鉂
- 注意:本条目的主题不是屎。
鉂(Shittium)是一种金属元素,原子序数$ {\sqrt {2}} $,符号Sh。由于有放射性,因此没有完全纯净的鉂。它的半衰期是半年左右,因此要尽快使用。
性质[编辑]
常温下,鉂是一种棕黄色晶体,质软,莫氏硬度0.35,容易被切割,受撞时击很容易断裂。由于鉂有放射性,会放射β粒子,并衰变为第δS号元素,而该元素又会与空气中的气体反应形成多种有恶臭味的气体,因此鉂常常伴有恶臭味。鉂的密度比水大,为1.12g/cm3,熔点124℃,沸点1003.6℃。
鉂的活动性介于钠和镁之间,常温下能与水反应,并放出气体,由于产生的气体对Sh有推进作用,因此反应时Sh会悬浮在水中缓慢游动。如果把鉂投入热水,则会剧烈反应,并在水面上急速游动,甚至有爆炸危险。而且,反应产生的热量足以使鉂熔化,如果爆炸,后果将不堪设想。
鉂广泛存在于锑星人的固体排遗物中。刚排出来的Sh都是单质,是在直肠壁上还原出来的,但由于Sh很活泼,很容易被氧化,因此久置的鉂会变成碳酸鉂(Sh2CO3),该物质难以被分解,因此鉂的制取有一定的困难。
制取[编辑]
工业上制取鉂是在抑制放射的容器里进行,步骤如下:
- 将排泄物灼烧,把灰烬(主要成分是Sh2O和Sh2O2)溶于水。
- 向溶液中加入1mol/L的盐水,直到产生沉淀(成分是氯化鉂)[1]。
- 将产生的ShCl溶液中的溶剂蒸发,得到纯净的氯化鉂晶体。
- 将氯化鉂加热,约679℃时会熔化。将其电解即可得到鉂。
鉂工业[编辑]
生产鉂的工业被称为鉂工业。这是一种对环境很不友好的工业,特别是在灼烧排泄物时,会产生大量有毒而且恶臭的气体。废气的处理是一个巨大的困难,因为这些废气中有一些不溶于酸碱也不可燃,只有在1000℃左右高温时将其通过KClO4和KCN的混合物才能使其转变为无毒的物质。此过程非常容易产生爆炸,极其危险,而且KCN也是有毒物质。
用途[编辑]
鉂广泛应用于生产和生活中。在生产中,鉂可用作以CO2和HF为原料制取COF2的催化剂(CO2+2HF=Sh=COF2+H2O),原理是提高了CO2的氧化性。高纯度的鉂,是生产出高纯度的COF2的必要保证。据计算,要生产纯度99%的COF2,就需要80%纯度的鉂作为催化剂。实际原料不纯,鉂的纯度就要达到90%左右。类似的过程也可用来制取碳酰氯(光气)。
鉂在食品工业中的利用也很广泛。锑星的巧克力中就含有1%左右的碳酸鉂,因此颜色略带黄色,而且能增加巧克力的脆性,使之散发香味。碳酸鉂也可以用作美味化学饼的着色剂。
储存[编辑]
鉂有放射性,会自动放射出高能粒子,以及具有恶臭和一定毒性的第δS号元素。因此鉂要存放在加压液化的COF2中。因为COF2密度比鉂大,所以要另加如石蜡油等不反应且溶于COF2的物质以减小密度,使鉂能沉在液面以下。一般来说采取的方案是把整个容器密封,并令其充满COF2。取用时,要用专门的仪器取用,否则COF2就会挥发,造成不必要的损失。
同位素[编辑]
鉂有3种已知的同位素,分别为鉂-2、鉂-3和鉂-4,其中半衰期最长的为鉂-3(半衰期6个月),鉂-4的半衰期为2天3小时41分钟,鉂-2的半衰期仅207纳秒。
化合物[编辑]
- 氧化鉂(Sh2O),熔点743℃,沸点1730℃,为黑色粉末,4Sh+O2==2Sh2O。
- 氢氧化鉂(ShOH),熔点323℃,沸点809℃,为黑褐色粉末,2Sh+2H2O==2ShOH+H2↑。
- 碳酸鉂(Sh2CO3),熔点1117℃,沸点2156℃,为黄色粉末。
元素周期表 | ||||||||||||||||
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- ↑ 这是因为氯化钠可以与过氧化鉂进行复分解反应:2NaCl+Sh2O2==Na2O2+2ShCl,而产生的是一种有特殊结构的过氧化钠,其多孔的结构可以吸收排泄物中的杂质。