Struktura torio, właściwości, uzyskiwanie, użycia

On Torio Jest to element metaliczny, który należy do serii aktynidów, zwanych SO -CALED RARTOWYCH. Ma liczbę atomową 90 i masę atomową 232 g/mol. Związki torio zwykle zawierają go z numerem utleniania +4 (th⁴⁺).

Związek dwutlenku torio, chociaż₂, Jest znany przemysłowo jako Toria i jest stosowany w większości zastosowań Torium, charakteryzujący się byciem chemicznym o największym temperaturze topnienia (3.300 ° C).

Metalowa próbka toru przechowywana w szklanym blistrze pod argonem. Jego czarna powłoka wynika z tlenku. Źródło: Alchemist-HP (dyskusja) (www.Pse-Mendelejew.de) / Fal

Torio zostało odkryte w 1828 r. Przez Morta Thrane Esmark, który znalazł na norweskiej wyspie Løvøya czarnego minerału. Esmark dostarczył minerał do Jönsa Jacoba Berzeliusa, który przeanalizował go znalezienia w nim nieznanego metalu.

Nazwał czarny minerał jako Torita (Thorita) na cześć skandynawskiego boga Thora. Tymczasem nieznany metal nazywał się Torio (tor). Radioaktywna postać toru została założona przez Antona Edwarda Van Arkela i Jana Hendrika de Boera, a także niezależnie przez Pierre Curie i Marie Curie.

[TOC]

Właściwości toru

Fizyczny

Tor jest radioaktywny, jasny, umiarkowanie twardy, srebrny, plastyczny i plastyczny biały metal, który mgła bardzo powoli w powietrzu, staje się szary, a później czarny. Należy do grupy aktynidów, identyfikując się z liczbą atomową 90 i masą atomową 232 g/mol.

Radioaktywność

Torio-232 (²³²Th₉₀) stanowi ponad 99% całkowitego elementu toru obecnego w korze Ziemi. Można uznać, że jest to stabilny izotop, mimo że jest radioaktywny, ponieważ jego pół -życie wynosi 1.405 x 10¹⁰ lata. Radioaktywnie maleje przez emisję cząstek α ​​i β oraz promieniowanie γ.

Torio-232 przekształca się w radio-268 (²⁶⁸Ra₈₈) poprzez wydanie cząstki alfa, składającej się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Tor może ponieść serię radioaktywnych rozpadów, dopóki nie stanie się stabilnym elementem: ołów-208.

Może ci służyć: chlorek ołowiowy: właściwości, struktura, zastosowania

Torio-232 jest w stanie złapać neutrony w celu przekształcenia w radioaktywny element uranu-233, emitujący promieniowanie typu β. Z drugiej strony uran jest wykorzystywany w reaktorach jądrowych do produkcji energii.

Reaktywność

Tor jest metalem elektropozytywnym i wysoce reaktywnym. Utlenia bardzo powoli w powietrzu, chociaż korozja może wystąpić po kilku miesiącach. Po podgrzaniu w powietrzu jest włączony, emitując jasne białe światło, podczas gdy produkcja dwutlenku torio,₂.

W standardowych warunkach temperatury i ciśnienia tor jest powoli atakowany przez wodę. Podobnie, tor nie jest rozpuszczony w najczęstszych kwasach, z wyjątkiem kwasu solnego, gdzie rozpuszcza się pozostawienie czarnej, nierozpuszczalnej reszty.

Jest również rozpuszczony w stężonym kwasie azotowym z niewielką ilością fluorku katalitycznego lub fluorosytalnego. Tor jest metalem piroforycznym: kiedy sproszkował, jest w stanie spontanicznie zapalić.

Struktura

Atomy Torio tworzą kryształ struktury sześciennej wyśrodkowany na twarzach (FCC) w temperaturze pokojowej. Gdy jest podgrzewany powyżej 1360 °. Tymczasem tor pod wysokim ciśnieniem (100 GPa lub więcej), nabywa gęstą tetragonalną strukturę wyśrodkowaną na ciele (BCT).

Elektroniczna Konfiguracja

Elektroniczne ustawienia toru

Skrócona konfiguracja elektroniczna dla toru jest następująca:

[RN] 6D² 7s²

Utrata czterech elektronów Valencia przekształca się w kation thr⁴⁺. Zauważ, że pomimo tego, że jest działaniem, nie ma elektronów w orbitalach 5F, w przeciwieństwie do innych aktyńczyków.

Może ci służyć: faza rozproszenia

Uzyskanie

Głównym minerałem stosowanym do uzyskania toru jest monacyt. Początkowym krokiem jest oddzielenie od pierwotnego depozytu: Pegmatita. Węglany metali alkalicznych są eliminowane z pegmatytu poprzez reakcję ich fragmentów z chlorkiem wodoru.

Powstałe fragmenty są kalcynowane i filtrowane, a następnie poddawane separacji magnetycznej. W ten sposób uzyskuje się piaszczysty materiał monacity. Piasek ten jest poddawany 93%trawieniu kwasu siarkowego, w temperaturze od 210 do 230 ° C i przez kilka godzin. Wytworzony roztwór kwasowy jest później rozcieńczany wodą dziesięciokrotnie większą objętością.

Pozostałości Monacity opadają na dno, podczas gdy tor i inne pierwiastki ziem rzadkich unoszą się w przygotowaniu kwasu. PH do 1 jest dostosowywane.3, który wytwarza wytrącanie toru jako fosforanu, podczas gdy reszta rzadkiej ziemi w zawiesinie pozostaje w roztworze.

Obecnie separacja i oczyszczanie są przeprowadzane przy użyciu płynnych rozpuszczalników, na przykład fosforan hołdu w Querroseno.

Metal Torio może wystąpić w ilościach komercyjnych przez metalotermalną redukcję w Totrafluoruro de Torio (THF₄) i dwutlenek torio (tho₂) lub przez elektrolizę tetrachlorku torowego (THCl₄).

Aplikacje

Tor miał wiele zastosowań, z których wiele zostało odrzuconych od lat 50. XX wieku, ponieważ jego radioaktywny charakter stanowiło zagrożenie dla zdrowia.

Przemysłowcy

Stopy

Tor został stopowany z wolframem jako elektrodą w spawaniu TIG (gaz wolframowy), stanowiąc 2% stopu.

W małych ilościach Torio dodano do włókien wolframowych w celu zmniejszenia jego krystalizacji, umożliwiając w ten sposób emisję elektronów do obniżenia temperatur. Druty wolframowe-torio zostały zastosowane w rurkach elektronicznych i w elektrodach rur rentgenowskich i prostowników.

Dwutlenek Torio został zastosowany w spawaniu łuku wolframowym, ponieważ wzrasta opór wolframu na wysokie temperatury elektrod metalowych. Został jednak zastąpiony w tym zastosowaniu przez tlenki Onclisher, Cerio lub Lantano.

Może ci służyć: skąd pochodzi plastik? Historia i typy

Błyskawica

Z drugiej strony TOTRAFLUORURO DE TORIO został wykorzystany jako materiał do zmniejszenia odruchów w powłokach optycznych wielokazowych, które są przezroczyste do światła o długości fali między 0.350 do 1.2 µm. Jednak sól torio została zastąpiona w tym użyciu przez tetrafluoruro de lantano.

W oświetleniu światła zastosowano dwutlenek Torio, do emitowania genialnego światła odpowiadającego światłem widzialnym. Chociaż w tej aplikacji jest nadal używany tor, został częściowo zastąpiony przez ITE.

Materiały refrakcyjne

Tor był również stosowany w opracowaniu materiałów opornych na przemysł metalurgiczny i w ceramicznych kryzysach dla laboratoriów dydaktycznych i badawczych.

Reaktor nuklearny

Torio-232 jest stosowany w reaktorach jądrowych w celu złapania neutronów w zwolnionym tempie, ponieważ w ten sposób przekształca się w uran-233. Ten radioaktywny element jest fizycznie i jest wykorzystywany do produkcji energii.

Rozwój reaktorów jądrowych opartych na Torio-32 był powolny, tworząc pierwszy reaktor z tą cechą w Indian Point Energy Center, zlokalizowanym w Buchanan USA, w 1962 roku. Reaktory jądrowe TORIO-232 nie emitują plutonu, co czyni je mniej zanieczyszczającymi.

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Tor. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. National Center for Biotechnology Information (2020). Tor.  Podsumowanie Pubchem Comunund dla CID 23974. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov
4. Dr. Doug Stewart. (2020). Fakty elementów toru. Odzyskane z: Chemicool.com
5. Redaktorzy Enyclopaedia Britannica. (2020). Tor. Odzyskane z: Britannica.com
6. Lentech b.V. (2020). Tor. Odzyskane z: lentech.com
7. Rachel Ross. (1 marca 2017 r.). Fakty o torcie. Odzyskane z: Livescience.com
8. Advameg. (2020). Tor. Odzyskane z: chemistryrexplaed.com