خواص کاتیون های گروه 5

تهیه کنندگان:

فرناز وکیلی مقدم

امیر حسین خراسانی

بسمه تعالی

(V) شیمی عناصر گروه پنجم:

خاصیت فلزی عناصر به طور عمومی در یک گروه از بالا به پایین به دلیل افزایش شعاع و کاهش بار

مؤثر هسته بر الکترونهای لایه آخر افزایش می یابد. اما گروه پنجم در نمایش این پدیده سهم به سزایی را بر

عهده دارد. در این گروه دو عنصر ابتدایی از غیرفلزات مطرح می باشند، آرسنیک و آنتیوان را جزو شبه

فلزات طبقه بندی کرده و بیسموت فلزی سرخگون است.

عناصر این گروه برای رسیدن به آرایش الکترونی گاز بی اثر سه الکترون کم دارند. لذا می توان انتظار

داشت که با گرفتن سه الکترون یون های با سه بار منفی تشکیل دهند. نیتروژن در ترکیبات خود به راحتی

تشکیل یون -N3اما فسفر تمایل زیادی به تشکیل -P3ندارد. و با آنکه آرسنیدها، آنتیموانیدها و بیسموتیدهای

زیادی شناخته شده اند، اما این عناصر نیز میل به تشکیل یون سه بار منفی نداشته و بیشتر در ترکیبات

کووالانسی شرکت می کنند.

پدیده از دست دادن الکترون و تشکیل یون مثبت در عناصر سنگین این گروه مشاهده می شود. اما به دلیل

بالا بودن انرژی یونش این عناصر توانایی از دست دادن هر پنج الکترون لایه ظرفیت خود را نداشته و عدد

اکسایش ۵+ فقط در ترکیبات کووالانسی آنها مشاهده می شود. از آنتیوان و بیسموت ترکیباتی که یونهای

+Sb3و +Bi3 در انها شرکت داشته باشند شنماخته شده اند که در آنها لایه آخر به آرایش s2 می رسد.

ترکیبهای Sb2(SO4)3, BiF3,Bi(ClO4)3.5H2O جزو ایندسته از ترکیبات یونی هستند. یونهای سه مثبت

آنتیوان و بیسموت با آب واکنش داده و یونهای آنتیمونیل (+SbO) و بیسموتیل (+BiO) تشکیل می دهند. از

نیتروژن، فسفر و آرسنیک کاتیونهای ساده شناخته شده ای وجود ندارد.

خصلت اسیدی اکسیدهای گروه پنجم با افزایش خاصیت فلزی آنها کمتر می شود. N2O3, P4O6 , As4O6

اکسیدهای اسیدی اند اما Sb4O6 یک آمفوتر بوده و Bi2O3 خاصیت بازی دارد. اکسیدهای با عدد اکسایش ۵

+ این گروه همگی خاصیت اسیدی داشته و خصلت اسیدی آنها از بالا به پایین کاهش می یابد.

در اغلب گروهها میان اولین عنصر و سایر اعضای گروه تفاوتهایی مشاهده می شود که این تفاوت ها در

گروه VA بسیار آشکارتر است. گاز نیتروژن به طور چشمگیری واکنش ناپذیر است که این پایداری به

وجود پیوند سه گانه بین دو اتم نیتروژن نسبت داده می شود. انرژی این پیوند در حدود 941 کیلو ژول بر

مول است. نیتروژن در لایه ظرفیت خو فاقد زیر لایه d است، بنابراین توانایی تشکیل حداکثر 4 پیوند

کووالانسی را دارد. مانند یون آمونیم +NH4. اما سایر عناصر این گروه دارای زیر لایه d در آخرین لایه

الکترونی خود هستند که آمادگی تشکیل پیوندهای کووالانسی را برای این عناصر ایجاد می کند. فسفر،

آرسنیک، آنتیموان و بیسموت ترکیبات کووالانسی ای تشکیل می دهند که تعداد پیوندهای آنها به شش هم می

رسد. مثلاً ^-PCl4 PF5, AsF^-5 , SbCl^-4, BiF^-4 .

برای فسفر چند آلوتروپ وجود دارد. فسفر سفید یک جسم جامد شبیه موم است که بر اثر سرد شدن بخار

فسفر ایجاد می شود. فسفر سفید از مولکولهای چهار اتمی P4 با ساختمان 4 وجهی تشکیل شده است. هر

اتم یک جفت الکترون مزدوج غیر پیوندی دارد و از طریق ایجاد سه پیوند کووالانسی با سه اتم مجاور

ارتباط پیدا می کند. زاویه پیوند در فسفر سفید حدود 60 درجه است که با زاویه 109.5 درجه ای ساختار

چهار وجهی بسیار متفاوت است به همین دلیل در این عنصر نیرویی به نام فشار زاویه ای باعث کاهش

پایداری ترکیب شده و واکنش پذیری آنرا افزایش می دهد به طوری که فسفر سفید در مجاورت هوا خود

بخود مشتعل شده و به شدت می سوزد. در حالیکه گاز نیتروژن با پیوند سه گانه به هیچ وجه چنین تمایل

شدیدی را از خود نشان نمی دهد. فسفر سفید در بنزول یا کربن دی سولفید و دیگر حلالهای غیرقطبی به

راحتی حل می شود. و در دمای بالاتر از 800 درجه سانتیگراد به مولکولهای P2 با ساختاری شبیه گاز

نیتروژن تجزیه می شود.

فسفر قرمز از حرارت دادن فسفر سفید در محیط بدون هوا تا دمای 250 درجه سانتیگراد بدست می آید.

پیوندهای P4 بر اثر حرارت شکسته شده و یک شبکه اتمی بی قاعده ایجاد می گردد. به همین دلیل فسفر

قرمز یک پلیمر بی ریخت (آمورف) است. فسفر قرمز در حلالهای معمولی حل نمی شود و سمی نیست.

چنانچه فسفر قرمز را به مدت یک یا دوهفته در دمای 550 درجه سانتیگراد نگهداری نماییم، اتمهای آن

رفته رفته در قالب یک اتصال بلوری مرتب شده و فسفر بنفش یا هیتروف به دست می آید که ساختار

پلیمری پیچیده ای دارد.

فسفر سیاه از تحت فشار قرار دادن فسفر سفید به دست می آید. هم چنین اگر فسفر مایع در حضور جیوه به

طور آهسته متبلور شود فسفر سیاه ایجاد می گردد. اتمها در فسفر سیاه در قالب لایه های موجدار و متوازی

و مطبق به یکدیگر متصل شده اند. در یک لایه اتمها با نیروهای کووالانسی به هم متصل هستند در حالیکه

در بین لایه ها فقط نیروهای ضعیف لاندن وجو دارد. فسفر سیاه انحلال ناپذیر بوده و نسبت به سایر

آلوتروپ های فسفر از کمترین مقدار واکنش پذیری برخوردار است.

تاریخ: 15 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

مطلب ارسالی ازarezoofotoohi72

گروه 8 : آرزو فتوحی , نازنین کتابچی

کاتیون های گروه پنجم (V) یا گروه قلیایی ها

سدیم :

اطلاعات اولیه

سدیم ، یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Na و عدد اتمی آن 11 می‌باشد. سدیم ، یک فلز واکنش دهنده نرم و مومی‌شکل است که به گروه فلزات قلیایی که از نظر ترکیبات طبیعی فراوان هستند (خصوصا و هالیدها) تعلق دارد. این عنصر بسیار واکنش دهنده است و با شعله زرد رنگی می‌سوزد. در هوا ، اکسید می‌شود و به‌شدت با آب واکنش می‌دهد. از این رو باید همیشه در زیر نفت یا روغن نگهداری شود.

تاریخچه

مدت زمان زیادی است که سدیم (soda) بصورت ترکیبی شناخته شده است. این عنصر در سال 1807 توسط "Sir Humphry Davy" از طریق عمل الکترولیز هیدروکسید سدیم جدا شد. در اروپای قرون وسطی ، ترکیبی از سدیم با نام لاتین Sodanum برای تسکین سردرد استفاده می‌شد. نماد جدید سدیم Na از لاتین جدید Natrium که در زبان یونانی که نوعی نمک طبیعی است می آید گرفته شده است.

پیدایش

سدیم در ستارگان فراوان است و این فراوانی در خطوط طیفی D در نور ستارگان مشهودتر می‌باشد. سدیم حدودا 2.6% از پوسته زمین را به خود اختصاص داده است که چهارمین عنصر از نظر فراوانی در پوسته زمین و فروانترین فلز قلیایی می‌باشد. این عنصر هم‌اکنون به‌صورت اقتصادی از عمل الکترولیز کلرید سدیم تولید می‌شود. این روش ارزان‌تر از روش الکترولیز هیدرواکسید سدیم است. قیمت هر پوند سدیم فلزی حدودا 15 تا 20 سنت (در سال 1997) می‌باشد. ولی هر پوند سدیم ACS آزمایشگاهی ، حدودا 35 دلار قیمت دارد که از نظر حجمی ارزان‌ترین فلز است.

خصوصیات قابل توجه

سدیم مانند دیگر فلزات قلیایی ، نرم ، سبک وزن ، سفید مایل به نقره‌ای و واکنش دهنده است و از این جهت هرگز به‌صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود. سدیم در آب غوطه‌ور شده ، آن را تجزیه کرده ، هیدروژن آزاد می‌کند و هیدرواکسید می‌سازد. سدیم در آب فورا آتش می‌گیرد، ولی در هوای معمولی در دمای زیر 388 کلوین آتش نمی‌گیرد.

کاربردها

سدیم در حالت فلزی ، عنصر لازم برای ساختن استر ها و ترکیبات آلی می‌باشد.
این عنصر قلیایی بوجود آورنده کلرید سدیم NaCl است که برای زندگی حیاتی است نیز می‌باشد.
استفاده در برخی از آلیاژها برای بهبودی ساختارشان
استفاده در ساخت صابون و ترکیبش با اسیدهای چرب
NaK ، آلیاژسدیم و پتاسیم ، یک ماده مهم منتقل کننده حرارت است.

ترکیبات

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 شیشه‌سازی فلزی ساخت کاغذ صنعت نفت ، ساخت صابون و نساجی کاربرد دارد. صابون معمولا یک نمک سدیم از اسیدهای چرب است.

ترکیبات سدیم که برای صنایع گوناگون بسیار مهمند، عبارتند از: (NaCl , soda ash (Na₂CO₃) , baking soda NaHCO₃) , caustic soda (NaOH) , Chile saltpeter (NaNO₃), di- and tri-sodium phosphates , sodium thiosulfate (hypo , Na₂S₂O₃ * 5H₂O) , and borax (Na₂B₄O₇ * 10H₂O).

ایزوتوپها

برای این عنصر 13 ایزوتوپ شناسایی شده است که تنها ایزوتوپ پایدار آن Na-23 می‌باشد. سدیم همچنین دو ایزوتوپ رادیو اکتیو نیز دارد که عبارتند از: Na22 با نیم عمر 2.605 سال و Na24 با نیمه عمر 15 ساعت.

هشدارها

سدیم در حالت پودر در آب خاصیت انفجاری خواهد داشت و با عناصر دیگر به‌راحتی تجزیه و ترکیب می‌شود. همیشه باید با ان عنصر با مراقبت کامل کار کرد.

منیزیم :

اطلاعات کلی

منیزیم ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Mg و عدد اتمی 12 می‌باشد. منیزیم ، هشتمین عنصر فراوان است و تقریبا" 2% پوسته زمین را تشکیل می‌دهد و سومین عنصر فراوان محلول در آب دریا به حساب می‌آید. کاربرد اصلی این فلز قلیایی خاکی ، بعنوان عامل آلیاژ ساز برای ساخت آلیاژ آلومینیم – منیزیم می‌باشد.

خصوصیات قابل توجه

منیزیم ، فلزی سبک ، سفید رنگ و نسبتا" محکم است ( یک‌سوم از آلومینیوم سبکتر ) که در معرض هوا به‌آرامی کدر می‌گردد. پودر این فلز ، هنگامیکه در معرض هوا قرار گیرد، گرم شده ، با شعله‌های سفید رنگی می‌سوزد. اگرچه به شکل نوارهای باریک به‌آسانی محترق می‌شود، سوختن مقادیر زیاد آن دشوار است.

کاربردهــــــا

ترکیبات منیزیم ، بخصوص اکسید منیزیم ، بیشتر بعنوان مواد دیرگداز در کوره‌های تولید آهن و فولاد ، فلزات غیرآهن ، شیشه و سیمان ، مورد استفاده قرار می‌گیرد. اکسید منیزیم و سایر ترکیبات هم در صنایع عمرانی ، شیمیایی و کشاورزی بکار می‌روند. عمده کاربرد منیزیم بصورت یک افزودنی آلیاژساز به آلومینیوم است که از این آلیاژ ، بیشتر در قوطی‌های مواد آشامیدنی استفاده می‌گردد.

همچنین آلیاژهای منیزیم ، اجزای ساختاری اتومبیل‌ها و ماشین‌آلات را تشکیل می‌دهند. کاربرد دیگر این فلز ، کمک به جداسازی گوگرد از آهن و فولاد است.

سایر کاربردها

منیزیم ، مانند آلومینیم ، محکم و سبک است، بنابراین اغلب در چرخهای مرغوب که mag wheels نامیده می‌شوند، بکار می‌رود.
آلیاژ این فلز در ساخت هواپیما و موشک ضروری است.
منیزیم در صورتیکه بعنوان عامل آلیاژ ساز بکار رود، خصوصیات تولیدی ، مکانیکی و جوش خوردن آلومینیم را ارتقا می‌دهد.
عامل افزودنی برای پیشرانهای معمولی و مورد استفاده در تولید گلوله‌های کوچک گرافیت در چدن.
عامل کاهنده برای ساخت اورانیوم خالص و فلزات دیگر از نمکهایشان.
هیدروکسید آن در شیر منیزی ، کلرید و سولفات آن در سولفات دومنیزی و سیتراتهای آن در پزشکی کاربرد دارند.
مگنزیت Dead-burned برای مقاصد دیر گداز از قبیل آجر و آسترهای محافظ در کوره‌ها مورد استفاده است.

Bi	Sb	As	P	N	عنصر
بیسموت	آنتیموان	آرسنیک	فسفر	نیتروژن	نام
Bi_n	Sb_n	As_n As4	P4 Pn	N2	فرمول مولکولی
سرخگون	خاکستری	خاکستری زرد	سفید سرخ سیاه	بی رنگ	رنگ
271	630.5	814	44 سفید	210-	نقطه ذوب ^oC

img/daneshnameh_up/f/f8/180pxMagnesiumMetalUSGOV.jpg

منیزیم همچنین در دمای 4000 درجه فارینهایت قابل اشتعال و احتراق است.
دمای فوق‌العاده زیادی که برای سوزاندن منیزیم نیاز است، این عنصر را تبدیل به ابزاری راحت برای شروع آتشهای ناگهانی هنگام تفریحات سالم در فضای باز می‌کند.
پودر کربنات منیزیم ( MgCO₃) توسط ورزشکاران رشته‌هایی چون ژیمناستیک و وزنه برداری ، برای افزایش میزان چسبیدن دست به وسایل ( دستگاهها و هالتر ) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سایر کاربردها عبارتند از فلاش دوربین عکاسی ، منور بمبهای آتش‌زا.

شناخت محیط رشد:منیزیم

منیزیم در تولید کلروفیل به کار می رود و در نتیجه عمل فتوسنتز موثر می باشد. در بذرها، منیزیم به مقدار زیاد یافت می شود. علایم کمبود منیزیم در گیاه زردی بین رگبرگهاست. علایم کمبود ابتدا در برگهای پیر مشاهده می شود. و در صورت کمبود شدید، برگ ها شروع به ریزش می کنند. در خاک منیزیم نسبتاً سریع شسته شده و از دسترس گیاه خارج میگردد. برای رفع کمبود منیزیم از کربنات و سولفات منیزیم استفاده می شود.

پتاسیم :

اطلاعات اولیه

پتاسیم یکی از عناصر شمیایی جدول تناوبی است که نماد آن K و عدد اتمی آن 19 می‌باشد. پتاسیم ، فلز قلیایی سفید مایل به نقره‌ای است که به‌طور طبیعی به‌صورت ترکیبی با عناصر دیگر در آب دریا و دیگر کانی‌ها یافت می‌شود. این عنصر به‌سرعت در هوا اکسید شده ، بسیار واکنش پذیر است(مخصوصا در آب ) و از نظر شمیایی همانند سدیم است.

تاریخچه

پتاسیم ( انگلیسی ، potash و لاتین ، kalium ) در سال 1807 توسط "Sir Huphry Davy" که آن را از پتاس سوزآور ( KOH )بدست آورد، کشف شد. این فلز قلیایی تنها فلزی بود که توسط عمل الکترولیز از هم جدا شده بود.

پیدایش

این عنصر حدودا 2.4% از وزن پوسته زمین را تشکیل می‌دهد و از نظر فراوانی هفتمین عنصر در آن می‌باشد. بدست آوردن پتاسیم از کانی‌ها بدلیل خاصیت نامحلولی و ماندگاری آن بسیار دشوار است.

img/daneshnameh_up/4/4e/180pxPotassiumFeldsparUSGOV.jpg

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 3000 فوتی زیر بستر Saskatchewan ، مقادیر عظیمی از پتاس وجود دارد که می‌تواند به‌عنوان 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 به‌صورت رها شده در طبیعت یافت نمی‌شود. با این وجود ، یونهای ⁺K در ارگانیسمهای زنده برای فیزیولوژی سلولهای تحریکی بسیار مهم هستند.

خصوصیات قابل توجه

پتاسیم که دومین فلز سبک می‌باشد، در میان فلزات ، واکنش‌پذیرترین و الکتروپوزیتیوترین است. این فلز ، بسیار نرم بوده ، با چاقو به‌راحتی برش می‌خورد و در سطوح صاف به رنگ نقره‌ای می‌باشد. از آنجا که به در هوا به‌سرعت اکسید می‌شود، باید زیر روغن معدنی یا نفت نگهداری شود. پتاسیم مانند دیگر فلزات قلیایی در آب تجزیه شده و هیدروژن آزاد می‌کند. در آب فورا آتش می‌گیرد و نمک آن هنگامی که در معرض یک شعله قرار بگیرد، رنگ بنفش از خود ساطع می‌کند.

کاربردها

اکسید پتاسیم که با نام پتاس شناخته شده است، در تولید کود بکار می‌رود.
نیترات پتاسیم در ساخت باروت کاربرد دارد.
در ساخت شیشه استفاده می‌شود.
از NaK که آلیاژ سدیم و پتاسیم است، به‌عنوان رسانه انتقال گرما استفاده می‌شود.
پتاسیم ، ماده بنیانی برای رشد گیاهان بوده و در انواع گوناگون خاک یافت می‌شود.
یونهای پتاسیم در سلولهای حیوانی موادی حیاتی برای زنده نگه داشتن سلولها می‌باشند.
کلرید پتاسیم یک جانشین برای نمک طعام بوده ، برای ایست قلب در اعدامهای توسط تزریق کشنده استفاده می‌شود.
بیشتر نمکهای پتاسیم بسیار مهم بوده ، شامل برمید پتاسیم ، کربنات پتاسیم ، کلرات پتاسیم ، کلرید پتاسیم ، کرومات پتاسیم ، سیانید پتاسیم ، دی‌کرومات پتاسیم ، هیدروکسید پتاسیم ، یدید پتاسیم ، نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیم می‌باشند.

ایزوتوپها

تا کنون 17 ایزوتوپ پتاسیم شناخته شده‌اند. شکل غیر ترکیبی پتاسیم از سه ایزوتوپ تشکیل شده است: ( K39(93.3%) ، K-40(0.01% و ( K-41(6.7% . باید گفت که K-40 که به‌صورت طبیعی بوجود می‌آید، توسط عمل الکترون‌گیری یا حذف پوزیترون به Ar-40 پایدار تبدیل شده و با خروج نگاترون به ( Ca-40 ( 88.8% پایدار تبدیل می‌شود. k_40 نیمه عمری 1.250* 10⁹ساله دارد.

فروپاشی K-40 به Ar-40 معمولا در روش تاریخ‌گذاری بر روی سنگها استفاده می‌شوند. شیوه تاریخ‌گذاری K-Ar به این فرضیه بستگی دارد که سنگها در زمان تشکیل هیچ آرگونی نداشته و تمام آرگون ایجاد شده توسط تششعات مانند آرگون 40 در یک سیستم بسته نگهداری شده‌اند. کانیها توسط میزان تمرکز پتاسیم و مقدار آرگون ایجاد شده توسط تششعات که در آن جمع شده‌اند، تاریخ گذاری می‌شوند. بهترین مواد معدنی که برای انجام عمل تاریخ‌گذاری مناسب هستند، عبارتند از Biotite , Muscovite , Plutonic, hornblende و Feldspar آتشفشانی. تمام نمونه سنگهای آتشفشانی نیز در صورتی که تغییر نکرده باشند، به همین گونه تاریخ‌گذاری می‌شوند.

به غیر از تاریخ‌گذاری ایزوتوپهای پتاسیم در مبحث هواشناسی نیز کاربرد وسیعی دارند. ایزوتوپهای پتاسیم همچنین در چرخه تغذیه مطالعه می‌شوند، چرا که پتاسیم یک ماده غذایی لازم برای زندگی است.

پتاسیم در بدن

پتاسیم یک یون مهم در بدن است و از آنجائی که تغییرات جزئی می توانند action potentials را مختل کند که در نتیجه مشکلات عصبی و قلبی ایجاد می‌شود، تجمع آن در خون بدقت تنظیم می‌شود. بسیاری از آنتی‌بیوتیکها ، از جمله آن که توسط باکتری Bacillus brevis تولید می‌شود، کار سلولها را با نشستن بر روی دروازه‌های یون مثبت مختل می‌کنند. در نتیجه یونهای +k و +Na اجازه پیدا می‌کنند از غشاء سلولی عبور کنند و بنابراین action potential به‌طور غیر مجاز از غشاء سلول عبور می‌کند. پتاسیم در پلاسمای خون نسبتا در سطح پائینی قرار دارد ( معمولا 3.5 تا 5.0 mmol/L ) ، ولی درون سلولها تمرکز زیادی دارد ( در حدود 100 mmol/L ). سطوح پائین آن در خون hypokalemia و سطوح بالای آن hyperkalemia نام دارند. هر دو سطح پائین و بالا برای قلب خطرناکند.

هشدارها

پتاسیم باآب بسیار واکنش پذیر است و از این رو باید در زیر روغن‌های معدنی مانند پارافین قرار گیرد.

شناخت محیط رشد: پتاسیم

ترکیبات این عنصر در اغلب خاکها به اندازه کافی یافت می شود. با وجود اهمیت زیادی که پتاسیم دارد، هنوز نقش اصلی آن در گیاه کاملاً مشخص نیست و هنوز دقیقاً نمی‌دانیم در فتوسنتز و تهیه قند و فعال ساختن آنزیم‌ها چه نقشی ایفا می‌کند. در گیاه ، این عنصر همانند ازت و فسفر قابل انتقال بوده ، بنابراین کمبود آن ابتدا در برگهای پیر مشاهده می‌شود. از علائم کمبود پتاسیم سوختگی کنار برگها می‌باشد. از کودهای پتاسیم می‌توان کلرورپتاسیم ، سولفات پتاسیم و نیترات پتاسیم را نام برد.

آمونیوم :

آمونیوم با فرمول شیمیایی NH_۴⁺ یک کاتیون چنداتمی با یک بار مثبت است. این کاتیون از پروتون‌گیری آمونیاک (NH_۳) بدست آمده‌است. همچنین آمونیوم یک نام عمومی است که برای مواد دارای بار مثبت یا آمین‌های پروتون گرفته و یا کاتیون‌های چهارتایی آمونیوم (N⁺R_۴) که در آن یک یا تعداد بیشتر ی از اتم‌های هیدروژن با رادیکال‌های آزاد آلی (R) جایگزین شده‌اند، به کار می‌رود.

آیوپاک برای NH_۴⁺ نام آزانیوم (azanium) را بجای آمونیوم برگزیده‌است. همچنین به آمونیوم، «آمونیاک یونیزه شده» نیز می‌گویند.

ویژگی‌های پایهٔ اسیدی

با توجه به رابطهٔ زیر می‌توان گفت که آمونیوم به صورت میانه اسید است:

NH_۴⁺ + :B^- → HB + NH_۳

بنابراین محلول غلیظ نمک‌های آمونیوم با بازهای قوی تولید آمونیاک می‌کند. هنگامی که آمونیاک در آب حل می‌شود مقدار کمی از آن به یون آمونیوم تبدیل می‌گردد:

H_۳O⁺ + NH_۳

H_۲O + NH_۴⁺

اینکه آمونیاک تبدیل به یون آمونیوم شود بستگی به pH محلول آن دارد. اگر pH پایین باشد تعادل به سمت راست متمایل می‌شود و مولکول‌های آمونیاک بیشتری تبدیل به یون آمونیوم می‌گردد ولی اگر pH بالا باشد (غلظت یون هیدروژن کم باشد) تعادل به سمت چپ متمایل می‌شود و یون هیدروکسید پروتون آمونیوم را نگه می‌دارد و ما بیشتر آمونیاک خواهیم داشت.

ترکیب‌های آمونیوم می‌توانند در حالت بخار روی می‌دهند. برای نمونه: هنگامی که بخار آمونیاک در تماس با بخار کلرید هیدروژن قرار گیرد، ابر سفیدی از آمونیوم تشکیل می‌شود که خیلی زود به صورت یک لایهٔ نازک جامد روی سطح ته نشین می‌گردد.

بازگشت آمونیوم به آمونیاک بسیار آسان است و با اضافه کردن یک محلول قلیایی قوی انجام می‌شود.

نمک‌های آمونیوم

کاتیون آمونیوم را می‌توان در میان نمک‌های گوناگون پیدا کرد، مانند آمونیوم کربنات، آمونیوم کلرید و آمونیوم نیترات. بیشتر نمک‌های آمونیوم به آسانی در آب حل می‌شوند ولی هگزاکلروپلاتینات آمونیوم تنها نمکی است که این گونه نیست. نخستین بار هدف از تشکیل این نمک در یک آزمایش برای آمونیوم بود. نمک‌های آمونیوم که از نیترات و بویژه پرکلرات درست شده‌اند به شدت انفجاری اند. در این موردها آمونیوم نقش عامل کاهنده را دارد.

در یک فرایند غیر معمول، یون‌های آمونیوم تشکیل ملغمه می‌دهند. این فرآورده‌ها بوسیلهٔ

تاریخ: 15 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

مطلب ارسالی ازarezoofotoohi72

گروه 8 : آرزو فتوحی , نازنین کتابچی

کاتیون های گروه پنجم (V) یا گروه قلیایی ها

اطلاعات اولیه

تاریخچه

پیدایش

خصوصیات قابل توجه

کاربردها

سدیم در حالت فلزی ، عنصر لازم برای ساختن استر ها و ترکیبات آلی می‌باشد.
این عنصر قلیایی بوجود آورنده کلرید سدیم NaCl است که برای زندگی حیاتی است نیز می‌باشد.
استفاده در برخی از آلیاژها برای بهبودی ساختارشان
استفاده در ساخت صابون و ترکیبش با اسیدهای چرب
NaK ، آلیاژسدیم و پتاسیم ، یک ماده مهم منتقل کننده حرارت است.

ترکیبات

ایزوتوپها

هشدارها

منیزیم :

اطلاعات کلی

خصوصیات قابل توجه

کاربردهــــــا

سایر کاربردها

منیزیم ، مانند آلومینیم ، محکم و سبک است، بنابراین اغلب در چرخهای مرغوب که mag wheels نامیده می‌شوند، بکار می‌رود.
آلیاژ این فلز در ساخت هواپیما و موشک ضروری است.
منیزیم در صورتیکه بعنوان عامل آلیاژ ساز بکار رود، خصوصیات تولیدی ، مکانیکی و جوش خوردن آلومینیم را ارتقا می‌دهد.
عامل افزودنی برای پیشرانهای معمولی و مورد استفاده در تولید گلوله‌های کوچک گرافیت در چدن.
عامل کاهنده برای ساخت اورانیوم خالص و فلزات دیگر از نمکهایشان.
هیدروکسید آن در شیر منیزی ، کلرید و سولفات آن در سولفات دومنیزی و سیتراتهای آن در پزشکی کاربرد دارند.
مگنزیت Dead-burned برای مقاصد دیر گداز از قبیل آجر و آسترهای محافظ در کوره‌ها مورد استفاده است.

منیزیم همچنین در دمای 4000 درجه فارینهایت قابل اشتعال و احتراق است.
دمای فوق‌العاده زیادی که برای سوزاندن منیزیم نیاز است، این عنصر را تبدیل به ابزاری راحت برای شروع آتشهای ناگهانی هنگام تفریحات سالم در فضای باز می‌کند.
پودر کربنات منیزیم ( MgCO₃) توسط ورزشکاران رشته‌هایی چون ژیمناستیک و وزنه برداری ، برای افزایش میزان چسبیدن دست به وسایل ( دستگاهها و هالتر ) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سایر کاربردها عبارتند از فلاش دوربین عکاسی ، منور بمبهای آتش‌زا.

شناخت محیط رشد:منیزیم

پتاسیم :

اطلاعات اولیه

تاریخچه

پیدایش

خصوصیات قابل توجه

کاربردها

اکسید پتاسیم که با نام پتاس شناخته شده است، در تولید کود بکار می‌رود.
نیترات پتاسیم در ساخت باروت کاربرد دارد.
در ساخت شیشه استفاده می‌شود.
از NaK که آلیاژ سدیم و پتاسیم است، به‌عنوان رسانه انتقال گرما استفاده می‌شود.
پتاسیم ، ماده بنیانی برای رشد گیاهان بوده و در انواع گوناگون خاک یافت می‌شود.
یونهای پتاسیم در سلولهای حیوانی موادی حیاتی برای زنده نگه داشتن سلولها می‌باشند.
کلرید پتاسیم یک جانشین برای نمک طعام بوده ، برای ایست قلب در اعدامهای توسط تزریق کشنده استفاده می‌شود.
بیشتر نمکهای پتاسیم بسیار مهم بوده ، شامل برمید پتاسیم ، کربنات پتاسیم ، کلرات پتاسیم ، کلرید پتاسیم ، کرومات پتاسیم ، سیانید پتاسیم ، دی‌کرومات پتاسیم ، هیدروکسید پتاسیم ، یدید پتاسیم ، نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیم می‌باشند.

ایزوتوپها

پتاسیم در بدن

هشدارها

پتاسیم باآب بسیار واکنش پذیر است و از این رو باید در زیر روغن‌های معدنی مانند پارافین قرار گیرد.

شناخت محیط رشد: پتاسیم

آمونیوم :

ویژگی‌های پایهٔ اسیدی

با توجه به رابطهٔ زیر می‌توان گفت که آمونیوم به صورت میانه اسید است:

NH_۴⁺ + :B^- → HB + NH_۳

H_۳O⁺ + NH_۳

H_۲O + NH_۴⁺

بازگشت آمونیوم به آمونیاک بسیار آسان است و با اضافه کردن یک محلول قلیایی قوی انجام می‌شود.

نمک‌های آمونیوم

در یک فرایند غیر معمول، یون‌های آمونیوم تشکیل ملغمه می‌دهند. این فرآورده‌ها بوسیلهٔ برق‌

تاریخ: 15 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

مطلب ارسالی ازسمن صبری900586684

کاتیون گروه4

سمن صبری / هلیا بهشتی فر

منیزیم

منیزیم فلزی است ضعیف و نادر به رنگ سفید تا نقره‌ای با نماد Mg، عدد اتمی ۱۲، وزن اتمی ۲۴٫۳۰۵۰ و ساختار بلور آن شش گوش یا هگزاگونال متراکم است. نام منیزیم از واژه یونانی Magnesia حوضه‌ای در Thessaly یا از نام شهر قدیمی Magnesia در آسیای صغیر گرفته شده است. منیزیم هشتمین عنصر فراوان در پوسته زمین و سومین عنصر فراوان و قابل حل در آب دریاست.

منیزیم در گروه دو (IIA) جدول تناوبی به عنوان فلز قلیایی خاکی قرار دارد.

مشخصات شیمیایی [ویرایش]

منیزیم در حالت پودری، گرم می‌شود و زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد، آتش گرفته و با شعله‌ای به رنگ سفید می سوزد. این فلز قلیایی خاکی عمدتاً به عنوان یک عامل آلیاژ دهنده برای ساخت آلیاژهای آلومینیوم - منیزیم استفاده می‌شود. این عنصر بصورت سه ایزوتوپ یافت می‌شود: ^۲۶Mg, ^۲۵Mg, ^۲۴Mg که همهٔ این ایزوتوپ‌ها به مقادیر زیاد یافت می‌شوند. حدود ٪۷۹ از منیزیم نوع ^۲۴Mg است.

کانی‌های منیزیم [ویرایش]

اگر چه منیزیم در ۶۰ کانی یافت می‌شود اما این عنصر در ذخایر بزرگ منیزیت، دولومیت، بروسیت، کارنالیت، الیوین و سیلیکات‌های منیزیم پتانسیل اقتصادی دارند، یافت می‌شود.

کاربردهای عمده [ویرایش]

کاربردهای منیزیم در صنایع مختلف به شرح زیر است:

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

پزشکی [ویرایش]

یک میلهٔ منیزیمی

منیزیم معدنی برای قلب، عضله و کلیه مهم و مفید است. این ماده قسمتی از دندان و استخوان شما را می‌سازد. مهم‌تر از همه، این مادهآنزیم‌ها را فعال می‌کند، به شما انرژی می‌دهد و به کارکردن بهتر بدن کمک می‌کند. این ماده همچنین استرس، افسردگی و بیخوابی را کاهش می‌دهد. ویتامین ب-6 به جذب منیزیوم مورد نیاز کمک می‌کند و با منیزیوم در بسیاری از کارها همکاری می‌کند. منیزیم در بسیاری از غذاها قابل دسترس است. اگرچه بسیاری از مردم در ایالات متحده منیزیم کافی از رژیم غذایی شان دریافت نمی‌کنند. قرص‌های مغذی تنها می‌تواند به شما مقدار منیزیم دریافتی را نشان دهد. دانشمندان روشهای مختلفی برای مشخص کردن میزان منیزیم غذاهای متفاوت پیدا کرده اند. علاوه بر این بسیاری از غذاها به طور کامل تجزیه نشده اند.

بیماریهای طبی مشخصی تعادل منیزیم بدن را بهم می‌زند. برای مثال همراه با استفراغ یا اسهال می‌تواند منجر به کمبود منیزیم به طور موقتی شود. بیماریهای معده و روده، دیابت. التهاب پانکراس، عملکرد بد کلیه و داروهای دیورتیک (ادرارآور) می‌تواند باعث کمبود طولانی مدت منیزیم شود. اگر مبتلا به یکی از بیماریهای ذکر شده هستید برای منیزیم مورد نیاز مصرفی تان، با پزشک معالج مشورت کنید.

کاربردها [ویرایش]

مصرف کافی منیزیم می‌تواند در موارد زیر به شما کمک کند:

جلوگیری از سخت شدن رگها (تصلب شرایین)
جلوگیری از حمله و سکته قلبی
کاهش فشار خون
کاهش سطح کلسترول و تری کلیسرید خون
تصحیح بی نظمی‌های ضربان قلب
توقف حمله حاد آسم
کاهش میزان نیاز به انسولین در صورت دیابتی بودن
جلوگیری از تشکیل سنگ کلیه
درمان بیماری کرون
درمان سر و صدای ناشی از کاهش شنوایی
بهبود بینایی در صورت داشتن گلوکوما
کاهش گرفتگی عضله، تحریک پذیری، خستگی، افسردگی و احتباس مایع مرتبط با قاعدگی
جلوگیری از عوارض جدی حاملگی نظیر پره اکلامپسی و اکلامپسی
نگهداری و تجدید سطح انرژی طبیعی بدن
بهبود وضعیت خواب
کاهش اضطراب و افسردگی
کاهش عوارض و آثار استرس

منابع غذایی [ویرایش]

غنی‌ترین منبع منیزیم شامل (TOFU)، آجیل (بادام، پسته، گردوی سیاه، ...) تخم کدو، بادام زمینی، برگ سبر سبزیجات، غلات، گندم، آرد سویا وملاس ....

منابع خوب دیگر برای منیزیم آرد گندم، آرد جو، چغندر سبز، اسفناج، خرده گندم، حبوبات، جودوسر، موز، سیب زمینی (با پوست)، پسته. همچنین می‌توانید منیزیم را از بسیاری گیاهان گونه‌های علف‌ها و جلبک‌ها به دست آورید، برای مثال: جلبک آگار، گشنیز، شوید، دانه غلات، شاه‌پسند، خردل خشک، ریحان، پودر کاکائو، تخم رازیانه، مرزه، تخم زیره، تخم ترخون، تخم مرزنجوش و تخم خشخاش.

اشکال دیگر [ویرایش]

منیزیم به اشکال مختلف در دسترس است. بهترین فرم آن به صورت "قابل حل" عرضه می‌شود، که بدن راحتتر منیزیم این ترکیب را جذب می‌کند. این ترکیبات قابل حل به صورت کپسول ژلاتینی است. مکمل‌های توصیه شده منیزیم شامل سیترات منیزیم، گلوکونات منیزیم و لاکتات منیزیم است.

دیگر منابع هم خانواده منیزیم شامل شیر منیزیم (هیدروکید منیزیم) که اغلب به عنوان یک ملین یا آنتی اسید استفاده می‌شود، نمکهای "ایپوم" (سولفات منیزیم) که به عنوان یک ملین یا تقویت کننده استفاده می‌شود و یا به وان حمام اضافه می‌شود. بعضی از اشکال منیزیم از طریق پوست قابل جذب است.

چگونگی مصرف [ویرایش]

شما باید مقدار کمی از منیزیم را در روز با یک لیوان پر از آب مصرف کنید (تا باعث اسهال نشود) مقادیر توصیه شده روزانه به شرح زیر است:

مردان بزرگسال بین ۱۹ تا ۳۴ سالگی: ۴۰۰ میلی گرم بعد از ۳۰ سالگی: ۴۲۰ میلی گرم
زنان بزرگسال بین ۱۹ تا ۳۴ سال: ۳۱۰ میلی گرم بالاتر از ۳۰ سال ۳۲۰ میلی گرم
پسران در سن ۱۴ تا ۱۸ سال: ۴۱۰ میلی گرم
دختران در سن ۱۴ تا ۱۸ سال: ۳۶۰ میلی گرم
بچه‌ها در سن ۹ تا ۱۳ سال: ۲۴۰ میل گرم، بچه‌ها در سن ۴ تا ۸ سال ۱۳۰ میلی گرم و بچه‌های سن ۱ تا ۳ سال: ۸۰ میلی گرم.

موارد احتیاط [ویرایش]

اگر بیماری شدید کلیوی یا قلبی دارید بدون مشورت پزشک از مکمل‌های منیزیم استفاده نکنید.

مصرف بیش از حد شیر منیزیم (به عنوان مسهل یا آنتی اسید) یا نمکهای ایپسوم (به عنوان مسهل یا تقویت کننده) باعث می‌شود که شما مقادیر زیادی منیزیم هضم کنید، بویژه اگر مشکل کلیویداشته باشید. مصرف زیاد منیزیم باعث ایجاد مشکلات جدی برای سلامتی و حتی مرگ می‌شود.

تداخل‌های احتمالی [

تاریخ: 14 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

مطلب ارسالی ازسمن صبری900586684

کاتیون گروه 4

سمن صبری / هلیا بهشتی فر

کلسیم در طبیعت و بدن انسان [ویرایش]

طبیعت: به لحاظ فراوانی، کلسیم موجود در پوسته زمین بین کلیه عناصر دارای مقام پنجم و در میان فلزات دارای مقام سوم است. ترکیبات کلسیم ۶۴/۳ ٪ از پوسته زمین را تشکیل می دهد. بلورهای سفید کلسیم، در دمای C˚۸۱۰ ذوب می‌شوند و فلز کلسیم در آب و اسید محلول بوده وهیدروکسید و نمک تولید می‌نماید. بدن انسان: این عنصر فراوان‌ترین ماده کانی موجود در بدن است. بدن انسان تقریبا ً۱kg کلسیم دارد. البته در افراد مختلف بااستخوان بندی متفاوت این میزان متفاوت است. بیشتر کلسیم دراستخوانها و دندانها وجود دارد و کمبود آن موجب پوکی استخوانمی‌شود. تنها۱ ٪ آن در بقیه بدن موجود است که همین ۱٪ اعمال زیادی انجام می‌دهد مثلاً انقباض ماهیچه‌های ما بسته به وجود کلسیم است.

جذب وانتقال کلسیم [ویرایش]

جذب آن در خون به صورت یون کلسیم واز دیواره روده صورت می‌گیرد. عامل افزایش جذب کلسیم ویتامین D است، به همین دلیل قرصهای مکمل کلسیم معمولاً دارای ویتامین D نیز می باشد. بنابراین اگر منابعی را که دارای این ۲ ماده است مصرف کنید کلسیم موجود در آنها بهتر جذب می‌شود. در صورتی که در غذا ماده‌ای به نام اگزالات باشد، جذب کلسیم آن کاهش می‌یابد و به همین دلیل است که کلسیم اسفناج و چغندر، به خوبی کلسیم شیر جذب نمی‌شود. اسید فیتیک موجود درسبوس گندم نیز جذب Ca را کاهش می‌دهد ولی این مسأله زمانی اثر گذار است که مصرف آن بسیار زیاد باشد، مثل گیاهخواران مطلق. دریافت کلسیم کافی، آثار مثبتی در کاهش فشار خون افراد مبتلا به فشار خون دارد. تنظیم میزان کلسیم بدن، برعهده هورمونهایی است که از غده تیروئید ترشح می‌شوند.

عملکرد کلسیم در بدن [ویرایش]

کلسیم فعالیتهای زیادی رادربدن برعهده دارد از جمله:

ضربان قلب را تنظیم می‌نماید.
در تنظیم کار سیستم اعصاب بدن به خصوص درانتقال تحریکات عصبی نقش اساسی دارد.
کلسیم عامل استحکام استخوان هااست. کلسیم کافی باید در غذای نوجوانان قبل از بلوغ وجودداشته باشد تااستخوانها تراکم مناسبی بیابندو درسالمندی به پوکی استخوان مبتلا نشوند.
کلسیم برای انقباض عضلات ضروری است و تا کلسیم وجود نداشته باشد حرکت امکان‌پذیر نیست.
بی خوابی را کاهش می‌دهد.
در متابولیسم آهن بدن مؤثر است.
کلسیم در یکی از مراحل انعقاد خون دخیل است.

میزان مناسب کلسیم برای هر فرد [ویرایش]

متوسط میزان مناسب کلسیم به میلی گرم نوزادان تا سن 3 سال = 400

کودکان 4 تا 6 سال سن =700

کودکان 7 تا 10 سال سن = 800

مردان نوجوان و بالغ = 1000

زنان نوجوان و بالغ = 1000

زنان حامله= 1300

زنان شیرده = 1300

در صورت وجود بیماری های همراه مانند بیماری روماتیسمی و یا مصرف بعضی از داروها مانند کورتیکواستروئید ها نیاز به کلسیم و ویتامین D افزایش میابد که دوز مورد نیاز باید با نظر پزشک معالج تعیین شود.

مصرف میزان مناسب کلسیم در رژیم روزانه غذایی و همچنین انجام ورزش هایی مانند قدم زدن و دویدن و آئروبیک مخصوصا در سنین جوانی بهترین روش برای افزایش تراکم و استحکام استخوان ها می شود و از ابتلا به پوکی استخوان جلوگیری می کند.

عوارض کمبود کلسیم [ویرایش]

عوارض کمبود کلسیم در کودکان بیماری راشیتیسم، در میانسالان استئومالاسی، ودر بزرگسالان استئوپروز است. این بیماری‌ها دراثر کمبودویتامین D بروز می‌کنند، پس اگرخواستاراستخوانهای محکمی هستید، بهتر است مراقب مصرف ویتامین D هم باشید. کمبود شدید کلسیم، انقباض شدید عضلات به حالت کزاز را به دنبال دارد که ابتدا به صورت گرفتگی عضلات دیده می‌شود.البته این حالت کمتر رخ می‌دهد وآنچه ما بیشتر از کمبود کلسیم دیده‌ایم، پوک شدن استخوانها در سنین بالا است که برای جلوگیری ازآن بایداز نوجوانی به فکرخود باشیم.
کلسیم از راه پوست هم به هدر می‌رودو فعالیت زیاد در حرارت بالا و تعرق زیاد، دفع پوستی کلسیم راافزایش می‌دهد.چرا که دراثر بالا رفتن سن، درد استخوان، راحت شکسته شدن و دیر جوش خوردن استخوان‌ها گریبان گیرمان می‌شود. میزان مورد نیاز کلسیم روزانه ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ میلی گرم است.
برای جلوگیری ازابتلاء به استئوپروز، باید دریافت کلسیم و ویتامین D درحداستاندارد باشد. نباید سیگار بکشیم. نباید چای و قهوه بیش از حد مصرف کنیم. نباید دیورتیک (داروهای مدر) بیش از حد مصرف کنیم. باید بیشتر خودرادر معرض نور خورشید قرار دهیم تا ویتامین D درزیر پوستمان تولید شود.درهر سنی که هستیم ورزش کنیم، چراکه کم تحرکی موجب پوکی استخوان‌ها می‌شود.مصرف کافی منابع ویتامین D رانیز فراموش نکنیم.

منابع [ویرایش]

منابع کلسیم در پهنه زمین گسترده بوده و در هر یک از سرزمینها بوفور یافت می‌شود. این عنصر در حیات گیاهی و جانوری دارای نقش حیاتی بوده و در استخوانها و دندانها و پوسته تخم مرغ، انواع مرجانها و بسیاری از خاکها وجود دارد. همچنین کلرید کلسیم در حدی به گستردگی ۱۵/۰٪ در آب دریا وجود دارد. ذکر این نکته ضروری به‌نظر می‌رسد که آهک (اکسید کلسیم) ماده شناخته شده‌ای است که از قدیم الایام در مورد یونان باستان از آن بعنوان ملات در ساختمانها استفاده می‌شده‌است. کلسیم در ترکیب پوسته زمین به مقدار ۳۶۳۰۰ گرم در تن وجود دارد این عنصر به حالت آزاد یافت نمی‌شود، بلکه به شکل ترکیب‌های مختلف در کانی‌ها و به صورت محلول در ساختمان جانوران و گیاهان شرکت می‌کند. کانی‌های حائز اهمیت کلسیم عبارتند از: دولومیت، گیبس و آپاتیت.

تهیه واستخراج [ویرایش]

در صنعت، فلز کلسیم را می‌توان از الکترولیز کلسیم کلرید و مخلوط فلوئورید و پتاسیم کلرید تهیه نمود. در این روش، از صفحه‌های زغالی به عنوان آند و از میله‌های آهن به عنوان کاتد استفاده می‌شود. در مقیاسی کوچکتر می‌توان آهک را با فلز آلومینیوم در خلا احیا نموده و متعاقب آن، عمل را بوسیله منظور بازیافت فلز کلسیم ادامه داد. بعلاوه کلسیم کلرید که عبارت از یک ماده اولیه‌است را می‌توان یا بوسیله اثر اسیدکلریدریک پر ماده معدنی کربناته و یا بعنوان ضایعات در فرآیند solvay تهیه کرد.

تجربه و شناسایی [ویرایش]

تاریخ: 14 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

مطلب ارسالی ازamin

استاد:دكتر شكيبا زاده

دانشجويان:سيد محمد امين اجاق-

مريم السادات مشهدي

عنوان آزمايش:كاتيون هاي گره 4 و 5

استرانسيم:

استرانسيم فلزي نرم با رنگ زرد نقره اي است.خواص فيزيكي و شيميايي آن شباهت زيادي به كلسيم وباريم دارد.سلستيد و استروتيانيت دو سنگ معدن مهم استرانسيم هستند .اين فلز ممكن است از طريق الكتروليز كلريد مذاب تهيه شود.استرانسيم به طور طبيعي متشكل از چهار ايزوتوپ پايدار است.پايدارترين ايزوتوپ ها ،ايزوتوپ راديواكتيو استرانسيم-90 (نيمه عمر 1/28 ميباشد).استرانسيم اولين بار در سال 1790 توسط كرافورد دانشمند اسكاتلندي كشف گرديد.استرانسيم در كاني هاي سلسيت و استرونتيانيت يافت ميشود. فلز استرانسيم از الكتروليز مخلوط كلر گداخته همراه با كلريد پتاسيم حاصل ميشود.يا از احيا اكسيد استرانسيم با آلومينيوم در شرايط خلا و در دمايي كه استرانسيم تقطير ميشود،بدست مي آيد.سه شكل آلوتروپي اين فلز وجود دارد كه نقطه انتقال آنها 235 و 540 درجه سانتيگراد مي باشد.استرانسيم از كلسيم نرمتر است و در آب به شدت تجزيه ميشود. استرانسيم در دماهاي زير 380 نيتروژن را جذب نميكند.براي جلوگيري از اكسيد شدن استرانسيم ،اين عنصر را بايد در نفت سفيد نگهداري كرد.مقطع جديد استرانسيم ظاهري نقره اي دارد ،اما به سرعت به رنگ زرد با ساختار اكسيدي در مي آيد.فلز نهايي در هوا مي سوزد و نمك هاي فرار استرانسيم رنگ قرمز زيبايي دارند.اين نمك ها در فشفشه ها و مواد آتش زا كاربرد دارند و استرانسيم طبيعي از مخلوط 4 ايزوتوپ پايدار تشكيل شده است.16 ايزوتوپ ناپايدار ديگر استرانسيم وجود دارد كه يكي از مهم ترين اين ايزوتوپ ها ايزوتوپ استرانسيم 90 ميباشد كه نيمه عمر 1/28 دارد و اين ايزوتوپ محصول ريزش هاي هسته اي است و مشكلاتي را براي سلامتي انسان به وجود مي آورد.درحال حاضر مهم ترين كاربرد استرانسيم در توليد شيشه هاي رنگي ويزيون است.همچنين از استرانسيم در توليد آهنربا و تصفيه روي استفاده ميشود.تيتانيت استرانسيم ماده نوري جالبي است كه داراي شاخص انكسار بسيار بالايي استو پراكندگي نوري بالاتري نسبت به الماس دارد .ضمنا استرانسيم به عنوان جواهر نيز به كار ميرود ولي بسيار نرم است.............................................................

اثرات استرانسيم بر روي سلامتي:

در نتيجه ي واكنش هاي شيميايي ،تركيباتي از استرانسيم كه در آب نامحلول هستند،محلول مي شوند.تركيبات محلول در آب به نسبت تركيبات نامحلول براي سلامتي انسان مضر تر هستند.بنابراين تركيبات محلول استرانسيم آب آشاميدني را آلوده مي كنند.خوشبختانه غلظت استرانسيم در آب آشاميدني بسيار كم است.تنفس هوا يا گرد وغبار،خوردن غذا ،آب آشاميدني يا تماس با خاك آلوده به استرانسيم باعث مي شود كه مقدار كمي استرانسيم وارد بدن شود.كه احتمال ورود استرانسيم به بدن از طريق خوردن و آشاميدن بيش تر است. استرانسيم موجود در غذا به استرانسيم موجود در بدن افزوده مي شود.دانه ها،سبزي هاي برگدار و لبنيات استرانسيم بالايي دارند. ميزان استرانسيم در بدن اكثر افراد متوسط است . از بين تركيبات استرانسيم، تنها كرومات استرانسيم است كه مقدار اندك آن نيز حتي براي بدن مضر است.نمك هاي استرانسيم باعث خارش پوست يا ديگر مشكلات پوستي نمي شوند.وقتي جذب استرانسيم بسيار زياد باشد رشد استخوان ها دچار مشكل مي شود.ميزان استرانسيم موجود در غذا و آب آشاميدني به حدي نيست كه باعث وقوع چنين عوارضي شود.خطر استرانسيم راديو اكتيو براي انسان بيش از استرانسيم پايدار است.اگر جذب استرانسيم راديواكتيو خيلي زياد باشد باعث كم خوني و كمبود اكسيژن مي شود كه غلظت بالاي استرانسيم به خاطر آسيب به ماده ي ژنتيكي سلول ها باعث بروز سرطان مي شود.

اثرات زيست محيطي استرانسيم:

استرانسيم عنصري است كه در بسياري از بخش هاي محيط زيست مانند سنگ ها ، خاك و آب و هوا وجود دارد. تركيبات استرانسيم به آساني در محيط زيست حركت مي كنند زيرا بسياري از اين تركيبات در آب محلول هستند. استرانسيم به صورت غبار ، هميشه و به ميزان مشخصي در هوا وجود دارد.ميزان استرانسيم موجود در هوا در اثر فعاليت هاي بشري مانند سوختن ذغال و نفت،ذرات غباري كه حاوي استرانسيم هستند در آب هاي سطحي،خاك يا سطح گياهان ته نشين ميشوند.ذراتي كه ته نشست نكرده اند به هنگام ريزش باران يا برف به زمين باز مي گردند.بنابراين مقدار استرانسيم در خاك يا كف آب هاي سطحي افزايش مي يابد و با استرانسيم موجود مخلوط مي شود. استرانسيم از طريق خاك و هوازدگي سنگ ها ،وارد آب مي شود.تنها بخش كوچكي از استرانسيم

موجود در آب از گرد و غبار موجود در هواست.قسمت عمده استرانسيم موجود در آب به صورت محلول است.اما بخشي از آن هم به صورت معلق مي باشد كه در بعضي جاها باعث گل آلود شدن آب مي شود.معمولا در اثر فعاليت هاي بشري و ريختن زباله ها در آب ميزان استرانسيم موجود در آب بيش از حد طبيعي ميشود.به علاوه در اثر ته نشيني ذرات گرد وغبار موجود در هوا كه با ذرات استرانسيم حاصل از فرآيند هاي صنعتي واكنش داده اند هم ميزان استرانسيم افزايش مي يابد.غلظت استرانسيم موجود در خاك در اثر فعاليت هاي بشري و توسط خاكستر ذغال سنگ و زباله هاي صنعتي افزايش مي يابد. به خاطر طبيعت استرانسيم بخشي از آن وارد بدن ماهي ها، سبزيجات ،دام ها و جانوران ديگر مي شود.

يكي از ايزوتوپ هاي استرانسيم راديو اكتيو است ،اين ايزوتوپ به طور طبيعي در محيط وجود ندارد و در نتيجه فعاليت هاي بشري مانند آزمايش بمب هاي اتمي در محيط افزايش مي يابد. تنها راه كاهش غلظت اين ايزوتوپ تجزيه راديواكتيو آن به زيركونيم پايدار است.غلظت استرانسيم راديواكتيو در محيط زيست نسبتا كم است و ذرات آن هميشه در خاك و كف آب تجمع مي كنند.در نتيجه با ديگرذرات استرانسيم واكنش مي دهد اما درميزان آن در آب آشاميدني افزايش نمي يابد.

سديم:

سديم يك عنصر شيميايي جدول تناوبي مي باشد كه عدد اتمي آن 11 مي باشد.سديم يك فلز واكنش دهنده نرم و مومي شكل است كه به گروه فلزات قليايي كه از نظر تركيبات طبيعي فراوان هستند تعلق دارد.اين عنصر بسيلار واكنش دهنده است و با شعله زرد مي سوزد.در هوا اكسيد مي شود و به شدت با آب واكنش مي دهد از اين رو هميشه بايد در زير نفت يا روغن نگهداري شود.

تاريخچه:

مدت زمان زيادي است كه سديم به صورت تركيبي شناخته شده است.اين عنصر در سال 1807 توسط همفري ديوي از طريق الكتروليز هيدروكسيد سديم جدا شد.در اروپاي قرون وسطي تركيبي از سديم به نام سودانام براي تسكين سر درد استفاده مي شد.

پيدايش:

سديم در ستارگان فراوان است و و اين فراواني در خطوط طيفي در نور ستارگان مشهود تر مي باشد.سديم حدود 6/2% از پوسته زمين را به خود اختصاص داده است كه چهارمين عنصر از نظر فراواني در پوسته زمين و فراوانترين فلز قليايي مي باشد.اين عنصر هم اكنون به صورت اقتصادي از عمل الكتروليز كلريد سديم توليد مي شوداين روش ارزانتر از روش الكتروليز هيدروكسيد سديم مي باشد.قيمت هر پوند سديم فلزي حدود 15 تا 20 سنت مي باشد ولي هر پوند سديم آ.ث.اس آزمايشگاهي حدود 35 دلار قيمت دارد كه از نظر حجمي ارزان ترين فلز است.

خصوصيات قابل توجه:

سديم مانند ديگر فلزات قليايي نرم،سبك وزن،سفيد مايل به نقره اي و واكنش دهنده است و از اين جهت هرگز به

صورت آزاد در طبيعت يافت نمي شود.سديم در آب غوطه ور شده ان را تجزيه كرده،هيدروژن آزاد مي كند و هيدروكسيد مي سازد.سديم در آب فورا آتش مي گيرد ولي در دماي معمولي زير دماي 388 كلوين آتش نمي گيرد.

كاربردها:

سديم در حالت فلزي عنصر لازم براي ساختن استرها و تركيبات آلي مي باشد.اين عنصر قليايي به وجود آورنده كلريد سديم است كه براي زندگي حياتي مي باشد.

استفاده در برخي از آلياژها براي بهبود ساختارشان –استفاده در ساخت صابون و تركيبش با اسيد هاي چرب-آلياژ سديم و پتاسيم يك ماده مهم منتقل كننده حرارت است.

تركيبات:

نمك طعام يا كلريد سديم معمول ترين تركيب سديم است.اما سديم در كاني هاي ديگري از قبيل آمفيبول،كريوليت ،هاليت و ... به وجود مي آيد.تركيبات سديم براي صنايع شيميايي شيشه سازي فلزي ساخت كاغذ،صنعت نفت ،ساخت صابون و نساجي كاربرد دارد.صابون معمولا يك نمك سديم از اسيد هاي چرب است.

پتاسيم:

پتاسيم يكي از عناصر شيميايي جدول تناوبي است كه عدد اتمي آن 19 مي باشد. پتاسيم فلز قليايي سفيد مايل به نقره اي است كه به طور طبيعي به صورت تركيبي با عناصر ديگر در آب دريا و ديگر كاني ها يافت مي شود.اين

عنصر به سرعت در هوا اكسيده مي شود،بسيار واكنش پذير است و از نظر شيميايي بسيار شبيه به سديم است.

تاريخچه:

پتاسيم در سال 1807 توسط همفري ديوي كه آن را از پتاس سوز آور بدست آورد كشف شد.اين فلز قليايي تنها فلزي بود كه توسط عمل الكتروليز از هم جدا شده بود.

پيدايش:

اين عنصر حدود 4/2% از از وزن پوسته زمين را تشكيل مي دهد و از نظر فراواني هفتمين عنصر آن مي باشد.به دست آوردن پتاسيم از كاني ها به دليل خاصيت نامحلولي و ماندگاري بسيار دشوار است. منابع مهم پتاسيم و پتاس منابعي در كاليفرنيا ،آلمان ،نيومكزيكو،يوتا و ديگر نقاط زمين مي باشد.در عمق 3000 فوتي زير بستر "ساسكاتچوان" مقادير عظيمي از پتاس وجود دارد كه مي تواند به عنوان يك منبع مهم براي اين عنصر در آينده در نظر گرفته شود.اقيانوس ها نيز منبع ديگري براي پتاسيم مي باشند اما در مقايسه با سديم مقدار پتاسيم موجود در يك حجم معين از آب دريا بسيار كم است.پتاسيم در صورت عمل الكتروليز مي تواند به اجزاي هيدروكسيدش تجزيه شود.از روش هاي حرارتي نيز براي توليد پتاسيم استفاده مي شود. پتاسيم هرگز به صورت رها شده در طبيعت يافت نميشود.با اين وجود كاتيون پتاسيم در ارگانيسم هاي زنده براي فيزيولوژي سلول هاي تحريكي بسيار مهم هستند.

خصوصيات قابل توجه:

پتاسيم كه دومين فلز سبك مي باشد،در ميان فلزات واكنش پذيرترين و الكتروپوزيتيو ترين است.اين فلز بسيار نرم بوده و با چاقو به راحتي بريده مي شود و در سطوح صاف به رنگ نقره اي مي باشد.از آنجا كه در هوا به سرعت اكسيد مي شود،بايد زير نفت يا روغن نگه داري شود .پتاسيم مانند ديگر فلزات قليايي در آب تجزيه شده و هيدروژن آزاد مي كند.در آب فورا آتش مي گيرد و نمك آن هنگامي كه در معرض يك شعله قرار بگيرد رنگ بنفش از خود ساطع مي كند.

كاربردها:

اكسيد پتاسيم كه با نام پتاس شناخته شده است ،در توليد كود به كار مي رود و نيترات پتاسيم در ساخت باروت كاربرد دارد،همچنين پتاسبم در ساخت شيشه نيز كاربرد دارد.از آلياژ سديم و پتاسيم به عنوان رسانه انتقال گرما استفاده مي شود.پتاسيم ماده بنياني براي رشد گياهان بوده و در انواع گوناگون خاك يافت مي شود.يون هاي پتاسيم در سلول هاي حيواني،موادي حياتي براي زنده نگه داشتن سلول ها مي باشند. كلريد پتاسيم يك جانشين براي نمك طعام بوده و براي ايست قلب در اعدام ها توسط تزريق كشنده استفاده مي شود.بيش تر نمك هاي پتاسيم بسيار مهم بوده ،شامل برميد پتاسيم ،كربنات پتاسم،كلرات پتاسيم،كرومات پتاسيم ،سيانيد پتاسيم،دي كرومات پتاسيم ،هيدروكسيد پتاسيم، يديد پتاسيم،نيترات پتاسيم و سولفات پتاسيم مي باشند.

تاریخ: 14 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

مطلب ارسالی ازهدیه کرمی

بررسی تاثیر مصرف آب معدنی چشمه دماوند بر کاتیون های کلسیم، منیزیم، پتاسیم و سدیم سرم در مردان مبتلا به پرفشاری خون

این مطالعه به منظور تعیین تاثیر آب معدنی چشمه اعلا دماوند بر کاتیون های سرم مردان مبتلا به پرفشاری خون صورت گرفت. ۴۱ مرد مبتلا به پرفشاری خون، با میانگین سنی ۴۸±۸ سال بر اساس سن، BMI، WHR، نوع و دوز داروهای مصرفی، سیگار و مدت ابتلا به بیماری پرفشاری خون با هم مشابه سازی شدند و بطور تصادفی در دو گروه آزمون (۲۰ نفر) و شاهد (۲۱ نفر) قرار گرفتند. به گروه آزمون روزانه ۲ لیتر آب معدنی و به گروه شاهد روزانه ۲ لیتر آب شهر تهران به مدت ۸ هفته داده شد. در شروع و پایان مطالعه در افراد هر دو گروه cc ۵ خون جهت اندازه گیری کاتیون های کلسیم و منیزیم سرم (به روش کارتیری) و پتاسیم و سدیم سرم (به روش فلیم فتومتری) گرفته شد. همچنین در شروع هفته های چهارم و هشتم مطالعه، فشار خون آنها با دستگاه فشار سنج جیوه ای اندازه گیری شد و یادآور ۲۴ ساعته خوراک در افراد مزبور در مقاطع فوق گردآوری و ارزیابی شد. داده ها با روش های آماری ویلکاکسون و من ویتنی یو آنالیز شدند. املاح کلسیم، منیزیم و سختی کل آبها به روش کارتیری و پتاسیم و سدیم آنها به روش فلیم فتومتری اندازه گیری شد. نتایج این بررسی نشان می دهد که آب معدنی، تاثیر معنی دار خود را بر کاهش فشار خون در مبتلایان به پرفشاری خون با تاثیر بر میزان کاتیون های کلسیم و منیزیم سرم (به روش کاتیری) و پتاسیم و سدیم سرم (به روش فلیم فتومتری) گرفته شد. همچنین در شروع هفته های چهارم و هشتم مطالعه، فشار خون آنها با دستگاه فشارسنج جیوه ای اندازه گیری شد و یادآور ۲۴ ساعته خوراک در افراد مزبور در مقاطع فوق گردآوری و ارزیابی شد. داده ها با روش آماری ویلکاکسون و من ویتنی یو آنالیز شدند. املاح کلسیم، منیزیم و سختی کل آبها به روش کارتیری و پتاسیم و سدیم آنها به روش فلیم فتومتری اندازه گیری شد. نتایج این بررسی نشان می دهد که آب معدنی، تاثیر معنی دار خود را بر کاهش فشار خون در مبتلایان به پرفشاری خون با تاثیر بر میزان کاتیون های کلسیم، منیزیم، پتاسیم و سدیم نشان داده که این تاثیر می تواند خطر ابتلا به بیماری های قلبی - عروقی را کاهش دهد.

تاریخ: 14 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

مطلب ارسالی ازهدیه کرمی

به نام خدا

گزارش کار آزمایش تجزیه کاتیونهای گروه 4

هدیه کرمی _ مریم عالی رای

گروه سوم.

کاتیون های گروه چهارم

عناصر گروه دوم جدول تناوبی که به فلزات قلیایی خاکی معروفند در لایه ظرفیت الکترونی ، دارای آرایش nS2 هستند. آخرین عنصر این گروه یعنی رادیوم ، رادیواکتیو است. این فلزات سطحی درخشان و رنگ نقره‌ای سفید دارند. دارای واکنش‌پذیری بالایی هستند. اما واکنش‌پذیری این گروه به اندازه فلزات قلیایی (گروه1)نیست. استخراج 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 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 گروه1 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 شعاع اتمی و یونی بطور یکنواخت از بالا به پایین افزایش می‌یابد. شعاع یونی خیلی کوچکتر از شعاع اتمی است و این بعلت وجود دو الکترون در لایه S است که با از دست دادن آنها و ایجاد کاتیون M+2 بار مؤثر هسته بر الکترون‌های تراز کامل بیشتر شده و این باعث کاهش اندازه یون می‌شود. خواص شیمیایی 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 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 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 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. اطلاعات 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.

Ø کلسیم در طبیعت و بدن انسان

طبیعت: به لحاظ فراوانی، کلسیم موجود در پوسته زمین بین کلیه عناصر دارای مقام پنجم و در میان فلزات دارای مقام سوم است. ترکیبات کلسیم ۶۴/۳ ٪ از پوسته زمین را تشکیل می دهد. بلورهای سفید کلسیم، در دمای C˚۸۱۰ ذوب می‌شوند و فلز کلسیم در آب و اسید محلول بوده و هیدروکسید و نمک تولید می‌نماید. بدن انسان: این عنصر فراوان‌ترین ماده کانی موجود در بدن است. بدن انسان تقریبا ً۱kg کلسیم دارد. البته در افراد مختلف بااستخوان بندی متفاوت این میزان متفاوت است. بیشتر کلسیم دراستخوانها و دندانها وجود دارد و کمبود آن موجب پوکی استخوان می‌شود. تنها۱ ٪ آن در بقیه بدن موجود است که همین ۱٪ اعمال زیادی انجام می‌دهد مثلاً انقباض ماهیچه‌های ما بسته به وجود کلسیم است.

Ø منابع

منابع کلسیم در پهنه زمین گسترده بوده و در هر یک از سرزمینها بوفور یافت می‌شود. این عنصر در حیات گیاهی و جانوری دارای نقش حیاتی بوده و در استخوانها و دندانها و پوسته تخم مرغ، انواع مرجانها و بسیاری از خاکها وجود دارد. همچنین کلرید کلسیم در حدی به گستردگی ۱۵/۰٪ در آب دریا وجود دارد. ذکر این نکته ضروری به‌نظر می‌رسد که آهک (اکسید کلسیم) ماده شناخته شده‌ای است که از قدیم الایام در مورد یونان باستان از آن بعنوان ملات در ساختمانها استفاده می‌شده‌است. کلسیم در ترکیب پوسته زمین به مقدار ۳۶۳۰۰ گرم در تن وجود دارد این عنصر به حالت آزاد یافت نمی‌شود، بلکه به شکل ترکیب‌های مختلف در کانی‌ها و به صورت محلول در ساختمان جانوران و گیاهان شرکت می‌کند. کانی‌های حائز اهمیت کلسیم عبارتند از: دولومیت، آپاتیت.گیبس و

Ø تهیه واستخراج

در صنعت، فلز کلسیم را می‌توان از الکترولیز کلسیم کلرید و مخلوط فلوئورید و پتاسیم کلرید تهیه نمود. در این روش، از صفحه‌های زغالی به عنوان آند و از میله‌های آهن به عنوان کاتد استفاده می‌شود.
در مقیاسی کوچکتر می‌توان آهک را با فلز آلومینیوم در خلا احیا نموده و متعاقب آن، عمل را بوسیله منظور بازیافت فلز کلسیم ادامه داد. بعلاوه کلسیم کلرید که عبارت از یک ماده اولیه‌است را می‌توان یا بوسیله اثر اسیدکلریدریک پر ماده معدنی کربناته و یا بعنوان ضایعات در فرآیند solvay تهیه کرد.

Ø تجربه و شناسایی

از نظر کیفی، وجود کلسیم را می‌توان یا بوسیله تشکیل کربنات نامحلول آن، و یا بوسیله مشتعل نمودن آن شعله یک مشعل که ایجاد رنگ قرمز درخشان می‌نماید، تشخیص داد. از نظر کمی، کلسیم را بعد از جداکردن از سایر فلزهای قلیایی خاکی، به روش‌های کرومات- سولفات و یا اتر- الکل، از آمونیوم، اگزالات استفاده می‌کنند که کلسیم به شکل کلسیم اگزالات رسوب نموده و سپس این رسوب را توزین می‌نمایند. اگزالات مورد نظر را نیز یا می‌توان بوسیله اشتعال به اکسید و یا با استفاده از محلولهای استاندارد شده پرمنگنات پتاسیم اکسیده نمود.

Ø خواص شیمیایی

کلسیم عنصری است که نسبت به فلزات قلیایی و سایر فلزات قلیایی خاکی از قدرت فعالیت کمتری برخوردار است. مانند بریلیم و آلومینیوم، و برخلاف فلزات قلیایی، این عنصر بر حسب سوختگی در پوست نمی‌گردد. باید توجه داشت که در هوا لایه نازکی از اکسید و نیترید بر روی کلسیم تشکیل می‌شود که می‌تواند آن را از اثرات بعدی هوا مصون نگاه دارد، لکن در درجه حرارت بالا این عنصر در هوا سوخته و تشکیل مقدار زیادی نیترید می‌دهد. کلسیم تجارتی به آسانی با آب و اسیدها واکنش نموده تولید هیدروژنی می‌نماید که حاوی مقدار قابل ملاحظه‌ای از گاز آمونیاک وهیدروکربنها، بعنوان ناخالصی می‌باشد. از حکیم، می‌توان بعنوان یک عامل آلیاژ کننده برای فلزات حاوی آلومینیوم به منظور حذف بیسموت از سرب و بعنوان کنترل کننده کربن گرافیتی، در چدن استفاده کرد. از طرف دیگر می‌توان از این فلز بعنوان عاملی برای حذف اکسیژن درکارخانجات فولاد و بعنوان عامل احیا کننده در تهیه فلزاتی مانند کروم، زیرکونیم و اورانیم و بعنوان یک ماده جداکننده برای مخلوط گازهای نیتروژن و آرگون استفاده نمود. ضمنا زمانیکه کلسیم، به آلیاژهای منیزیم افزوده شود (۲۵/۰٪)، ساختمان آنها را تصفیه وموجب کاهش تمایل آتش گیریهای آنها می‌شود.

Ø کلسیم در بیوسفر (زیست کره)

کلسیم جزء ساختمانی و ثابت کلیه گیاهان بوده و بصورتهای جزء ساختمانی و یون فیزیولوژیکی توامان یافت می‌شود. مضافا یون کلسیم قادر است اثرات سمی یونهای پتاسیم، سدیم و منیزیم را بلا اثر نماید. کلسیم بدلیل وجود در خاک قادر است بر قلیائیت آن اثر ومتعاقب آن در رویش گیاهان تاثیر داشته باشد. این عنصر در ساختمان بدن
حیوانات (در بافتهای نرم)، مایعات میان بافتی و اسکت بندی یافت می‌شود. استخوانهای مهره داران حاوی کلسیم، بصورت فلوئورید کلسیم، کربنات کلسیم و فسفات کلسیم می‌باشد همچنین کلسیم ذاتا در بسیاری از وظائف بیولوژیکی مهره داران، سهیم است.

شناخت محیط رشد:کلسیم

درون گیاه، کلسیم بیشتر به صورت پکتات کلسیم، در دیواره یاخته‌ها، یافت می‌شود. و کارش متصل ساختن یاخته‌ها به هم است. این ماده، به علت غیر قابل انتقال بودنش درون بافت‌ها، باید پیوسته دردسترس گیاه قرار گیرد، کمبود کلسیم باعث کمبود رشد و همچنین لوله شدن برگها و قهوه‌ای رنگ شدن ریشه‌ها می‌گردد. در گوجه فرنگی، کمبود کلسیم باعث گندیدگی ته میوه می‌شود. در سیب، وجود آن مایه سختی بافت‌های میوه شده، به عمر پس از برداشت آن می‌افزاید و کمبودش باعث آسیب پوستی می‌گردد. گرچه میزان کلسیم، اغلب در خاک‌ها به مراتب از پتاسیم کمتر است ولی بر عکس پتاسیم، قابلیت جذب آن برای گیاه خیلی زیادتر می‌باشد. کمبود کلسیم را می‌توان با اضافه کردن آهک به خاک بر طرف ساخت، البته باید در نظر داشت که آهک واکنش خاک را نیز بالا می‌برد. سوپر فسفات نیز حاوی مقدار زیادی کلسیم است. همچنین برای رفع کمبود کلسیم می‌توان گیاهان را با کلرور کلسیم و یا نیترات کلسیم محلول پاشی کرد.

کلسیم جامد

استرانسیم ( Strontium ) :

استرانسیوم(Strontium) از عنصرهای شیمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Sr و عدد اتمی آن ۳۸ است.
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

در 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

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.

تاریخچه

کانی استرانسیانیت در سال ۱۷۸۷ میلادی در دهکدهٔ استرانسین در اسکاتلند یافت شد. ادیر کراوفورد و توماس چارلز هوپ به بررسی این کانی پرداختند و اکسید فلز ناشناخته‌ای را در آن یافتند.^[۲]

خواص فیزیکی

خواص فیزیکی عنصر استرانسیم :

عدد اتمی: ۳۸
جرم اتمی:۸۷٫۶۲

تاریخ: 14 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

مطلب ارسالی ازنازنین باباحاجی

بسمه تعالی

ازمایشگاه شیمی عمومی

گروه 9:نازنین باباحاجی _فاطمه کیانی راد

استاد راهنما:دکتر شکیبا زاده

هدف ازمایش:ازمون شعله

امونیاک 4 مولار را به نمونه ی داده شده اضافه می کنیم وسپس چند قطره از محلول بدست امده را به کاغذ چک اضافه می کنیم و مشاهده می کنیم که رنگ کاغذ ابی می شود.سپس 2 قطره کربنات امونیوم به محلول اضافه می کنیم و به مدت 5 دقیقه در حمام اب جوش قرار می دهیم تا رسوب گیری کامل شود سپس به مدت 3 دقیقه در سانتریفیوژ قرار می دهیم تا رسوب و محلول به طور کامل از هم جدا شوند.اب محلول را خالی می کنیم و به رسوب باقی مانده در لوله 15 قطره استیک اسید 4 مولار اضافه می کنیم تا رسوب را به طور کامل در خود حل کند سپس 1 قطره پتاسیم کرومات و 1 قطره امونیوم نیترات به ان اضافه می کنیم و لوله را به مدت 5 دقیقه در حمام اب جوش قرار می دهیم و پس از ان در سانتریفیوژ تا رسوب از محلول جدا شود.اب داخل لوله را در لوله ازمایش دیگر خالی می کنیم و به رسوب زرد رنگ هیدرو کلریک اسید 1 مولار و سولفوریک اسید 4 مولار اضافه می کنیم و رسوب سفید مشاهده می کنیم پس از ازمون شعله مشاهده می کنیم که رنگ شعله سبز و ابی می شود.به محلول مورد نظر2 قطره استات امونیوم اضافه می کنیم و سپس چند قطره سولفات امونیوم می ریزیم.محلول را در حمام اب جوش قرار می دهیم و بعد از ان در سانتریفیوژ می گذاریم تا رسوب ان جدا شود. مقداری از رسوب را در تماس با شعله قرلرمی دهیم و مشاهده می کنیم که رنگ شعله قرمز می شود. محلول ریخته شده در لوله ازمایش دیگر را حرارت می دهیم تا محلول به جوش بیاید سپس 2 قطره اگزالات امونیوم اشباع را به ان اضافه می کنیم تا رسوب سفید کریستالی بدست اید سپس به ان هیدروکلریک اسید 1 مولار اضافه می کنیم پس از ازمون شعله مشاهده می کنیم که رنگ شعله نارنجی می شود.

ازمون شعله روی مواد مختلف:

اگر به سدیم کلرید 1 یا 2 قطره هیدروکلریک اسید اضافه کنیم رنگ شعله زرد رنگ می شود.

اگر به پتاسیم هیروکلریک اسید اضافه کنیم رنگ شعله ارغوانی می شود و اگر به لیتیم اضافه کنیم رنگ شعله قرمز لاکی می شود.

تاریخ: 13 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

گزارش کار آزمایشگاه - شناسایی کاتیون های گروه 4 و 5مطلب ارسالی ازMina Roudaki

بسمه تعالی

گزارش کار آزمایشگاه شیمی عمومی

عنوان گزارش:

شناسایی کاتیون های گروه 4 و 5

نام استاد: سرکار خانم دکتر شکیبا زاده

نام اعضای گروه: مینا رودکی – زهرا حق مرادخانی

شماره گروه : گروه سوم

تاریخ انجام آزمایش:6/3/1391

نام عنصر	نشانه اتمی	عدد اتمی	چگالی g/cm3	نقطه ذوب ^oc	جرم اتمی	شعاع اتمی pm	شعاع یونی pm	رنگ شعله
بریلیم	Be	4	1.82	1278	9.01	112	0.34	-
منیزیم	Mg	12	1.74	651	14.31	160	0.78	سفید
کلسیم	Ca	20	1.55	843	40.08	197	1.06	سرخ مایل یه نارنجی
استرانسیم	Sr	38	2.6	769	87.62	215	1.27	سرخ درخشان
باریم	Ba	56	3.5	725	137.33	222	1.43	زرد مایل به سبز
رادیم	Ra	88	700	1.57

عناصر گروه دوم به دلیل داشتن فعالیت شیمیایی نسبتاْ زیاد در طبیعت به صورت آزاد یافت نمی شوند. آرایش الکترونی لایه ظرفیت این گروه ns2 بوده و به دلیل شرکت دو الکترون در پیوند فلزی بین اتمها، پیوند آنها با هم قویتر از پیوند فلزی گروه اول می باشد. به همین دلیل عناصر گروه دوم سخت تر از فلزات قلیایی بوده و دمای ذوب و جوش آنها هم بالاتر است.

در این گروه منیزیم کمترین و بریلیم بیشترین نقطه ذوب و جوش را دارند. هم چنین چگالی این گروه از بریلیم تا کلسیم کاهش یافته و سپس در عناصر بعدی افزایش می یابد. که به این ترتیب کلسیم کمترین چگالی را در این گروه داراست. و بدون به حساب آوردن رادیم می توان گفت که باریم بیشترین چگالی در بین پنج عنصر این گروه دارد.

عنصر منیزیم

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
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
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.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر منیزیم :
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

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 کلسیم بر سلامتی انسان
برخی اوقات کلسیم را به عنوان سنگ آهک به حساب می آورند. کلسیم در فرآورده های لبنی مورد استفاده قرار میگیرد و همچنین در سبزیجات، آجیل و حبوبات نیز پتاسیم وجود دارد. کلسیم یکی از عمده ترین نگهدارنده های اسکلت و دندانهای انسان است. همچنین کلسیم به سیستم عصبی و عضلات کمک میکند. مصرف بیش از 2.5 گرم کلسیم در روز، بدون تجویز پزشک باعث سنگ کلیه و تصلب کلیه ها و رگهای خونی میشود.
کمبود کلسیم یکی از عوامل بیماری پوکی استخوان است. در بیماری پوکی استخوان، استخوانها به شدت دارای منفذ میشوند و ممکن است عاملی برای شکستگی استخوان شده و درمان را کندتر میکند. پوکی استخوان اغلب در زنان دیده میشود و پس از یائسگی به آن دچار میشوند. بیماری پوکی استخوان در نهایت باعث خمیدگی ستون فقرات شده و سبب از بین رفتن مهره ها میگردد.
برخلاف آنچه که مردم تصور میکنند، فعالیت زیستی شدیدی در استخوانهای بدن انسان انجام میشود. در استخوانهای بدن انسان مرتباً بافتهای قدیمی از بین میروند و بافتهای جدید جانشین آنها میشوند. طی دوران کودکی و نوجوانی سرعت تولید بافتهای جدید به مراتب بیشتر از بافتهای قدیمی است. اما در سن 30 تا 35 سالگی فرآیند برعکس میشود و بر تعداد بافتهای قدیمی افزوده شده و بافتهای تشکیل د

تاریخ: 12 خرداد 1391برچسب:,

ارسال توسط

آخرین مطالب

تعداد گزارش کارهای دریافت شده به همراه نام فرستنده

نمرات شیمی عمومی 2 زیست شناسی

نمرات شمی الی گروه زیست شناسی

حلالیت sA:کربوکسیلیک ایذهای تک عاملی با 5 اتم کربن یا کمترمطلب ارسالی ازصبا ادیب پرور

مطلب ارسالی ازfaezehaboomahboob

فواید و خواص دارویی اجزای درخت سرومطلب ارسالی ازصبا ادیب پرور

خواص کاجمطلب ارسالی ازصبا ادیب پرور

استخراجمطلب ارسالی ازشیدا محمدی

استخراجمطلب ارسالی ازصبا ادیب پرور