Đang tải... (xem toàn văn)
Một loại đất hiếm được sử dụng nhiều trong cuộc sống và khoa học
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT VÔ CƠ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT VÔ CƠ Môn học: Hóa học và công nghệ đất hiếm Mã học phần: CH5405 Đề tài: Tìm hiểu về các nguyên tố đất hiếm-Nguyên tố Promethi Môn học: Hóa học và công nghệ đất hiếm Mã học phần: CH5405 Đề tài: Tìm hiểu về các nguyên tố đất hiếm-Nguyên tố Promethi 1 Mục lục Mục lục I. Promethi. II. Một số tính chất của Promethi. III. Lịch sử khám phá. IV. Các đồng vị phóng xạ. V. Ứng dụng VI. Sản xuất VII. Tồn tại trong tự nhiên VIII. Bonus-Kiến thức cóp nhặt I. Promethi. II. Một số tính chất của Promethi. III. Lịch sử khám phá. IV. Các đồng vị phóng xạ. V. Ứng dụng VI. Sản xuất VII. Tồn tại trong tự nhiên VIII. Bonus-Kiến thức cóp nhặt 2 I.Promethi: I.Promethi: Là nguyên tố cuối cùng được phát hiện trong 17 nguyên tố đất hiếm. Kí hiệu nguyên tố: Pm Z=61, A=145, thuộc họ Lantan nên có các tính chất học học đặc trung của nhóm này. Cấu hình electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 4f 5 6s 2 or [Xe]4f 5 6s 2 Là nguyên tố cuối cùng được phát hiện trong 17 nguyên tố đất hiếm. Kí hiệu nguyên tố: Pm Z=61, A=145, thuộc họ Lantan nên có các tính chất học học đặc trung của nhóm này. Cấu hình electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 4f 5 6s 2 or [Xe]4f 5 6s 2 3 II. Một số tính chất của Promethi: II. Một số tính chất của Promethi: Promethi là kim loại có màu trắng bạc,có tính phóng xạ cao, dễ bị oxy hóa trong không khí. Cấu trúc tinh thể có dạng lục giác đôi xếp chặt, mật độ 7,22g/cm 3 . Nhiệt độ nóng chảy: 1168 o C và nhiệt độ sôi ước tính: 2460 o C (Wheelwright, 1969). Cấu trúc tinh thể của promethia phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì càng xếp chặt. Muối của Promethi phát quang trong bóng tối với màu lam nhạt hay lục nhạt. Promethi cháy ở 150 ° C và chậm phản ứng với nước lạnh , tuy nhiên nó tạo prometi hydroxit trong nước nóng. Nó hòa tan trong axit sunfuric để tạo dung dịch chứa các ion Pm màu hồng. Promethi là kim loại có màu trắng bạc,có tính phóng xạ cao, dễ bị oxy hóa trong không khí. Cấu trúc tinh thể có dạng lục giác đôi xếp chặt, mật độ 7,22g/cm 3 . Nhiệt độ nóng chảy: 1168 o C và nhiệt độ sôi ước tính: 2460 o C (Wheelwright, 1969). Cấu trúc tinh thể của promethia phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì càng xếp chặt. Muối của Promethi phát quang trong bóng tối với màu lam nhạt hay lục nhạt. Promethi cháy ở 150 ° C và chậm phản ứng với nước lạnh , tuy nhiên nó tạo prometi hydroxit trong nước nóng. Nó hòa tan trong axit sunfuric để tạo dung dịch chứa các ion Pm màu hồng. 4 III. Promethium - Lịch sử khám phá III. Promethium - Lịch sử khám phá Sự tồn tại của promethi lần đầu tiên được Bohuslav Brauner dự đoán vào năm 1902; dự báo này được Henry Moseley ủng hộ năm 1914 Đến năm 1945 thì được phát hiện bởi bộ ba nhà khoa học Mỹ tại PTN Đại Học Quốc gia Oak Ridge (ORNL) Việc phát hiện phải tới năm 1947 mới được công bố do ảnh hưởng của Thế chiến thứ II. IUPAC về sau đổi tên nguyên tố này thành Promethium để phù hợp với các nguyên tố khác. Sự tồn tại của promethi lần đầu tiên được Bohuslav Brauner dự đoán vào năm 1902; dự báo này được Henry Moseley ủng hộ năm 1914 Đến năm 1945 thì được phát hiện bởi bộ ba nhà khoa học Mỹ tại PTN Đại Học Quốc gia Oak Ridge (ORNL) Việc phát hiện phải tới năm 1947 mới được công bố do ảnh hưởng của Thế chiến thứ II. IUPAC về sau đổi tên nguyên tố này thành Promethium để phù hợp với các nguyên tố khác. 5 IV. Promethi – Các đồng vị phóng xạ IV. Promethi – Các đồng vị phóng xạ Như đã biết hiện nay đã phát hiện được 38 đồng vị phóng xạ của Promethi. Đồng vị đầu tiên được tìm ra là Pm 147 có chu kì bán rã là 2,62 năm. Đồng vị có chu kỳ bán rã dài nhất là Pm 145 với 17,7 năm. Ngoài ra Pm 146 có chu kỳ bán rã 5,53 năm Tất cả các đồng vị còn lại đều có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 364 ngày và phần lớn trong số này có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 27 giây. Phương thức phân rã chủ yếu trước đồng vị phóng xạ ổn định nhất, Pm 145 , là bắt điện tử, còn phương thức phân rã chủ yếu sau nó là phân rã Beta trừ. Sản phẩm phân rã chủ yếu trước Pm 145 là các đồng vị của Neodymi (Nd) còn sản phẩm phân rã sau Pm 145 chủ yếu là các đồng vị của Samari (Sm). Như đã biết hiện nay đã phát hiện được 38 đồng vị phóng xạ của Promethi. Đồng vị đầu tiên được tìm ra là Pm 147 có chu kì bán rã là 2,62 năm. Đồng vị có chu kỳ bán rã dài nhất là Pm 145 với 17,7 năm. Ngoài ra Pm 146 có chu kỳ bán rã 5,53 năm Tất cả các đồng vị còn lại đều có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 364 ngày và phần lớn trong số này có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 27 giây. Phương thức phân rã chủ yếu trước đồng vị phóng xạ ổn định nhất, Pm 145 , là bắt điện tử, còn phương thức phân rã chủ yếu sau nó là phân rã Beta trừ. Sản phẩm phân rã chủ yếu trước Pm 145 là các đồng vị của Neodymi (Nd) còn sản phẩm phân rã sau Pm 145 chủ yếu là các đồng vị của Samari (Sm). 6 V. Promethi - Ứng dụng V. Promethi - Ứng dụng Promethi được sử dụng để tạo ra hồng tâm cho tên lửa vác vai. Ứng dụng trong đồng hồ phát quang trong bóng tối. Được sử dụng như một công tắc khởi động cho đền huỳnh quang tiết kiệm năng lượng (CFL). Promethi được sử dụng để tạo ra hồng tâm cho tên lửa vác vai. Ứng dụng trong đồng hồ phát quang trong bóng tối. Được sử dụng như một công tắc khởi động cho đền huỳnh quang tiết kiệm năng lượng (CFL). 7 Chuyển hóa bức xạ Beta phát ra từ Pm 147 để làm pin hạt nhân có tuổi thọ tới 5 năm. Promethi có ứng dụng tiềm năng như là các nguồn tia X có thể di động và là nguồn nhiệt hay điện phụ trợ cho các tàu thăm dò vũ trụ và vệ tinh . Bức xạ Beta từ promethi được sử dụng như một thước đô độ dày mỏng của nhựa, tấm kim loại, cao su, vải và giấy. Chuyển hóa bức xạ Beta phát ra từ Pm 147 để làm pin hạt nhân có tuổi thọ tới 5 năm. Promethi có ứng dụng tiềm năng như là các nguồn tia X có thể di động và là nguồn nhiệt hay điện phụ trợ cho các tàu thăm dò vũ trụ và vệ tinh . Bức xạ Beta từ promethi được sử dụng như một thước đô độ dày mỏng của nhựa, tấm kim loại, cao su, vải và giấy. V. Promethi - Ứng dụng V. Promethi - Ứng dụng 8 VI. Promethi – Sản xuất VI. Promethi – Sản xuất Năm 1963, các phương pháp trao đổi ion đã được sử dụng tại ORNL để điều chế khoảng 10 gam promethi từ các chất thải trong chế biến nhiên liệu cho lò phản ứng hạt nhân. Tất cả prometi sử dụng thương mại được tạo ra trong lò phản ứng hạt nhân. Sản xuất truyền thống của prometi -147 là từ chế biến các sản phẩm phân hạch uranium. Ngoài ra nó còn có thể được tạo ra bằng bắn phá Nd 146 bằng các nơtron, chuyển hóa nó thành Nd 147 để sau đó phân rã thành Pm 147 thông qua phân rã Beta trừ. (HFIR). Sản lượng từ quá trình HFIR thấp hơn từ phản ứng phân hạch uranium nhưng sẽ cung cấp prometi 147 có cường độ phóng xạ phù hợp hơn cho nghiên cứu và phát triển. Năm 1963, các phương pháp trao đổi ion đã được sử dụng tại ORNL để điều chế khoảng 10 gam promethi từ các chất thải trong chế biến nhiên liệu cho lò phản ứng hạt nhân. Tất cả prometi sử dụng thương mại được tạo ra trong lò phản ứng hạt nhân. Sản xuất truyền thống của prometi -147 là từ chế biến các sản phẩm phân hạch uranium. Ngoài ra nó còn có thể được tạo ra bằng bắn phá Nd 146 bằng các nơtron, chuyển hóa nó thành Nd 147 để sau đó phân rã thành Pm 147 thông qua phân rã Beta trừ. (HFIR). Sản lượng từ quá trình HFIR thấp hơn từ phản ứng phân hạch uranium nhưng sẽ cung cấp prometi 147 có cường độ phóng xạ phù hợp hơn cho nghiên cứu và phát triển. 9 VII. Promethi trong tự nhiên. VII. Promethi trong tự nhiên. Promethi có hàm lượng vô cùng nhỏ trong vỏ trái đất. Nó được hình thành trong tự nhiên như một sản phẩm của quá trình phân hạch tự phát của U 238 (khoảng 560g) Ngoài ra nó cũng được hình thành nhờ bức xạ tia anpha từ Eu 151 tự nhiên (khoảng 12g) Khoáng vật pitchblende(Uraninite) có chứa bốn phần tỷ tỷ (4/10 18 ) Promethi theo khối lượng. Promethi có hàm lượng vô cùng nhỏ trong vỏ trái đất. Nó được hình thành trong tự nhiên như một sản phẩm của quá trình phân hạch tự phát của U 238 (khoảng 560g) Ngoài ra nó cũng được hình thành nhờ bức xạ tia anpha từ Eu 151 tự nhiên (khoảng 12g) Khoáng vật pitchblende(Uraninite) có chứa bốn phần tỷ tỷ (4/10 18 ) Promethi theo khối lượng. 10 [...]... thế bởi Triti vì lý do an toàn Promethium là một nguyên tố kỳ lạ, nó đã được xác định trong quang phổ của sao HR-465 trong chòm sao Tiên Nữ và có thể trong HD 101065 sao Przybylski của chòm sao Nhân Mã và HD 965 11 Tài liệu tham khảo http://www.reehandbook.com /promethium. html http://www.webelements.com /promethium/ http://www.mastersoftrivia.com/blog/2011/08 /promethium- 10-things-you-should-know-about-this-chemical-element/... http://www.reehandbook.com /promethium. html http://www.webelements.com /promethium/ http://www.mastersoftrivia.com/blog/2011/08 /promethium- 10-things-you-should-know-about-this-chemical-element/ http://en.wikipedia.org/wiki /Promethium ...Bonus: Promethi – Kiến thức cóp nhặt Nó được đặt theo tên người khổng lồ Hy Lạp Prometheus Prometheus đã lấy trộm lửa từ núi Olympus và mang nó xuống cho nhân loại Tên gọi này được đề xuất bởi vợ Charles