تکنتیوم


مولیبدنیم - Technetium - راتنیم
Tc
Re

img/daneshnameh_up/e/ee/Tc_TableImage.png
جدول کامل
عمومی
نام, علامت اختصاری, شمارهTechnetium, Tc, 43
گروه شیمیایی فلز انتقالی
گروه, تناوب, بلوک7, 5 , d
جرم حجمی, سختی 11500 kg/m3, NA
رنگ خاکستری نقره ای فلزی
خواص اتمی
وزن اتمی [98] amu
شعاع اتمی (calc.) 135 «183» pm
شعاع کووالانسی 156 pm
شعاع وندروالس اطلاعات موجود نیست
ساختار الکترونی Kr]4d6 5s1]
e- به ازای هر سطح انرژی2, 8, 18, 14, 1
درجه اکسیداسیون (اکسید) 7 (اسید قوی)
ساختار کریستالی شش گوشه
خواص فیزیکی
حالت ماده جامد __)
نقطه ذوب 2430 K (3915 °F)
نقطه جوش 4538 K (7709 °F)
حجم مولی 8.63 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول
گرمای تبخیر 660 kJ/mol
گرمای هم جوشی 24 kJ/mol
فشار بخار 0.0229 Pa at 2473 K
سرعت صوت اطلاعات موجود نیست
متفرقه
الکترونگاتیویته 1.9 «درجه پائولینگ)
میل جذب الکترون -53 kJ/mol)
اولین انرژی یونیزاسیون 720 kJ/mol
ظرفیت گرمایی ویژه 210 J/kg*K
رسانایی الکتریکی 6.7 106/m ohm
رسانایی گرمایی 50.6 W/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون 702 kJ/mol
2ndپتانسیل یونیزاسیون 1470 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون 2850 kJ/mol
پایدارترین ایزوتوپ
ایزوتوپNAنیمه عمر DMDE MeVDP
97Tc{syn.}2.6 E6 y ε0.32097Mo
98Tc{syn.}4.2 E6 yβ-1.79698Ru
99Tc{syn.}211,100 yβ-0.29499Ru
SI واحدهای & STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

اطلاعات اولیه

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

تاریخچه

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

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

پیدایش

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

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

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

خصوصیات قابل توجه

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

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

کاربردها

  • تکتنیوم یکی از مواد قدرتمند جهت جلوگیری از زنگ زدگی است و همچنین منبع بسیار ارزشمندی از اشعه بتا می‌باشد. Ammonium Pertechnate NH4 TcO یک ماده مخصوص برای جلوگیری از خوردگی فولاد می‌باشد. پنج قسمت در هر یک میلیون قسمت KTcO4 در آب مقطر از فولاد کربنی نرم ، تا دمای ° 250 درجه محافظت می‌کند. این محافظت به‌دلیل ماهیت رادیواکتیو تکنتیوم به سیستمهای بسته محدود است.

  • Tcm 95 (توجه کنید که m نشان دهنده حالت متا است) با نیمه عمر 61 روز در مطالعات ردیاب رادیواکتیوی استفاده می‌شود.

  • Tcm-99با (نیمه عمر 6.01 ساعت) در بسیاری از آزمایشهای ایزوتوپهای پزشکی بدلیل نیمه عمر کوتاهش و انرژی گامای ساطع شده از آن استفاده می‌شود.

  • ترکیبات تکنتوم ارگانیک در طراحی استخوان استفاده می‌شود.

  • تکنتیوم یک ابر رسانای عالی در دمای 11 کلوین و کمتر می‌باشد.

  • تکنتیوم برای نگهدارندگان ORNL به قیمت $60 در هر گرم در دسترس است.

ایزوتوپها

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

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

هشدارها

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

منابع

اتصالات خارجی



تعداد بازدید ها: 14196