หลัก วิทยาศาสตร์

องค์ประกอบทางเคมีทอเรียม

องค์ประกอบทางเคมีทอเรียม
องค์ประกอบทางเคมีทอเรียม
Anonim

ทอเรียม (Th)องค์ประกอบทางเคมีกัมมันตรังสีของชุดแอคติไนด์ของตารางธาตุเลขอะตอม 90 มันเป็นเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีประโยชน์ ทอเรียมถูกค้นพบ (1828) โดยนักเคมีชาวสวีเดนJöns Jacob Berzelius เป็นสีขาวเงิน แต่เปลี่ยนเป็นสีเทาหรือดำเมื่อสัมผัสกับอากาศ มันมีความอุดมสมบูรณ์ประมาณครึ่งเท่าของสารตะกั่วและมากกว่ายูเรเนียมสามเท่าในเปลือกโลก ทอเรียมถูกนำกลับมาใช้ในเชิงพาณิชย์จากแร่โมนาไซท์และยังเกิดขึ้นในแร่อื่น ๆ เช่นทอเรียมและทอเรียม โลหะทอเรียมมีการผลิตในเชิงพาณิชย์โดยการลดปริมาณของ tetrafluoride (ThF 4) และออกไซด์ (ThO 2) และด้วยกระแสไฟฟ้าของเตตระคลอไรด์ (ThCl 4) องค์ประกอบนี้ได้รับการตั้งชื่อตามเทพนอร์ส

องค์ประกอบ actinoid: การใช้งานจริงของ actinoids

ทอเรียมยังมีศักยภาพทางเศรษฐกิจที่ดีเนื่องจากหนึ่งในไอโซโทปทอเรียม -232 สามารถเปลี่ยนเป็น

โลหะอาจถูกรีด, รีด, ปลอมแปลง, swaged และหมุนได้ แต่การวาดภาพทำได้ยากเนื่องจากแรงดึงต่ำของทอเรียม คุณสมบัตินี้และคุณสมบัติทางกายภาพอื่น ๆ เช่นจุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากสิ่งเจือปนจำนวนเล็กน้อยเช่นคาร์บอนและทอเรียมไดออกไซด์ ทอเรียมนั้นถูกเติมเข้าไปในแมกนีเซียมและแมกนีเซียมอัลลอยด์เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง มันถูกใช้ในเซลล์โฟโตอิเล็กทริกเชิงพาณิชย์สำหรับการวัดแสงอุลตร้าไวโอเลตของความยาวคลื่นตั้งแต่ 2,000 ถึง 3750 อังสตรอม ทอเรียมให้แสงเป็นแก้วเสริมด้วยดัชนีการหักเหของแสงสูงซึ่งมีประโยชน์สำหรับการใช้งานเกี่ยวกับสายตาแบบพิเศษ ก่อนหน้านี้เป็นที่ต้องการอย่างมากในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของแมนเทิลสำหรับโคมไฟก๊าซและน้ำมันก๊าดและถูกนำมาใช้ในการผลิตไส้หลอดทังสเตนสำหรับหลอดไฟและหลอดสุญญากาศ

กัมมันตภาพรังสีของทอเรียมนั้นถูกค้นพบอย่างอิสระ (1898) โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Gerhard Carl Schmidt และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Marie Curie ทอเรียมธรรมชาติเป็นส่วนผสมของไอโซโทปกัมมันตรังสีส่วนใหญ่ทอเรียม -232 มีอายุยาวนานมาก (1.40 × 10 10ปีครึ่งชีวิต) ซึ่งเป็นแม่ของชุดการสลายกัมมันตรังสีทอเรียม ไอโซโทปอื่น ๆ เกิดขึ้นตามธรรมชาติในชุดการสลายยูเรเนียมและแอกติเนียมและทอเรียมนั้นมีอยู่ในแร่ยูเรเนียมทั้งหมด ทอเรียม -232 มีประโยชน์ในเครื่องปฏิกรณ์แบบพ่อแม่พันธุ์เนื่องจากการจับนิวตรอนที่เคลื่อนที่ช้า ๆ จะสลายตัวไปเป็นยูเรเนียม -233 ฟิชชันได้ มีการเตรียมไอโซโทปสังเคราะห์ ทอเรียม -229 (ครึ่งชีวิต 7,880 ปี) เกิดขึ้นในห่วงโซ่การสลายตัวที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบของโปรตีน actinoid ดาวเนปจูนสังเคราะห์ทำหน้าที่เป็นตัวติดตามสำหรับทอเรียมสามัญ (ทอเรียม -232)

ทอเรียมแสดงสถานะออกซิเดชันของ +4 ในสารประกอบเกือบทั้งหมด วันที่4 +รูปแบบไอออนไอออนที่ซับซ้อนมาก ไดออกไซด์ (ThO 2) ซึ่งเป็นวัสดุทนไฟมีการใช้งานในอุตสาหกรรมมากมาย ทอเรียมไนเตรตมีให้บริการเป็นเกลือเชิงพาณิชย์

คุณสมบัติองค์ประกอบ

เลขอะตอม 90
น้ำหนักปรมาณู 232.038
จุดหลอมเหลว ประมาณ 1,700 ° C (3,100 ° F)
จุดเดือด ประมาณ 4,000 ° C (7,200 ° F)
แรงดึงดูดเฉพาะ ประมาณ 11.66 (17 ° C)
สถานะออกซิเดชัน 4
การกำหนดค่าอิเล็กตรอนของสถานะอะตอมของก๊าซ [Rn] 6d 2 7s 2