在元素周期表中的所有金属中,锝号称是第一种人工生产的元素。另一个有趣的事实是,它天然存在于小行星和恒星中,浓度较低。另一方面,它的一些现代应用与核聚变有关。探索这种银色结晶化学元素的其他方面。
什么是锝?
它是元素周期表中最轻的元素,能够发射短寿命的伽马射线。与潮湿空气接触时,很容易起雾。此外,在液体中它很容易以王水、硫酸和硝酸的形式溶解。
锝符号
Tc位于过渡金属的第 7 族。它的原子序数为43,熔点为2430 K,沸点为4538 K。最常见的化合物是七氟化锝、二氧化锝、七氢化锝和七碘化锝。
锝的特性
它没有稳定的同位素,因此在自然界中很难找到。在元素周期表中,它位于铼和锰之间。如果吸入,可能会导致肺癌。此外,其特点还在于:
- 化学反应性:它是一种外观与铂类似的反应性金属。
- 磁性:虽然它不是磁性的,但其金属形式有些顺磁性:这意味着它的两个磁极与磁场对齐。
- 溶解性:溶于硝酸、王水、硫酸,不溶于盐酸。
- 状况:它是固体,处于自然状态。
- 结构:六角形,紧凑。
锝的化学和物理性质
- 原子序数:43
- 组别: 7人
- 区块: d
- 共价半径: 156 pm
- 原子半径: 183 pm
- 平均半径: 135h
- 熔化焓: 24 Kj/mol
- 电负性: 1.9
- 原子质量(克/摩尔): 98.9063 1
- 汽化焓: 660 kJ/mol
- 电子排布: [Kr] 4d 5 5s 2
- 蒸气压: 2473 K 时 0.0229 Pa
- 晶体结构:六方晶系
- 密度: 11500公斤/立方米
- 每级电子数: 2、8、18、14、1
锝的起源
它于 1937 年被正式发现,当时意大利化学家和矿物学家 Carlos Perrier 和诺贝尔奖获得者意大利物理学家 Emilio Segré 在西西里岛巴勒莫大学进行了一项实验。他们费了一番功夫,分离出了三个不同的衰变期,90天、80天和50天,它们属于同位素 95 Tc 和97金属。
巴勒莫大学想将其命名为“Panormio”,因为巴勒莫的拉丁名是“Panormus”。然而,研究人员决定添加Technetos ,这是一个希腊词,意思是“人工”,因为它是人类第一个人工获得的元素。
锝的用途是什么?
它用于不同的钢合金,具有耐磨损的优点。然而,它的使用仍然非常有限,因为它具有放射性,并且必须控制其处理程度。然而,它在以下领域很有用:
核医学
亚稳态锝 99 在核医学中最常用作放射性示踪剂。此外,当与锡化合物结合时,它可以与红细胞结合并用于定位循环系统的某些疾病。此外,它还用于检测消化道出血。同样,它与焦磷酸盐一起可以粘附在受损心肌中的钙沉积物上,这可以有效检测心脏病发作后的损伤。
行业
其特性之一是锝 99m 可以通过发射 β 粒子进行衰变,而无需任何低能伽马射线的存在。因此,它对于校准科学设备非常有用。此外,尽管其反应活性很高,但它仍可用作催化剂。它还是一种通过使用阴离子而防止腐蚀的保护剂,非常适合用于沸水反应堆。
锝在哪里发现的?
1999年,大卫·柯蒂斯计算出每千克铀大约含有1纳克。锝。此外,通过对 M、N 和 S 型大红星发出的光谱进行评估,已经实现了这一要素。另一方面,作为一种不稳定的金属,它在地壳中自然发现的痕迹很少,是与铀自发裂变的产物。
总之,锝是唯一由人类手工制造的元素。它的大部分应用涉及核医学领域。此外,一定要小心,因为接触它对健康有害。