ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ტექნეციუმი
დიმიტრი მენდელეევის პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდის მეშვიდე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენტია, ატომური ნომერია 43. აღინიშნება სიმბოლოთი Tc (ლათ. Technetium). მარტივი ნივთიერება ტექნეციუმი (CAS-ნომერი: 7440-26-8) — რადიოაქტიური გარდამავალი მოვერცხლისფრო-რუხი ფერის ლითონია. ეს არის ყველაზე მჩატე ელემენტი, რომელსაც არ აქვს სტაბილური იზოტოპი. მისი ყოველი ფორმა რადიოაქტიურია. ტექნეციუმი სინთეზურად და ბუნებაში გვხვდება ძალიან უმნიშვნელო რაოდენობით.
სახელწოდება მოდის ძვ. ბერძნ. τεχνητός — ხელოვნური.
დედამიწაზე ტექნეციუმი გვხვდება ურანთან ერთად ძალიან მცირე კვალის სახით - რაოდენობით, 5×10−10 გრ - 1 კგ ურანზე. სპექტროსკოპიის მეთოდებით აღმოჩენილია ანდროიდისა და ვეშაპის თანავარსკვლავედის ზოგიერთი ვარსკვლავის სპექტრში.
ტექნეციუმს იღებენ რადიოაქტიური ნარჩენებისაგან ქიმიური მეთოდით.
ამას გარდა, ტექნეციუმი წარმოიქმნება 232Th, 233U, 238U, 239Pu ნუკლიდების გაყოფისას და წელიწადის განმავლობაში რეაქტორებში შეიძლება კილოგრამობით დაგროვდეს.
| ტექნეციუმი |
| 43 Tc |
| 97,9072 |
| [Kr] 4d5 5s2 |
ტექნეციუმი — რადიოაქტიური გარდამავალი ლითონია, რომელიც მოვერცხლისფრო-რუხი ფერისაა და აქვს ჰექსაგონალური კრისტალური მესერი (a = 2,737 Å; с = 4,391 Å); თხელ ფენებში მას გააჩნია წახნაგცენტრირებული ფორმა. ის გარეგნულად ჰგავს პლატინას და იგი ჩვეულებრივ მიიღება მონაცისფრო ფხვნილის სახით. ატომური ტექნეციუმისათვის დამახასიათებელია გამოსხივების ზოლები შემდეგ ტალღის სიგრძეზე: 363.3 ნმ, 403.1 ნმ, 426.2 ნმ, 429.7 ნმ და 485.3 ნმ.
მისი მეტალური ფორმა (სუსტად) პარამაგნიტურია. სუფთა ლითონური ტექნეციუმის მონოკრისტალი ხდება ზეგამტარი 7.46 K ტემპერატურაზე დაბლა. ტექნეციუმის სიმკვრივე r = 11.480გ/სმ3, Tლღ = 2200 °C, Tდუღ = 4600 °C
ქიმიური თვისებებით ტექნეციუმი ახლოსაა მანგანუმთან და რენიუმთან, რომელთაგან ტექნეციუმი უფრო ემსგავსება რენიუმს, განსაკუთრებით მისი ქიმიური ინერტულობით და ტენდენციით, წარმოქმნას კოვალენტური ბმები. მანგანუმისაგა განსხვავებით, ტექნეციუმი ადვილად არ წარმოქმნის კათიონს. ნაერთებში ავლენს −1-დან +7-მდე ჟანგვის ხარისხს. ჟანგბადთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნის ოქსიდებს Tc2O7 და TcO2, ქლორთან და ფთორთან — ჰალოგენიდებს TcX6, TcX5, TcX4, გოგირდთან — სულფიდებს Tc2S7 და TcS2. ტექნეციუმი შედის საკოორდინაციო და ელემენტოორგანული ნაერთების შემადგენლობაში. ლითონების რიგში ტექნეციუმი დგას წყალბადის მარჯვნივ, არ რეაგირებს მარილმჟავასთან, მაგრამ ადვილად იხსნება გოგირდმჟავაში და აზოტმჟავაში და სამეფო წყალში.
ტექნეციუმის ურთიერთქმედებით წყალბადთან, წარმოიქმნება უარყოფითად დამუხტული ჰიდრიდ იონი [TcH9]−2−, რომელსაც გააჩნია [ReH9]−2-ის მსგავსი კრისტალური სტრუქტურა, იგი წარმოადგენს ტრიგონალურ პრიზმს, რომლის ცენტრშიც მოთავსებულია ტექნეციუმის ატომი და კუთხეებში კი - ექვსი წყალბადის ატომი, დანარჩენი სამი წყალბადი წარმოქმნის სამკუთხედს, რომელიც კვეთს პრიზმას მის ცენტრში. ამ კონპლექსის კოორდინაციული რიცხვია 9 (იგულისხმება, რომ ტექნეციუმის ატომს აქვს ცხრა მეზობელი), რომელიც წარმოადგენს უმაღლესს ტექნეციუმის კომპლექსისათვის. კომპლექსში ორი წყალბადის ატომი შეიძლება ჩაინაცვლოს ნატრიუმის (Na+) ან კალიუმის (K+) იონებით.
ტექნეციუმის ლითონური ფორმა ჰაერზე მსუბუქად შავდება. მისი ფხვნილისებრი ფორმა იწვის ჟანგბადში. ცნობილია მისი ორი ოქსიდი: TcO2 და Tc2O7. დაჟანგვის პირობებში, როდესაც ატომები კარგავს ელექტრონებს, მიიღება ტექნეციუმ(VII), ტექნეცატ იონის -TcO−4 სახით.
400 – 450 °C ტემპერატურაზე ტექნეციუმის ოქსიდები წარმოქმნიან მკრთალ-ყვითელ ჰეპტოქსიდს.
- 4 Tc + 7 O2 → 2 Tc2O7
სადაც Tc-O ბმის სიგრძეა 167 -184 პიკომეტრი, ხოლო O-Tc-O კუთხე შეადგენს 180°.
ტექნეციუმ ჰეპტოქსიდი წარმოადგენს ნატრიუმის პერტექნეტატის პრეკურსორს.
- Tc2O7 + 2 NaOH → 2 NaTcO2 + H2O
შავი ფერის ტექნეციუმის დიოქსიდი (TcO2) შეიძლება მივიღოთ ჰეპტოქსიდის ტექნეციუმით ან წყალბადით აღდგენით.
პერტექნიტ მჟავა (HTcO4) მიიღება Tc2O7-ის ურთიერტქმედებით წყალთან ან დამჟანგველ მჟავებთან, მაგალითად, აზოტმჟავასთან, გოგირდმჟავასთან, სამეფო წყალთან აზოტმჟავისა და ქლორწყალბადმჟავის ნარევთან. შედეგად მიიღება მუქი წითელი, ჰიგროსკოპული (წყალმშთანთქმელი) ნივთიერება, რომელიც წარმოადგენს მჟავას და ადვილად იძლევა პროტონებს.
დარჩენილი პერტექნატ იონი TcO4− წარმოადგენს ტეტრაედრს, რომლის ცენტრში არის ტექნეციუმის ატომი, ხოლო კუთხეებში კი ჟანგბადის ატომი. განსხვავებით პერმანგანატისაგან (MnO4−), იგი წარმოადგენს სუსტ დამჟანგველ აგენტს.
პერტექნატი ხშირად გამოიყენება წყალში ხსნადი Tc-ის იზოტოპების, როგორიცაა 99 მეტა Tc და აგრეთვე კატალიზატორის მისაღებად.
ტექნეციუმი წარმოქმნის მრავალ სულფიდს. TcS2 მიიღება ტექნეციუმის პირდაპირი ურთიერთქმედებით გოგირდტან, ხოლო Tc2S7 წარმოიქმნება პერტექნიკმჟავისაგან
2 HTcO4 + 7 H2S → Tc2S7 + 8 H2O
ამ რეაქციაში ტექნეციუმი არ აღდგება, როგორც ეს ხდება მანგანუმთან მსგავს რეაქციაში. გაცხელებით ტექნეციუმ ჰეპტასულფიდი იშლება დისულფიდად და ელემენტალურ გოგირდად.
Tc2S7 → 2 TcS2 + 3 S
ანალოგიური რეაქცია გვხვდება სელენთან და ტელურთან.
ცნობილია ტექნეციუმის რამდენიმე სახის დაჯგუფება Tc4, Tc6, Tc8 და Tc13. ყველაზე სტაბილურია Tc6 და Tc8 დაჯგუფებები, რომელთაც აქვთ პრიზმის ფორმა, სადაც ტექნეციუმის ატომების ვერტიკალური წყვილი დაკავშირებულია სამმაგი ბმით და პლანარული ატომები კი ერთმაგი ბმით. თითოეული Tc ატომი წარმოქმნის ექვს ბმას, ხოლო დარჩენილი სავალენტო ელექტრონები გაჯერებულია ერთი აქსიალური და ორი ხიდური ლიგანდის ჰალოგენატომებით, როგორიცაა ქლორი ან ბრომი.
ტექნეციუმი წარმოქმნის მრავალ ორგანულ კომპლექსს, რომლებიც კარგადაა შესწავლილი, რადგანაც მათ დიდი მნიშვნელობა აქვთ ბირთვულ მედიცინაში. ტექნეციუმის კარბონილი (Tc2(CO)10) წარმოადგენს თეთრ, მყარ ნაერთს. მის მოლეკულაში ტექნეციუმის ორი ატომი სუსტადაა დაკავშირებული ერთმანეთთან, ხოლო თითოეული ატომი გარშემოტყმულია ოქტაედრულად. ხუთი კარბონილის ლიგანდით. ტექნეციუმის ატომებს შორის ბმის სიგრძე შეადგენს 303 პიკომეტრს. ორი მეტალური ტექნეციუმის ატომებს მსგავს კარბონილებს წარმოქმნის მანგანუმი და რენიუმი.
ტექნეციუმის კომპლექსები ორგანული ლიგანდებით ჩვეულებრივ გამოიყენებიან ბირთვულ მედიცინაში. იგი შეიცავს უნიკალურ Tc-O ფუნქციურ ჯგუფს, რომელიც ორიენტირებულია მოლეკულის სიბრტყისა, სადაც შეიძლება ჟანგბადის ატომი ჩანაცვლდეს აზოტის ატომით.
ტექნეციუმის ზოგი იზოტოპის რადიოაქტიური თვისებები :
| მასური რიცხვი | ნახევარდაშლის პერიოდი | დაშლის ტიპი |
|---|---|---|
| 92 | 4,3 წთ | β+, ელექტრონული მიტაცება (ბეტა დაშლა) |
| 93 | 43,5 წთ | ელექტრონული მიტაცება (18 %), იზომერული გადასვლა (82 %) |
| 93 | 2,7 სთ | ელექტრონული მიტაცება (85 %), β+ (15 %) |
| 94 | 52,5 წთ | ელექტრონული მიტაცება (21 %), იზომერული გადასვლა (24 %), β+ (55 %) |
| 94 | 4,9 სთ | β+ (7 %), ელექტრონული მიტაცება (93 %) |
| 95 | 60 დღეღამე | ელექტრონული მიტაცება, იზომერული გადასვლა (4 %), β+ |
| 95 | 20 სთ | ელექტრონული მიტაცება |
| 96 | 52 წთ | იზომერული გადასვლა |
| 96 | 4,3 დღე-ღამე | ელექტრონული მიტაცება |
| 97 | 90,5 დღეღამე | ელექტრონული მიტაცება |
| 97 | 2,6×106 წელი | ელექტრონული მიტაცება |
| 98 | 1,5×106 წელი | β− |
| 99 | 6,04 სთ | იზომერული გადასვლა |
| 99 | 2,12×106 წელი | β− |
| 100 | 15,8 წმ | β− |
| 101 | 14,3 წთ | β− |
| 102 | 4,5 წთ / 5 წმ | β− / γ/β− |
| 103 | 50 წმ | β− |
| 104 | 18 წთ | β− |
| 105 | 7,8 წთ | β− |
| 106 | 37 წმ | β− |
| 107 | 29 წმ | β− |
ტექნეციუმი გამოიყენება მედიცინაში კუჭ-ნაწლავის კონტრასტული სკანირებისათვის.
პერტექნეტატებს (ტექნეციუმის მჟავის HTcO4 მარილი) აქვთ ანტოკოროზიული თვისებები, რადგანაც TcO4− იონი, MnO4− და ReO4− იონებთან განსხვავებით, წარმოადგენს ყველაზე ეფექტურ კოროზიის ინგიბიტორს რკინისათვის და ფოლადისათვის.
იმიური თვალსაზრისით ტექნეციუმი და მისი ნაერთები ნაკლებად ტოქსიკურები არიან. ტექნეციუმის საშიშია მისი რადიოაქტიურობის გამო.
ტექნეციუმი ორგანიქმში მოხვედრისას ხვდება თითქმის ყველა ორგანოში, მაგრამ ძირითადად კუჭსა და ფარისებრ ჯირკვლებში. ორგანოების დაზიანებას იწვევს მისი β-გამოსხივება, რომლის დოზებია 0,1 რ/(სთ·მგ).
ტექნეციუმთან მუშაობისას გამოიყენება გამწოვი კარადები დამცავებით მისი β-გამოსხივებისაგან ან ჰერმეტული ბოქსები.
Комментариев нет:
Отправить комментарий