Torio -rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

Hän Torio Se on metallinen elementti, joka kuuluu Actinids -sarjaan, niin kutsuttuihin harvinaisten maametareihin ja joiden kemiallinen symboli on th. Sen atomismäärä on 90 ja atomipaino 232 g/mol. Torioyhdisteet sisältävät sen yleensä hapetusnumerolla +4 (Th⁴⁺-A.

Torio -dioksidiyhdiste, tho₂, Se tunnetaan teollisesti nimellä Toria, ja sitä käytetään useimmissa torni -sovelluksissa, jolle on ominaista kemiallinen yhdiste, jolla on suurin sulamispiste (3.300 ºC).

Metallinen toriuminäyte, joka on varastoitu lasiruokkariin argonin alla. Sen mustanpunainen pinnoite johtuu sen oksidista. Lähde: Alchemist-HP (Talk) (www.Pse-Mendelejew.de) / fal

Torion löysi vuonna 1828 laasti Thrane Esmark, joka löysi Norjan Løvøyan saarelta mustan mineraalin. Esmark toimitti mineraalin Jöns Jacob Berzeliukselle, joka analysoi häntä löytämään hänestä tuntematon metalli.

Hän kutsui mustaa mineraalia Torita (Thorita) Skandinavian jumalan Thorin kunniaksi. Samaan aikaan tuntematonta metallia kutsuttiin Torioksi (torium). Toriumin radioaktiivisen luonteen ovat perustaneet Anton Edward Van Arkel ja Jan Hendrik de Boer sekä Pierre Curie ja Marie Curie itsenäisesti.

[TOC]

Toriumin ominaisuudet

Fyysinen

Torium on radioaktiivinen, kirkas, kohtalaisen kova, hopea, muodollinen ja muokattava valkoinen metalli, joka sumui hyvin hitaasti ilmassa, muuttuu harmaaksi ja myöhemmin mustaksi. Se kuuluu aktiinidiryhmään, tunnistaen atominumero 90 ja atomipaino 232 g/mol.

Radioaktiivisuus

Torio-232 (²³²Th₉₀) muodostaa yli 99% maankuoressa esiintyvästä torium -elementista. Voidaan pitää, että se on vakaa isotooppi, huolimatta siitä, että se on radioaktiivinen, koska sen puoli -elämä on 1.405 x 10¹⁰ vuotta. Radioaktiivisesti heikkenee α- ja β -hiukkasten emissio ja γ -säteily.

Torio-232 muuttuu radio-268: ksi (²⁶⁸Rata₈₈) myöntämällä alfahiukkas, joka muodostuu kahdella protonilla ja kahdella neutronilla. Torium voi kärsiä sarjasta radioaktiivisia hajoamisia, kunnes siitä tulee vakaa elementti: Lead-208.

Voi palvella sinua: Lyijykloridi: Ominaisuudet, rakenne, käyttötarkoitukset

Torio-232 kykenee kiinni neutroneista muuttumaan uraani-233-radioaktiiviseen elementtiin, säteilemällä β-tyyppistä säteilyä. Uraania puolestaan ​​käytetään ydinreaktoreissa energiantuotantoon.

Reaktiivisuus

Torium on elektropositiivinen ja erittäin reaktiivinen metalli. Se hapettuu hyvin hitaasti ilmassa, vaikka korroosio voi tapahtua useiden kuukausien kuluttua. Ilmassa lämmitettyä se kytketään päälle, säteilee kirkkaan valkoista valoa Torio -dioksidin tuotannon aikana, tho₂.

Vakiolämpötila- ja paine -olosuhteissa toriumia hyökkää hitaasti vedellä. Samoin toriumia ei liuennut yleisimpiin hapoihin, lukuun ottamatta suolahappoa, missä se liukenee jättäen mustan, liukenemattoman jäännöksen.

Se on myös liuennut konsentroituneeseen typpihappoon pienellä määrällä katalyyttistä tai fluorosyylication fluoridia. Torium on pyroforinen metalli: kun se muuttuu jauhemmaksi, se pystyy sytyttämään spontaanisti.

Rakenne

Torio -atomit muodostavat kuutiometrin rakenteen, joka on keskittynyt kasvoihin (FCC) huoneenlämpötilassa. Kun sitä lämmitetään yli 1360 ºC, lasi kärsii siirtymisestä alemman tiheyden kehon (BCC) kuutiofaasiin. Samaan aikaan torium korkeissa paineissa (vähintään 100 GPA) hankkii tiheän tetragonaalirakenteen, joka on keskittynyt runkoon (BCT).

Elektroninen kokoonpano

Elektroniset torni -asetukset

Toriumin lyhennetty elektroninen kokoonpano on seuraava:

[RN] 6D² 7s²

Neljän Valencia -elektronin menettäminen muuttuu kationiksi⁴⁺. Huomaa, että huolimatta siitä, että se on toiminnasta.

Voi palvella sinua: hajauttamisvaihe

Saada

Tärkein mineraali, jota käytetään toriumin saamiseen, on monasiitti. Alkuvaihe on sen erotus ensisijaisesta talletuksestaan: Pegmatita. Alkalinottimet metallit karbonaatit eliminoidaan pegmatiitista niiden fragmenttien reaktiolla vetykloridilla.

Tuloksena olevat fragmentit kalsinoidaan ja suodatetaan, sitten magneettinen erotus tapahtuu. Siten saadaan Monacitan hiekkarateriaali. Tämä hiekka altistetaan 93 -prosenttiselle rikkihappojen ruuansulatukselle lämpötilassa 210 - 230 ° C ja useita tunteja. Muodostunut happoliuos laimennetaan myöhemmin vedellä kymmenen kertaa sen tilavuuteen.

Monacitan jäännökset uppoaa pohjaan, kun taas torium ja muut harvinaisen maametallien elementit kelluvat happovalmistuksessa. PH 1: seen on säädetty.3, joka tuottaa toriumin saostumisen fosfaattina, kun taas loput suspensiossa oleva harvinainen maa pysyy liuoksessa.

Tällä hetkellä erottaminen ja puhdistus suoritetaan nestemäisillä liuottimilla, esimerkiksi kunnianosoitusfosfaatilla Querosenossa.

Torio -metallia voi esiintyä kaupallisina määrinä metallotermisellä vähentämällä Totrafluoruro de Toriossa (THF₄) ja torio -dioksidi (th tho₂) tai toriumtetrakloridin elektrolyysi (THCL₄-A.

Sovellukset

Toriumilla on ollut monia sovelluksia, joista monet on hylätty 1950 -luvulta lähtien, koska sen radioaktiivinen luonne oli terveysriski.

Teollisuuden edustajat

Seokset

Torium on lejeerattu volframilla elektrodina ti.

Pieninä määrinä Torio on lisätty volframifilamenteihin sen kiteytymisen vähentämiseksi, mikä mahdollistaa elektronien päästöt alhaisemmille lämpötiloille. Volfram-Torio-johtoja on käytetty elektronisissa putkissa ja röntgen- ja tasasuuntaajaryhmien elektrodeissa.

Torio -dioksidia on käytetty volframikaarihitsauksessa, koska volframiresistenssi korkeiden metallielektrodien lämpötiloissa kasvaa. Yli.

Voi palvella sinua: mistä muovi tulee? Historia ja tyypit

Salama

Tottarafluori De Torio toisaalta on käytetty materiaalina vähentämään refleksejä multicAPA -optisissa pinnoitteissa, jotka ovat läpinäkyviä valolle aallonpituudella välillä 0.350 - 1.2 µm. Torio -suola on kuitenkin korvannut tässä Tetrafluoruro de Lantano.

Torio -dioksidia on käytetty valon valaistuksessa näkyvää valoa vastaavan loistavan valon lähettämiseen. Vaikka toriumia käytetään edelleen tässä sovelluksessa, se on korvattu osittain ITE: llä.

Tulenkestävä materiaali

Toriumia on käytetty myös metallurgisen teollisuuden tulenkestävien materiaalien kehittämisessä ja keraamisissa crisoleissa opetus- ja tutkimuslaboratorioihin.

Ydinreaktorit

Torio-232: ta käytetään ydinreaktoreissa hitaasti liikkuvien neutronien saamiseksi, koska sen tekeminen muuttuu uraaniksi-233. Tämä radioaktiivinen elementti on fyysisesti ja sitä käytetään energiantuotantoon.

Torio-32: een perustuvien ydinreaktorien kehitys on ollut hidasta, luomalla ensimmäisen reaktorin, jolla on tämä ominaisuus Indian Point Energy Centerissä, joka sijaitsee Buchanan USA: ssa, vuonna 1962. Torio-232 Ydinreaktorit eivät pääse plutoniumia, mikä tekee niistä vähemmän epäpuhtauksia.

Viitteet

1. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Torium. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
3. Kansallinen bioteknologiatietojen keskus (2020). Torium.  Pubchem Comunundin yhteenveto CID 23974: lle. Toipunut: Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus
4. DR. Doug Stewart. (2020). Toriumelementti. Toipunut: Chemicool.com
5. Enyclopaedia Britannica -toimittajat. (2020). Torium. Toipunut: Britannica.com
6. Lentech b.V. (2020). Torium. Toipunut: lentech.com
7. Rachel Ross. (1. maaliskuuta 2017). Faktat toriumista. Toipunut: LivesCience.com
8. Kannattaa. (2020). Torium. Palautettu: Chemistry Explaed.com