Радоний металл что это


описание металла, свойства, сферы применения и месторождения

У.Г. Волластон — его имя вписано золотыми буквами в историю платиноидов, и в изучение химии вообще. Закон кратных пропорций, пространственное строение атома, таблица атомных весов, открытие фраунгоферовых линий — это не все работы ученого. Он изобрел и сконструировал камеру-люциду, гониометр, научился делать платиновую посуду. Это был ученый с большой буквы.

Потеряла медицина, зато химия приобрела

О химии не помышлял, учился в Оксфорде, выучился на врача, захотел работать в госпитале святого Георгия. Однако молодому врачу отказали, и взяли другого. Обиженный Волластон плюнул на медицину и занялся химией и физикой. Неизвестно, что потеряла медицина, но человечество должно быть благодарно ученому за его работы с металлами платиновой группы.

Работы Волластона в химии высоко оценены учеными. Нас интересует родий. Волластон — «папа» родия, как и палладия. Причем Волластон не был просто ученым сухарем, а несомненно обладал чувством юмора. История знакомства народа с палладием подробнее описана в статье о палладии.

Родий остался в тени палладия, а зря. Ученый выделил металл в процессе работ с самородной платиной, а в ее состав входили палладий, родий и другие металлы платиновой группы.

Название родий — серебристый, бело-голубоватый металл — получил от древне-греческого слова ῥόδον, роза. Металл белый, а соли родия глубокого красного цвета. Растворите родий в царской водке и убедитесь сами.

Свойства металла-розы

Платиноид серебристого цвета с легким голубоватым оттенком — это металл родий. Это химический элемент, имеет в таблице Менделеева атомный номер 45. Известен стабильный изотоп родия — 103Rh.

Плотность металла 12,41 г/см3.

Химические свойства родия близки к основным свойствам платиноидов. Металл не любит реагировать с другими элементами. В «царской водке» начинает растворяться при кипячении, с концентрированной серной кислотой реагирует при нагревании, азотную кислоту вовсе игнорирует.

В химических реакциях проявляет степени окисления +5, +4, +3, +2, +1.

Кристаллическая структура решетки гранецентрическая, кубическая.

Свойства атома
Название, символ, номер Родий / Rhodium (Rh), 45
Атомная масса
(молярная масса)
102,90550(2)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Kr] 4d8 5s1
Радиус атома 134 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 125 пм
Радиус иона (+3e)68 пм
Электроотрицательность 2,28 (шкала Полинга)
Электродный потенциал +0,8в
Степени окисления 5, 4, 3, 2, 1, 0
Энергия ионизации
(первый электрон)
 719,5 (7,46) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 12,41 г/см³
Температура плавления 1963°C
Температура кипения 3727°C
Уд. теплота плавления 21,8 кДж/моль
Уд. теплота испарения 494 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 24,95[2] Дж/(K·моль)
Молярный объём 8,3 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая
гранецентрированная
Параметры решётки a=3,803 Å
Температура Дебая 480 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 150 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-16-6

Захотите расплавить родий — найдите устройство, которое даст температуру 1963°С. Кипеть металл начинает при 3727°С.

Ищите родий в платине

Родий, в отличие от многих металлов, не имеет месторождений с промышленным оруднением. Извлекают редкий металл из платиновых руд, золотоносных россыпных месторождений, самородной платины. В медно-никелевых рудах содержание редкого платиноида мизерно — это несколько миллиграмм на тонну руды.

Познавательно: есть минерал, где доля родия составляет 11,3%. Это родистый невьянскит. Повод для гордости — он обнаружен внимательными, любознательными горными рабочими Урала, неподалеку от города Невьянск.

Извлекаем родий

Получение редкого платиноида, как железа, например, невозможно. Вначале придется добыть платиновую руду, отвезти ее на обогатительный комбинат. Там отделяют платину от пустой породы. Затем платина отправляется на аффинаж — «рафинирование» полученной платины. Вот теперь можно приступать к собственно добыче родия. Процесс сложный и долгий. Растворы от аффинажа подвергаются нескольким химическим реакциям, затем полученное вещество прокаливают, чтобы получить родий в чистом виде.

Интересно: разрабатывается технология добычи металла из радиоактивных отходов. Технология привлекательная: уменьшится количество радиоактивных отходов (плюс для экологии). К тому же некоторые аналитики считают, что извлечение родия из отходов АЭС превысит стандартную добычу металла.

Применение металла

Родий — металл «высокомерный», в реакции с большинством соединений и элементов не вступает. Его устойчивость рождает спрос на него в разных отраслях промышленности. Останавливает одно — цена. Тем не менее металл используют в химической и стекольной промышленности.

Для получения азотной кислоты используются катализаторные сетки. Хотя родия в сплаве этих сеток всего 5-7%, этого количества достаточно для существенного повышения прочности сетки и потерь платины в процессе работы.

Применение родия растет каждый год. Физические свойства элемента незаменимы в автомобильной промышленности. Высокий коэффициент отражения — и родием успешно покрывают фары автомобиля. Фильтры-нейтрализаторы выхлопных газов автомобилей веселее и гораздо лучше работают с родиевыми катализаторами.

Уксусную кислоту получают из метилена, здесь не обойтись без родиевых катализаторов.

Жидкокристаллические экраны (наши дорогие мониторы и телевизоры) не смогут обойтись без сплава платина-родий — а нам уже не обойтись без телевизоров и компьютеров.

К сведению: есть мнение, что в советских радиодеталях использовались элементы из чистого родия. Это миф. А вот в качестве покрытия контактов металл применялся.

Для нас, любимых

Родирование применяют для изделий из серебра и белого золота.

Серебро склонно к окислению, со временем украшения темнеют, а это нравится не всем. Родиевое покрытие придает серебряному изделию белизну горного снега, яркий блеск.

Человек, хорошо различающий оттенки цветов, заметит, что «белое золото» — не абсолютно белое. Оно имеет еле различимые розовый, серый, желтоватый оттенки. Оттенок зависит от лигатуры (металлов-добавок в сплаве). Это могут быть медь, серебро, палладий, цинк. В России в качестве лигатуры применяется никель, Европа этот металл запрещает из-за его высокой аллергенности.

Влияние на здоровье никелевой лигатуры недостаточно исследовано. Однако считается, что 10-20%% людей имеют аллергию на никель, даже если они не знают об этом. Высыпания на коже у таких людей появляются после контакта с никельсодержащими украшения.

Важно: если есть аллергия на никель, не носите украшений с ним. Снимете украшение, сыпь пройдет, аллергия останется верна на всю жизнь.

Преимущества родированных изделий:

  1. Высокая износостойкость.
  2. Яркий, почти зеркальный блеск.
  3. Гипоаллергенность.
  4. Устойчивость к механическим воздействиям.
  5. Химическая стойкость (родированные изделия не темнеют).

Родирование — за и против

Приведем цитату:

«У меня отношение к родиевому покрытию, как к гриму на лице: вроде бы и красиво (хотя выглядит, в отличие от живых серебра и золота, как неживой), но как-то искусственно, а что там под ним — поди знай, может быть все, что угодно».

Сколько людей — столько предпочтений. Родирование не всегда превращает цвет металла в ювелирных изделиях в льдистый голубовато-белый. Родирование может быть черным.

Далеким от любви к украшениям людям невозможно объяснить, зачем делать украшение из золота, потом покрывать его слоем родия, делая белым (похожим на никель) или черным (похожим на титан). Здравомыслящий человек скажет — проще сразу изготовить колечко из никеля, серебра или титана.

Родирование украшений

Извинить такие «извращения» могут недостатки металлов, дающих аллергическую реакцию.

Интересно: аналитики считают, что любителей родированных изделий не волнуют долговечность и износостойкость изделия. Мода и вкусовые предпочтения определяют спрос.

 Что скрывает родирование

Если украшение куплено в Турции или Китае, в сомнительной лавочке, то родирование может скрыть все — а главное, металл. Поди разберись, под блестящим слоем золото, серебро или вовсе медяшка.

Российские украшения клеймят до родирования. На украшениях должна стоять проба Пробирной палаты. Хотя некоторые умельцы ее подделывают, но фальшивка обнаруживается под лупой.

Дорогое удовольствие

Сегодня родий дороже всех своих «братьев»-платиноидов.

Можете сравнить — в таблице сравнительная стоимость металлов на бирже на 26.04.2020.

Металл Цена за 1 грамм в $$ США
Родий 263
Золото 55
Платина 25

Даже при таком «преимуществе» в цене спрос на родий опережает предложение.

Надо отметить, что за год цена родия подскочила. Резко возрос спрос азиатских стран на родий, резко выросла и цена.

Фактов о радии, Символ, Открытие, Свойства, Использование

Что такое радий

Высокорадиоактивный металл естественного происхождения, радий (произносится как RAY-dee-em), образуется при распаде урана и тория в окружающей среде. Обозначается химическим символом Ra и относится к семейству щелочноземельных металлов [1] . В нем 33 изотопа, из которых Ra-226 и Ra-228 имеют период полураспада 1600 лет и 5,75 года, соответственно [11] .

Символ радия

Где находится элемент

Поскольку этот элемент содержится в большинстве урановых руд, особенно в Канаде и Демократической Республике Конго, его можно получить как побочный продукт при переработке урана. Еще один источник радия - отработавшие твэлы ядерных реакторов [1] .

История

Происхождение его названия: Оно происходит от латинского слова «радиус», что означает луч [1] .

Кто открыл радий: Первооткрывателями были известные ученые Мария Кюри и Пьер Кюри [1]

Когда, где и как было обнаружено

Мария Кюри заметила, что настуран (оксид урана) был более радиоактивным даже после извлечения из него урана.В 1898 году пара Кюри использовала некоторые методы химического разделения, чтобы выделить радий из десяти тонн урана, который показал новые линии в его атомном спектре. Они были очарованы, обнаружив, что он светится слабым голубым светом в темноте из-за его высокой радиоактивности [1] .

В 1911 году Мария Кюри и Андре Дебьерн провели электролиз хлорида радия, в котором ртутный катод использовался для выделения металла [1] .

Радий

Идентификационный номер

Атомный номер 88 [1]
Номер CAS 7440-14-4 [1]
Позиция в таблице Менделеева [1] Группа Период Блок
2 7 с

Расположение радия в Периодической таблице

Классификация, свойства и характеристики радия

Общие свойства

Относительная атомная масса [226] [1]
Атомная масса / вес 226 атомных единиц массы [4]
Молярная масса 223.018 г / моль [5]
Массовое число 226

Физические свойства

Цвет / внешний вид Серебристо-белый [1]
Запах Неизвестно [6]
Точка плавления / замерзания 696 ° C (1285 ° F) [1]
Температура кипения 1500 ° C (2732 ° F) [1]
Плотность 5 г / см 3 [1]
Нормальная фаза при комнатной температуре (твердое тело / жидкость / газ) Цельный [1]

Химические свойства

Степени окисления 2 [1]

Атомные данные радия (элемент 88)

Валентные электроны 2 [7]
Квантовые числа [7]
- н. 7
- 0
- м 0
- м с -1/2
Электронная конфигурация (конфигурация благородного газа) [Rn] 7s 2 [1]
Атомная структура [4]
- Количество электронов 88
- Количество нейтронов 138
- Количество протонов 88
Радиус атома
- Атомный радиус 2.83 Å [1]
- Ковалентный радиус 2,11 Å [1]
Ионный заряд +2
Энергия ионизации [1]

(кДжмоль -1 )

1-й 2-я 3-й 4-я 5-й 6-й 7-й
509.29 979.051

Что такое радий, обычно используемый для

  • Ra имплантаты эффективны при лечении рака полости рта с помощью внутренней лучевой терапии.Легкая радиоактивная форма элемента, радий-223, используется при лечении рака простаты, который распространился на другие части тела, такие как кости [1, 8] .
  • Смесь радия и бериллия может использоваться в качестве источника нейтронов [1] .
  • Элемент используется для изготовления ночников, лампочек и ламповых светильников.
  • Светящиеся краски, содержащие радий, использовались в циферблатах часов, авиационных приборах и других приборах. Однако теперь этот металл заменяют кобальтом-60, так как он создает опасные эффекты из-за испускания радиоактивных лучей [1] .
  • Радий-226 в результате альфа-излучения распадается на радон-222, который может потенциально лечить определенные виды рака, включая рак легких [2] .

Имеет ли элемент опасное воздействие

Длительное воздействие высокорадиоактивного металла может оказывать токсическое воздействие на здоровье, приводя к катаракте, анемии, ломкости зубов и раку [9] . Согласно некоторым исследованиям, прием Ra-224 и Ra-228 был связан с саркомой костей [3] .

Интересные факты

  • Единица радиоактивности, Кюри, равна количеству атомов в грамме радия-226, распадающегося за одну секунду [2] .
  • Поскольку исследовательские записи и документы Ра подверглись воздействию радиоактивных лучей, они даже сегодня небезопасны для дальнейшего изучения [2] .
  • Активность радия примерно в миллион раз больше, чем урана [2] .
  • В начале 1900-х годов несколько фабричных рабочих, нанятых для покраски циферблатов и циферблатов часов, были загрязнены Ra, присутствующим в этих светящихся красках, из-за регулярного воздействия, которое приводило к неблагоприятным последствиям для здоровья с последующей смертью [10] .

Стоимость радия

Цена чистого Ra составляет от 100 000 до 120 000 долларов за грамм.

Ссылки

  1. http://www.rsc.org/periodic-table/element/88/radium
  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele088.html
  3. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/radium#section=Other-Identifiers
  4. https://hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/radium.htm
  5. https: // www.webqc.org/molecular-weight-of-Radium.html
  6. http://teacher.k12.de.us/~lettieri/pt/ra/ra.htm
  7. http://chemistry-reference.com/q_elements.asp?Symbol=Ra&language=en
  8. http://www.cancerresearchuk.org/about-cancer/cancer-in-general/treatment/radiotherapy/internal/radioactive-liquid-treatment/radium-223
  9. https://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=789&tid=154
  10. http://allthatsinteresting.com/radium-girls
  11. https: //education.jlab.org / itselemental / iso088.html
.

радий | Описание, свойства, символ, использование и факты

Радий (Ra) , радиоактивный химический элемент, самый тяжелый из щелочно-земельных металлов группы 2 (IIa) периодической таблицы. Радий - серебристо-белый металл, который в природе не встречается в свободном виде.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

118 Названия и символы из таблицы Менделеева

SE

Свойства элемента
атомный номер 88
стабильный изотоп 226
точка плавления около 700 ° C (1300 ° F)
точка кипения не установлено (около 1,100–1700 ° C [2,000–3,100 ° F])
удельный вес около 5
степень окисления +2
электронная конфигурация [Rn] 7 с 2

Возникновение, свойства и использование

Радий был открыт (1898 г.) Пьером Кюри, Мари Кюри и ассистентом Г.Бемон после того, как Мария Кюри заметила, что радиоактивность урана в четыре или пять раз выше, чем у урана, который он содержит, и не был полностью объяснен на основе радиоактивного полония, который она только что обнаружила в остатках урановой обманки. Новое сильно радиоактивное вещество можно было сконцентрировать с помощью бария, но, поскольку его хлорид был немного менее растворим, его можно было осаждать путем фракционной кристаллизации. Разделение сопровождалось увеличением интенсивности новых линий в ультрафиолетовом спектре и постоянным увеличением кажущейся атомной массы материала до значения 225.2, что очень близко к принятому в настоящее время значению 226,03. К 1902 году 0,1 грамма чистого хлорида радия было получено путем рафинирования нескольких тонн остатков урановой обманки, а к 1910 году Мари Кюри и Андре-Луи Дебьерн выделили сам металл.

Известно тридцать четыре изотопа радия, все радиоактивные; их период полураспада, за исключением радия-226 (1600 лет) и радия-228 (5,75 года), составляет менее нескольких недель. Долгоживущий радий-226 находится в природе в результате его непрерывного образования при распаде урана-238.Таким образом, радий присутствует во всех урановых рудах, но он более широко распространен, поскольку образует водорастворимые соединения; Поверхность Земли содержит примерно 1,8 × 10 13 грамма (2 × 10 7 тонны) радия.

Поскольку все изотопы радия радиоактивны и недолговечны в геологической шкале времени, любой первобытный радий давно бы исчез. Следовательно, радий в природе встречается только как продукт распада в трех естественных сериях радиоактивного распада (торий, уран и актиний).Радий-226 входит в группу распада урана. Его родитель - торий-230, а дочерний - радон-222. Дальнейшие продукты распада, ранее называемые радием A, B, C, C ', C ″, D и так далее, представляют собой изотопы полония, свинца, висмута и таллия.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Соединения

Химический состав радия - это то, что можно было бы ожидать от самого тяжелого из щелочноземельных элементов, но высокая радиоактивность - его наиболее характерное свойство.Его соединения демонстрируют слабое голубоватое свечение в темноте в результате их радиоактивности, при которой испускаемые альфа-частицы возбуждают электроны в других элементах в составе, и электроны выделяют свою энергию в виде света, когда они не возбуждены. Один грамм радия-226 подвергается 3,7 × 10 10 распадам в секунду, уровню активности, который определил кюри (Ки), раннюю единицу радиоактивности. Это выделение энергии эквивалентно примерно 6,8 × 10 -3 калорий в секунду, что достаточно для повышения температуры хорошо изолированной 25-граммовой пробы воды со скоростью на 1 ° C каждый час.Практическое выделение энергии даже больше (в четыре-пять раз) из-за образования большого количества короткоживущих продуктов радиоактивного распада. Альфа-частицы, испускаемые радием, могут быть использованы для инициирования ядерных реакций.

Радий использует все из-за его радиоактивности. Раньше радий чаще всего использовался в медицине, в основном для лечения рака путем воздействия на опухоли гамма-излучением дочерних изотопов. Радий-223, альфа-излучатель с периодом полураспада 11.43 дня, был изучен для использования в клеточно-направленной терапии рака, в которой моноклональное антитело или родственный целевой белок с высокой специфичностью присоединяется к радию. Однако в большинстве терапевтических применений радий заменяют менее дорогостоящие и более мощные искусственные радиоизотопы кобальт-60 и цезий-137. Тесная смесь радия и бериллия является умеренно интенсивным источником нейтронов и использовалась для научных исследований и для каротажа скважин при геофизических поисках нефти.Однако для этих целей стали доступны заменители. Одним из продуктов распада радия является радон, самый тяжелый благородный газ; этот процесс распада - главный источник этого элемента. Грамм радия-226 будет выделять 1 × 10 -4 миллилитра радона в сутки.

Когда соль радия смешивается с пастой из сульфида цинка, альфа-излучение заставляет сульфид цинка светиться, образуя самолюминесцентную краску для часов и циферблатов приборов. Примерно с 1913 года до 1970-х годов было изготовлено несколько миллионов радиевых циферблатов, покрытых смесью радия-226 и сульфида цинка.Однако к началу 1930-х годов было обнаружено, что воздействие радия представляет серьезную опасность для здоровья: впоследствии умерло несколько женщин, которые работали с радийсодержащей люминесцентной краской в ​​1910-1920-х годах. Они проглотили значительное количество радия с помощью техники, называемой «указанием губ», что означало использование губ и языков для придания кистям формы тонкого кончика. Подобно кальцию и стронцию, радий имеет тенденцию концентрироваться в костях, где его альфа-излучение препятствует образованию красных кровяных телец, и у некоторых из этих женщин развилась анемия и рак костей.Практика использования радия в люминесцентных покрытиях была свернута в начале 1960-х годов после того, как была признана высокая токсичность материала. Фосфоресцентные краски, которые поглощают свет, а затем высвобождают его, заменили радий. (Обнаружение выдыхаемого радона является очень чувствительным тестом на поглощение радия.)

Радий металлический может быть получен электролитическим восстановлением его солей, и он проявляет высокую химическую активность. Он атакуется водой с интенсивным выделением водорода и воздухом с образованием нитрида.Он встречается исключительно как ион Ra 2+ во всех своих соединениях. Сульфат RaSO 4 является наиболее нерастворимым из известных сульфатов, а гидроксид Ra (OH) 2 является наиболее растворимым из гидроксидов щелочноземельных металлов. Постепенное накопление гелия в кристаллах бромида радия RaBr 2 ослабляет их, и иногда они взрываются. В целом, соединения радия очень похожи на их бариевые аналоги, что затрудняет разделение этих двух элементов.

В современной технологии радий отделяют от бария путем фракционной кристаллизации бромидов с последующей очисткой с помощью ионообменных технологий для удаления последних 10 процентов бария.

Тимоти П. Хануса

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Перспективы радия (Ra-226)

Радий - химический элемент с атомным номером 88 и символом Ra в периодической таблице. Он был открыт Мари Кюри и Пьером Кюри в форме хлорида радия в 1898 году. Это почти белый щелочноземельный металл, но при воздействии кислорода он быстро становится черным. Все изотопы радия радиоактивны, и из-за этого он светится тускло-синим светом.

Он используется в нескольких вещах, например, в светящихся часах, которые сейчас запрещены, поскольку могут вызвать радиационное отравление.Это было вызвано судебным процессом, в котором участвовали 5 женщин (девушки с радием), которые страдали от многих недугов из-за длительного воздействия элемента радий .

Может также использоваться при лечении рака. [источник ? ]

.

It's Elemental - Элемент Radium

Что в названии? От латинского слова «луч» , радиус .

Сказать что? Радий произносится как RAY-dee-em .

Радий был открыт Марией Склодовской Кюри, польским химиком, и Пьером Кюри, французским химиком, в 1898 году. Мария Кюри получила радий из настурановой обманки, материала, содержащего уран, после того, как заметила, что неочищенная настуран более радиоактивна, чем уран. отделился от него.Она рассудила, что уран должен содержать по крайней мере еще один радиоактивный элемент. Кюри нужно было очистить несколько тонн урана, чтобы получить крошечные количества радия и полония, еще одного радиоактивного элемента, открытого Кюри. Одна тонна урановой руды содержит всего около 0,14 грамма радия. Сегодня радий можно получить как побочный продукт при рафинировании урана и обычно продается в виде хлорида радия (RaCl 2 ) или бромида радия (RaBr 2 ), а не в виде чистого материала.

Самый стабильный изотоп радия, радий-226, имеет период полураспада около 1600 лет.Он распадается на радон-222 через альфа-распад или на свинец-212, выбрасывая ядро ​​углерода-14.

Кюри, единица, используемая для описания активности радиоактивного вещества, основана на радии-226. Это равно количеству атомов в одном граммовом образце радия-226, который распадется за одну секунду, или 37000000000 распадов в секунду.

Радий использовался для изготовления самосветящихся красок для часов, циферблатов авиационных приборов и других приборов, но в значительной степени был заменен кобальтом-60, менее опасным радиоактивным источником.Смесь радия и бериллия испускает нейтроны и используется в качестве источника нейтронов. Радий используется для производства радона, радиоактивного газа, используемого для лечения некоторых видов рака. Один грамм радия-226 производит 0,000 л радона в день.

Радий примерно в миллион раз активнее урана. Лабораторные тетради, используемые Кюри, слишком сильно загрязнены, чтобы с ними можно было безопасно обращаться сегодня.

.

Смотрите также