Põhiline teadus

Toorium keemiline element

Toorium keemiline element
Toorium keemiline element

Video: 2. tund keemiline element protsent 2024, Juuli

Video: 2. tund keemiline element protsent 2024, Juuli
Anonim

Toorium (Th), perioodilise tabeli aktinoidide rea radioaktiivne keemiline element, aatomnumber 90; see on kasulik tuumareaktori kütus. Tooriumi avastas (1828) Rootsi keemik Jöns Jacob Berzelius. See on hõbevalge, kuid õhu käes muutudes halliks või mustaks. See on umbes poole vähem kui plii ja on kolm korda rikkalikum kui maakoores sisalduv uraan. Toorium on kaubanduslikult taastatud mineraalmonasiidist ja seda leidub ka teistes mineraalides, nagu toriit ja torianiit. Toorium metalli on toodetud kaubanduslikes kogustes taandamisega tetra-fluoriidi (THF 4) ja süsinikdioksiidi (ThO 2) ja elektrolüüsi kohta tetrakloriid (ThCl 4). Element sai nime norra jumala Thori järgi.

aktinoidne element: aktinoidide praktilised rakendused

Tooriumil on ka potentsiaalselt suur majanduslik väärtus, kuna ühte selle isotoopidest, toorium-232, saab muundada

Metall võib olla väljapressitud, valtsitud, sepistatud, vahetatud ja ketratud, kuid tooriumi madala tõmbetugevuse tõttu on tõmbamine keeruline. Seda ja teisi füüsikalisi omadusi, nagu sulamis- ja keemistemperatuurid, mõjutavad suuresti teatud lisandite, näiteks süsiniku ja tooriumdioksiidi väikesed kogused. Toorium lisatakse magneesiumile ja magneesiumisulamitele, et parandada nende tugevust kõrgel temperatuuril. Seda on kasutatud kaubanduslikes fotoelementides ultraviolettvalguse mõõtmiseks lainepikkusega vahemikus 2000 kuni 3750 angströmi. Klaasile lisatud toorium annab suure murdumisnäitajaga klaasid, mis on kasulikud spetsiaalsetes optilistes rakendustes. Sellel oli varem suur nõudlus gaasi- ja petrooleumlampide mantelde komponendina ning seda on kasutatud lampide ja vaakumtorude jaoks mõeldud volframfilamentide tootmisel.

Tooriumi radioaktiivsuse leidsid iseseisvalt (1898) saksa keemik Gerhard Carl Schmidt ja prantsuse füüsik Marie Curie. Looduslik toorium on radioaktiivsete isotoopide segu, valdavalt väga pikaealine toorium-232 (1,40 × 10 10- aastane poolestusaeg), tooriumi radioaktiivsete lagunemiste seeria lähteaine. Teised isotoobid esinevad looduslikult uraani ja aktiiniumi lagunemisjärgus ning toorium on kõigis uraanimaakides. Toorium-232 on kasulik aretajareaktorites, kuna aeglaselt liikuvate neutronite hõivamisel laguneb see lõhustuvaks uraan-233. Valmistatud on sünteetilised isotoobid; toorium-229 (7880-aastane poolestusaeg), mis moodustub sünteetilisest aktinoid-elemendist neptuuniumist pärinevas lagunemisahelas, on tavalise tooriumi (toorium-232) märgistaja.

Tooriumil on peaaegu kõigi selle ühendite oksüdatsiooniseisund +4. Th 4+ ioon moodustab palju keerulisi ioone. Dioksiidil (ThO 2), mis on väga tulekindel aine, on palju tööstuslikke rakendusi; tooriumnitraat on saadaval kaubandusesoolana.

Elemendi omadused

aatomnumber 90
aatommass 232,038
sulamispunkt umbes 1700 ° C (3100 ° F)
keemispunkt umbes 4000 ° C (7200 ° F)
erikaal umbes 11,66 (17 ° C)
oksüdatsiooni olek +4
gaasilise aatomi oleku elektronkonfiguratsioon [Rn] 6d 2 7s 2