Protactinium ist eines der seltensten chemischen Elemente in der Natur. In der Erdkruste kommt es in einer Menge von etwa 0,00001 Teilen pro Milliarde vor. Es ist auch in Pechblende mit etwa 0,1 Teilen pro Million erhältlich. Dies macht es zu einem Material von großem monetären Wert, obwohl nur wenige Anwendungen bekannt sind. Erfahren Sie mehr über dieses seltene Metall wie seinen Ursprung und seinen Platz im Periodensystem.
Was ist Protaktinium?
Das Periodensystem Protactinium ist ein metallisches chemisches Element und gehört zur Gruppe der Aktiniden. Es hat eine silberne Farbe mit einem intensiven metallischen Glanz und sogar einigen Goldtönen. Es liegt an dritter Stelle unter den Aktiniden und an erster Stelle, wo Elektronen vorkommen. Allerdings ähnelt sein Verhalten in wässriger Lösung dem von Niob und Tantal.
Protactinium-Symbol
Pa Es befindet sich in der Gruppe 3 des Periodensystems mit der Ordnungszahl 91 und einer Atommasse von 200,59. Es enthält 29 Radioisotope, das stabilste ist 231 Pa mit einer Halbwertszeit von etwa 32.760 Jahren, 233 Pa mit einer Halbwertszeit von 26.967 Tagen und 230 Pa mit einer Halbwertszeit von nur 17,4 Tagen . Der Rest hat eine Lebensdauer von weniger als 1,6 Tagen und andere erreichen nur 1,8 Sekunden.
Eigenschaften von Protactinium
Hey Das Protactinium-Element ist duktil und formbar und läuft mit der Zeit nicht an, wenn es der Luft bei Raumtemperatur ausgesetzt wird. Seine thermische und elektrische Duktilität und sein Wärmeausdehnungsvermögen ähneln denen von Thorium und Uran. Zu den bemerkenswertesten Merkmalen gehören:
- Magnetismus: Bei Raumtemperatur ist es paramagnetisch, bei Abkühlung auf 182 K ist es jedoch ferromagnetisch.
- Chemische Reaktivität: Reagiert leicht mit Wasserdampf, anorganischen Säuren und Sauerstoff unter Bildung verschiedener Verbindungen.
- Glanz: metallisch.
- Kristallstruktur: orthorhombisch, tetragonal.
- Zustand: Es ist in seinem natürlichen Zustand solide.
Chemische und physikalische Eigenschaften von Protactinium
- Ordnungszahl : 91
- Zeitraum: 7
- Block: f
- Kovalenter Radius: 200
- Atomradius: 163
- Durchschnittlicher Radius: 180
- Elektronegativität: 1,5
- Dichte: 15370 kg/ m3
- Schmelzpunkt: 2113K
- Siedepunkt: 4300 K
- Schmelzenthalpie: 15 Kj/mol
- Spezifische Wärme: 120 J
- Dampfdruck: 5,1 x 10 -5 Pa bei 2200 K
- Elektronische Konfiguration: [Rn] 7s 2 5f 2 6d 1
- Wärmeleitfähigkeit: 5,29 x 10 6 m -1 S/m
- Verdampfungsenthalpie: 470 kJ/mol
Ursprung von Protaktinium
Im Jahr 1871 sagte der russische Erfinder und Chemiker Dmitri Mendelejew etwas voraus, das die ganze Welt in Erstaunen versetzen würde. Er sagte, es müsse ein neues Element im Periodensystem geben und es müsse eine Verbindung zwischen Uran und Thorium herstellen. Dann, im Jahr 1900, bestätigte der englische Chemiker William Crookes Mendeleevs Worte, indem er Protactinium nahm und es als radioaktives Element isolierte, das von Uran gebildet wurde, obwohl er es zu diesem Zeitpunkt nicht identifizieren konnte.
Später, im Jahr 1913, fanden die Chemiker Oswald Helmuth Gohring und Kasimir Fajans, die die Zerfallskette von Uran-238 untersuchten, das Isotop 234 mPa mit einer Halbwertszeit von 1,17 Minuten. Aus diesem Grund gaben sie ihm den Namen Brevium, was kurzes oder kurzes Leben bedeutet.
Schließlich wurde der Name 1918 in Protactinium geändert, als die Wissenschaftler Lise Meitner, John Cranston, Otto Hahn und Frederick Soddy unabhängig voneinander das Element Pa 231 mit einer Lebensdauer von etwa 32.000 Jahren entdeckten. Dann, im Jahr 1949, beschlossen sie, den Namen auf Protactinio zu verkürzen.
Wofür wird Protactinium verwendet?
Da dieses Element sehr selten ist, ist es schwierig und teuer, es in seiner natürlichen Form zu gewinnen. Dieser Faktor führt dazu, dass außer in der wissenschaftlichen Forschung bisher keine Anwendungen bekannt sind. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner hohen Toxizität gefährlich für den menschlichen Umgang.
In der Vergangenheit wurde versucht, das Isotop 231 Pa zur Herstellung von Atomwaffen zu nutzen, weil man glaubte, dass es solchen Reaktionen standhalten könne. Einige Untersuchungen ergaben jedoch, dass es zu Kritikalität oder einer Kettenreaktion kommen könnte, weshalb auf weitere Experimente verzichtet wurde.
Ursprung des Namens Protactinium
Sein Name leitet sich vom Wort actinium und dem griechischen Begriff protos ab. Durch die Verbindung dieser beiden Begriffe bedeutet es „Vater von Actnium“. Es wird so genannt, weil es aus dem Alpha-Zerfall von Protactinium stammt.
Gesundheitliche Auswirkungen von Protactinium
Im Allgemeinen ist Protactinium gesundheitsgefährdend, da es Krebs und Tod verursachen kann. Aus diesem Grund müssen Sie für die Handhabung ein wasserdichtes Handschuhfach verwenden, also eine Kabine, in der mit gefährlichen Gegenständen umgegangen wird. Darüber hinaus kann es über Wasser, Atemluft und Nahrung in den Körper gelangen. Selbst kleine Fraktionen dieses Elements, die in die Lunge eingeatmet werden, können in den Blutkreislauf und in andere Organe wie das Skelett, die Leber und die Nieren gelangen.
Kurz gesagt, das Symbol von Protactinium ist Pa und es ist ein chemisches Element im Periodensystem und gehört aufgrund seiner geringen Menge in der Natur zu den seltenen Metallen. Seine Farbe ist silbern mit metallischem Glanz und seine Anwendungen sind bis heute unbekannt.