دانشجو

تئوری

 كاتيون چیست؟

در كل 24 كاتيون داريم كه بنا به  تشكيل رسوب با برخي مواد دسته بندي مي شوند ، براي اينكه محلولي از 24 يون در يكجا داشته باشيم از محلول نمك نيترات آن ها استفاده مي شود . زيرا كه نيترات ها همگي محلول هستند . از اين 24 يون 21 يون توانايي تشكيل نمك نيترات دارند و مشكلي ندارند ، ولي 3 يون آنتيموان ، قلع ، آرسنيك  اصلا نمي توانند نمك نيترات تشكيل دهند . براي تشكيل محلول اين يون ها همراه 21 يون ديگر به ترتيب از تركيبات  و  و  كه در آب انحلال پذير مي باشد استفاده مي شود .

استخراج این فلزات چگونه است؟

فلزات قلیایی خاکی در پوسته زمین یافت می‌شوند. اما نه بصورت فلز آزاد بلکه بعلت فعالیت بالا بصورت ترکیب در کانی‌ها و سنگهای مختلف. کلسیم ، پنجمین عنصر فراوان در پوسته زمین و منیزیم هشتمین عنصر فراوان در پوسته زمین است. کانی‌های مهم منیزیم عبارتند از: کارنیت ، منیزیت و دولومیت. منیزیم از آب دریا هم استخراج می‌شود. با افزودن هیدروکسید کلسیم به آب دریا هیدروکسید منیزیم کم محلول بصورت رسوب ته‌نشین می‌شود. این رسوب بعد از تبدیل به کلرید منیزیم در سلول الکتروشیمیایی داونز الکترولیز می‌شود تا منیزیم فلزی بدست آید. منابع عمده کلسیم ، کالک ، سنگ آهک ، ژیپس ( سنگ گچ ) بی‌آب است

خواص فیزیکی آنها را توضیح دهید؟

این فلزات سخت‌تر و چگال‌تر از فلزات گروه اول هستند. دمای ذوب بالایی دارند. این خواص آنها تا حد زیادی ناشی از وجود دو الکترون در لایه ظرفیت است که پیوندهای قوی‌تری از فلزات گروه I ایجاد می‌کنند. منیزیم ، کلسیم ، استرانسشیم و باریم از این گروه در اثر حرارت در شعله ایجاد رنگ می‌کنند.

منیزیم: سفید درخشان

کلسیم: قرمز آجری

استرانسیم: قرمز خونی

باریم: سبز

خواص شیمیایی  آنها چیست؟

از بالا به پایین این فلزات ، الکتروپزیتیوتر می‌شوند. واکنش با اکسیژن و کلر شدید است. تمام فلزات بجز بریلیم در دمای اتاق در معرض هوا اکسید شده و رنگشان تیره می‌شود. بریلیم بعلت واکنش‌پذیری بالا در زیر نفت نگهداری می‌شود. همه فلزات این گروه بجز بریلیم آب و اسیدهای ضعیف را به هیدروژن کاهش می‌دهند.

منیزیم بکندی با آب واکنش می‌دهد مگر اینکه آب داغ باشد. ولی کلسیم بشدت در دمای اتاق با آب واکنش داده و سوسپانسیون ابری سفیدی از هیدروکسید کلسیم تولید می‌کند. کلسیم ، استرانسیم و باریم در اثر حرارت با هیدروژن ترکیب شده و آنرا به فرم هیدرید احیاء می‌کند.

فلزات این گروه در اثر گرم شدن عامل احیاء کننده قوی برای احیاء نیتروژن به فرم نیترید هستند . منیزیم در CO2  سوخته و آنرا به کربن احیاء می‌کند. یعنی آتش منیزیم با CO2 خاموش نمی‌شود

اکسید انها چگونه است؟

اکسید این فلزات به فرمول عمومی MO بوده و یک اکسید بازی است و از حرارت کربنات یا هیدروکسید این فلزات با آزاد کردن CO2 تولید می‌شود. اکسید این فلزات انرژی شبکه و دمای ذوب بالایی دارند. بجز بریلیم بقیه دارای فرم پراکسید MO2 هم هستند، چون کاتیون Be+2 برای ایجاد پراکسید بسیار کوچک است.

اکسیدهای کلسیم ، استرانسیم ، باریم با آب واکنش داده و هیدرو اکسید تولید می‌کنند. هیدروکسید کلسیم که به آب آهک معروف است، بطور نسبی در آب محلول بوده و یک محلول بازی متوسط می‌دهد که برای شناسایی گاز CO2 بکار می‌رود.

هالید آنها چگونه است ؟

هالیدهای این گروه از فلزات به فرم هیدراته یافت می‌شوند. بجز کلرید بریلیم ، همگی ترکیب یونی هستند. کلرید کلسیم بی‌آب میل شدیدی به جذب آب دارد و بعنوان خشک کننده استفاده می‌شود

حالت اکسیداسیون  آنها را توضیح دهید ؟

فلزات قلیایی خاکی در تمام ترکیباتی که تشکیل می‌دهند حالت اکسیداسیون +2 دارند. بجز چند استثنا همه ترکیبات آنها یونی است. این فلزات دو الکترون در لایه آخر دارند که از دست دادن آنها نسبتا آسان است. اما برداشتن الکترون سوم بسیار مشکل است و به انرژی بالایی نیاز دارد، زیرا تحت جاذبه شدید هسته بوده و از لایه هشت تایی کامل برداشته می‌شود. بنابراین کاتیون این فلزات به فرم M+2 است.

مختصری ازاطلاعات صنعتی ؟

از میان فلزات این گروه فقط منیزیم بطور گسترده تولید می‌شود.از این فلز ، بدلیل داشتن شعله سفید و درخشان در ترکیب منومرها ، فشفشه‌ها و گلوله‌های نورانی ردیاب و بمب‌های آتشزا استفاده می‌شود. منیزیم با آلومینیوم آلیاژی با دانسیته پایین و دوام بالا ایجاد می‌کند که در صنایع هواپیماسازی کاربرد دارد. اکسید منیزیم بدلیل دمای ذوب بالا در بدنه کوره‌ها استفاده می‌شود.

عنصر منیزیم چیست؟

عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای است که در گروه 2 جدول تناوبی قرار دارد . این عنصر در سال 1808توسط Humphrey Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . از الکترولیز نمک کلرید منیزیم و همچنین از آب دریا بدست می آید .
منیزیم و ترکیبات آن مدت زمان مدیدی است که شناخته شده هستند. منیزیم هشتمین عنصر از نظر فراوانی در پوسته زمین به حساب می آید. این عنصر در نهشته های عظیم در کانیهای مگنزیت ، دولومیت و دیگر کانیها یافت می شود.
این عنصر از الکترولیز کلرید منیزیم ناشی از آبهای نمک دار، چاهها و آب دریاها حاصل می شود.
منیزیم عنصری سبک به رنگ سفید نقره ای است این عنصر به راحتی در درجه حرارت بالا می سوزد و شعله سفید رنگ و تابناکی در موقع سوختن نمایان می کند.
موارد استفاده این عنصر شامل مواد محترقه و منفجره شامل بمبهای آتش زامی باشد. حدود یک سوم ترکیبات آلومینیومی و آلیاژهای ضروری برای هواپیماها و موشکها از این عنصر استفاده می شود. این عنصر دارای خاصیت جوش خوردگی بهتر از آلومینیوم می باشد که برای عناصر آلیاژی مورد استفاده قرارمی گیرد. همچنین برای تولید گرافیتها ی حلقه ای چدنی کاربرد دارد.
همچنین این عنصر یک عامل کاهنده در تولید اورانیوم خالص و نمکهای فلزی است. هیدروکسید، کلرید ، سولفات و سیترات منیزیم در دندانپزشکی استفاده می شود. به علت اشتعال پذیری بالای این عنصر برای سوخت کوره های کارخانه ها استفاده می شود.
ترکیبات آلی منیزیم نقش حیاتی در زندگی گیاهی و جانوری دارند. کلرفیل گیاهان دارای منیزیم است.
به علت اشتعال پذیری بالای منیزیم موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل بیاوریم. در موقع سوختن منیزیم نباید از آب استفاده کرد.


اثرات منیزیم بر سلامتی انسان را بگویید ؟
پودر منیزیم برای انسان خطرناک نمیباشد و خواص سمی آن پایین میباشد. با تنفس منیزیم ممکن است ذرات حاصل از منیزیم باعث آسیب به مخاط دهان و قسمتهای فوقانی دستگاه تنفس میشود. منیزیم باعث آسیبهای شدید در چشم میشود. شعله حاصل از منیزیم تحت نام Welder's flash نامیده میشود شعله سفید رنگ شدیدی است که مشاهده آن بدون استفاده از عینک باعث آسیب شدید چشها میشود. دستگاه گوارش: بلع مقدار قابل توجهی از پودر منیزیم باعث مسمومیت شدید میگردد.
تاکنون طعم منیزیم امتحان نشده است، اما به نظر میرسد که سرطانزا نباشد و به جنین آسیب نرساند. پرتودهی بخار اکسید منیزیم باعث سوختگی میشود. جوشکاری و فلزات مذاب سبب بروز تب بخار فلز شده و علائمی مانند، تب و لرز، استفراغ، تهوع و دردهای عضلانی را به همراه دارد. این علائم بعد از 4 تا 12 ساعت پس از پرتودهی منیزیم بروز میکند و تا 48 ساعت طول میکشد. بخار اکسید منیزیم از سوختن منیزیم بدست می آید.
خطرات فیزیکی: اگر منیزیم به شکل پودر یا ذره در محیط وجود داشته باشد ممکن است با هوا وارد واکنش شود و انفجار اتفاق افتد. این انفجار تحت نام انفجار غبار یا Dust explosion شناخته شده است. در شرایط خشک ، جابجایی ها، جریان هوا و ریختن منیزیم میتواند خطرناک باشد.
خطر شیمیایی:منیزیم در تماس با هوا یا محیط مرطوب خودبخود آتش میگیرد و بخارهای سمی و آزاردهنده تولید میکند. در این حالت منیزیم با اکسیدکننده های قوی به شدت واکنش میدهد. همچنین منیزیم با بسیاری مواد به شدت وارد واکنش میشود و خطر انفجار و آتش سوزی را به همراه دارد. منیزیم با انواع اسیدها و آب واکنش داده و گاز قابل اشتعال هیدروژن را تشکیل میدهد و سبب خطر آتش سوزی و انفجار میشود.
کمکهای اولیه: در صورت تنفس منیزیم، هوای محیط را باید تغییر داده و امکان ورود هوا تازه را باید فراهم کرد. در صورتی که منیزیم وارد چشم شود، چشمها را باید با آب شستشو داده و سپس به پزشک مراجعه کرد. در صورتیکه پوست با منیزیم تماس پیدا کند محل برخورد با منیزیم را باید با آب و صابون شستشو داد و ذرات منیزیم را از آن خارج کرد. در صورتی که مقدار قابل توجهی از منیزیم بلع شود، استفراغ نموده و سپس به پزشک مراجعه کنید.
پزشکان باید توجه کنند که برای منیزیم هیچگونه روش درمانی یا پادزهری وجود ندارد. درمان باید از روی علائمی که بیمار از خود نشان میدهد، صورت گیرد.

اثرات منیزیم بر محیط زیست چیست؟
از تاثیر بخار اکسید منیزیم بر محیط زیست اطلاعات اندکی در دست است. اگر سایر پستانداران بخار اکسید منیزیم را تنفس کنند، علائم مشابه علائم انسان، از خود نشان میدهند.
از لحاظ زیست محیطی، طیف بخار اکسید منیزیم بین 0 تا 3 میباشد اما مقدار پذیرفته شده آن 0.8 است. عدد 3 بیانگر خطرات بسیار بالا برای محیط زیست است و عدد 0 نماینده مقدار ناچیز منیزیم و پایین بودن میزان خطر است. عواملی که برای این تقسیم بندی در نظر گرفته شده است شامل سمی بودن ماده و یا نبود مسمومیت، اندازه گیری توانایی میزان فعالیت ماده در محیط زیست و تجمع منیزیم در ارگانیسمهای موجود زنده است.
به نظر میرسد که پودر منیزیم برای محیط زیست خطرناک نمیباشد. مقدار منیزیمی که محیطهای آبی میتوانند تحمل کنند، 1000 ppm میباشد.

کاربردهای منیزیم در صنایع مختلف را تا حدودی بیان کنید ؟

• دیرگداز
• آلیاژ
• تولید فلز منیزیم
• داروسازی
• سولفور زدایی و نودولی شدن در صنعت آهن و فولاد
• کاربردهای شیمیایی
• اکسید منیزیم
• کربنات منیزیم
• بی سولفید منیزیم
• سولفات منیزیم
• کلرید منیزیم
• هیدروکسید منیزیم
• منیزیای پخته‌شده
• مکمل غذای حیوانات

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر منیزیم    را بگویید؟
عدد اتمی: 12
جرم اتمی: 24.3050
نقطه ذوب C°650
نقطه جوشC°1090
شعاع اتمیÅ 1.72
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد دیامغناطیس
نام گروه: 2-قلیایی خاکی
انرژی یونیزاسیون Kj/mol 737.7
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2
شعاع یونیÅ: 0.72
الکترونگاتیوی:1.31
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته:
گرمای فروپاشی Kj/mol 8.954
گرمای تبخیر Kj/mol:127.4 l
مقاومت الکتریکی Ohm m 4.48
گرمای ویژه: J/g Ko 1.02
دوره تناوبی: 3

اشکال دیگر :
اکسید منیزیم MgO
هیدرید منیزیم MgH2
کلرید منیزیم MgCl2

منابع : آب دریا و کانی مگنزیت
کاربرد : در ساخت آلیاژهای مورد نیاز هواپیما ، موشک ، دوچرخه های مسابقه و لوازمی که نیاز به فلز سبک دارند به کار می رود همچنین در کوره های آجر پزی ، لامپ فلاش دوربین و فیلتر به کار می رود .

عنصر کلسیم چیست؟

کلسیم فلزی چکش خوارو نرم به رنگ سفید- نقره ای با ساختار بلورین مکعبی است . از نظر شیمیایی شبیه به استرانسیم و باریم است و عنصری فعال می باشد. این در سال 1808 توسط Humphrey Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . عنصر کلسیم جزء سازنده آهک ، کلرید آهک ( رنگبر)، گچ ، سیمان ، بتون وسنگ گچ می باشد . ترمولیت ، شکلی از پنبه نسوزاست که ترکیبی طبیعی از کلسیم ، منیزیم ، سیلیس و اکسیژن می باشد . با اینکه کلسیم از نظر فراوانی پنجمین عنصر در پوسته زمین است اما به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود . کلسیم بطور وسیعی در ترکیباتش مانند Iceland spar ، سنگ مرمر، سنگ آهک ، فلدسپار، آپاتیت ، کلسیت ، دولومیت ، فلوریت ، گارنت و لابرادوریت توزیع شده است . امروزه فلز کلسیم از طریق الکترولیز کلسیم کلرید مذاب که به آن کمی کلسیم فلورید اضافه می شود بدست می آید.

کلسیم عنصری فلزی است که حدود 3 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد. این عنصر جز اصلی تشکیل دهنده دندانها، استخوانها و پوسته صدفها می باشد. این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و به صورت ترکیب است و به صورت فراوان در سنگ آهک ، ژیپس و فلوریت یافت میشود. آپاتیت فلوئوروفسفات یا کلروفسفات از کلسیم ساخته شده است.
این فلز دارای رنگ نقره ای با سختی بالا است. از نظر شیمیایی یک فلز قلیایی در پوسته زمین است که به صورت یک لایه نازک سفیدرنگی از نیتریت درهوا وجود دارد. این عنصر با آب واکنش می دهد و با شعله زرد قرمز می سوزد.
این فلز یک عامل کاهنده برای دیگر فلزاتی مثل توریم، اورانیوم، زیرکونیوم است و ترکیبات کلسیم دار شامل دی اکسید کلسیم ، دی سولفید یا دی کربنی برای آلیاژهای آهندار و بدون آهن استفاده می شود. همچنین این عنصر آلیاژی برای ترکیبات آلومینیوم برلیم و مس و سرب ومنیزیم جهت استفاده گاز باقیمانده در بمب خلا استفاده می شود.
این عنصر به صورت آزاد و به صورت ترکیب در طبیعت یافت می شود. آهک خام با گرما تبدیل به سنگ آهک و سنگ آهک با اضافه شدن آب تبدیل به آهک مرده می شود. که آهک مرده کاربردهای زیادی در تصفیه شیمیایی دارد. وقتی آهک با ماسه ترکیب می شود باعث سخت شدن ملات و گچ می گردد و که این سخت شدن توسط جذب دی اکسید کربن هوا صورت می گیرد. کلسیم عنصر مهمی در سنگ آهک است که در تهیه سیمان پورتلند مورد استفاده قرار می گیرد.
از حل شدن آب در کربنات دی اکسید کربن تولید می شود که این فرایند در غارها باعث تشکیل فرمهای استالاکتیت و استالاگمیت می شود. از دیگر ترکیبات مهم کلسیم می توان از کربید، کلرید، سیانامید، هیپوکلریت، نیترات و سولفید می باشد.

اثرات کلسيم بر سلامتي انسان چیست؟
برخي اوقات کلسيم را به عنوان سنگ آهک به حساب مي آورند. کلسيم در فرآورده هاي لبني مورد استفاده قرار ميگيرد و همچنين در سبزيجات، آجيل و حبوبات نيز پتاسيم وجود دارد. کلسيم يکي از عمده ترين نگهدارنده هاي اسکلت و دندانهاي انسان است. همچنين کلسيم به سيستم عصبي و عضلات کمک ميکند. مصرف بيش از 2.5 گرم کلسيم در روز، بدون تجويز پزشک باعث سنگ کليه و تصلب کليه ها و رگهاي خوني ميشود.
کمبود کلسيم يکي از عوامل بيماري پوکي استخوان است. در بيماري پوکي استخوان، استخوانها به شدت داراي منفذ ميشوند و ممکن است عاملي براي شکستگي استخوان شده و درمان را کندتر ميکند. پوکي استخوان اغلب در زنان ديده ميشود و پس از يائسگي به آن دچار ميشوند. بيماري پوکي استخوان در نهايت باعث خميدگي ستون فقرات شده و سبب از بين رفتن مهره ها ميگردد.
برخلاف آنچه که مردم تصور ميکنند، فعاليت زيستي شديدي در استخوانهاي بدن انسان انجام ميشود. در استخوانهاي بدن انسان مرتباً بافتهاي قديمي از بين ميروند و بافتهاي جديد جانشين آنها ميشوند. طي دوران کودکي و نوجواني سرعت توليد بافتهاي جديد به مراتب بيشتر از بافتهاي قديمي است. اما در سن 30 تا 35 سالگي فرآيند برعکس ميشود و بر تعداد بافتهاي قديمي افزوده شده و بافتهاي تشکيل دهنده استخوان شروع به سست شدن ميکنند. در زنان يائسه اين فرآيند با سرعت بيشتري طي ميشود (يائسگي در فاصله سني 45 تا 55 سالگي اتفاق مي افتد).
شواهد نشان ميدهد که انسان به هزار ميليگرم کلسيم در روز براي نگهداشتن جرم استخواني در شرايط عادي نيازمند است.
مهمترين منابع کلسيم لبنيات، آجيل، سبزيجات مانند اسفناج، کاهو، لوبيا و عدس ميباشد.
کلسيم همراه با منيزيم يکي از سازنده هاي اصلي اجرام استخواني است. کلسيم و منيزيم با نسبت 2:1 ترکيب ميشوند. اگر فردي هر روز 1000 ميلي گرم کلسيم مصرف کند، بايد 500 ميلي گرم منيزيم نيز بخورد. برخي از منابع غذايي که داراي منيزيم هستند شامل غذاهاي دريايي، سبوس، آجيل، لوبيا، جودوسر، جوانه ها و سبزيجات ميباشند.
موارد ديگري که براي جلوگيري از پوکي استخوان به کار ميرود:
انجام تمرينهاي ورزشي (حداقل سه بار در هفته)
همه افراد بايد مقدار کافي منيزيم، اسيد فوليک، ويتامين B6، ويتامين B12، امگا 3 (به جذب کلسيم کمک ميکند و به توليد اجرام استخواني جديد کمک ميکند) و ويتامين D (که به جذب کلسيم کمک ميکند) در طول روز مصرف کنند.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کلسیم چیست؟
عدد اتمی: 20
جرم اتمی: 40.078
نقطه ذوب : C°842
نقطه جوش : C°1494
شعاع اتمی: Å 2.23
ظرفیت:2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد پارامغناطیس
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 589.8
شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2
شعاع یونی: Å 0.99
الکترونگاتیوی: 1.00
حالت اکسیداسیون: 2
دانسیته: 1.55
گرمای فروپاشی: Kj/mol 8.6
گرمای تبخیر Kj/mol: 155
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000335
گرمای ویژه: J/g Ko 0.632
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 8
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ca-40 پایدار
Ca-41 103000.0 سال
Ca-42 پایدار
Ca-43 پایدار
Ca-44 پایدار
Ca-45 162.7 روز
Ca-46 پایدار
Ca-47 4.5 روز
Ca-48 پایدار
Ca-49 8.7 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید کلسیم CaO
هیدرید کلسیم CaH2
کلرید کلسیم CaCl2

منابع کلسیم کجاست؟

گچ ، سنگ آهک ، مرمر ، کلسیت و 3.5 درصد پوسته
کاربرد : برای آب زدایی از نفت ، کربن زدایی و سولفات زدایی از آهن و آلیاژهای آن به کار می رود . عامل آلیاژکاری آلومینیم ، سرب و روی به کار می رود . در ساخت کودهای شیمیایی استفاده می شود . یکی از اجزای اصلی صدف ، استخوان ، دندان و ساختار گیاه می باشد

استرانسیم ( Strontium )چیست؟

استرانسیم فلزی نرم با رنگ زرد نقره ای است. خواص فیزیکی و شیمیایی آن شباهت زیادی به کلسیم و باریم دارد. سلستید و استروتیانیت دو سنگ معدن مهم استرانسیم هستند.این فلز ممکن است از طریق الکترولیز کلرید مذاب تهیه شود. استرانسیم به طور طبیعی متشکل از چهار ایزوتوپ پایدار است. پایدارترین این ایزوتوپ ها ، ایزوتوپ رادیو اکتیو استرانسیم -90( نیمه عمر 1/ 28 سال) است. استرانسیم اولین بار در سال 1790 توسط A. Crawford دانشمند اسکاتلندی کشف گردید .

نام عنصر شيميايي استرانسيم از لغت Strontian که نام شهري در اسکاتلند ميباشد، گرفته شده است. در سال 1808، شخصي به نام Davey طي الکتروليز توانست اين عنصر را کشف کند. البته در سال 1790، Adair Crawford کاني جديدي به نام استرونتيانيت را شناسايي کرد که کاني هاي باريم دار متفاوت بود.
استرانسيم در کاني هاي سلستيت و استرونتيانيت يافت ميشود. فلز استرانسيم از الکتروليز مخلوط کلر گداخته همراه با کلريد پتاسيم حاصل ميشود، يا از احيا اکسيد استرانسيم با آلومينيم در شرايط خلا و در دمايي که استرانسيم تقطير ميشود، بدست مي آيد. سه شکل آلوتروپي اين فلز وجود دارد که نقطه انتقال آنها 235 و 540 درجه سانتيگراد ميباشد.
استرانسيم از کلسيم نرمتر است و در آب به شدت تجزيه ميشود. استرانسيم، در دماهاي زير 380 درجه سانتيگراد، نيتروژن را جذب نمي کند. براي جلوگيري از اکسيد شدن استرانسيم اين عنصر بايد در نفت سفيد نگهداري شود. مقطع جديد استرانسيم، ظاهري نقره اي دارد، اما به سرعت به رنگ زرد با ساختار اکسيدي در مي آيد. فلز نهايي در هوا ميسوزد. نمکهاي فرار استرانسيم رنگ قرمز زيبايي دارند. اين نمکها در فشفشه ها و مواد آتش زا کاربرد دارند. استرانسيم طبيعي از مخلوط چهار ايزوتوپ پايدار تشکيل شده است.
شانزده ايزوتوپ ناپايدار ديگر از استرانسيم وجود دارد. يکي از مهمترين ايزوتوپهاي ناپايدار استرانسيم 90Sr است که نيمه عمر آن 29 سال ميباشد. 90Sr محصول ريزشهاي هسته اي است و مشکلاتي در سلامت انسان ايجاد ميکند. اين ايزوتوپ يکي از ايزوتوپهاي با عمر طولاني است که اشعه بتا از خود متصاعد ميکند و در دستگاههاي SNAP (سيستم براي قدرت کمکي هسته اي) به کار ميرود. اين دستگاهها براي ساختن فضاپيماها، ايستگاههاي هواشناسي، بويه هاي دريايي و جاهاييکه منابع قدرت هسته اي – الکتريکي، دراز مدت، سبک وزن نياز است، به کار ميروند.
در حال حاضر مهمترين کاربرد استرانسيم براي توليد شيشه هاي رنگي تلويزيون است. همچنين از استرانسيم براي توليد آهنربا و تصفيه روي استفاده ميشود. تيتانيت استرانسيم ماده نوري جالبي است که داراي شاخص انکسار بسيار بالايي است و پراکندگي نوري بالاتري نسبت به الماس دارد. استرانسيم به عنوان جواهر نيز به کار ميرود، اما خيلي نرم است

اثرات استرانسیم بر روی سلامتی را بگویید؟

نتیجه واکنشهای شیمیایی، ترکیباتی از استرانسیم که در آب نا محلول هستند، محلول می شوند. ترکیبات محلول در آب، نسبت به ترکیبات نامحلول برای سلامتی انسان مضرتر هستند. بنابراین ترکیبات محلول استرانسیم، آب آشامیدنی را آلوده می کنند. خوشبختانه غلظت استرانسیم در آب آشامیدنی بسیار کم است. تنفس هوا یا گرد و غبار، خوردن غذا، آب آشامیدنی یا تماس با خاک آلوده به استرانسیم، باعث می شود که مقدار کمی استرانسیم وارد بدن انسان شود. احتمال ورود استرانسیم به بدن از راه خوردن و آشامیدن بیشتراست. استرانسیم موجود در غذا به استرانسیم موجود در بدن افزوده می شود. دانه ها ،سبزیهای برگدار و لبنیات، استرانسیم بالایی دارند. میزان استرانسیم موجود در بدن اکثر افراد متوسط است. از بین ترکیبات استرانسیم، تنها کرومات استرانسیم است که حتی مقادیر بسیار اندک آن هم برای سلامتی بدن مضر است. معمولا کروم سمی است که باعث بیماری می شود. کرومات استرانسیم باعث سرطان ریه می شود اما با استفاده از روشهای صحیح در کارخانجات خطرات و بیماریهای ناشی از استرانسیم کاهش می یابد. بنابراین استرانسیم خطری جدی برای سلامتی انسان محسوب نمی شود. جذب مقدارزیاد استرانسیم برای سلامتی انسان خطری ندارد. تنها در یک مورد، فردی نسبت به استرانسیم حسااسیت نشان داد اما مورد دیگری گزارش نشده است. در بچه ها جذب استرانسیم زیادی ، باعث اختلالات رشد می شود.
نمکهای استرانسیم باعث خارش پوست یا دیگر مشکلات پوستی نمی شوند. وقتی جذب استرانسیم بسیار زیاد باشد، رشد استخوانها دچار مشکل می شود. اما این مشکل تنها زمانی پیش می آید که جذب استرانسیم بیش از هزار ppm باشد. میزان استرانسیم موجود در غذا و آب آشامیدنی به حدی نیست که باعث این قبیل عوارض شود. خطر استرانسیم رادیو اکتیو برای سلامتی انسان بیشتر از استرانسیم پایدار است. اگر جذب استرانسیم رادیواکتیو خیلی زیاد باشد، باعث کم خونی و کمبود اکسیژن می شود. غلطت بسیار بالای استرانسیم به خاطر آسیب به ماده ژنتیکی سلولها باعث سرطان می شود.

اثرات زیست محیطی استرانسیم چیست؟

استرانسیم عنصری است که به طور طبیعی در بسیاری از بخشهای محیط زیست مانند سنگها، خاک، آب و هوا وجود دارد. ترکیبات استرانسیم به آسانی در محیط زیست حرکت می کنند زیرا بسیاری از این ترکیبات در آب محلول هستند. استرانسیم به صورت غبار، همیشه و به میزان مشخصی در هوا وجود دارد. میزان استرانسیم موجود در هوا در اثرفعالیتهای بشری مانند سوختن ذغال و نفت، ذرات غباری که حاوی استرانسیم هستند در آبهای سطحی، خاک یا سطح گیاهان ته نشین می شوند. ذراتی که ته نشست نکرده اند به هنگام ریزش باران یا برف به زمین برمی گردند.بنابراین مقدار استرانسیم در خاک یا کف آبهای سطحی افزایش می یابد و با استرانسیم موجود مخلوط می شود. استرانسیم از طریق خاک و هوازدگی سنگها ، وارد آب می شود. تنها بخش کوچکی از استرانسیم موجود در آب از گرد و غبار موجود در هواست. قسمت عمده استرانسیم موجود در آب بهصورت محلول است. اما بخشی از آن هم به صورت معلق می باشد که در بعضی جاها باعث گل آلود شدن آب می شود. میزان استرانسیم در آب آشامیدنی زیاد نیست. معمولا در اثر فعالیتهای بشری و عمدتا در اثر ریختن زباله ها در آب، میزان استرانسیم موجود در آب بیشتر از حد طبیعی است. به علاوه در اثر ته نشینی ذرات گرد و غبار موجود در هوا که با ذرات اسسترانسیم حاصل از فرآیندهای صنعتی واکنش داده اند هم میزان استرانسیم افزایش می یابد. غلظت استرانسیم موجود در خاک در اثر فعالیتهای بشری و توسط خاکستر ذغال سنگ و زباله های صنعتی افزایش می یابد. استرانسیم موجود در خاک در آب حل می شود بنابراین به اعماق زمین نفوذ می کند و وارد آب زیرزمینی می شود. بخشی از استرانسیمی که توسط انسان ایجاد می شود، وارد آب زیرزمینی نمی شود و دهها سال در خاک باقی می ماند. به خاطرطبیعت استرانسیم بخشی از آن وارد بدن ماهی ها، سبزیجات، دامها و جانوران دیگر می شود. یکی از ایزوتوپهای استرانسیم رادیو اکتیو است. این ایزوتوپ به طور طبیعی در محیط وجود ندارد و در نتیجه فعالیتهای بشری مانند آزمایش بمبهای اتمی در محیط افزایش می یابد. تنها راه کاهش غلظت این ایزوتوپ تجزیه رادیواکتیو آن به زیرکونیم پایدار است. غلظت استرانسیم رادیواکتیو در محیط زیست نسبتا کم است و ذرات آن همیشه در خاک و کف آب تجمع می یابد. در نتیجه با دیگر ذرات استرانسیم مخلوط می شود. اما میزان آن در آب آشامیدنی افزایش نمی یابد.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر استرانسیم  رابگویید؟
عدد اتمی: 38
جرم اتمی:87.62
نقطه ذوب : C° 769
نقطه جوش : C° 1384
شعاع اتمی : Å 2.45
ظرفیت: 2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 549.5
شکل الکترونی: [Kr]5s2
شعاع یونی : Å 1.12
الکترونگاتیوی: 0.95
حالت اکسیداسیون:2
دانسیته: 2.630
گرمای فروپاشی : Kj/mol 8.3
گرمای تبخیر : Kj/mol 144
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000131
گرمای ویژه: J/g Ko 0.3
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 8
پنجمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Sr-82 25.36 روز
Sr-83 1.35 روز
Sr-84 پایدار
Sr-85 64.84 روز
Sr-85m 1.27 ساعت
Sr-86 پایدار
Sr-87 پایدار
Sr-87m 2.8 ساعت
Sr-88 پایدار
Sr-89 50.52 روز
Sr-90 29.1 سال
Sr-91 9.5 ساعت
Sr-92 2.71 ساعت
Sr-93 7.4 دقیقه

منابع آن کجاست؟

  کانی های استرونسیانیت و سلسیت
کاربرد : برای تولید رنگ قرمز در کارهای آتشبازی و چراغها ، تهیه باتریهای اتمی ، و باعث تابش درخشان در فانوس دریایی می شود

سدیم چیست؟

سُدیم یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Na و عدد اتمی آن ۱۱ است. سدیم یک فلز واکنش‌دهنده نرم و مومی‌شکل است که به گروه فلزات قلیایی که از نظر ترکیبات طبیعی فراوان هستند (بویژه آب نمک و هالیدها) تعلق دارد. این عنصر بسیار واکنش‌دهنده‌است و با شعله زرد رنگی می‌سوزد در آزمایش‌های مربوط به هوا اکسید می‌شود و به شدت با آب واکنش می‌دهد از این رو باید همیشه در زیر نفت یا روغن نگهداری شود.

ویژگیهای مهم  آن چیست؟

سدیم در دمای معمولی اتاق انقدر نرم است که با چاقو بریده می‌شود.رنگ سدیم سفید مایل به نقره‌ای است و درهوای آزاد واکنش داده و تیره رنگ می‌شود. سدیم عنصری بسیار واکنش دهنده‌است و از این جهت هرگز به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود. سدیم در آب غوطه ور شده و آن را تجزیه کرده هیدروژن آزاد می‌کند و هیدرواکسید می‌سازد. سدیم در آب فوراً آتش می‌گیرد ولی در آزمایش‌های مربوط به هوای معمولی در دمای زیر ۳۸۸ کلوین آتش نمی‌گیرد.رنگ سدیم در فشار بالا تغییر می‌کند، در فشار ۱/۵ بار سیاه رنگ، در فشار ۱/۹ بار به یک ماده قرمز شفاف تبدیل می‌شود و پیش بینی می‌شود برای تبدیل شدن به ماده ای کاملا شفاف به فشار ۳ بار ی نیاز است.دگرشکلی سدیم در فشار بسیار بالا اتفاق می افتد

ترکیبات آنرا بگویید؟

نمک طعام یا کلرید سدیم معمول‌ترین ترکیب سدیم است. اما سدیم در کانی‌های بسیار دیگری از قبیل آمفیبول کریولیت, هالیت, soda niter, زئولیت و ... بوجود می‌آید. ترکیبات سدیم برای صنایع شمیایی شیشه سازی فلزی ساخت کاغذ صنعت نفت ساخت صابون و نساجی کاربرد دارد. صابون معمولاً یک نمک سدیم از اسیدهای چرب است.

سدیم کلراید (نمک طعام) محلول در آب است. هر 359 گرم از آن در یک لیتر آب حل می‌شود. اگر محلول آب نمک را برقکافت (الکترولیز) کنیم از قطب مثبت Cl و از قطب منفی NaOH خارج می‌شود.

ترکیبات سدیم که برای صنایع گوناگون بسیار مهم هستند عبارت‌اند از: (NaCl)، خاکستر سود (Na2CO3)، سدیم خوراکی (NaH))CO3), سود سوزآور (NaOH), Chile saltpeter (Na((NO3), di- and tri-سدیم فسفات, sodium thiosulfate (hypo, Na2S))۲O۳ * ۵H2O)، و بوره (Na۲((B4O۷ * ۱۰H2O).

ایزوتوپها آچیست؟

برای این عنصر حدود ۲۰ ایزوتوپ شناسایی شده‌است که تنها ایزوتوپ پایدار آن Na-۲۳ است. سدیم همچنین دو ایزوتوپ پرتوزا (رادیواکتیو) نیز دارد که عبارت‌اند از: Na۲۲ با نیمه عمر ۲٫۶۰۵ سال و Na۲۴ با نیمه عمر ۱۵ ساعت.

هشدار:

سدیم در حالت پودر در آب خاصیت انفجاری خواهد داشت و با عناصر دیگر به راحتی تجزیه و ترکیب می‌شود. همیشه باید با ان عنصر با مراقبت کامل کار کردو باید در نفت نگهداری نمود

پتاسیم چیست؟

(Potassium) با نماد شیمیایی K (از واژهٔ kalium در لاتین نو) یک فلز قلیایی است و عدد اتمی آن ۱۹ می‌باشد. عنصر پتاسیم نرم و به رنگ نقره‌ای - سفید است در هوا به آسانی اکسید می‌شود و با آب به شدت واکنش می‌دهد و تولید گرما می‌کند و درنتیجه باعث شعله ور شدن هیدروژن و واکنش آن می‌گردد.

پتاسیم و سدیم از نظر شیمیایی بسیار شبیه‌اند.

این عنصر حدوداً ۲٫۴٪ از وزن پوسته زمین را تشکیل می‌دهد و از نظر فراوانی هفتمین عنصر در آن می‌باشد. به دست آوردن پتاسیم از کانی‌ها به دلیل خاصیت نامحلولی و ماندگاری آن بسیار دشوار است.

با این وجود، مواد معدنی دیگر مانند Carnallite، Langbeinite، Polyhalite و Sylvite در بستر دریاها یا دریاچه‌های قدیمی یافت می‌شوند. مواد معدنی بسیار زیاد ته‌نشین شده در این برکه‌ها عمل استخراج پتاسیم و نمک آن را اقتصادی‌تر می‌کند. منابع مهم پتاسیم و پتاس منابعی در کالیفرنیا، آلمان، نیومکزیکو، یوتا و دیگر نقاط زمین می‌باشد. در عمق ۳۰۰۰ فوتی زیر بستر Saskatchewan، مقادیر عظیمی از پتاس وجود دارد که می‌تواند به عنوان یک منبع مهم برای این عنصر در آینده در نظر گرفته شود.

اقیانوسها نیز منابع دیگری برای پتاسیم می‌باشند، اما در مقایسه با سدیم مقدار پتاسیم موجود در یک حجم معین از آب دریا بسیار کم است. پتاسیم در صورت عمل الکترولیز می‌تواند به اجزای هیدروکسیدش تجزیه شود. از روشهای حرارتی نیز برای تولید پتاسیم استفاده می‌شود. پتاسیم هرگز به صورت رها شده در طبیعت یافت نمی‌شود. با این وجود، یونهای +K در ارگانیسمهای زنده برای فیزیولوژی سلولهای تحریکی بسیار مهم هستند

خواص :

فلز قلیایی نرم با جلای نقره ای؛ سبک وزن؛ در هوای مرطوب به‌سرعت اکسیده می‌شود، از این رو در نفت نگه داری می‌شود جرم حجمی۰٫۸۷۲؛ نقطه ذوب ۶۳ درجه سانتی گراد؛ نقطه جوش ۷۷۰ درجه سانتی گراد میل ترکیبی آن شدید است، خواص پتاسیم شبیه به سدیم است ولی میل ترکیبی آن شدیدتر است.

طرز تهیه آن چیست؟

کانیها و معادن آن در آلمان، نیو مکزیکو، کانادا، کالیفرنیا، اتا، انگلستان، شوروی و مناطق مدیترانه شرقی قرار داردمهم‌ترین کانیهای آن عبارت‌اند از کارنالیت؛ سیلویت و پلی هالیت. تقطیر شیمی گگرمایی کلرید پتاسیم با سدیم روش اصلی تهیه‌است

درجه خلوص

صنعتی ۹۹٫۹۵ در خالص

احتیاط :

خطر اتش سوزی؛ با آب واکنش می‌دهد و این عمل گرمازا است و گرمای حاصل از این عمل پتاسیم را ذوب و پراکنده می‌کند وهم چنین هیدروژن را آتش می‌زند؛ خاموش کردن آتش سوزی ناشی از پتاسیم مشکل است؛ برای خاموش کردن آن گرد خشک خاکستر سودا یا گرافیت یا مخلوط‌های مخصوصی از مواد شیمیایی خشک پیشنهاد می‌گردد. می‌تواند خود به خود در هوای مرطوب آتش بگیرد. در واکنش‌های شیمیایی خطر نسبی انفجار به همراه دارد. فلز پتاسیم حتی اگر در زیر روغنهای معدنی انبار شده باشد می‌تواند در دمای اتاق پراکسید و سوپر اکسید تشکیل دهد؛ وقتی حمل می‌شود پاره شود ممکن است به‌شدت منفجر شود. در جوهای بی اثر ماندد آرگون ونیتروژن یا در مایعهایی مانند تولوئن یا کروزن که اکسیژن جذب نمی‌کنند یا در کپسول‌های شیشه‌ای که در خلائ یا جو بی اثر پر می‌شوند، نگه داری می‌شوند.

کاربرد آن چیست؟

تهیه پراکسید پتاسیم؛ آلیاژهای تبادل گرمایی؛ شناساگر آزمایشگاهی؛ یکی از اجزائ کود؛ ممکن است به جای جیوه در دماسنج به کار رود؛ پتاسیم؛ فلزی کم مصرف است زیرا سدیم که از آن ارزانتر است، جای آن را می‌گیرد. بیشتر نمکهای پتاسیم در پزشکی کاربرد دارد.

پتاسیم در بدن ؟

پتاسیم یک یون مهم در بدن است، چون تغییرات جزئی آن می‌تواند action potentials را مختل کند و در نتیجه مشکلات عصبی و قلبی ایجاد می‌شود، سطح آن در خون به‌دقت تنظیم می‌شود. بسیاری از آنتی‌بیوتیکها، از جمله آنکه توسط باکتری Bacillus brevis تولید می‌شود، عملکرد سلولها را با نشستن بر روی کانال‌های یون مثبت مختل می‌کنند. در نتیجه یونهای +k و +Na اجازه پیدا می‌کنند از غشاء سلولی عبور کنند و بنابراین action potential مختل می‌شود. پتاسیم در پلاسمای خون نسبتاً در سطح پائینی قرار دارد (معمولاً ۳٫۵ تا ۵٫۰ mmol/L)، ولی درون سلولها تجمع زیادی دارد (در حدود ۱۰0 mmol/L). سطوح پائین آن در خون هیپوکالمی (hypokalemia) و سطوح بالای آن هایپرکالمی (hyperkalemia) نام دارند. هر دو سطح پائین و بالا برای قلب خطرناکند. علائم کمبود آن در بدن شامل موارد زیر است: خستگی، خواب آلودگی، ضعف عضلانی، یبوست، نامنظمی ضربان قلب و تأخیر در تخلیه معدی. بهترین منابع غذایی پتاسیم؛ آرد سویا، لوبیا سفید، عدس، موز و اسفناج می‌باشد. ولی در بیشتر موادغذایی وجود دارد. رژیم غذایی غنی از کلسیم، پتاسیم و منیزیم و نیز محدود در سدیم باعث کاهش فشار خون بالا در افراد دچار فشار خون بالا می‌شود.

یکی از بهترین دوندگان زن(دوهای استقامت) به یک پزشک آمریکایی مراجعه می‌کند و دلیل افت کارآیی خود را در ورزش را می‌پرسد. آزمایش خون او انجام می‌شود که تمامی فاکتورهای خونی طبیعی بودند، به غیر از پتاسیم موجود در خون که مقدار آن کم بود. بیشترین علت کمبود پتاسیم، تهوع می‌باشد ولی زن ورزشکار ادعا می‌کرد دچار تهوع نشده‌است. سپس از او خواسته شد ادرار خود را برای مدت یک روز جمع آوری کند. آزمایش ادرار نشان داد میزان پتاسیم موجود در ادرار او سه برابر حالت طبیعی بود که ثابت می‌کرد این فرد دچار پرخوری عصبی است و برای کنترل وزن خود، با فرو بردن انگشت دست در گلویش عمداً می‌خواسته دچار تهوع شود تا غذاهای خورده شده را بالا آورده و وزنش افزایش نیابد. بعد از اینکه زن ورزشکار انجام این عمل را پذیرفت و دست از این کار برداشت در چندین مسابقهٔ دو برنده شد.

کلیه‌ها و غدد عرق، هنگامیکه بدن دچار افت پتاسیم می‌شود، از اتلاف آن جلوگیری کرده و مقدار آن را در حد طبیعی نگه می‌دارند. به همین دلیل، کمبود پتاسیم به‌ندرت در ورزشکاران رخ می‌دهد. نیاز بدن به پتاسیم حتی با ورزش کردن طولانی در هوای گرم، با خوردن یک رژیم معمولی برآورده می‌شود، چون این عنصر در تمامی موادغذایی به جز شکر تصفیه شده وجود دارد. مصرف داروهایی مثل دیورتیکها و کورتیکواستروئیدها می‌توانند باعث کمبود پتاسیم در بدن شوند. همچنین اسهال و تهوع مکرر باعث کمبود آن می‌شود. در اسهال، پتاسیم بدن از طریق مدفوع و در تهوع از طریق استفراغ دفع می‌شود. هم در ورزشکاران و هم در افراد عادی، تهوع و استفراغ بیشترین علت کاهش پتاسیم خون و افزایش آن در ادرار می‌باشد