Криптон доклад по химии

Обновлено: 17.05.2024

Газ, выделенный Уильямом Рамзаем из минерала клевеита. Открытие истинных химических соединений криптона, ксенона и радона и их свойств. Самопроизвольное деление ядер урана и тория. Извлечение из воздуха. Достоинства криптона в лампах накаливания.

Рубрика	Химия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	25.01.2010
Размер файла	26,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Криптон

36

8 18 8 2

КРИПТОН

4s 2 4p 6

Родословная криптона

Известно, что гелий, радон, почти весь аргон и, вероятно, неон нашей планеты имеют радиогенное происхождение, т.е. они - продукты радиоактивного распада. А как обстоит дело с криптоном?

Среди известных природных ядерных процессов, порождающих криптон, наибольший интерес представляет самопроизвольное деление ядер урана и тория.

Сегодня на этот вопрос даются два обоснованных, но разных по смыслу ответа.

Иного мнения придерживается другая группа ученых. На их взгляд, земной криптон (как и ксенон) пришел на Землю из Вселенной, в процессе зарождения Земли. Он присутствовал еще в протопланетном облаке, его сорбировала первичная земная материя, откуда он потом, при разогреве планеты, выделился в атмосферу.

Это мнение тоже опирается на факты. В его пользу говорит, в частности, то, что криптон - газ тяжелый, малолетучий и относительно легко конденсирующийся (в отличие от иных компонентов первичной атмосферы) вряд ли смог бы оставить Землю на первых фазах ее формирования.

Кто же прав? Скорее всего, правы обе стороны: криптон нашей планеты, вероятно, представляет собою смесь газов как космического, так и земного происхождения. По данным исследований последних лет, земного намного больше.

Что же представляет собой эта смесь?

Глазами физика и химика

Криптон - первый из тяжелых благородных газов. Такое деление не искусственно. Обратите внимание на большой разрыв между значениями критических величин легких и тяжелых благородных газов. У первых они крайне низки, у вторых значительно выше. Так, точки кипения криптона и гелия разнятся, на 116,1°C. Сильно разнятся и другие важнейшие характеристики. Объяснить это логичнее всего характером сил межмолекулярного взаимодействия: с увеличением молекулярного веса благородного газа резко вырастает сила взаимопритяжения молекул.

Природный криптон состоит из шести стабильных изотопов: 78 Kr, 80 Kr, 82 Kr, 83 Kr, 84 Kr и 86 Kr. И все они есть в горных породах, природных водах и атмосфере. Обильнее прочих представлен 84 Kr, на его долю приходится 56,9% атмосферного криптона.

В ядерных реакциях искусственно получены 17 радиоактивных изотопов криптона с массовыми числами от 74 до 97. Некоторые из этих изотопов нашли применение как радиоактивные индикаторы и генераторы излучения.

Особо важным оказался криптон-85 - почти чистый бета-излучатель с периодом полураспада 10,3 года.

Спектр криптона изобилует линиями во всем видимом диапазоне, особенно в коротковолновой области. Самые яркие линии расположены между 4807 и 5870 ?, оттого в обычных условиях криптон дает зеленовато-голубое свечение.

Благодаря хорошей растворимости в жидкостях организма криптон при парциальном давлении 3,5 атм уже оказывает наркотическое действие на человека.

А теперь о химии криптона.

В атомах тяжелых благородных газов внешние электронные оболочки замкнутые. Но будучи сравнительно отдаленными от ядра, оболочки получают некоторую автономность. Чем тяжелее атомы инертного газа, тем больше их способность объединяться с некоторыми другими атомами.

Позже стали известны кристаллические клатратные* соединения криптона с H₂O, H₂S, SO₂, галогеноводородами, фенолами, толуолом и другими органическими веществами. Они устойчивы даже при комнатной температуре под давлением 2. 4 атм. Но еще в 40-х годах советский ученый Б.А. Никитин показал, что в клатратных соединениях связь молекулярная, в них валентные электроны не взаимодействуют.

* Клатратные соединения (или соединения включения) - вещества, занимающие промежуточное положение между твердыми растворами и истинными химическими соединениями.

В 1933 г. Лайнус Полинг, позже дважды лауреат Нобелевской премии, развивая представление о валентных связях, предсказал возможность существования фторидов криптона и ксенона. Но лишь в 1962 г. было получено первое такое соединение - гексафтороплатинат ксенона. Вслед за тем были синтезированы фториды криптона, ксенона, радона и многочисленные их производные.

Разумеется, соединения криптона и других благородных газов получить не легко. Так, кристаллический KrF₂ был получен в результате воздействия тихого электрического разряда на смесь из фтора, криптона и аргона в молярном отношении 1:70:200. Условия реакции: давление - 20 мм ртутного столба, температура - минус 183°C.

Свойства дифторида криптона достаточно обычны: при комнатной температуре он неустойчив, но при температуре сухого льда (-78°C) его можно хранить очень долго. И не только хранить, а и исследовать взаимодействие этих бесцветных кристаллов с другими веществами. Дифторид криптона - весьма активный окислитель. Он вытесняет хлор из соляной кислоты и кислород из воды. Реагируя с органическими соединениями, он не только окисляет их - иногда при этом происходит замена хлора на фтор в органической молекуле. Впрочем, многие органические вещества, например этиловый спирт, от соприкосновения с дифторидом криптона воспламеняются. Через фторид криптона получены соединения этого элемента с переходными металлами; во всех этих соединениях есть и фтор. Общая формула таких соединений KrF + MeF-₆. Исключения составляют соединения мышьяка и сурьмы: Kr₂F₃ + AsF-₆, Kr₂F₃ + SbF-₆ и KrF + Sb₂F-₁₁. В реакциях с дифторидом криптона как очень сильным окислителем были получены некоторые уникальные неорганические соединения - пентафторид золота АuF₆, гептафторид брома ВrF₇, перброматы.

Извлечение из воздуха

Криптон получают из воздуха. Но чтобы получить литр элемента №36, приходится переработать более миллиона литров воздуха. Тем не менее, современные масштабы производства кислорода позволяют попутно извлекать довольно значительное, и с каждым годом возрастающие количества криптона.

В. контактных аппаратах при 700°C в присутствии катализатора - CuO или Al₂O₃ - большая часть углеводородов выгорает. Очищенную смесь кислорода и криптона снова превращают в жидкость и отправляют во вторую ректификационную колонну. Здесь получают уже богатый концентрат - в нем 10. 20% криптона. Но параллельно опять возрастает содержание углеводородов. И опять смесь переводится в газообразное состояние, и опять следует выжигание углеводородов. Затем весь этот цикл повторяется еще раз.

Окончательная криптоно-ксеноновая смесь содержит 90. 98% Kr + Xe. Для тонкой очистки этой смеси остатки кислорода связывают водородом в воду, а примесь азота удаляют, пропуская смесь над стружками магния, - азот реагирует с ним, образуя нитрид.

Последний этап - разделение криптона и ксенона. Жидкую смесь опять превращают в газ и направляют в адсорбер с активированным углем. Здесь при температуре 65. 75°C ксенон и некоторое количество криптона поглощаются углем, а выходящий из адсорбера газ содержит по меньшей мере 97% криптона.

Производство электроламп - главный потребитель криптона. Небольшие грибовидные лампы с криптоновым (или криптоно-ксеноновым) наполнением постепенно теснят лампы аргоно-азотного наполнения, которые в свое время вытеснили пустотные и азотонаполненные лампы.

Достоинства криптона в лампах накаливания очевидны: он в 2,1 раза тяжелее аргона и почти вдвое хуже проводит тепло. В более плотном газе замедляется распыление раскаленной вольфрамовой нити - это увеличивает стабильность светового потока. Малая же теплопроводность криптона способствует увеличению доли видимого излучения в общем потоке лучистой энергии. Криптоновое наполнение в сравнении с аргоновым повышает мощность ламп на 5. 15% и сроки службы на 40. 170%. Вдобавок наполовину уменьшается объем колбы.

Криптоном заполняют и газосветные трубки низкого давления - преимущественно рекламные. Используют этот газ и в конструкциях ламп высокого давления. Яркий белый (с розоватым оттенком) свет таких ламп нужен в лакокрасочной и текстильной промышленности, при освещении сцен телевизионных студий, при киносъемках. Некоторые из таких ламп служат мощными источниками инфракрасного излучения.

Самая постоянная

Еще недавно эталоном метра был платино-иридиевый стержень, хранящийся в Севре близ Парижа. Но с течением времени росла необходимость в точности линейных измерении. Драгоценная палка как эталон уже не удовлетворяла, и в 1960 г. заключили международное соглашение, определяющее метр, как 1650763,73 длины волны оранжевой линии стабильного изотопа криптон-86.

Криптон - в землю

Развитие ядерной энергетики обострило вопрос захоронения радиоактивных отходов, в том числе и криптона-85. Чтобы исключить выброс его в атмосферу и связанную с этим радиационную опасность, предложено закачивать этот газ под землю в пористые породы. Для этой цели пригодны, в частности, пласты выработанных газовых месторождений. Этот способ применяют на практике с середины 50-х годов.

В 1957 г. на некоторых железных дорогах и рудниках США появились так называемые атомные лампы - предупредительные светящиеся знаки, не нуждающиеся в электропитании. В этих лампах есть радиоизотопы криптона, в основном 85 Kr; их излучение вызывает свечение специального состава, нанесенного на внутреннюю поверхность рефлектора. Свет такой лампы виден на расстоянии 500 м.

Что говорит теория

Вторая трактовка: p-орбиталь атома криптона, несущая два электрона, вступает во взаимодействие с двумя одноэлектронными орбиталями атома фтора. Возникает смешанная ковалентно-ионная делокализованная связь.

Подобные документы

Описание методов качественного определения урана и тория. Особенности химического анализа урана, описание хода испытания, химических реакций, используемых реактивов. Специфика качественного определения тория. Техника безопасности при выполнении работ.

методичка [21,4 K], добавлен 28.03.2010

Методика качественного определения урана и тория в твердых материалах. Методы с образованием окрашенных соединений. Отделение в виде сульфидов примесей, присутствующих в пробе анализируемого материала, методом действия на раствор сульфидом аммония.

методичка [24,7 K], добавлен 30.03.2010

Концентрирование микроколичеств тория из водного раствора соли уранила. Расчет степени сорбции и десорбции для каждой фракции, построение их выходных кривых. Химические свойства урана и тория, имеющие значение для гидрометаллургических процессов.

лабораторная работа [173,4 K], добавлен 24.12.2009

Инертные газы – химические элементы восьмой группы периодической системы: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn. История их названия. Эмиссионный спектр неона. Физиологическое действие ксенона. Концентрация радона в воздухе.

презентация [507,5 K], добавлен 14.04.2015

История открытия урана, его физические и химические свойства. Сферы применения уранат натрия, соединений урана, карбида урана-235 в сплаве с карбидом ниобия и карбидом циркония. Изотопы урана как разновидности атомов (и ядер) химического элемента.

реферат [17,9 K], добавлен 19.12.2010

Области использования оксида тория в промышленности и ядерной энергетике. Свойства тория и его соединений в роли катализаторов для органических синтезов, как практически неиссякаемого источником электронов для процессов радикальной полимеризации.

реферат [1,0 M], добавлен 19.05.2017

Близость свойств соединений лантаноидов. Серебристо-белые металлы. Оксиды и гидроксиды лантаноидов. Соли лантаноидов. Свойства актиноидов. Высокая химическая активность. f-элементы в природе и их применение. Деление ядер.

Такой химический элемент как криптон был обнаружен людьми относительно недавно. В 1894 был открыт первый из благородных газов, который сегодня известен как аргон. Джон Рэлей и Уильям Рамсей обнаружили его благодаря спектральному анализу и выделили из урановых руд. Из периодических законов таблицы Д.И. Менделеева они поняли, что должны быть еще элементы, и продолжили свои исследования.

После этого необходимо удалять соединения фтора. Для начала раствор обрабатывают микроволнами. Это делается для того, чтобы разорвать связи фтора. После чего раствор пропускают при температуре около 750°C через раствор содовой извести. Затем полученная смесь криптона и ксенона разъединяется в отдельной колонне, которая нагревается снизу, а сверху охлаждается. В результате этой процедуры на дне образуется ксенон, а в верху образуется криптон.

Распространенность химического элемента - криптона является очень неопределенной. Известно что, криптон является одним из самых редких элементов на Земле. Содержание в атмосферном воздухе 1,14⋅10 -4 % по объёму, общие запасы в атмосфере 5,3⋅10 12 м³. В 1 м³ воздуха содержится около 1 см³ криптона.

В литосфере Земли стабильные изотопы криптона (через цепочку распадов нестабильных нуклидов) образуются при спонтанном ядерном делении долгоживущих радиоактивных элементов (торий, уран), этот процесс обогащает атмосферу этим газом. В газах ураносодержащих минералов содержится 2,5—3,0 % криптона (по массе).

В остальной части Вселенной криптон встречается в более высоких пропорциях, сравнимых с литием, галлием и скандием. Соотношение криптона и водорода во Вселенной в основном постоянно. Из этого можно сделать вывод, что межзвёздное вещество богато криптоном. Криптон также обнаружили в белом карлике RE 0503–289. Измеренное

количество в 450 раз превышало солнечное, но причина такого высокого содержания криптона до сих пор не известна.

Физические свойства

Криптон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха (при давлении 6 атмосфер приобретает острый запах, похожий на запах хлороформа). Плотность при стандартных условиях 3,745 кг/м 3 (в 3 раза тяжелее воздуха) [2] . При нормальном давлении криптон сжижается при температуре 119,93 К (−153,415 °C), затвердевает при 115,78 К (−157,37 °C), образуя кристаллы кубической сингонии (гранецентрированная решётка), пространственная группа Fm 3 m , параметры ячейки a = 0,572 нм, Z = 4. Таким образом, в жидкой фазе он существует лишь в диапазоне температур около четырёх градусов. Плотность жидкого криптона при температуре кипения составляет 2,412 г/см 3 , плотность твёрдого криптона при абсолютном нуле равна 3,100 г/см 3[2] .

Критическая температура 209,35 К, критическое давление 5,50 МПа (55,0 бар), критическая плотность 0,908 г/см 3 . Тройная точка криптона находится при температуре 115,78 К, его плотность при этом 2,826 г/см 3 .

Молярная теплоёмкость при постоянном давлении 20,79 Дж/(моль·К). Теплота плавления 1,6 кДж/моль, теплота испарения 9,1 кДж/моль.

При стандартных условиях динамическая вязкость криптона составляет 23,3 мкПа·с, теплопроводность 8,54 мВт/(м·К), коэффициент самодиффузии 7,9·10 −6 м 2 /с ] .

Диамагнитен. Магнитная восприимчивость −2,9·10 −5 . Поляризуемость 2,46·10 −3 нм 3 .

Энергия ионизации 13,9998 эВ (Kr 0 → Kr + ), 24,37 эВ (Kr + → Kr 2+ ).

Сечение захвата тепловых нейтронов у природного криптона около 28 барн.

Растворимость в воде при стандартном давлении 1 бар равна 0,11 л/кг (0 °C), 0,054 л/кг (25 °C). Образует с водой клатраты состава Kr·5,75H ₂ O, разлагающиеся при температуре выше −27,7 °C. Образует клатраты также с некоторыми органическими веществами( Напр.таулол).

Химические свойства

Криптон химически инертен. В жёстких условиях реагирует со фтором, образуя дифторид криптона. Относительно недавно было получено первое соединение со связями Kr−O (Kr(OTeF ₅ ) ₂ ).

В 1965 году было заявлено о получении соединений состава KrF ₄ , KrO ₃ ·H ₂ O и BaKrO ₄ . Позже их существование было опровергнуто.
В 2003 году в Финляндии было получено первое соединение со связью C−Kr (HKrC≡CH — гидрокриптоацетилен) путём фотолиза криптона и ацетилена на криптонной матрице.

Содержание

• 1 История
• 2 Нахождение в природе
• 3 Определение
• 4 Физические свойства
• 5 Химические свойства
• 6 Изотопы
• 7 Получение
• 8 Применение
• 9 Биологическая роль
  • 9.1 Физиологическое действие

  История

  Нахождение в природе

  Содержание в атмосферном воздухе 1,14⋅10 -4 % по объёму, общие запасы в атмосфере 5,3⋅10 12 м³. В 1 м³ воздуха содержится около 1 см³ криптона.

  Получение криптона из воздуха является энергоёмким процессом. Для получения единицы объёма криптона ректификацией сжиженного воздуха нужно переработать более миллиона единиц объёмов воздуха.

  В литосфере Земли стабильные изотопы криптона (через цепочку распадов нестабильных нуклидов) образуются при спонтанном ядерном делении долгоживущих радиоактивных элементов (торий, уран), этот процесс обогащает атмосферу этим газом. В газах ураносодержащих минералов содержится 2,5—3,0 % криптона (по массе).

  Определение

  Качественно криптон обнаруживают с помощью эмиссионной спектроскопии (характеристические линии 557,03 нм и 431,96 нм ). Количественно его определяют масс-спектрометрически, хроматографически, а также методами абсорбционного анализа.

  Физические свойства

  Криптон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха (при давлении 6 атмосфер приобретает острый запах, похожий на запах хлороформа). Плотность при стандартных условиях 3,745 кг/м 3 (в 3 раза тяжелее воздуха). При нормальном давлении криптон сжижается при температуре 119,93 К (−153,415 °C), затвердевает при 115,78 К (−157,37 °C), образуя кристаллы кубической сингонии (гранецентрированная решётка), пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,572 нм , Z = 4 . Таким образом, в жидкой фазе он существует лишь в диапазоне температур около четырёх градусов. Плотность жидкого криптона при температуре кипения составляет 2,412 г/см 3 , плотность твёрдого криптона при абсолютном нуле равна 3,100 г/см 3 .

  Критическая температура 209,35 К, критическое давление 5,50 МПа ( 55,0 бар ), критическая плотность 0,908 г/см 3 . Тройная точка криптона находится при температуре 115,78 К , его плотность при этом 2,826 г/см 3 .

  Молярная теплоёмкость при постоянном давлении 20,79 Дж/(моль·К) . Теплота плавления 1,6 кДж/моль , теплота испарения 9,1 кДж/моль .

  При стандартных условиях динамическая вязкость криптона составляет 23,3 мкПа·с , теплопроводность 8,54 мВт/(м·К) , коэффициент самодиффузии 7,9·10 −6 м 2 /с .

  Диамагнитен. Магнитная восприимчивость −2,9·10 −5 . Поляризуемость 2,46·10 −3 нм 3 .

  Энергия ионизации 13,9998 эВ ( Kr 0 → Kr + ), 24,37 эВ ( Kr + → Kr 2+ ).

  Сечение захвата тепловых нейтронов у природного криптона около 28 барн .

  Растворимость в воде при стандартном давлении 1 бар равна 0,11 л/кг (0 °C), 0,054 л/кг (25 °C). Образует с водой клатраты состава Kr·5,75H₂O, разлагающиеся при температуре выше −27,7 °C. Образует клатраты также с некоторыми органическими веществами (фенол, толуол, ацетон и др.).

  
  

  Химические свойства

  Криптон химически инертен. В жёстких условиях реагирует со фтором, образуя дифторид криптона. Относительно недавно было получено первое соединение со связями Kr−O (Kr(OTeF₅)₂).

  В 1965 году было заявлено о получении соединений состава KrF₄, KrO₃·H₂O и BaKrO₄. Позже их существование было опровергнуто.

  В 2003 году в Финляндии было получено первое соединение со связью C−Kr (HKrC≡CH — гидрокриптоацетилен) путём фотолиза криптона и ацетилена на криптонной матрице.

  Изотопы

  На данный момент известны 31 изотоп криптона и ещё 10 возбуждённых изомерных состояний некоторых его нуклидов. В природе криптон представлен пятью стабильными нуклидами и одним слаборадиоактивным: 78 Kr (изотопная распространённость 0,35 %), 80 Kr (2,28 %), 82 Kr (11,58 %), 83 Kr (11,49 %), 84 Kr (57,00 %), 86 Kr (17,30 %).

  Получение

  Получается как побочный продукт в виде криптоно-ксеноновой смеси в процессе разделения воздуха на промышленных установках.

  В процессе разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации производится постоянный отбор фракции жидкого кислорода, содержащей жидкие углеводороды, криптон и ксенон (отбор фракции кислорода с углеводородами необходим для обеспечения взрывобезопасности).

  Для извлечения Kr и Xe из отбираемой фракции удаляют углеводороды в каталитических печах при t=500—600 °C и направляют в дополнительную ректификационную колонну для удаления кислорода, после обогащения Kr+Xe смеси до 98—99 % её повторно очищают в каталитических печах от углеводородов, а затем в блоке адсорберов, заполненных силикагелем (или другим адсорбентом).

  После очистки смеси газов от остатков углеводородов и влаги её закачивают в баллоны для транспортировки на установку разделения Kr и Xe (это связано с тем, что не на каждом предприятии, эксплуатирующем воздухоразделительные установки, существует установка разделения Kr и Xe).

  Дальнейший процесс разделения Kr и Xe на чистые компоненты происходит по следующей цепочке: удаление остатков углеводородов на контактной каталитической печи, заполненной окисью меди при температуре 300—400 °C, очистка от влаги в адсорбере, заполненном цеолитом, охлаждение в теплообменнике, подача на разделение в ректификационной колонне № 1, где из кубового пространства (нижняя часть ректификационной колонны) колонны отбирается жидкий Xe и направляется в колонну № 3, где он доочищается от примеси Kr, а затем выкачивается при помощи мембранного компрессора в баллоны. Газообразный Kr отбирается из-под крышки конденсатора колонны № 1 и направляется в колонну № 2, где он очищается от остатков азота, кислорода, аргона (температура их кипения значительно ниже температуры кипения криптона). Из кубового пространства колонны № 2 отбирается чистый криптон и закачивается мембранным компрессором в баллоны.

  Процесс разделения смеси криптона и ксенона может вестись как непрерывно, так и циклично, по мере накопления сырья (смеси) для переработки.

  Применение

  • Производство сверхмощных эксимерных лазеров (Kr-F).
  • Криптон используется для заполнения ламп накаливания, увеличивая срок службы нити накала.
  • Как теплоизолятор и шумоизолятор в стеклопакетах.
  • Фториды криптона предложены в качестве окислителей ракетного топлива.
  • В период между 1960 и 1983 годом длина волны оранжевой линии спектра излучения 86 Kr служила для определения метра.
  • Рабочее тело для электроракетных двигателей.

  Биологическая роль

  Воздействие криптона на живые организмы изучено плохо. Исследуются возможности его использования в водолазном деле в составе дыхательных смесей и при повышенном давлении как средство для анестезии.

  Физиологическое действие

  Большое количество вдыхаемого криптона при недостаточном количестве кислорода может привести к удушью.

  При вдыхании газовых смесей, содержащих криптон, при давлении более 3,5 атмосфер наблюдается наркотический эффект.

  К Криптон является химическим элементом таблицы Менделеева с атомным номером 36 и условным обозначением Kr. Криптон представляет собой чрезвычайно инертный бесцветный одноатомный газ.

  Как был открыт Криптон

  
  

  Такой химический элемент как криптон был обнаружен людьми относительно недавно. В 1894 был открыт первый из благородных газов, который сегодня известен как аргон. Джон Рэлей и Уильям Рамсей обнаружили его благодаря спектральному анализу и выделили из урановых руд. Из периодических законов таблицы Д.И. Менделеева они поняли, что должны быть еще элементы, и продолжили свои исследования.

  Где и как добывают Криптон

  
  

  После этого необходимо удалять соединения фтора. Для начала раствор обрабатывают микроволнами. Это делается для того, чтобы разорвать связи фтора. После чего раствор пропускают при температуре около 750°C через раствор содовой извести. Затем полученная смесь криптона и ксенона разъединяется в отдельной колонне, которая нагревается снизу, а сверху охлаждается. В результате этой процедуры на дне образуется ксенон, а в верху образуется криптон.

  Распространенность Криптона

  Распространенность такого химического элемента как криптон является очень неопределенной. С одной стороны, криптон является одним из самых редких элементов на Земле. Большая часть криптона содержится в атмосфере, где его количественное соотношение оценивается учеными как 1 часть на миллион. В земной коре его соотношение оценивается в 0.00019 частей на миллион. На нашей планете реже встречается только ксенон и некоторые радиоактивные элементы, которые являются промежуточными звеньями термоядерных реакций.

  Применение Криптона

  
  

  Применение криптона является не очень широким. Большая часть его использования приходится на наполнитель для ламп накаливания. При использовании этого газа в качестве наполнителя лампочки вольфрамовая нить имеет меньший износ. Это позволяет создавать более высокую температуру отжига. Тем самым светоотдача этой лампочки значительно увеличивается. Так же он используется в качестве наполняющего газа в счетчиках Гейгера, стинцилляционных счетчиках и других электронных устройствах.

  Еще одним использованием криптона является заполняющий газ в стеклопакетах. Даже несмотря на более дорогую цену, криптон лучше сохраняет тепло при такой же толщине стекла, чем обычно использующийся аргон. Плюс ко всему этот элемент в жидком состоянии используется в качестве калориметров в физических лабораториях при изучении частиц.

  Интересные факты

  
  

  Интересных фактов связанных с криптоном немного из-за того, что этот элемент еще плохо изучен. Но некоторые факты все же имеются. Например, криптон способен к поглощению рентгеновских лучей. Этот момент еще изучается учеными и уточняется возможно ли использовать смесь криптон-ксенон в качестве контрастного вещества в компьютерной томографии. Как и другие благородные газы, криптон не имеет биологического значения для жизни человека. В высоких концентрациях он вытесняет кислород и способен привести к удушью. Интересным моментом является то, что при давлении выше 3.9 бар криптон способен оказывать обезболивающее действие на организм человека.

  Крипто́н — элемент главной подгруппы восьмой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 36. Обозначается символом Kr (лат. Krypton ). Простое вещество криптон (CAS-номер: 7439-90-9) — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

  Содержание

  История

  Происхождение названия

  От греч. κρυπτός — скрытый.

  Нахождение в природе

  Во Вселенной

  Земная литосфера и атмосфера

  Компонент атмосферного воздуха Земли. Его концентрация в сухом воздухе составляет 0,000114 массовых и 0,0003 объёмных процентов.

  Получение криптона из воздуха энергоёмко, так, для получения единицы объёма криптона ректификацией ожиженного воздуха, нужно переработать более миллиона единиц объёмов воздуха.

  Также, в литосфере Земли, стабильные изотопы криптона (через цепочку распадов нестабильных нуклидов) образуются при спонтанном ядерном делении долгоживущих радиоактивных элементов (торий, уран), этот процесс обогащает атмосферу этим газом.

  Определение

  Качественно криптон обнаруживают с помощью эмиссионной спектроскопии (характеристические линии 557,03 нм и 431,96 нм). Количественно его определяют масс-спектрометрически, хроматографически, а также методами абсорбционного анализа [2] .

  Физические свойства

  Криптон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. В 3 раза тяжелее воздуха.

  
  

  
  

  Химические свойства

  Криптон химически инертен. В жёстких условиях реагирует со фтором, образуя дифторид криптона. Относительно недавно было получено первое соединение со связями Kr-O (Kr(OTeF₅)₂) [3] .

  В 1965 году было заявлено о получении соединений состава KrF₄, KrO₃·H₂O и BaKrO₄. Позже их существование было опровергнуто [4] .

  В 2003 году в Финляндии было получено первое соединение со связью C-Kr (HKrC≡CH — гидрокриптоацетилен) путём фотолиза криптона и ацетилена на криптонной матрице [5] .

  Изотопы

  На данный момент известны 31 изотоп криптона и ещё 10 возбуждённых изомерных состояний некоторых его нуклидов. В природе криптон представлен пятью стабильными нуклидами и одним слаборадиоактивным: изотопная распространённость 0,35 %), [6] .

  Получение

  Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
  Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
  Эта отметка установлена 20 ноября 2012.

  Получается как побочный продукт в виде криптоно-ксеноновой смеси в процессе разделения воздуха на промышленных установках.

  В процессе разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации производится постоянный отбор фракции жидкого кислорода содержащей жидкие углеводороды, криптон и ксенон (отбор фракции кислорода с углеводородами необходим для обеспечения взрывобезопасности).

  Для извлечения Kr и Xe из отбираемой фракции удаляют углеводороды в каталитических печах при t=500—600 °C и направляют в дополнительный ректификационную колонну для удаления кислорода, после обогащения Kr+Xe смеси до 98—99 % её повторно очищают в каталитических печах от углеводородов, а затем в блоке адсорберов заполненных силикагелем (или другим адсорбентом).

  После очистки смеси газов от остатков углеводородов и влаги её закачивают в баллоны для транспортировки на установку разделения Kr и Xe (это связано с тем, что не на каждом предприятии, эксплуатирующем воздухоразделительные установки, существует установка разделения Kr и Xe).

  Дальнейший процесс разделения Kr и Xe на чистые компоненты происходит по следующей цепочке: удаление остатков углеводородов на контактной каталитической печи, заполненной окисью меди при температуре 300—400 °C, очистка от влаги в адсорбере, заполненном цеолитом, охлаждение в теплообменнике, подача на разделение в ректификационной колонне № 1 где из кубового пространства (нижняя часть ректификационной колонны) колонны отбирается жидкий Xe и направляется в колонну № 3, где он доочищается от примеси Kr, а затем выкачивается при помощи мембранного компрессора в баллоны. Газообразный Kr отбирается из под крышки конденсатора колонны № 1 и направляется в колонну № 2, где он очищается от остатков азота, кислорода, аргона (температура их кипения значительно ниже температуры кипения криптона). Из кубового пространства колонны № 2 отбирается чистый криптон и закачивается мембранным компрессором в баллоны.

  Процесс разделения смеси криптона и ксенона может вестись как непрерывно, так и циклично, по мере накопления сырья (смеси) для переработки.

  Применение

  Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
  Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
  Эта отметка установлена 20 ноября 2012.

  • Производство сверхмощных эксимерных лазеров (Kr-F).
  • Криптон используют в энергосберегающих лампочках. Он помогает лампам меньше отдавать тепла и больше светить.
  • Фториды криптона предложены в качестве окислителей ракетного топлива и в качестве компонента для накачки боевых лазеров.
  • Используется в качестве заполнения пространства между стёклами в стеклопакете для придания стеклопакету повышенных теплофизических (он обладает пониженной теплопроводностью) и звукоизоляционных свойств.

  Биологическая роль

  Воздействие криптона на живые организмы изучено плохо. Исследуются возможности его использования в водолазном деле в составе дыхательных смесей и при повышенном давлении как средство для анестезии [7] .

  Физиологическое действие

  Большое количество вдыхаемого криптона при недостаточном количестве кислорода может привести к удушью.

  При вдыхании газовых смесей, содержащих криптон, при давлении более 3,5 атмосфер наблюдается наркотический эффект [8] .

  При давлении 6 атмосфер криптон приобретает острый запах, похожий на запах хлороформа [9] .

  Читайте также:

    
  • Волейбол во франции доклад
    
  • Доклад о противодействии коррупции в свердловской области
    
  • Требования на которые исковая давность не распространяется доклад
    
  • Общие правила проведения допроса доклад
    
  • Детские и молодежные общественные организации в республике беларусь доклад