Promethium metal

obecný

Promethium (Prometheus, řecký mytologický titan) je chemický prvek se elementárním symbolem Pm a pořadovým číslem 61. V periodické tabulce je ve skupině lanthanidů a patří tedy také mezi kovy vzácných zemin.
Všechny izotopy promethia jsou radioaktivní, což znamená, že všechna jádra obsahující protony 61 jsou nestabilní a rozpadají se. Promethium a lehčí technecium (43) jsou jedinými prvky s nižším atomovým číslem než olovo (82), které mají tuto vlastnost.
První objev zveřejnili italští vědci Luigi Rolla a Lorenzo Fernandes ze Florencie. Po oddělení koncentrátu dusičnanu Didym frakční krystalizací z brazilského minerálního monazitu, který sestává z 70% dysprosia a neodymu a 30% ostatních lanthanidů, dostali roztok obsahující hlavně samarium. Toto řešení poskytlo rentgenová spektra, která interpretovali jako samarium a prvek 61. Pojmenovali prvek 61 na počest svého města Florentium. Výsledky byly publikovány v roce 1926, ale vědci tvrdili, že experimenty byly provedeny v roce 1924.
Ve stejném roce objevili 1926, Smith Hopkins a Len Yntema na University of Illinois v Urbana-Champaign objev prvku 61. Pojmenovali to podle University of Illinium.
Žádný objev nemohl být ověřen. Několik skupin tvrdilo, že tento prvek vytvořilo, ale nemohly potvrdit svá zjištění kvůli obtížím oddělit promethium od ostatních prvků.

zotavení

Neexistuje žádná přesná znalost oddělování promethia.

Promethium v ​​periodické tabulce

Funkce

Promethium objevil 1945 v Oak Ridge National Laboratory (Tennessee, USA) Jacobem A. Marinským, Lawrence E. Glendeninem a Charlesem D. Coryellem jako štěpný produkt uranu, protože se během druhé světové války intenzivně podíleli na vojenském výzkumu. jejich objev poprvé vydal 1947. Jméno Promethium, které si vybrali s odkazem na řecký Titan Prometheus, který přinesl lidem oheň, a tak vzbudil hněv bohů. To mělo sloužit jako varování lidstvu, které v té době začalo závodem v jaderných zbraních. Jméno navrhla Grace Mary Coryell, manželka Charlese Coryella.
V 1963 byly v ORNL použity iontoměničové metody, aby se získalo přibližně 10 gramů promethia z odpadních paliv jaderných reaktorů.Fritz Weigel byl poprvé schopen vyrobit kovový promethium zahříváním promethium (III) fluoridu (PmF1963) s lithiem v tantalovém kelímku ,
V přírodě se promethium vyskytuje hlavně jako produkt spontánního štěpení uranu a alfa rozkladu evropského izotopu 151Eu. Vyskytuje se ve stopách smoly v koncentraci (4 ± 1) · 10–15 gramů 147 μm na kg. Rovnoměrný výskyt promethia v zemské kůře je asi 560 g v důsledku štěpení uranu a asi 12 g v důsledku rozpadu alfa 151Eu. Promethium bylo také detekováno v emisním spektru hvězdy GY Andromedae; a možná v HD 101065 (Przybylského hvězda) a HD 965.
Protože izotop 147Pm lze získat uměle jako štěpný produkt ve vážitelných množstvích, je možné zkoumat vlastnosti docela dobře. Jako kov je typickým představitelem lanthanidů. Stříbřitě bílý relativně měkký kov se ve vzduchu oxiduje poměrně rychle a reaguje pomalu s vodou.
Promethium se ve svých sloučeninách vyskytuje pouze v +3 oxidačním stavu ([Xe] 4f4). Uvolňuje dva elektrony 6s a jeden elektron 4f. Řešení jsou fialově zabarvená do růžova. Mimo jiné tvoří těžce rozpustný fluorid, oxalát a uhličitan. Oxid promethia (III) (Pm2O3) má tři různé modifikace: hexagonální tvar A (fialově hnědý), jednoklikový tvar B (fialově růžový) a kubický tvar C (korálová červená). Teplota tání je 2130 ° C
Všechny halogenidy z fluoru na jód jsou známy pro oxidační stav + 3.
Fluorid promethia (III) (PmF3) je ve vodě špatně rozpustný; získává se z roztoku kyseliny dusičné Pm3 + přidáním HF roztoku, sraženina má světle růžovou barvu. Teplota tání bezvodé sloučeniny je 1338 ° C. Když se zahřeje PmF3 · H2O, vytvoří se oxyfluorid Promethium (III) (PmOF), který je fialově růžové barvy.
Chlorid Promethium (III) (PmCl3) je purpurový a má teplotu tání 655 ° C. Když se PmCl3 zahřeje v přítomnosti H2O, získá se světle růžový oxychlorid Promethium (III) (PmOCI).
Bromid promethia (III) (PmBr3) se tvoří z Pm2O3 zahříváním v suchém proudu HBr. Je červená a má teplotu tání 660 ° C.
Jodid promethia (III) (PmI3) nelze připravit z Pm2O3 reakcí se směsmi HI-H2, ale místo toho se vytvoří oxyjodid promethium (III) (PmOI). Reakcí Pm2O3 s roztaveným AlI3 při 500 ° C se získá požadovaný produkt. Je červená a má teplotu tání 695 ° C.
Hydroxid promethia (III) (Pm (OH) 3) se získá z roztoku kyseliny chlorovodíkové Pm3 + zavedením NH3. Jeho barva je fialová růžová.
Klasifikace podle nařízení o nebezpečných látkách nejsou k dispozici, protože zahrnují pouze chemické nebezpečí a hrají zcela podřízenou roli proti rizikům založeným na radioaktivitě. Posledně uvedené platí také, pouze pokud se jedná o relevantní množství látky.

Verwendung

Kvůli krátkodobým izotopům a velmi nízké dostupnosti tohoto prvku je pouze v nejmenším množství technického využití. Nukleidy 146Pm a 147Pm se používají jako stimulující beta zářiče ve světelném počtu hodin a ve studených světelných zdrojích signálních systémů.
Kromě toho se beta záření promethia používá pro radiometrické měření tloušťky a měření hladiny.
Letectví a kosmonautika používá malé radionuklidové baterie s promethiem.

Cena promethia

Ceny promethia -> ceny vzácných zemin