Технециум — хемиски елемент со симбол Tc и атомски број 43. Тоа е најлесниот елемент чии сите изотопи се радиоактивни ; никој не е стабилен , со исклучок на целосно јонизираната состојба од 97 Tc. Речиси целиот технециум се произведува синтетички, а само околу 18.000 тони можат да се најдат во било кое дадено време во Земјината кора. Технециумот природно се јавува и е спонтан производ на цепење од ураниумска руда и ториумска руда, најчестиот извор, или производот на заробување на неутроните во молибденските руди. Овој сребрено-сив, кристален преоден метал лежи меѓу рениум и манган во групата 7 од периодниот систем , а неговите хемиски својства се средни помеѓу оние од овие два соседни елементи. Најчестиот природен изотоп е 99 Tc.
Многу од својствата на технециумот биле предвидени од Дмитриј Менделеев пред откривањето на елементот. Менделеев забележал јаз во својата периодичен систем и му дал на неоткриениот елемент привременото име екаманганец ( Ем ). Во 1937 година, технециумот (поточно технециум-97 изотопот) стана првиот доминантно вештачки елемент што требало да се произведе, па оттука и неговото име (од грчкиот , што значи "синтетички или вештачки", +
Еден краткотраен гама-зрак - емитува јадрен изомер на технециум- технециум-99m - се користат во јадрена медицина во широк спектар на дијагностички тестови, како што се дијагнози на рак на коските. Основата на овој нуклид , технециум-99, се користи како извор на бета-честички без гама-зраци. Долговечните технециумови изотопи комерцијално произведени се нус-производи на цепење на ураниум-235 во јадрени реактори и се извлечени од стапчиња за јадрено гориво . Бидејќи нема изотоп на технециум има полуподолг живот од 4,2 милиони години ( технециум-98 ), откривањето на технециум во црвените гиганти од 1952 година помогна да се докаже дека ѕвездите можат да произведат потешки елементи.
Историја
Пребарај за елемент 43 Од 1860 до 1871 година, раните форми на периодниот систем предложени од Дмитриј Менделеев содржеле јаз меѓу молибден (елемент 42) и рутениум (елемент 44). Во 1871 година, Менделеев предвидел дека овој елемент што фали ќе ја окупира празнината под манганот и има слични хемиски својства. Менделеев му го даде привременото име екаманганец (од Ека -, санскритски збор за еден), бидејќи предвидениот елемент беше едно место надолу од познатиот елемент манган.
Рани погрешни идентификации Многу рани истражувачи, и пред и по периодичниот систем да биде објавен, беа желни да бидат првите што го откриле и го именуваа елементот што недостасуваше. Неговата локација во системот сугерираше дека треба полесно да се пронајде од другите неоткриени елементи. Година Барателот Предложено име Актуелен материјал 1828 Готфрид Осман Полиниум Иридиум 1846 Р. Херман Илмениум Ниобиум - тантал легура 1847 Хајнрих Роуз Пелопиум Ниобиум-танталова легура 1877 Серж Керн Davyum Иридиум - родиум - легура на железо 1896 Проспер Бариер Луциум Итриум 1908 Masataka Ogawa Нипониум Рениум, кој беше тогаш непозната дви-манган
Неприпростливи резултати лево|мини| (1904-1945, сега на Универзитетот за технологија на Гдањск ): недостаток на елементи: 84 полониум По (иако откриен уште во 1898 година од Марија Склодовска-Кири ), 85 астат А (1940 во Беркли), 87 francium Fr (1939, во Франција), 93 нептуниум Np (1940, во Беркли) и други актиноиди и лантаноиди. Стари симболи за: 18 argon Ar (тука: A), 43 technetium Tc (Ма, масуриум, 1925, отфрлен како грешка и конечно потврден во 1937, Палермо), 54 ксенон Xe (X), 86 радон, Rn (Ем, еманација) Германските хемичари Волтер Ноддак , Ото Берг и Ида Таке го објавиле откривањето на елементот 75 и елементот 43 во 1925 година, и именуваниот елемент 43 мазуриум (по Масурија во источна Прусија , сега во Полска , во регионот каде што потекнува семејството на Волтер Ноддак). Групата го бомбардираше колумбитот со зрак на електрони и изведениот елемент 43 беше присутен со испитување на спектрограми за дифракција на Х-зраци . Брановата должина на произведените рендгенски зраци е поврзана со атомскиот број по формула добиена од Хенри Мослеј во 1913 година. Тимот тврдел дека открил слаб рендгенски сигнал на бранова должина произведена од елемент 43. Подоцна експериментатори не можеле да го реплицираат откритието, и тоа беше отфрлено како грешка за многу години. Сепак, во 1933 година, серија написи околу откривањето на елементите го цитираа името мазуриум за елемент 43. In 1998 John T. Armstrong of the National Institute of Standards and Technology ran "computer simulations" of the 1925 experiments and obtained results quite close to those reported by the Noddack team. "Using first-principles X-ray-emission spectral-generation algorithms developed at NIST, I simulated the X-ray spectra that would be expected for Van Assche's initial estimates of the Noddacks' residue compositions. The first results were surprisingly close to their published spectrum! Over the next couple of years, we refined our reconstruction of their analytical methods and performed more sophisticated simulations. The agreement between simulated and reported spectra improved further. Our calculation of the amount of element 43 required to produce their spectrum is quite similar to the direct measurements of natural technetium abundance in uranium ore published in 1999 by Dave Curtis and colleagues at Los Alamos. We can find no other plausible explanation for the Noddacks' data than that they did indeed detect fission "masurium." Дали тимот од 1925 година всушност го открил елементот 43 сè уште се дебатира.
Официјално откритие и подоцна историја Откривањето на елемент 43 конечно беше потврдено со експеримент во 1937 година на Универзитетот во Палермо во Сицилија од Карло Периеро и Емилио Сегре . Во средината на 1936 година, Сегре ја посетил САД, прво Колумбискиот Универзитет во Њујорк, а потоа и Националната лабораторија на Лоренс Беркли во Калифорнија. Тој го убедил циклотронскиот изумител Ернест Лоренс да му дозволи да ги врати некои отфрлени циклотронски делови што станале радиоактивни. Лоренс му испратил молибденска фолија која била дел од дефлекторот во циклотронот.
Сегре го пријавил својот колега Периеро да се обиде да докаже, преку компаративна хемија, дека активноста на молибденот навистина е од елемент со атомски број 43. Во 1937 година тие успеале со изолирање на изотопите технециум-95m и технециум-97 . Официјалните претставници на Универзитетот во Палермо сакале да го именуваат своето откритие " panormium ", по латинското име за Палермо , Panormus. Во 1947 година елемент 43 бил именуван по грчкиот збор τεχνητός , што значи "вештачки", бидејќи тоа бил првиот елемент што е вештачки произведен. Сегре се вратил кај Беркли и се запознал со Глен Т. Сеоборг. Тие го изолирале метастабилниот изотоп технециум-99м, кој сега се користи во околу десет милиони медицински дијагностички процедури годишно.
Во 1952 година, астрономот Пол В. Мерил во Калифорнија го открил оддавниот спектар на технециум (конкретно бранови должини од 403,1 nm , 423,8 nm, 426.2 nm и 429,7 nm) на светлина од црвени гиганти од S-тип . Ѕвездите биле близу до крајот на нивниот живот, но биле богати со овој краткотраен елемент, што укажува на тоа дека се создавале во ѕвездите со јадрени реакции. Овој доказ ја зајакнал хипотезата дека потешките елементи се производ на нуклеосинтезата кај ѕвездите. Во поново време, ваквите набљудувања доведоа до докази дека елементите се формираат со заробување на неутроните во s-процесот .
По тоа откритие, имало многу пребарувања во терестријални материјали за природни извори на технециум. Во 1962 година, технециум-99 бил изолиран и идентификуван во уранинат од Белгискиот Конго во исклучително мали количини (околу 0,2 ng / kg); таму потекнува како спонтан производ на цепење на ураниум-238. Реакторот за природна јадрено цепење Окло содржи докази дека значителни количини на технециум-99 се произведиле и оттогаш се распаѓаат во рутениум-99 .
Особености
Физички својства Технециум е сребрено-сив радиоактивен метал со изглед сличен на платина , најчесто добиен како сив прав. Кристалната структура на чистиот метал е шестаголна блиску-спакувана. Атомскиот технециум има карактеристични оддавни линии на овие светлински бранови должини: 363,3 nm , 403,1 nm, 426.2 nm, 429.7 nm и 485.3 nm.
Металната форма е малку парамагнетна, што значи дека нејзините магнетни диполи се усогласуваат со надворешните магнетни полиња , но ќе претпостават случајни ориентации откако полето ќе биде отстрането. Чистиот, метален монокристален технециум станува тип-II суперпроводник на температура под 7.46 К. Irregular crystals and trace impurities raise this transition temperature to 11.2 K for 99.9% pure technetium powder.Schwochau, K. Technetium : хемија и радиофармацевтски апликации ; Вајли-ВХ: Вајнхајм, Германија, 2000. Под оваа температура, технециумот има многу висока длабочина на магнетна пенетрација, поголема од било кој друг елемент освен ниобиум .
Хемиски својства Технециумот се наоѓа во седмата група од периодниот систем, помеѓу рениум и манган. Како што е предвидено по периодичниот закон , неговите хемиски својства се помеѓу оние два елементи. Од двата, технециумот повеќе наликува на рениум, особено во неговата хемиска инертност и тенденција да формира ковалентни врски . За разлика од манганот, технециумот лесно не формира катјони ( јони со нето позитивен полнеж). Технециумот покажува девет оксидациски состојби од -1 до +7, од кои +4, +5 и +7 се најчести. Технециумот се раствора во аква регрија , азотна киселина и концентрирана сулфурна киселина , но не е растворлив во хлороводородна киселина од која било концентрација.
Металниот технециум полека оцрнува во влажен воздух и, во форма на прав, гори во кислород .
Технециумот може да го катализира уништувањето на хидразин со азотна киселина, и ова својство се должи на неговата разновидност на валенции. Ова предизвика проблем во одвојувањето на плутониум од ураниум во преработката на јадрено гориво, каде што хидразинот се користи како заштитно редуктивно средство за одржување на плутониумот во тривалентната, наместо постабилна тетравалентна состојба. Проблемот се влошува со заемно зајакнатата екстракција на растворувачите на технециум и циркониум во претходната фаза, и беше потребна модификација на процесот.
Соединенија
Пертехнетат и деривати лево|мини|200x200пкс| Пертехнетат е една од најпознатите достапни форми на технециум. Таа е структурно поврзана со перманганат . Најраспространетата форма на технециум, што е лесно достапна, е натриум пертехнетат, Na [TcO 4 ]. Поголемиот дел од овој материјал е произведен со радиоактивно распаѓање од [ 99 MoO 4 ] 2- :
[ 99 MoO 4 ] 2- → [ 99 TcO 4 ] - + γ
Пертехнетат (тетроксидоттехнат) се однесува аналогно на перхлорат, и двете се тетраедрични. За разлика од перманганатот ( ), тоа е само слаб оксидирачки агенс.
Поврзан со пертехнетатот е хептосидот. Ова бледо-жолто, испарливо цврсто соединение е произведено со оксидација на Tc метал и сродни претходници:
4 Tc + 7 O 2 → 2 Tc 2 O 7
Тоа е многу редок пример за молекуларен метален оксид, други примери се OsO <sub id="mwARg">4</sub> и RuO <sub id="mwARo">4</sub> . Тоа прифаќа центросиметриска структура со два типа на Tc-O врски со 167 и 184 pm должини на врската.
Технециум хептоксид се хидролизира во пертехнетат и пертенехтенска киселина , во зависност од pH вредноста:
Tc 2 O 7 + 2 OH - → 2 TcO 4 - + H 2 O Tc 2 O 7 + H 2 O → 2 HTcO 4
HTcO 4 е силна киселина. Во концентрирана сулфурна киселина, [TcO 4 ] - се претвора во октадерна форма TcO 3 (OH) (H 2 O) 2 , коњугатната основа на хипотетичкиот триаксо комплекс [TcO 3 (H 2 O) 3 ] + .
Други деривати на халкогенид Технециум формира диоксид, дисулфид , диселенид и дителурид. Лошо дефинираните Tc 2 S 7 форми на третирање на пертехнетат со сулфурводород. Топлински се распаѓа во дисулфид и елементарен сулфур. Слично на тоа, диоксидот може да се добие со редукција на Tc 2 O 7 .