மெட்டல் பேட்டர்ன் பகுதி 3 - மற்ற அனைத்தும்
நவீன பொருளாதாரத்தில் பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படும் லித்தியம் மற்றும் தொழில்துறை மற்றும் வாழ்க்கை உலகில் மிக முக்கியமான கூறுகளில் சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் ஆகியவற்றிற்குப் பிறகு, மீதமுள்ள கார கூறுகளுக்கான நேரம் வந்துவிட்டது. நமக்கு முன் ரூபிடியம், சீசியம் மற்றும் பிராங்க்.
கடைசி மூன்று தனிமங்கள் ஒன்றுக்கொன்று மிகவும் ஒத்தவை, அதே நேரத்தில் பொட்டாசியத்துடன் ஒத்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அதனுடன் சேர்ந்து பொட்டாசியம் எனப்படும் துணைக்குழுவை உருவாக்குகின்றன. ரூபிடியம் மற்றும் சீசியம் ஆகியவற்றுடன் உங்களால் எந்தப் பரிசோதனையும் செய்ய முடியாது என்பதால், அவை பொட்டாசியத்தைப் போல செயல்படுகின்றன மற்றும் அவற்றின் சேர்மங்கள் அதன் சேர்மங்களைப் போலவே கரையும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளன என்ற தகவலில் நீங்கள் திருப்தி அடைய வேண்டும்.
1. ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியின் தந்தைகள்: இடதுபுறத்தில் ராபர்ட் வில்ஹெல்ம் பன்சன் (1811-99), வலதுபுறம் குஸ்டாவ் ராபர்ட் கிர்ச்சாஃப் (1824-87)
ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியில் ஆரம்ப முன்னேற்றங்கள்
சில தனிமங்களின் கலவைகளுடன் சுடரை வண்ணமயமாக்கும் நிகழ்வு பட்டாசுகள் சுதந்திர நிலைக்கு வெளியிடப்படுவதற்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே அறியப்பட்டது மற்றும் அவற்றை தயாரிப்பதில் பயன்படுத்தப்பட்டது. பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், விஞ்ஞானிகள் சூரியனின் ஒளியில் தோன்றும் மற்றும் சூடான இரசாயன கலவைகளால் வெளிப்படும் நிறமாலை கோடுகளை ஆய்வு செய்தனர். 1859 இல், இரண்டு ஜெர்மன் இயற்பியலாளர்கள் - ராபர்ட் பன்சன் i குஸ்டாவ் கிர்ச்சோஃப் - உமிழப்படும் ஒளியை சோதிக்க ஒரு சாதனத்தை உருவாக்கியது (1). முதல் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோப் ஒரு எளிய வடிவமைப்பைக் கொண்டிருந்தது: இது ஒளியை நிறமாலைக் கோடுகளாகப் பிரிக்கும் ஒரு ப்ரிஸத்தைக் கொண்டிருந்தது. லென்ஸ் கொண்ட கண் இமை அவர்களின் கவனிப்புக்காக (2). வேதியியல் பகுப்பாய்விற்கான ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோப்பின் பயன் உடனடியாக கவனிக்கப்பட்டது: பொருள் சுடரின் அதிக வெப்பநிலையில் அணுக்களாக உடைகிறது, மேலும் இவை தங்களுக்கு மட்டுமே சிறப்பியல்பு கோடுகளை வெளியிடுகின்றன.
2. ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோப்பில் G. Kirchhoff
3. உலோக சீசியம் (http://images-of-elements.com)
Bunsen மற்றும் Kirchhoff தங்கள் ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கினர், ஒரு வருடம் கழித்து அவர்கள் டர்கெய்மில் உள்ள ஒரு நீரூற்றில் இருந்து 44 டன் மினரல் வாட்டரை ஆவியாக்கினர். வண்டல் நிறமாலையில் கோடுகள் தோன்றின, அந்த நேரத்தில் அறியப்பட்ட எந்த உறுப்புக்கும் காரணமாக இருக்க முடியாது. புன்சென் (அவரும் ஒரு வேதியியலாளர்) வண்டலில் இருந்து ஒரு புதிய தனிமத்தின் குளோரைடைத் தனிமைப்படுத்தி, அதில் உள்ள உலோகத்திற்கு அந்தப் பெயரைக் கொடுத்தார். மூலம் அதன் நிறமாலையில் உள்ள வலுவான நீலக் கோடுகளின் அடிப்படையில் (லத்தீன் = நீலம்) (3).
சில மாதங்களுக்குப் பிறகு, ஏற்கனவே 1861 இல், விஞ்ஞானிகள் உப்பு வைப்புத்தொகையின் நிறமாலையை இன்னும் விரிவாக ஆராய்ந்து அதில் மற்றொரு உறுப்பு இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தனர். அவர்களால் அதன் குளோரைடைத் தனிமைப்படுத்தி அதன் அணு நிறைவைத் தீர்மானிக்க முடிந்தது. ஸ்பெக்ட்ரமில் சிவப்புக் கோடுகள் தெளிவாகத் தெரிந்ததால், புதிய லித்தியம் உலோகம் என்று பெயரிடப்பட்டது ரூபிட் (லத்தீன் = அடர் சிவப்பு) (4). நிறமாலை பகுப்பாய்வு மூலம் இரண்டு தனிமங்களின் கண்டுபிடிப்பு வேதியியலாளர்களையும் இயற்பியலாளர்களையும் நம்ப வைத்தது. அடுத்தடுத்த ஆண்டுகளில், ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி முக்கிய ஆராய்ச்சி கருவிகளில் ஒன்றாக மாறியது, மேலும் கண்டுபிடிப்புகள் கார்னுகோபியா போல மழை பெய்தன.
4. உலோக ரூபிடியம் (http://images-of-elements.com)
ரூபிட் இது அதன் சொந்த தாதுக்களை உருவாக்காது, மேலும் சீசியம் ஒன்று மட்டுமே (5). இரண்டு கூறுகளும். பூமியின் மேற்பரப்பு அடுக்கு 0,029% ரூபிடியம் (தனிம மிகுதி பட்டியலில் 17 வது இடம்) மற்றும் 0,0007% சீசியம் (39 வது இடம்) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. அவை உயிரியல் கூறுகள் அல்ல, ஆனால் சில தாவரங்கள் புகையிலை மற்றும் சர்க்கரைவள்ளிக்கிழங்கு போன்ற ரூபிடியத்தை தேர்ந்தெடுத்து சேமித்து வைக்கின்றன. இயற்பியல் வேதியியல் பார்வையில், இரண்டு உலோகங்களும் "ஸ்டெராய்டுகளில் பொட்டாசியம்": மென்மையான மற்றும் உருகும் மற்றும் இன்னும் அதிக எதிர்வினை (உதாரணமாக, அவை காற்றில் தன்னிச்சையாக பற்றவைக்கும், மேலும் வெடிப்புடன் தண்ணீருடன் கூட வினைபுரிகின்றன).
மூலம் இது மிகவும் "உலோக" உறுப்பு (ரசாயனத்தில், வார்த்தையின் பேச்சு வழக்கில் அல்ல). மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, அவற்றின் சேர்மங்களின் பண்புகள் ஒத்த பொட்டாசியம் சேர்மங்களைப் போலவே இருக்கும்.
5 மாசுபடுத்தும் ஒரே சீசியம் மினரல் (USGS)
உலோக ரூபிடியம் மற்றும் வெற்றிடத்தில் மெக்னீசியம் அல்லது கால்சியத்துடன் அவற்றின் சேர்மங்களைக் குறைப்பதன் மூலம் சீசியம் பெறப்படுகிறது. சில வகையான சூரிய மின்கலங்களை உற்பத்தி செய்ய மட்டுமே அவை தேவைப்படுவதால் (நிகழ்வு ஒளி அவற்றின் மேற்பரப்பில் இருந்து எலக்ட்ரான்களை எளிதில் வெளியேற்றுகிறது), ரூபிடியம் மற்றும் சீசியத்தின் ஆண்டு உற்பத்தி நூற்றுக்கணக்கான கிலோகிராம் வரிசையில் உள்ளது. அவற்றின் கலவைகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படவில்லை.
பொட்டாசியத்தைப் போலவே, ரூபிடியத்தின் ஐசோடோப்புகளில் ஒன்று கதிரியக்கமானது. Rb-87 ஆனது 50 பில்லியன் ஆண்டுகள் அரை ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது, எனவே கதிர்வீச்சு மிகவும் குறைவாக உள்ளது. இந்த ஐசோடோப்பு பாறைகளை தேதியிட பயன்படுத்தப்படுகிறது. சீசியத்தில் இயற்கையாக நிகழும் கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் இல்லை, ஆனால் சிஎஸ் 137 அணு உலைகளில் யுரேனியத்தின் பிளவு தயாரிப்புகளில் ஒன்றாகும். இந்த ஐசோடோப்பு g- கதிர்வீச்சின் ஆதாரமாக பயன்படுத்தப்பட்டது, எடுத்துக்காட்டாக, புற்றுநோய் கட்டிகளை அழிக்க பயன்படுத்தப்பட்டதால், செலவழிக்கப்பட்ட எரிபொருள் கம்பிகளிலிருந்து இது பிரிக்கப்படுகிறது.
பிரான்சின் நினைவாக
6. பிரெஞ்சு மொழியைக் கண்டுபிடித்தவர் - மார்குரைட் பெரே (1909-75)
மெண்டலீவ் ஏற்கனவே சீசியத்தை விட கனமான லித்தியம் உலோகம் இருப்பதை முன்னறிவித்திருந்தார் மற்றும் அதற்கு ஒரு வேலைப் பெயரைக் கொடுத்தார். வேதியியலாளர்கள் மற்ற லித்தியம் தாதுக்களில் அதைத் தேடியுள்ளனர், ஏனெனில் அவர்களின் உறவினரைப் போலவே அதுவும் இருக்க வேண்டும். அனுமானமாக இருந்தாலும், அது கண்டுபிடிக்கப்பட்டதாக பல முறை தோன்றியது, ஆனால் ஒருபோதும் செயல்படவில்லை.
87 களின் முற்பகுதியில், உறுப்பு 1914 கதிரியக்கமானது என்பது தெளிவாகியது. 227 இல், ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளர்கள் கண்டுபிடிப்பதற்கு நெருக்கமாக இருந்தனர். எஸ். மேயர், டபிள்யூ. ஹெஸ் மற்றும் எஃப். பனெட் ஆகியோர் ஆக்டினியம்-89 தயாரிப்பில் இருந்து பலவீனமான ஆல்பா உமிழ்வைக் கண்டனர் (அதிகமாக சுரக்கும் பீட்டா துகள்கள் தவிர). ஆக்டினியத்தின் அணு எண் 87 ஆக இருப்பதாலும், ஆல்பா துகள்களின் உமிழ்வு, தனிமத்தை கால அட்டவணையில் இரண்டு இடங்களுக்கு "குறைப்பதால்" ஏற்படுவதாலும், அணு எண் 223 மற்றும் நிறை எண் XNUMX உடன் ஐசோடோப்பு இருந்திருக்க வேண்டும். இதேபோன்ற ஆற்றலின் ஆல்பா துகள்கள் (காற்றில் உள்ள துகள்களின் வரம்பு அவற்றின் ஆற்றலுக்கு விகிதாசாரமாக அளவிடப்படுகிறது) மேலும் புரோட்டாக்டினியத்தின் ஐசோடோப்பை அனுப்புகிறது, மற்ற விஞ்ஞானிகள் மருந்தை மாசுபடுத்துவதாக பரிந்துரைத்துள்ளனர்.
விரைவில் போர் வெடித்தது, எல்லாம் மறந்துவிட்டது. 30 களில், துகள் முடுக்கிகள் வடிவமைக்கப்பட்டன மற்றும் அணு எண் 85 உடன் நீண்டகாலமாக எதிர்பார்க்கப்பட்ட அஸ்டாடியம் போன்ற முதல் செயற்கை கூறுகள் பெறப்பட்டன. உறுப்பு 87 ஐப் பொறுத்தவரை, அக்கால தொழில்நுட்பத்தின் நிலை தேவையான அளவைப் பெற அனுமதிக்கவில்லை. தொகுப்புக்கான பொருள். பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் எதிர்பாராத விதமாக வெற்றி பெற்றார் மார்குரைட் பெரே, மரியா ஸ்க்லோடோவ்ஸ்கா-கியூரியின் மாணவி (6). அவள், கால் நூற்றாண்டுக்கு முன்பு ஆஸ்திரியர்களைப் போலவே, ஆக்டினியம் -227 இன் சிதைவை ஆய்வு செய்தாள். தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் ஒரு தூய தயாரிப்பைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்கியது, மேலும் இந்த முறை அது இறுதியாக அடையாளம் காணப்பட்டது என்பதில் யாருக்கும் எந்த சந்தேகமும் இல்லை. ஆய்வாளர் அவருக்குப் பெயரிட்டார் французский அவர்களின் தாய்நாட்டின் நினைவாக. தாதுக்களில் கடைசியாக கண்டுபிடிக்கப்பட்ட உறுப்பு 87 ஆகும், பின்னர் அவை செயற்கையாக பெறப்பட்டன.
ஃபிரான்ஸ் இது கதிரியக்கத் தொடரின் பக்க கிளையில், குறைந்த செயல்திறனுடன் ஒரு செயல்பாட்டில் உருவாகிறது, மேலும், மிகக் குறுகிய காலம். திருமதி பெரே, Fr-223 கண்டுபிடித்த வலிமையான ஐசோடோப்பு, 20 நிமிடங்களுக்கு மேல் அரை ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது (அதாவது ஒரு மணி நேரத்திற்குப் பிறகு அசல் தொகையில் 1/8 மட்டுமே உள்ளது). முழு பூகோளத்திலும் சுமார் 30 கிராம் பிராங்க் மட்டுமே உள்ளது என்று கணக்கிடப்பட்டுள்ளது (அழியும் ஐசோடோப்புக்கும் புதிதாக உருவான ஐசோடோப்புக்கும் இடையில் ஒரு சமநிலை நிறுவப்பட்டுள்ளது).
பிராங்க் சேர்மங்களின் புலப்படும் பகுதி பெறப்படவில்லை என்றாலும், அதன் பண்புகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டு, அது காரக் குழுவிற்கு சொந்தமானது என்று கண்டறியப்பட்டது. எடுத்துக்காட்டாக, ஃபிராங்க் மற்றும் பொட்டாசியம் அயனிகளைக் கொண்ட கரைசலில் பெர்குளோரேட் சேர்க்கப்படும்போது, வீழ்படிவு கதிரியக்கமாக இருக்கும், தீர்வு அல்ல. இந்த நடத்தை FrClO என்பதை நிரூபிக்கிறது4 சிறிது கரையக்கூடியது (KClO உடன் படிகிறது4), மற்றும் ஃப்ரான்சியத்தின் பண்புகள் பொட்டாசியத்தின் பண்புகளைப் போலவே இருக்கும்.
பிரான்ஸ், அவன் எப்படி இருப்பான்...
… நிர்வாணக் கண்ணுக்குத் தெரியும்படி நான் ஒரு மாதிரியைப் பெற முடியுமா? நிச்சயமாக, மெழுகு போன்ற மென்மையானது, ஒருவேளை ஒரு தங்க நிறத்துடன் (அதன் மேலே உள்ள சீசியம் மிகவும் மென்மையானது மற்றும் மஞ்சள் நிறமானது). இது 20-25 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் உருகும் மற்றும் 650 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் ஆவியாகிவிடும் (முந்தைய அத்தியாயத்தின் தரவுகளின் அடிப்படையில் மதிப்பிடப்பட்டது). கூடுதலாக, இது மிகவும் இரசாயன செயலில் இருக்கும். எனவே, ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஈரப்பதத்தை அணுகாமல், கதிர்வீச்சிலிருந்து பாதுகாக்கும் கொள்கலனில் சேமிக்கப்பட வேண்டும். சோதனைகளுடன் விரைந்து செல்ல வேண்டியது அவசியம், ஏனென்றால் சில மணிநேரங்களில் நடைமுறையில் பிரெஞ்சு எஞ்சியிருக்கும்.
கெளரவ லித்தியம்
கடந்த ஆண்டு ஆலசன் சுழற்சியில் இருந்து போலி-ஹாலஜன்கள் நினைவிருக்கிறதா? இவை Cl போன்ற அயனிகளைப் போல செயல்படும் அயனிகள்- அல்லது இல்லை-. உதாரணமாக, சயனைடுகள் CN ஆகியவை இதில் அடங்கும்- மற்றும் SCN மோல்கள்-, குழு 17 அயனிகளைப் போன்ற கரைதிறன் கொண்ட உப்புகளை உருவாக்குகிறது.
லிதுவேனியர்களுக்கும் ஒரு பின்பற்றுபவர் உள்ளனர், இது அம்மோனியம் அயன் NH ஆகும். 4 + - தண்ணீரில் அம்மோனியாவைக் கரைப்பதன் ஒரு தயாரிப்பு (தீர்வு காரமானது, கார உலோக ஹைட்ராக்சைடுகளை விட பலவீனமாக இருந்தாலும்) மற்றும் அமிலங்களுடனான அதன் எதிர்வினை. அயனி இதேபோல் கனமான கார உலோகங்களுடன் வினைபுரிகிறது, மேலும் அதன் நெருங்கிய உறவு பொட்டாசியத்துடன் உள்ளது, எடுத்துக்காட்டாக, இது பொட்டாசியம் கேஷன் அளவைப் போலவே உள்ளது மற்றும் அதன் இயற்கை சேர்மங்களில் பெரும்பாலும் K+ ஐ மாற்றுகிறது. உப்புகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடுகளின் அக்வஸ் கரைசல்களின் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் லித்தியம் உலோகங்கள் மிகவும் வினைத்திறன் கொண்டவை. பாதரச மின்முனையைப் பயன்படுத்தி, பாதரசத்தில் (அமல்கம்) ஒரு உலோகக் கரைசல் பெறப்படுகிறது. அம்மோனியம் அயனி கார உலோகங்களைப் போலவே உள்ளது, இது ஒரு கலவையை உருவாக்குகிறது.
எல் இன் பகுப்பாய்வின் முறையான போக்கில்.மெக்னீசியம் அயன் பொருட்கள் கடைசியாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. காரணம், அவற்றின் குளோரைடுகள், சல்பேட்டுகள் மற்றும் சல்பைடுகளின் நல்ல கரைதிறன் ஆகும், அதாவது மாதிரியில் கனமான உலோகங்கள் இருப்பதைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் முன்னர் சேர்க்கப்பட்ட உலைகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் அவை வீழ்ச்சியடையாது. அம்மோனியம் உப்புகள் மிகவும் கரையக்கூடியவை என்றாலும், அவை பகுப்பாய்வின் ஆரம்பத்திலேயே கண்டறியப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை தீர்வுகளின் வெப்பம் மற்றும் ஆவியாதல் ஆகியவற்றைத் தாங்காது (அம்மோனியாவின் வெளியீட்டில் அவை மிகவும் எளிதில் சிதைந்துவிடும்). செயல்முறை அனைவருக்கும் தெரிந்திருக்கலாம்: ஒரு வலுவான தளத்தின் (NaOH அல்லது KOH) தீர்வு மாதிரியில் சேர்க்கப்படுகிறது, இது அம்மோனியாவின் வெளியீட்டை ஏற்படுத்துகிறது.
சாம் அம்மோனியா வாசனையால் அல்லது சோதனைக் குழாயின் கழுத்தில் தண்ணீரில் ஈரப்படுத்தப்பட்ட உலகளாவிய காகிதத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கண்டறியப்படுகிறது. NH எரிவாயு3 தண்ணீரில் கரைந்து கரைசலை காரமாக்கி காகிதத்தை நீலமாக மாற்றுகிறது.
7. அம்மோனியம் அயனிகளைக் கண்டறிதல்: இடதுபுறத்தில், வெளியிடப்பட்ட அம்மோனியாவின் செயல்பாட்டின் கீழ் சோதனை துண்டு நீலமாக மாறும், வலதுபுறத்தில், நெஸ்லர் சோதனையின் நேர்மறையான முடிவு
வாசனையின் உதவியுடன் அம்மோனியாவைக் கண்டறியும் போது, ஆய்வகத்தில் மூக்கைப் பயன்படுத்துவதற்கான விதிகளை நீங்கள் நினைவில் கொள்ள வேண்டும். எனவே, எதிர்வினை பாத்திரத்தின் மீது சாய்ந்து கொள்ளாதீர்கள், உங்கள் கையின் விசிறி அசைவு மூலம் நீராவிகளை உங்களை நோக்கி செலுத்துங்கள் மற்றும் "முழு மார்பு" காற்றை உள்ளிழுக்காதீர்கள், ஆனால் கலவையின் நறுமணம் உங்கள் மூக்கை அடையட்டும்.
அம்மோனியம் உப்புகளின் கரைதிறன் ஒத்த பொட்டாசியம் சேர்மங்களைப் போலவே உள்ளது, எனவே அம்மோனியம் பெர்குளோரேட் NH ஐத் தயாரிக்க இது தூண்டுகிறது.4ClO4 மற்றும் கோபால்ட் கொண்ட ஒரு சிக்கலான கலவை (விவரங்களுக்கு, முந்தைய அத்தியாயத்தைப் பார்க்கவும்). இருப்பினும், ஒரு மாதிரியில் மிகச் சிறிய அளவிலான அம்மோனியா மற்றும் அம்மோனியம் அயனிகளைக் கண்டறிவதற்கு வழங்கப்பட்ட முறைகள் பொருத்தமானவை அல்ல. ஆய்வகங்களில், நெஸ்லரின் மறுஉருவாக்கம் இந்த நோக்கத்திற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது NH இன் தடயங்கள் இருந்தபோதிலும் கூட நிறத்தை துரிதப்படுத்துகிறது அல்லது மாற்றுகிறது.3 (7).
இருப்பினும், நச்சு பாதரச கலவைகளைப் பயன்படுத்துவது அவசியம் என்பதால், வீட்டிலேயே பொருத்தமான பரிசோதனையை செய்வதற்கு எதிராக நான் கடுமையாக அறிவுறுத்துகிறேன்.
ஒரு வழிகாட்டியின் தொழில்முறை மேற்பார்வையின் கீழ் நீங்கள் ஒரு தொழில்முறை ஆய்வகத்தில் இருக்கும் வரை காத்திருங்கள். வேதியியல் கவர்ச்சிகரமானது, ஆனால் - அதை அறியாதவர்களுக்கு அல்லது கவனக்குறைவாக இருப்பவர்களுக்கு - இது ஆபத்தானது.
மேலும் காண்க:
