به صورت آلياژ در مي آيد. اين عنصر هدايت كننده خوب دما و الكتريسته مي باشد .
طلا معمولاً در رگه های پوسته زمین همراه با کانی های مس و یا به صورت آزاد وجود دارد .
معمول ترين تركيبات طلا عبارتند از (AuCl3) و (HAuCl4) . مخلوطي از يك قسمت نيتريك و سه قسمت اسيد هيدروكلريك aqua regia نام دارد كه طلا را در خود حل مي كند.65% طلاي جهان از آفريقا به دست مي آيد .
این عنصر از گذشته های بسیار دور شناخته شده بود طلا در طبیعت به صورت آزاد یافت می شود . این عنصر به طور گسترده در طبیعت پخش شده است و در بیشتر مواقع همراه با کوارتز و پیریت یافت می شود.
طلا به صورت رگه ای و نهشته های آبرفتی و به صورت جدا از سنگها و دیگر کانیها در معدن کاری استفاده می شود. حدود دو سوم تولیدت دنیا در کشور آفریقای جنوبی و حدود دو سوم از کل تولیدات آمریکا در ایالات داکوتای جنوبی و نوادا تولید می شود. این عنصر از معادن طلا توسط فرایندهای سیانوراسیون ،آمالگاماسیون و ذوب استحصال می شود. این عنصر همچنین توسط الکترولیز نیز استحصال می شود. میزان طلا در آب دریا حدود 0.1 تا 2 میلی گرم در تن است که این رقم بستگی به نوع طلا نیز دارد. هنوز روشی برای اینکه طلا را از آب دریا استخراج کنند وجود ندارد.
بدون شک طلا یکی از زیباترین عنصر در طبیعت در بین عناصر دیگر است. این عنصر دارای جلای فلزی است و وقتی به صورت توده ای باشد دارای رنگ زرد می باشد. اما وقتی به صورت رگه نازک باشد به رنگهای سیاه، سرخ و ارغوانی نیز دیده می شود.
از این عنصر برای ضرب سکه و سیستمهای پولی استاندارد در بیشتر کشورها استفاده می شود. از این عنصر برای زیور آلات ، صنایع دندانسازی و آبکاری فلزات نیز استفاده می شود. از این عنصر به عنوان پوشش برای ماهواره ها و به عنوان بازتابنده خوب اشعه مادون قرمز استفاده می شود.
طلا جز عناصر گرانبها است که مقیاس اندازه گیری آن اونس است. وقتی این عنصر به صورت آلیاژ درمی آید با مقیاس وزنی قیرات اندازه گیری می شود.
بیشترین ترکیبات عمومی طلا شامل اسید کلرید طلا و اسید کلروائوروئیک است که در صنعت عکسبرداری ازآن استفاده می شود. طلا دارای 18 ایزوتوپ است. طلای 198 با نیمه عمر 2.7 روز برای درمان سرطان و بیماری های گوناگون کاربرد دارد.
طلایی که در بازار استفاده می شود بای تجارت خلوص برابربا 99.999 درصد است. چگالی نسبی طلا بستگی به درجه حرارت آن دارد.

ساختار بلوري عنصر Au

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

اثرات زیست محیطی طلا
سمیت طلا ارزیابی نشده است. اما تجزیه زیستی طلا در حالت هوازی بسیار ضعیف است و اثرات زیست محیطی آن هنوز ثابت نشده است. از آنجایی که طلا نامحلول است، تجمع زیستی اندکی دارد.




خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر طلا :
عدد اتمی : 79
جرم اتمی : 196.96655
نقطه ذوب: C° 1064.18
نقطه جوش: C° 2856
شعاع اتمی : Å 1.79
ظرفیت : 1
رنگ : طلایی
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 11
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 890.1
شکل الکترونی : 4f14 5d10 6s1[Xe ]
شعاع یونی : Å 0.85
الکترونگاتیوی: 2.54
حالت اکسیداسیون: 3, 1
دانسیته : 19.300
گرمای فروپاشی : Kj/mol 12.55
گرمای تبخیر : Kj/mol 334.4
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0000000221
گرمای ویژه: J/g Ko 0.128
دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Au-194 1.6 روز
Au-195 186.1 روز
Au-195m 30.5 ثانیه
Au-196 6.2 روز
Au-197 پایدار
Au-198 2.7 روز
Au-199 3.14 روز

اشکال دیگر :
اکسید طلا Au2O3
کلرید طلا AuCl و تری کلرید طلا AuCl3


منابع : پوسته زمین ، سنگ معدن مس و طلا
کاربرد : به دلیل نرم بودن و چکش خواری زیاد در صنعت الکترونیک ، جواهر سازی ، دندانسازی ، تاج سر و ساخت سکه به کار می رود .