鉂
鉂(Shittium)是一種金屬元素,原子序數$ {\sqrt {2}} $,符號Sh。由於有放射性,因此沒有完全純淨的鉂。它的半衰期是半年左右,因此要儘快使用。
- 注意:本條目的主題不是屎。
性質 編輯
常溫下,鉂是一種棕黃色晶體,質軟,莫氏硬度0.35,容易被切割,受撞時擊很容易斷裂。由於鉂有放射性,會放射β粒子,並衰變為第δS號元素,而該元素又會與空氣中的氣體反應形成多種有惡臭味的氣體,因此鉂常常伴有惡臭味。鉂的密度比水大,為1.12g/cm3,熔點124℃,沸點1003.6℃。
鉂的活動性介於鈉和鎂之間,常溫下能與水反應,並放出氣體,由於產生的氣體對Sh有推進作用,因此反應時Sh會懸浮在水中緩慢游動。如果把鉂投入熱水,則會劇烈反應,並在水面上急速游動,甚至有爆炸危險。而且,反應產生的熱量足以使鉂熔化,如果爆炸,後果將不堪設想。
鉂廣泛存在於銻星人的固體排遺物中。剛排出來的Sh都是單質,是在直腸壁上還原出來的,但由於Sh很活潑,很容易被氧化,因此久置的鉂會變成碳酸鉂(Sh2CO3),該物質難以被分解,因此鉂的製取有一定的困難。
製取 編輯
工業上製取鉂是在抑制放射的容器里進行,步驟如下:
- 將排泄物灼燒,把灰燼(主要成分是Sh2O和Sh2O2)溶於水。
- 向溶液中加入1mol/L的鹽水,直到產生沉澱(成分是氯化鉂)[1]。
- 將產生的ShCl溶液中的溶劑蒸發,得到純淨的氯化鉂晶體。
- 將氯化鉂加熱,約679℃時會熔化。將其電解即可得到鉂。
鉂工業 編輯
生產鉂的工業被稱為鉂工業。這是一種對環境很不友好的工業,特別是在灼燒排泄物時,會產生大量有毒而且惡臭的氣體。廢氣的處理是一個巨大的困難,因為這些廢氣中有一些不溶於酸鹼也不可燃,只有在1000℃左右高溫時將其通過KClO4和KCN的混合物才能使其轉變為無毒的物質。此過程非常容易產生爆炸,極其危險,而且KCN也是有毒物質。
用途 編輯
鉂廣泛應用於生產和生活中。在生產中,鉂可用作以CO2和HF為原料製取COF2的催化劑(CO2+2HF=Sh=COF2+H2O),原理是提高了CO2的氧化性。高純度的鉂,是生產出高純度的COF2的必要保證。據計算,要生產純度99%的COF2,就需要80%純度的鉂作為催化劑。實際原料不純,鉂的純度就要達到90%左右。類似的過程也可用來製取碳醯氯(光氣)。
鉂在食品工業中的利用也很廣泛。銻星的巧克力中就含有1%左右的碳酸鉂,因此顏色略帶黃色,而且能增加巧克力的脆性,使之散發香味。碳酸鉂也可以用作美味化學餅的著色劑。
儲存 編輯
鉂有放射性,會自動放射出高能粒子,以及具有惡臭和一定毒性的第δS號元素。因此鉂要存放在加壓液化的COF2中。因為COF2密度比鉂大,所以要另加如石蠟油等不反應且溶於COF2的物質以減小密度,使鉂能沉在液面以下。一般來說採取的方案是把整個容器密封,並令其充滿COF2。取用時,要用專門的儀器取用,否則COF2就會揮發,造成不必要的損失。
同位素 編輯
鉂有3種已知的同位素,分別為鉂-2、鉂-3和鉂-4,其中半衰期最長的為鉂-3(半衰期6個月),鉂-4的半衰期為2天3小時41分鐘,鉂-2的半衰期僅207納秒。
化合物 編輯
- 氧化鉂(Sh2O),熔點743℃,沸點1730℃,為黑色粉末,4Sh+O2==2Sh2O。
- 氫氧化鉂(ShOH),熔點323℃,沸點809℃,為黑褐色粉末,2Sh+2H2O==2ShOH+H2↑。
- 碳酸鉂(Sh2CO3),熔點1117℃,沸點2156℃,為黃色粉末。
元素周期表 | ||||||||||||||||
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<tabber>複數周期=
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- ↑ 這是因為氯化鈉可以與過氧化鉂進行複分解反應:2NaCl+Sh2O2==Na2O2+2ShCl,而產生的是一種有特殊結構的過氧化鈉,其多孔的結構可以吸收排泄物中的雜質。