Protactinium is een van de zeldzaamste chemische elementen in de natuur. In de aardkorst bestaat het uit ongeveer 0,00001 delen per miljard. Het is ook verkrijgbaar in pekblende met ongeveer 0,1 delen per miljoen. Dit maakt het een materiaal met een grote geldwaarde, hoewel er weinig toepassingen bekend zijn. Leer meer over dit zeldzame metaal, zoals zijn oorsprong en plaats in het periodiek systeem.
Wat is Protactinium?
Het periodiek systeem Protactinium is een metallisch chemisch element en behoort tot de actinidengroep. Het is zilver van kleur met een intense metaalachtige glans en zelfs enkele goudtinten. Het bevindt zich op de derde plaats onder de actiniden en op de eerste plaats waar elektronen verschijnen. Het gedrag ervan in een waterige oplossing lijkt echter op dat van Niobium en Tantaal.
Protactinium-symbool
Pa Het bevindt zich in groep 3 van het periodiek systeem met atoomnummer 91 en een atoommassa van 200,59. Het bevat 29 radio-isotopen, waarvan de meest stabiele 231 Pa is, met een halfwaardetijd van ongeveer 32.760 jaar, 233 Pa, met een halfwaardetijd van 26.967 dagen, en 230 Pa, met een halfwaardetijd van slechts 17,4 dagen. . De rest heeft een levensduur van minder dan 1,6 dagen en andere bereiken slechts 1,8 seconden.
Kenmerken van Protactinium
Hoi Het Protactinium-element is taai en kneedbaar en verkleurt na verloop van tijd niet bij blootstelling aan lucht bij kamertemperatuur. De thermische en elektrische ductiliteit en het thermische uitzettingsvermogen zijn vergelijkbaar met die van Thorium en Uranium. Een van de meest opvallende kenmerken zijn:
- Magnetisme: Het is paramagnetisch bij kamertemperatuur, maar bij afkoeling tot 182 K is het ferromagnetisch.
- Chemische reactiviteit: Reageert gemakkelijk met waterdamp, anorganische zuren en zuurstof en vormt verschillende verbindingen.
- Glans: metaalachtig.
- Kristalstructuur: orthorhombisch, tetragonaal.
- Conditie: Het is solide in zijn natuurlijke staat.
Chemische en fysische eigenschappen van Protactinium
- Atoomnummer : 91
- Periode: 7
- Blok: f
- Covalente straal: 200
- Atoomstraal: 163
- Gemiddelde straal: 180
- Elektronegativiteit: 1,5
- Dichtheid: 15370 kg/ m3
- Smeltpunt: 2113K
- Kookpunt: 4300K
- Fusie-enthalpie: 15 Kj/mol
- Soortelijke warmte: 120 J
- Dampspanning: 5,1 x 10 -5 Pa bij 2200 K
- Elektronische configuratie: [Rn] 7s 2 5f 2 6d 1
- Thermische geleidbaarheid: 5,29 x 10 6 m -1 S/m
- Verdampingsenthalpie: 470 kJ/mol
Oorsprong van protactinium
In 1871 voorspelde de Russische uitvinder en scheikundige Dmitri Mendelejev iets dat de hele wereld zou verbazen. Hij zei dat er een nieuw element in het periodiek systeem moet zitten en dat er een verbinding moet bestaan tussen uranium en thorium. Toen, in 1900, bevestigde de Engelse scheikundige William Crookes de woorden van Mendelejev door Protactinium te nemen en het te isoleren als een radioactief element gevormd door uranium, hoewel hij het op dat moment niet kon identificeren.
Later, in 1913, vonden de scheikundigen Oswald Helmuth Gohring en Kasimir Fajans, die de vervalketen van uranium-238 bestudeerden, de isotoop 234m Pa met een halfwaardetijd van 1,17 minuten. Om deze reden gaven ze het de naam Brevium, wat kort of kort leven betekent.
Uiteindelijk, in 1918, werd de naam veranderd in Protactinium toen wetenschappers Lise Meitner, John Cranston, Otto Hahn en Frederick Soddy onafhankelijk van elkaar het element Pa 231 ontdekten met een levensduur van ongeveer 32.000 jaar. Toen besloten ze in 1949 de naam in te korten tot Protactinio.
Waar wordt Protactinium voor gebruikt?
Omdat dit element zeer zeldzaam is, is het moeilijk en duur om het in zijn natuurlijke vorm te extraheren. Deze factor betekent dat er tot nu toe geen toepassingen bekend zijn, behalve in wetenschappelijk onderzoek. Bovendien maakt de hoge toxiciteit het gevaarlijk voor menselijk gebruik.
In het verleden zijn pogingen ondernomen om de isotoop 231 Pa te gebruiken om kernwapens te maken, omdat men geloofde dat deze dit soort reacties zou kunnen weerstaan. Uit sommige onderzoeken bleek echter dat er sprake kon zijn van kritiek of een kettingreactie, dus werden verdere experimenten stopgezet.
Oorsprong van de naam Protactinium
De naam komt van het woord actinium en de Griekse term protos. Door deze twee termen samen te voegen, betekent het vader van actnium. Het wordt zo genoemd omdat het afkomstig is van het alfaverval van Protactinium.
Gezondheidseffecten van Protactinium
Over het algemeen is Protactinium gevaarlijk voor de gezondheid, omdat het kanker en de dood kan veroorzaken. Om deze reden moet u bij het hanteren een waterdicht handschoenenkastje gebruiken, dat wil zeggen een cabine waarin gevaarlijke voorwerpen worden gehanteerd. Bovendien kan het het lichaam binnendringen via water, ingeademde lucht en voedsel. Zelfs kleine fracties van dit element die in de longen worden ingeademd, kunnen de bloedbaan en andere organen bereiken, zoals het skelet, de lever en de nieren.
Kortom, het symbool van Protactinium is Pa en het is een chemisch element in het periodiek systeem en behoort tot zeldzame metalen vanwege de lage hoeveelheid ervan in de natuur. De kleur is zilver met een metaalachtige glans en de toepassingen ervan zijn tot op de dag van vandaag onbekend.