قلع

قلع :

   معمولاً بعلت نرمي و درخشندگي قلع، اين عنصر به سياره مشتري و ندرتاً به زهره نسبت داده مي شد. نام قلع از كلمه zin در آلمان قديم و tin در اسكاند يناوي مشتق شده است. نشانه sn كه توسط Berzlius پيشنهاد گرديد از كلمه لاتين stannum گرفته شده است.

   قلع، فلزي به رنگ سفيد- نقرهاي براق با نماد Sn ، عدد اتمي 50 ، وزن مخصوص 3/7 و درجه تبلور بالاست. دماي ذوب اين فلز 9/231 درجه سانتي گراد بوده و شكل پذير ، چکش خوار و قابل انعطاف است.

   قلع آزاد بندرت در طبيعت رخ مي دهد و تنها در كانادا با اطمينان گزارش شده است. فراواني عنصر قلع در پوسته زمين 0002/0 مي باشد .

   اين عنصر در كاني هاي كاسيتريت (SnO2 )، استانيت( Cu2 ( Fe, Zn) Sn S4)، هيدروكاسيتريت يا وارلاموفيت ( H2 Sn O3 ) ، تيليت ( Pb,Sn,Sb)S2) ) ، هرزنبرژيت (SnS) ، فرانكيت ( Pb3 sn4 sb2 s14)، توريوليت ( Sn Ta P7) ، هولسيت ( برات آهن و قلع ) و استوكسيت (Ca Sn (Si3 O9) H2O) يافت مي شود .

عناصر نادر خاکي

عناصر نادر خاکي Rare Earth Elements عبارتند از :

Lanthium

نام عنصر Lanthium از واژه يوناني Lanthano به معناي پنهان داشتن گرفته شده است که در سال 1839 توسط Carl Gustav Mosander سوئدي کشف شد.

Lanthium عنصر نادر خاکي با نماد La، عدد اتمي 57 ، وزن اتمي 9/138 ، وزن مخصوص 15/6 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3464 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 918 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Cerium

نام عنصر Cerium ازسيارک Ceres (asteroid) الهه يوناني گرفته شده است که در سال 1803 توسط Baron Jons Jakob Berzelius , William Hisinger سوئدي کشف شد.

سريم عنصر نادر خاکي با نماد Ce، عدد اتمي 58 ، وزن اتمي 12/140 ، وزن مخصوص 77/6 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3443 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 798 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Praseodymium

نام عنصر Praseodymium از واژه يونانيPrasios به معناي سبز و didymiaبه معناي دوتايي گرفته شده است که به رنگ نمک ها اشاره مي کند و در سال 1885 توسط Carl Auer Von Welsbach اتريشي کشف شد.

پرازئوديميم عنصر نادر خاکي با نماد Pr، عدد اتمي 59 ، وزن اتمي 98/140 ، وزن مخصوص 64/6 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3520 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 931 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Neodymium

نام عنصر Neodymium از واژه Neo به معناي جديد و didymiaبه معناي دوتايي گرفته شده است که در سال 1885 توسط Carl Auer Von Welsbach اتريشي کشف شد.

Neodymium عنصر نادر خاکي با نماد Nd ، عدد اتمي 60 ، وزن اتمي 24/144 ، وزن مخصوص 01/7 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3074 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1021 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Promethium

نام عنصر Promethium از نام اسطوره يوناني گرفته شده است که اشاره به مهار انرژي هسته اي و هشدار پيرامون خطرات آن دارد و در سال 1945 توسط Charles Du Bois Coryell , Lawrence E.Glendenin , Jacob A.Marinsky آمريکايي کشف شد.

Promethium عنصر نادر خاکي با نماد Pm ، عدد اتمي 61 ، وزن اتمي 145 ، وزن مخصوص 26/7 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3000 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1042 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Samarium

نام عنصر Samarium از کاني Samarskite گرفته شده است که در سال 1879 توسط Paul E.Lecoq de Boisbaudran سوئدي کشف شد.

Samarium عنصر نادر خاکي با نماد Sm ، عدد اتمي 62 ، وزن اتمي 4/150 ، وزن مخصوص 52/7 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 1794 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1074 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Europium

نام عنصر Europium از واژه Europe گرفته شده است که در سال 1896 توسط Eugene Demarcay فرانسوي کشف شد.

Europium عنصر نادر خاکي با نماد Eu ، عدد اتمي 63 ، وزن اتمي 96/151 ، وزن مخصوص 2/5 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 1527 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 822 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Gadolinium

نام عنصر Gadolinium از نام Johan Gadolin شيميست فنلاندي گرفته شده است که در سال 1880 توسط Jean Charles de Marignac فرانسوي کشف شد.

Gadolinium عنصر نادر خاکي با نماد Gd ، عدد اتمي 64 ، وزن اتمي 25/157، وزن مخصوص 9/7 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3273 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1313 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Terbium

نام عنصر Terbium از معدن Ytterby در سوئد گرفته شده است که در سال 1878 توسط Carl Gustav Mosander سوئدي کشف شد.

Terbium عنصر نادر خاکي با نماد Tb، عدد اتمي 65 ، وزن اتمي 93/158 ، وزن مخصوص 23/8 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3230 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1356 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Dysprosium

نام عنصر Dysprosium از واژه يوناني Dys به معناي بد و سخت گرفته شده است که در سال 1803 توسطE.Lecoq de Boisbaudran Paul سوئدي کشف شد.

Dysprosium عنصر نادر خاکي با نماد Dy ، عدد اتمي 66 ، وزن اتمي 5/162 ، وزن مخصوص 55/8 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 2567 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1412 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Holmium

نام عنصر Holmium از Holmia در استکهلم گرفته شده است که در سال 1879 توسط Per Teodor Cleve سوئدي کشف شد.

Holmium عنصر نادر خاکي با نماد Ho ، عدد اتمي 67 ، وزن اتمي 93/194 ، وزن مخصوص 8/8 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 2700 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1474 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Erbium

نام عنصر Erbium از معدن Ytterby در سوئد گرفته شده است که در سال 1843 توسط Carl Gustav Mosander سوئدي کشف شد.

Erbium عنصر نادر خاکي با نماد Er ، عدد اتمي 68 ، وزن اتمي 26/167 ، وزن مخصوص 1/9 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 2868 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1529 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Thulium

نام عنصر Thulium از واژه لاتين Thule نام قديمي اسکانديناوي گرفته شده است که در سال 1879 توسط Per Teodor Cleve سوئدي کشف شد.

Thulium عنصر نادر خاکي با نماد Tm ، عدد اتمي 69 ، وزن اتمي 93/168 ، وزن مخصوص 34/9 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 1950 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1545 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Ytterbium

نام عنصر Ytterbium از معدن Ytterby در سوئد گرفته شده است که در سال 1878 توسط Jean Charles de Marignac فرانسوي کشف شد.

Ytterbium عنصر نادر خاکي با نماد Yb ، عدد اتمي 70 ، وزن اتمي 04/173 ، وزن مخصوص 7 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 1196 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 819 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Lutetium

نام عنصر Lutetium از Lutetia نام مکاني در پاريس گرفته شده است که در سال 1907 توسط Carl Auer Von Welsbach Urbain , اتريشي و Georges فرانسوي کشف شد.

Lutetium عنصر نادر خاکي با نماد Lu ، عدد اتمي 71 ، وزن اتمي 97/174 ، وزن مخصوص 84/9 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3402 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1663 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Scandium

نام عنصر Scandium از واژه Scandinaviaگرفته شده است که در سال 1879 توسط Lars Fredrike Nilson سوئدي کشف شد.

Scandium عنصر نادر خاکي با نماد Sc ، عدد اتمي 21 ، وزن اتمي 96/44 ، وزن مخصوص 3 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 2836 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1541 درجه سانتي گراد مي باشد.

 

Yttrium

نام عنصر Yttrium از معدن Ytterby در سوئد گرفته شده است که در سال 1794 توسط Gadolin فنلاندي کشف شد.

Yttrium عنصر نادر خاکي با نماد Y ، عدد اتمي 39 ، وزن اتمي 91/88 ، وزن مخصوص 47/4 گرم بر سانتي متر مکعب ، نقطه جوش 3338 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1522 درجه سانتي گراد مي باشد.

نام لاتين زنون آرگون هلیم

نام لاتين برخي عناصر شيميايي

زنون (Xe) در يونانى به معناى «بيگانه»

 آرگون (Ar) به معناى «بى اثر» است.

 نام هليم (He) از نام خداى يونانى خورشيد يا «هليوس» گرفته شده است.

پيوند قطبي

پيوند قطبي

پيوند رابطه ي بين دو اتم مي باشد، درصورتيكه كل مولكول از يك يا چند پيوند بين اتمها تشكيل شده است.

مولكولها يا قطبي هستند يا غير قطبي. مولكول قطبي داراي يك قطبي مثبت و يك قطب منفي مي باشد، درصورتيكه مولكول قطبي داراي توزيع يكنواخت بار بوده و سر مثبت و منفي ندارد. براي بررسي اين دو دسته مولكولها، مولكولها را به دو دسته دو اتمي و مولكولهاي چند اتمي تقسيم بندي مي كنيم:

الف) مولكولهاي دو اتمي: در اين مولكولها چنانچه دو اتم تشكيل دهنده مولكول جور هسته باشند، پيوند ناقطبي بوده و درنتيجه كل مولكول ناقطبي مي شود، مانند Cl-Cl.

اما چنانچه دو اتم تشكيل دهنده مولكول ناجور هسته باشند (و اختلاف الكترونگاتيوي آنها بين 4/0 تا 7/1 باشد) پيوند بين آن دو قطبي بوده (يعني يك سر پيوند داراي احتمال حضور الكترون بيشتري است) و درنتيجه كل مولكول قطبي خواهد بود، مانند H-Cl. در مولكول HCl اتم كلر داراي الكترونگاتيوي بيشتري مي باشد، درنتيجه الكترونهاي پيوندي را با قدرت بيشتري به سمت خود مي كشد و درنتيجه داراي قطب مثبت مي شود و ئيدروزن كه حضور الكترونها در اطرافش كمتر است، داراي قطب مثبت مي شود.

اما مولكولهاي چند اتمي:

در اين مولكولها علاوه بر قطبي يا ناقطبي بودن پيوندها، شكل هندسي مولكولها نيز در تعيين قطبي يا ناقطبي بودن مولكول دخالت دارند. به عنوان مثال، مولكول BeCl2 را در نظر بگيريد كه داراي ساختار خطي

Cl-Be-Cl مي باشد. در اين مولكول تك تك پيوندها Be-Cl قطبي مي باشد، اما كل مولكول ناقطبي است، زيرا دو اتم كلر در دو طرف مولكول به يك اندازه الكترونها را به طرف خود مي كشند و مولكول داراي ساختار متقارن است.

به طور كلي براي تشخيص قطبي بودن يا نيودن مولكولهاي چند اتمي، هر پيوند را به منزله ي يك طناب در نظر بگيريد كه اتم انتهايي دارد با آن طناب، اتم مركزي را به سمت خود مي كشد، چنانچه درنهايت اتم مركزي جابجا شد، مولكول قطبي مي باشد و چنانچه درنهايت اتم مركزي جابجا نشد، مولكول ناقطبي مي باشد، به عنوان مثال همين مولكول Cl-Be-Cl را درنظر بگيريد، دو اتم كلر داري قدرت مساوي هستند و اتم مركزي را مي كشند، درنتيجه اتم مركزي ثابت باقي مي ماند.

اما مولكول آب را درنظر بگيريد كه داري ساختار خميده است و دو اتم هيدروژن در يك طرف مولكول قرار دارند، چون دو اتم هدروژن اتم اكسيژن را به سمت خود مي كشند ، اتم اكسيژن جابجا مي شود و بنابراين مولكول قطبي خواهد بود.

شعاع يوني

شعاع يوني

فاصله بین دو یون مجاور در یک بلور را می توان با استفاده از روش پراش پرتو ایکس .تعیین کرد.برای بیشتر بلور ها این فاصله .مجموعه شعاع های یک کاتیون و یک انیون مجاور است.تعیین سهم هر یک از دو یون,یعنی تسهیم این طول به نحوی که شعاع هر یون قابل تعیین باشد اسان نیست.

یکی از راهای حل این مساله برسی بلور ترکیبی مثل لیتیم یدید است که کاتیون خیلی کوچک و انیون خیلی بزرگ دارد.می توان پذیرفت که یون های- I در بلور Lit انقدر بزرگ هستند که سطح بیرونی انها با هم در تماس است.بر این اساس فاصله بین دو یون -I دو برابر شعاع -I خواهد بود.

 ۴۳۲pm/۲=216pm = شعاع  ^-I

در بیشتر بلور ها انیونها با یکدیگر در تماس نیستند.

پس از انکه شعاع یونی -I تعیین شد شعاع یون های دیگر را می توان می توان محاسبه کرد. اگر فاصله بین مرکز یونهای -I و +K را اندازه گیری کنیم.شعاع+K با کم کردن شعاع -I از فاصله انیون تا مرکز محاسبه می شود.(اd )

   شعاع -I + شعاع ⁺K = اd 

  216pm   +شعاع ⁺349pm= K

 ۱۳۳pm=شعاع⁺K 

یون مثبت هر اتمی همواره کوچکتر از خود اتم است.شعاع اتم K برابر ۲۰۳pm  و شعاع یون +K برابر ۱۳۳pm است.در تشکیل یون +K از دست رفتن یک الکترون به معنای از دست رفتن تمام پوسته ۴=n اتم k است . علاوه بر این در یک یون مثبت تعداد پروتون ها از تعداد الکترون ها بیشتر است و الکترون های یون مثبت بیشتر به طرف هسته کشیده می شوند.به دلایل مشابه, یک یون +۲ بزرگتر از یون +۳ مربوط است.مثلا

 ۶۰pm = شعاع ³⁺Fe      

 75pm=شعاع^+۲ Fe 

 117pm=شعاع Fe

 یک یون منفی همواره بزرگتر از اتمی است که از ان به وجود می اید.شعاع اتمی Cl برابر ۹۹pm و شعاع یونی -Cl برابر 181pm است. در تشکیل یون -Cl افزایش یک الکترون سبب افزایش دافعه متقابل الکترون ها می شود و تراز والانس منبسط می گردد.

 

پرتوهای ایکس

پرتوهای ایکس را بوسیله بمباران هدفی فلزی با باریکه‌ای از الکترونهای سریع تولید می کنند. قطعات اصلی لامپ اشعه ایکس شامل کاتد برای گسیل الکترونها و آند به عنوان هدف می‌باشد، که هر دو درون لامپ خلا جای گرفته‌ اند.
در سال ۱۸۹۵ ، درخشش کوتاه صفحه فسفرسانتی که در گوشه‌ای از آزمایشگاه نیمه تاریک بررسی اشعه کاتدیک قرار داشت، ذهن آماده و خلاق رنتگن که در آن زمان استاد فیزیک بود، متوجه پرتوهای تازه‌ای نمود که از حباب شیشه‌ای لامپهای کاتودیک بیرون زده و بی آنکه به چشم دیده شود به اطراف پراکنده می‌شوند. آن چه مایه شگفتی رنتگسن شده بود، نفوذ این پرتوها از دیواره شیشه‌ای لامپ به بیرون و تأثیر آن روی صفحه فاوئورسانت در گوشه‌ای نسبتا دور از لامپ در آزمایشگاه بود. رنتگن به بررسیهای خود درباره کشف تازه که آن پرتو ایکس نامید (بخاطر فروتنی) ، ادامه داد. بعدها این اشعه رنتگن نامیده شد.

● طیف اشعه ایکس
اشعه تولید شده بوسیله لامپ اشعه ایکس یک طول موج ندارد. بلکه شامل گستره‌ای از طول موجهاست. پرتوهای ایکس بوسیله دو نوع فرایند تولید می‌شوند:
شتاب منفی الکترونها در موقع برخورد با انتهای ماده هدف پرتوهای ایکسی با طول موجهای متفاوت تولید می‌کند. این پرتو "سفید" یا نوار پیوسته فرکانسها در طیف اشعه ایکس را به عنوان تابش ترمزی می‌شناسند.
برخورد الکترون با اتم هدف موجب جابجایی الکترون مداری در اتم هدف و راندن آن به حالت پر انرژی‌تری می‌شود. این عمل را برانگیزش می‌نامند.
هنگامی که الکترون مداری پر انرژی به موقعیت مداری نخستین خود برمی‌گردد، رها شدن انرژی بصورت گسیل پرتوی با فرکانس خاصی خواهد بود. این پرتو شدت خیلی بیشتری نسبت به پرتو "سفید" زمینه خواهد داشت.
معمولا برای هر ماده هدف معینی بیش از یک طول موج اشعه ایکس وجود دارد. طول موج پرتو تولید شده بوسیله لامپ اشعه ایکس ، حد پایینی دارد که با ولتاژ لامپ نسبت عکس دارد. پرتو حد پایینی طول موج طیف ، بیشترین اهمیت را در پرتو نگاری دارد. زیرا توانایی نفوذ آن بیشتر است.

● مشخصه‌های بارز اشعه ایکس
بزرگی جریان لامپ بر پخش طول موج اشعه ایکس تولید شده تأثیر ندارد. اما بر روی شدت پرتو موثر است.
طول موج اشعه ایکس یا اشعه گاما بسیار مهم است. با کاهش طول موج ، نفوذپذیری پرتو به درون محیط افزایش می‌یابد. به بیان دیگر در مقایسه با پرتوی با طول موج بزرگتر ، پرتوی با طول موج بسیار کوتاه قادر به نفوذ به ماده معینی با ضخامت بیشتر و یا چگالی بیشتر خواهد بود. بنابراین ، اگر حداقل طول موج پرتو تولید شده با افزایش ولتاژ لامپ کاهش یابد، نفوذپذیری پرتو افزایش خواهد یافت.

● بررسی کمی اشعه ایکس
پرتو ناشی از لامپ ۲۰۰ کیلوولتی به درون فولادی به ضخامت حدود ۲۵mm نفوذ می‌کند.
اگر ولتاژ لامپ به ۱Mv افزایش یابد، پرتو به درون فولادی به ضخامت حدود ۱۳۰mm نفوذ خواهد کرد.
حد بالای عملی برای لامپهای اشعه ایکس رایج در حدود ۱۰۰۰Kv است و این امر سبب تولید اشعه ایکس با کوتاهترین طول موج می شود. این پرتو انرژی فوتونی تقریبا برابر ۱Mev دارد.
پرتو ایکس با انرژی فوتونی تا ۳۰Mev را با استفاده از الکترونهای پرانرژی (الکترونهای سریع) بوجود آمده بوسیله مولد واندوگراف شتاب دهنده خطی یا چشمه بتاترون می‌توان تولید کرد.

● نفوذ پذیری اشعه ایکس
نفوذ پذیری پرتوهای ایکس تولید شده از پرتوهای گاما کمتر بوده اما برای پرتوهای ایکس تولید شده در لامپهای اشعه ایکس بوسیله چشمه‌های پرانرژی در خصوص فولاد نیز دیده می‌شود. باید توجه کرد که بیشترین ضخامتهای استفاده از زمانهای پرتودهی چند دقیقه‌ای و فیلمی با سرعت متوسط می‌توان مورد بررسی قرار داد. مقاطع ضعیفتر را با استفاده از زمانهای پرتودهی طولانی و فیلمی با سرعت زیاد می‌توان بازرسی کرد.

● نحوه تولید اشعه ایکس
پرتوهای ایکس را بوسیله بمباران هدفی فلزی با باریکه‌ای از الکترونهای سریع تولید می کنند. قطعات اصلی لامپ اشعه ایکس شامل کاتد برای گسیل الکترونها و آند به عنوان هدف می‌باشد، که هر دو درون لامپ خلا جای گرفته‌اند. با توجه به میزان نفوذ اشعه ایکس و فرکانس مربوطه‌اش از لامپهای اشعه ایکس متنوعی در کارهای تحقیقاتی ، پزشکی ، صنعت و ... استفاده می‌کنند.

منبع : articles.ir