Kimia

Struktur torio, sifat, mendapatkan, menggunakan

Struktur torio, sifat, mendapatkan, menggunakan

Dia Torio Ia adalah elemen logam yang dimiliki oleh siri actinids, dari bumi nadir yang dibentuk, dan simbol kimianya adalah th. Ia mempunyai bilangan atom 90 dan berat atom 232 g/mol. Sebatian torio biasanya mengandunginya dengan nombor pengoksidaan +4 (th4+).

Sebatian torio dioksida, tho2, Ia dikenali secara industri sebagai toria, dan digunakan dalam kebanyakan aplikasi torium, dicirikan dengan menjadi sebatian kimia dengan titik lebur terbesar (3.300 ºC).

Sampel thorium logam disimpan dalam lepuh kaca di bawah argon. Salutan hitamnya disebabkan oleh oksidanya. Sumber: Alchemist-HP (Talk) (www.PSE-Mendelejew.de) / fal

The Torio ditemui pada tahun 1828 oleh mortar Thrane Esmark, yang terdapat di pulau Norway Løvøya sebagai mineral hitam. Esmark menyampaikan mineral kepada Jöns Jacob Berzelius, yang menganalisis dia mencari logam yang tidak diketahui di dalamnya.

Dia memanggil Mineral Hitam sebagai Torita (Thorita) sebagai penghormatan kepada tuhan Scandinavia Thor. Sementara itu, logam yang tidak diketahui dipanggil torio (thorium). Watak radioaktif Thorium ditubuhkan oleh Anton Edward Van Arkel dan Jan Hendrik de Boer, dan secara bebas oleh Pierre Curie dan Marie Curie.

[TOC]

Sifat torium

Fizikal

Thorium adalah logam putih radioaktif, cerah, sederhana, perak, mulur dan lembut, yang kabut sangat perlahan di udara, menjadikan kelabu dan kemudian hitam. Ia tergolong dalam kumpulan actinids, mengenal pasti dengan nombor atom 90 dan berat atom 232 g/mol.

Radioaktiviti

Torio-232 (232Th90) membentuk lebih daripada 99% daripada jumlah elemen thorium yang terdapat di korteks bumi. Ia boleh dipertimbangkan bahawa ia adalah isotop yang stabil, walaupun radioaktif, kerana separuh hayatnya adalah 1.405 x 1010 tahun. Penurunan radioaktif oleh pelepasan zarah α dan β, dan sinaran γ.

Torio-232 diubah menjadi radio-268 (268Ra88) dengan mengeluarkan zarah alfa, yang dibentuk oleh dua proton dan dua neutron. Thorium boleh mengalami siri disintegrasi radioaktif sehingga menjadi elemen yang stabil: LEAD-208.

Boleh melayani anda: Lead Chloride: Properties, Struktur, Kegunaan

Torio-232 dapat menangkap neutron untuk berubah menjadi elemen radioaktif uranium-233, memancarkan radiasi jenis β. Uranium, sebaliknya, digunakan dalam reaktor nuklear untuk pengeluaran tenaga.

Reaktiviti

Thorium adalah logam elektropositif dan sangat reaktif. Ia mengoksidakan dengan perlahan di udara, walaupun kakisan dapat terjadi setelah beberapa bulan. Apabila dipanaskan di udara, ia dihidupkan, memancarkan cahaya putih terang sementara pengeluaran torio dioksida,2.

Di bawah keadaan suhu dan tekanan standard thorium perlahan -lahan diserang oleh air. Begitu juga, thorium tidak dibubarkan dalam asid yang paling biasa, dengan pengecualian asid hidroklorik, di mana ia larut meninggalkan residu hitam dan tidak larut.

Ia juga dibubarkan dalam asid nitrik pekat dengan sedikit fluorida pemangkin atau fluorosylicate. Thorium adalah logam piroforik: apabila ia menjadi serbuk ia dapat menyalakan secara spontan.

Struktur

Atom torio membentuk struktur padu kristal berpusat pada muka (FCC) pada suhu bilik. Apabila ia dipanaskan di atas 1360 ºC, kaca mengalami peralihan ke fasa padu yang berpusat pada badan (BCC), kepadatan yang lebih rendah. Sementara itu, thorium di bawah tekanan tinggi (100 GPa atau lebih), memperoleh struktur tetragonal padat yang berpusat pada badan (BCT).

Konfigurasi Elektronik

Tetapan torium elektronik

Konfigurasi elektronik disingkat untuk thorium adalah seperti berikut:

[Rn] 6d2 7s2

Kehilangan empat elektron Valencia berubah menjadi kation thr4+. Perhatikan bahawa walaupun bertindak, ia tidak mempunyai elektron dalam orbital 5fnya, berbeza dengan actinid lain.

Boleh melayani anda: penyebaran fasa

Memperoleh

Mineral utama yang digunakan untuk mendapatkan thorium adalah monacite. Langkah awal adalah pemisahannya dari deposit utamanya: pegmatita. Karbonat Logam Alkalinotherrous dihapuskan dari pegmatit dengan tindak balas serpihan mereka dengan hidrogen klorida.

Serpihan yang dihasilkan dikalkulasikan dan ditapis, kemudian menjalani pemisahan magnet. Oleh itu, bahan berpasir monacita diperoleh. Pasir ini tertakluk kepada pencernaan asid sulfurik 93%, pada suhu 210 hingga 230 ° C, dan selama beberapa jam. Penyelesaian asid yang dibentuk kemudian dicairkan dengan air sepuluh kali jumlahnya.

Sisa Monacita tenggelam ke bawah, sementara thorium dan unsur -unsur lain dari nadir bumi terapung dalam penyediaan asid. PH hingga 1 diselaraskan.3, yang menghasilkan pemendakan thorium sebagai fosfat, sementara seluruh tanah yang jarang berlaku dalam penggantungan kekal dalam penyelesaian.

Pada masa ini pemisahan dan pemurnian dijalankan menggunakan pelarut cecair, contohnya, penghormatan fosfat dalam queroseno.

Logam torio boleh berlaku dalam kuantiti komersial dengan pengurangan logamothermal dalam totrafluoruro de torio (THF4) dan torio dioksida (tho2), atau dengan elektrolisis thorium tetrachloride (thcl4).

Aplikasi

Thorium mempunyai banyak aplikasi, yang kebanyakannya telah dibuang sejak tahun 1950 -an, kerana watak radioaktifnya merupakan risiko kesihatan.

Industrialis

Aloi

Thorium telah diiktiraf dengan tungsten sebagai elektrod dalam kimpalan TIG (gas lengai tungsten), yang membentuk 2% daripada aloi.

Dalam kuantiti kecil torio telah ditambah kepada filamen tungsten untuk mengurangkan penghablurannya, dengan itu membolehkan pelepasan elektron ke suhu yang lebih rendah. Kabel Tungsten-Torio telah digunakan dalam tiub elektronik dan di dalam elektrod tiub sinar-X dan penerus.

Torio dioksida telah digunakan dalam kimpalan arka tungsten, kerana ketahanan tungsten terhadap suhu tinggi elektrod logam meningkat. Walau bagaimanapun, ia telah diganti dalam permohonan ini oleh Conelisher, Cerio atau Lantano Oxides.

Boleh melayani anda: dari mana plastik datang dari? Sejarah dan jenis

Kilat

Totrafluoruro de Torio, sebaliknya, telah digunakan sebagai bahan untuk mengurangkan refleks dalam salutan optik multicapa, yang telus menjadi cahaya dengan panjang gelombang antara 0.350 hingga 1.2 μm. Walau bagaimanapun, garam torio telah diganti dalam penggunaan ini oleh Tetrafluoruro de Lantano.

Torio dioksida telah digunakan dalam pencahayaan cahaya, kerana memancarkan cahaya cemerlang yang sepadan dengan cahaya yang kelihatan. Walaupun thorium masih digunakan dalam aplikasi ini, ia telah sebahagiannya digantikan oleh ITE.

Bahan refraktori

Thorium juga telah digunakan dalam penjelasan bahan refraktori untuk industri metalurgi dan dalam krisol seramik untuk makmal pengajaran dan penyelidikan.

Reaktor nuklear

Torio-232 digunakan dalam reaktor nuklear untuk menangkap neutron gerakan perlahan, kerana berbuat demikian berubah menjadi uranium-233. Unsur radioaktif ini secara fizikal dan digunakan untuk pengeluaran tenaga.

Perkembangan reaktor nuklear berdasarkan Torio-32 telah lambat, mewujudkan reaktor pertama dengan ciri-ciri ini di Pusat Tenaga Indian Point, yang terletak di Buchanan Amerika Syarikat, pada tahun 1962. Torio-232 Reaktor nuklear tidak memancarkan plutonium, yang menjadikan mereka kurang bahan pencemar.

Rujukan

  1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2020). Thorium. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
  3. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi (2020). Thorium.  Ringkasan Pubchem Comunund untuk CID 23974. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
  4. Dr. Doug Stewart. (2020). Fakta Elemen Torium. Pulih dari: chemicool.com
  5. Editor enyclopaedia Britannica. (2020). Thorium. Pulih dari: Britannica.com
  6. Lentech b.V. (2020). Thorium. Pulih dari: lentech.com
  7. Rachel Ross. (1 Mac, 2017). Fakta mengenai Thorium. Pulih dari: Livescience.com
  8. Advameg. (2020). Thorium. Pulih dari: kimiaExplaed.com