هــــــــــــدف

اکتینیم فلزی رادیو اکتیو به رنگ سفید نقره ای است که با ساختار کوبیک

متبلور می شود . این عنصر در سال 1899 توسط André Debierne دانشمند

فرانسوی کشف گردید . اکتینیم بسیار کمیاب است و معمولاً در کانسار

اورانیم وجود دارد . از واکنش رادیم با نوترون در راکتور بدست می آید . این

عنصر به صورت طبیعی در نهشته ها و کانیهای اورانیم وجود دارد.

اکتینیم 227 از تخریب اورانیم 235 توسط اشعه بتا با نیمه عمر 21.6 روز

تولید می شود. همچنین این عنصر می تواند از تخریب توریم 227 با نیمه عمر

18.5 روز و رادیم 223 با نیمه عمر 11.4 روز و تعدادی دیگر از ایزوتوپهای

عناصر با نیمه عمر کوتاه مثل رادون، بیسموت، پولونیم و سرب تولید شود.

ایزوتوپ پایدار این عنصر از منابع قوی اشعه آلفا حاصل می شود. فلز اکتینیم

توسط واکنش فلورید اکتینیم با گاز لیتیم با درجه حرارت 1100 تا 1300 درجه

سانتیگراد به دست می آید. رفتارهای شیمیایی اکتینیم شبیه عناصر

کمیاب مخصوصاً لانتانیم است. اکتینیم خالص با مواد حاصل از تجزیه بعد از

185 روز به تعادل می رسد و نیمه عمر آن 21.6 سال است. فعالیت آن 150

برابر رادیم است و از نظر تولید نوترونی اهمیت دارد.

ساختار بلوري عنصر Ac

اثرات اکتینیم بر روی سلامتی:

اکتینیم 227 بی نهایت رادیواکتیو است و به علت پرتوافکنی، در بدن انسان

باعث بروز عوارضی می شود. اکتینیم 227 به اندازه پلوتونیم خطرناک است.

خوردن حتی مقدار بسیار اندکی از اکتینیم 227 باعث خطرات و عوارضی

جدی بر روی سلامتی می شود.

توسعه فن آوری هسته ای باعث انتشار مواد رادیواکتیو به جو، خاک،

اقیانوسها، دریاها و آب شده است و میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد

ساکن موجود در جهان افزایش یافته است. تابشهای رادیواکتیو وارد بدن

جانوران شده و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث آسیب جانوران و

انسانها می شود.

بزرگترین تهدید مواد رادیواکتیو برای حیات و جانداران، تغییر ماده ژنتیکی گونه

های زنده است. آسیبهای ژنتیکی ناشی از تابش های رادیواکتیو بر روی

طول عمر و زاد و ولد اثر منفی می گذارد.

حتی دوز پایین اکتینیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. اکتینیم باعث

سرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی

و عقیمی می شود. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از اکتینیم در حال

افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر

علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی

است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقمی باشد.

تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی است.



اثرات زیست محیطی اکتینیم:

اکتینیم 227 بی نهایت رادیواکتیو است. مواد رادیواکتیو به بانک ژنتیکی

انسان و کلیه موجودات آسیب می رساند و باعث سرطان، آسیب سیستم

ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شود.

آسیبهای ژنتیکی ناشی از تابش های رادیواکتیو بر روی طول عمر و زاد و ولد

اثر منفی می گذارد.

عنصر Ac 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 اکتینیم :

عدد اتمی : 89

جرم اتمی : 227

نقطه ذوب: C° 1050

نقطه جوش: C° 3250

شعاع اتمی : Å 1.119

ظرفیت : 3

رنگ : سفید نقره ای

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 3

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 664.6

شکل الکترونی : Rn7s2

شعاع یونی : Å 1.119

الکترونگاتیوی: 1.1

حالت اکسیداسیون: 3

دانسیته : 10.07

گرمای فروپاشی : Kj/mol 62

گرمای ویژه: J/g Ko 0.12

دوره تناوبی : 7

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 9

هفتمین انرژی : 2


ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Ac-225 10.0 روز

Ac-226 1.2 روز

Ac-227 21.8 سال

Ac-228 6.16 ساعت


اشکال دیگر :

هیدرید اکتینیم AcH2

اکسید اکتینیم Ac2O3

کلرید اکتینیم AcCl3



منابع :

بشدت کمیاب و بدست بشر نیز ساخته شده است .



کاربرد :

به عنوان منبعی برای تولید نوترون و نیروی ترمو الکتریک به کار می رود .

پتاسیم فلزی نرم به رنگ سفید - نقره ای است که شدیداًً از لحاظ

شیمیایی فعال است.این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy

دانشمند انگلیسی کشف گردید.

پتاسیم به صورت غیر ترکیبی درطبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر

درفلدسپار, میکا و سایر مواد معدنی یافت می شود.از نظر فراوانی در پوسته

زمین هفتمین عنصر و در محلولها و اقیانوسها ششمین عنصر می باشد.این

عنصر در آبهای معدنی, شورابه ها و رسوبات نمکی نیز یافت می شود.فلز

پتاسیم به صورت تجاری از طریق پروسه ترموشیمیایی که در این روش کلرید

پتاسیم مذاب با بخار سدیم واکنش داده می شود.این فلز از طریق الکترولیز

پتاسیم هیدروکسید مذاب نیز تهیه می شود.

حدود 2.4 % پوسته زمین را از نظر وزنی پتاسیم تشکیل می دهد. بیشتر

کانی های پتاسیم نامحلولند و روش به دست آوردن این فلز بسیار مشکل

است.

کانی هایی که دارای پتاسیم هستند شامل سیلویت، کارنالایت، لانژبنیت و

پلی هالیت می باشند. که این کانی ها در دریاچه های قدیمی و کف دریا و

نهشته های گسترده پتاسیم و نهشته های نمکی به دست می آید. معدن

پتاس در آلمان، نیومکزیکو، کالیفرنیا و چند ایالت دیگر آمریکا یافت می شود.

معدنهای بزرگ پتاس در اعماق زیاد حدود 3000 فوت یافت می شود و

پتاسیم همچنین در اقیانوس ها نیز یافت میشود .

پتاسیم به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و از الکترولیز هیدروکسید

پتاسیم حاصل می شود. روشهای گرمایی همچنین برای تولید پتاسیم

استفاده می شود. مثل روش کاهش ترکیبات پتاسیم با استفاده از ترکیبات

CaC2, C, Si, Na .

استفاده عمده پتاسیم و ترکیبات آن در کودهای شیمایی می باشد. پتاشیم

عامل ضروری برای رشد و نمو گیاهان است و در بسیاری از خاکها یافت می

شود.

ترکیب سدیم و پتاسیم NaK برای انتقال حرارت در حد متوسط استفاده می

شود. مهمترین نمکهای پتاسیم که اهمیت ویژه ای دارند عبارتند از

هیدروکسید، کربنات، کلرید، کلرات، برومید، یدید، سیانید، سولفات، کرومات

و کرومیت.

پتاسیم عنصری بسیار واکنش پذیر و با الکتروپوزیتیوه بالا در بین فلزات است.

بعد از لیتیم یکی از سبکترین فلزات به شمار می رود. این عنصر نرم و سبک

است به راحتی با چاقو بردیده می شود و رنگ آن تقریباً نقره ای است . این

عنصر به سرعت در مجاورت اکسیژن هوا اکسیده می شود و برای جلوگیری

از اکسید شدن آن باید این عنصر را در نفت نگهداری کرد. مانند دیگر عناصر

گروه آلکانها پتاسیم نیز در آب تجزیه می شود و هیدروژن آزاد می

شود.

پتاسیم در آب به خودی خود آتش می گیرد. پتاسیم و ترکیبات نمکی آن با

شعله بنفش می سوزند.

برا ی عنصر پتاسیم 17 ایزوتوپ شناخته شده است.

پتاسیم معمولی ترکیبی از 3 ایزوتوپ است که ایزوتوپ پتاسیم 40 رادیواکتیو

می باشد و نیمه عمر آن 1.28 x 109 سال می باشد.

به علت خاصیت رادیواکتیو بودن این عنصر با در موقع کار با آن دقت کرد .

قیمت فلز پتاسیم در بازار 40 دلار در هر پوند است.

ساختار بلوري عنصر پتاسيم

اترات پتاسيم بر سلامتي انسان:

پتاسيم در سبزيجات، ميوه، سيب زميني، گوشت، نان، شير و آجيل وجود

دارد. پتاسيم نقش مهمي در سيستم مايعات فيزيکي بدن انسان دارد و به

سيستم عصبي بدن کمک ميکند. اگر مقدار پتاسيم در بدن افزايش يابد،

ممکن است باعث از کار افتادگي کليه ها شود. همچنين مقدار زياد پتاسيم

بر ضربان قلب اثر ميگذارد.

پتاسيم بر تنفس انسان اثر ميگذارد. غبار پتاسيم باعث تحريک چشمها،

گوش، گلو، ششها شده، سبب عطسه، سرفه و گلو درد ميشود. مقدار زياد

پتاسيم باعث آب آوردگي ريه ها شده و ممکن است منجر به مرگ شود. بر

اثر تماس پتاسيم با پوست و چشم، سوختگي شديد اتفاق مي افتد و

آسيب دائمي را سبب ميشود.

پتاسيم همراه با نيتروژن و فسفر يکي از ماکرومينرالهاي اصلي براي بقاي

گياهان به شمار ميرود. وجود چنين ترکيبي براي سلامت خاک، رشد گياهان

و تغذيه جانوران ارزش زيادي دارد. يکي اثرات مهم پتاسيم در گياه، نقشي

است که پتاسيم در حفظ فشار اسمزي و اندازه سلول دارد، بنابراين پتاسيم

بر فتوسنتز و توليد انرژي اثر ميگذارد، همانطور دي اکسيد کربن بر جابجايي و

تورژسانس مواد غذايي در گياه موثر است. به اين ترتيب، بخش قابل توجهي

از عنصر شيميايي پتاسيم مورد استفاده براي رشد گياهان است.

نتيجه پايين آمدن پتاسيم در گياه با علائم زير همراه است:

رشد کم، کاهش گلدهي گياه و توليد اندک آن.

سطح بالاي پتاسيم محلول در آب سبب جوانه زني بذرها شده و مانع بيشتر

شدن مقدار ساير مواد معدني در گياه شده و کيفيت محصول را پايين مي

آورد.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پتاسیم :

عدد اتمی:19

جرم اتمی: 39.0983

نقطه ذوب: C°63.7

نقطه جوش : C°759

شعاع اتمی : Å 2.77

ظرفیت: 1+

رنگ: نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 1

انرژی یونیزاسیون Kj/mol 418.8

شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1

شعاع یونی: Å 1.38

الکترونگاتیوی: 0.82

حالت اکسیداسیون: 1

دانسیته: 0.856

گرمای فروپاشی: Kj/mol 89.6

گرمای تبخیر : Kj/mol 79

مقاومت الکتریکی : Ohm 0.0000000719

گرمای ویژه: J/g Ko 0.757

دوره تناوبی: 4

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 8

چهارمین انرژی : 1

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

K-39 پایدار

K-40 1.28سال

K-41 پایدار

K-42 12.4 ساعت

K-43 22.3 ساعت

اشکال دیگر :

اکسید پتاسیم K2O

هیدرید پتاسیم KH

کلرید پتاسیم KCl


منابع :

کانی سیلویت و کارنالیت


کاربرد :

در ساخت شیشه ، صابون ، نمک و انواع لنزها به کار می رود . در ساخت

کودهای شیمیایی و در کارهای منفجره و در آتشبازی برای ایجاد رنگ بنفش

به کار می رود .


روش شناسایی:

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry

FP:Flame Photometry

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography

NA:Neutron Activation Analysis

XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry