Российский производитель стабилизаторов напряжения | Москва
+7 (495) 363-52-21
телефон № 1
+7 (963) 999-51-28
телефон № 2
Время работы
Пн - Сб 8:00 - 19:00
Филиал СПб
ООО «Норма М»

Криптон газ

Криптон газ

Газ Криптон 

Криптон - химический элемент № 36 в периодической таблице элементов. Он принадлежит к группе элементов, известных как благородные газы. Другими благородными газами являются гелий, неон, аргон, ксенон и радон. В нормальных условиях криптон является бесцветным газом без запаха. Его плотность при нормальной температуре и давлении составляет около 0,5 унции на галлон (3,7 г на литр), что делает его почти в три раза тяжелее воздуха. При очень низких температурах криптон может существовать в виде жидкости или твердого вещества. Температура кипения криптона составляет -243,81 ° F (-153,23 ° C), а его температура замерзания лишь немного ниже при -251,27 ° F (-157,37 ° C).

Природный криптон представляет собой смесь из шести стабильных изотопов. Изотопы - это атомы, которые имеют одинаковое количество протонов, но имеют различное количество нейтронов. Количество протонов (атомный номер) определяет, какой элемент присутствует, в то время как общее количество протонов и нейтронов определяет атомный вес атома. Все изотопы криптона имеют 36 протонов и названы по их атомному весу. Криптон-84, имеющий 48 нейтронов, является наиболее распространенным изотопом и составляет 57% природного криптона. Другими стабильными изотопами криптона являются криптон-86 (50 нейтронов, 17,3%); криптон-82 (46 нейтронов, 11,6%); криптон-83 (47 нейтронов, 11,5%); криптон-80 (44 нейтрона, 2,25%); и криптон-78 (42 нейтрона, 0,35%)

Криптон также может существовать как нестабильный радиоактивный изотоп. Эти изотопы создаются во время ядерных реакций. Было получено около 20 радиоактивных изотопов криптона. Все эти изотопы, кроме криптона-85, очень нестабильны, период полураспада составляет несколько часов или меньше. (Период полураспада радиоактивного вещества - это время, необходимое для того, чтобы половина атомов в образце вещества претерпела радиоактивный распад.) Криптон-85, имеющий 36 протонов и 49 нейтронов, гораздо более стабилен, с половиной срок службы 10,73 года.

Криптон используется с аргоном в люминесцентных лампах, чтобы улучшить их яркость, и с азотом в лампах накаливания, чтобы продлить их срок службы. Он также используется во вспышках для создания очень яркого света в течение очень короткого периода времени для использования в высокоскоростной фотографии. Радиоактивный криптон-85 может быть использован для обнаружения небольших дефектов на металлических поверхностях. Газ имеет тенденцию накапливаться в этих недостатках, и его радиоактивность может быть обнаружена.

История газа Криптон

Благородные газы были совершенно неизвестны человечеству до недавнего времени. Первый намек на их существование пришел в 1785 году, когда английский химик Генри Кавендиш обнаружил, что воздух содержит небольшое количество неизвестного вещества, которое менее реакционноспособно, чем азот. Ничего другого не было известно об этом веществе до конца девятнадцатого века.

Тем временем британский астроном Джозеф Норман Локьер открыл новый элемент в 1868 году. Анализируя свет от солнца, он обнаружил неизвестный элемент, который он назвал гелием, от греческого слова helios (солнце). Гелий не был известен на Земле более четверти века.

В 1894 году английский физик лорд Рэйли (Джон Уильям Струтт) и шотландский химик Уильям Рамсей обнаружили разницу в плотности азота, полученного из воздуха, и азота, полученного из аммиака. Вскоре они обнаружили, что атмосферный азот был смешан с небольшим количеством неизвестного вещества. Используя магний для поглощения азота, они смогли изолировать вещество, которое они назвали аргоном, от греческого слова аргос (неактивное), потому что оно не реагировало с другими веществами.

В 1895 году Рамсей и его помощник Моррис Уильям Траверс обнаружили, что минеральный клевит высвобождает аргон и гелий при нагревании. Это был первый раз, когда гелий был обнаружен на Земле. В 1898 году Рамсей и Траверс получили три новых элемента из воздуха, который был охлажден до жидкости. Они назвали эти элементы криптоном, от греческого слова kryptos (скрыто); неон, от греческого слова neos (новый); и ксенон, от греческого слова ксенос (странно).

В 1900 году немецкий химик Фридрих Дом отметил, что радиоактивный элемент радий высвобождает гелий и неизвестный радиоактивный газ по мере его распада. В 1910 году Рамсей и его помощник Роберт Уайтло-Грей определили плотность этого неизвестного газа и назвали его нитоном от латинского слова nitere (чтобы сиять), потому что его радиоактивность заставляла его светиться при охлаждении до жидкости. Нитон, позже известный как радон, был последним благородным газом, который был обнаружен. В 1904 году Рамсей был удостоен Нобелевской премии по химии за исследования благородных газов.

Благородные газы ранее были известны как редкие газы или инертные газы. Позже было показано, что некоторые из них были довольно распространенными, а некоторые не были полностью бездеятельными. Гелий является вторым наиболее распространенным элементом во вселенной, и аргон составляет около 1% атмосферы Земли. В 1962 году Нил Бартлетт создал ксенон гексафторид платины, первое химическое соединение благородного газа. Соединения радона были созданы в том же году, а соединения криптона - в 1963 году. Они больше не считаются редкими или инертными.

Источник Криптона

Хотя следы криптона обнаружены в различных минералах, наиболее важным источником криптона является атмосфера Земли. Воздух также является наиболее важным источником для других благородных газов, за исключением гелия (полученного из природного газа) и радона (получаемого как побочный продукт распада радиоактивных элементов). На уровне моря сухой воздух содержит 78,08% азота и 20,95% кислорода. Он также содержит 0,93% аргона, 0,0018% неона, 0,00052% гелия, 0,00011% криптона и 0,0000087% ксенона. Другие компоненты сухого воздуха включают диоксид углерода, водород, метан, оксид азота и озон.

Криптон также может быть получен в результате деления урана, которое происходит на атомных электростанциях. В отличие от воздуха, который содержит только стабильные изотопы криптона, этот процесс производит как стабильные изотопы, так и радиоактивные изотопы криптона.

Производство Криптона

Процесс

Создание жидкого воздуха

    1 Воздух сначала проходит через фильтры для удаления твердых частиц, таких как пыль. Чистый воздух затем подвергается воздействию щелочи (сильно основного вещества), которая удаляет воду и углекислый газ.
    2 Чистый, сухой воздух сжимается под высоким давлением. Поскольку сжатие повышает температуру воздуха, его охлаждают охлаждением.
    3 Охлажденный сжатый воздух проходит через обмотки катушек через пустую камеру. Часть воздуха, которая сжимается до давления, примерно в двести раз превышающего нормальное, может расширяться в камеру. Это внезапное расширение поглощает тепло от катушек, охлаждая сжатый воздух. Процесс сжатия и расширения повторяется до тех пор, пока воздух не охладится до температуры около -321 F (-196 ° C), после чего большинство газов в воздухе превращаются в жидкости.

Разделение газов

    4 Газы с очень низкой температурой кипения не превращаются в жидкости и могут быть удалены непосредственно от других. Эти газы включают гелий, водород и неон.
    5 Процесс, известный как фракционная дистилляция, разделяет различные элементы, находящиеся в жидком воздухе. Этот процесс основан на том факте, что различные вещества будут преобразовываться из жидкости в газ при разных температурах.
    6 Жидкому воздуху дают медленно нагреться. По мере повышения температуры вещества с самыми низкими точками кипения превращаются в газы и могут быть удалены из оставшейся жидкости. Аргон, кислород и азот являются первыми веществами, которые превращаются в газы при нагревании жидкого воздуха. Криптон и ксенон имеют более высокие точки кипения и остаются в жидком состоянии, когда другие компоненты воздуха становятся газами.

 Отделение криптона от ксенона

    7 Жидкий криптон и ксенон абсорбируются на силикагеле или активированном угле. Затем они снова подвергаются фракционной перегонке. Жидкая смесь медленно нагревается, пока криптон не превратится в газ. Ксенон имеет несколько более высокую температуру кипения и остается в виде жидкости.
    8 Криптон очищают, пропуская его через горячий металлический титан. Это вещество имеет тенденцию удалять все элементы, кроме благородных газов.

Разделение изотопов криптона

    9 Для большинства целей криптон теперь готов к упаковке. Однако для некоторых научных целей желателен только один из шести стабильных изотопов криптона. Для разделения этих изотопов используется процесс, известный как термодиффузия. Этот процесс зависит от того, что изотопы имеют немного различную плотность.
    10 Криптонный газ помещается в длинную вертикальную стеклянную трубку. Нагретый провод проходит вертикально через центр этой трубки. Горячая проволока создает конвекционный ток внутри трубки. Этот поток горячего воздуха имеет тенденцию переносить более легкие изотопы к верхней части трубки, где они могут быть удалены.

Упаковка и доставка

    11 Криптонный газ упаковывается в колбы из прочного стекла, такого как Pyrex, при нормальном давлении или в стальные баллоны под высоким давлением. Поскольку это очень нереактивное вещество, криптон очень безопасен. Он не токсичен, не взрывоопасен и негорюч, поэтому он не требует особых мер предосторожности при транспортировке.

Контроль качества

Важнейшим фактором контроля качества производства криптона является обеспечение того, чтобы конечный продукт содержал только криптон. Процесс перегонки фракций был разработан до такой степени, что он производит очень чистые продукты из воздуха, включая криптон.

Случайные образцы криптона проверяются на чистоту с помощью спектроскопического анализа. Этот процесс включает нагревание вещества, пока оно не излучает свет. Затем свет проходит через призму или решетку, чтобы создать спектр, точно так же, как солнечный свет создает радугу. Спектроскопический анализ особенно хорошо подходит для изучения газов, потому что нагретые газы имеют тенденцию давать четкие яркие линии на спектре чистого криптона, поэтому можно определить, присутствуют ли какие-либо примеси.

Субпродукты Криптона

Криптон является лишь одним из многих ценных элементов, получаемых при фракционной перегонке жидкого воздуха. Более трех четвертей воздуха состоит из азота. Азот используется для производства широкого спектра химических соединений, в частности аммиака. Поскольку он намного менее химически активен, чем кислород, азот используется для защиты многих веществ от окисления. Жидкий азот используется в лиофилизации и охлаждении.

Около одной пятой воздуха состоит из кислорода. Сталелитейная промышленность является крупнейшим потребителем чистого кислорода. Кислород используется для удаления избытка углерода из стали в форме углекислого газа. Кислород также используется для очистки сточных вод и сжигания твердых отходов. Жидкий кислород используется в качестве ракетного топлива.

Благородными газами, полученными из воздуха, отличного от криптона, являются аргон, неон и ксенон. Аргон используется в некоторых типах лампочек. При прохождении электрического тока через стеклянную трубку, содержащую неон, под низким давлением, получается знакомая неоновая вывеска. Ксенон используется в стробоскопах для создания интенсивных коротких вспышек света.

Будущее Криптона

Будущее производство криптона, вероятно, будет зависеть от будущего производства ядерной энергии. Поскольку криптон может быть получен как побочный продукт ядерного деления, атомные электростанции могут стать важным источником криптона в будущем. С другой стороны, если ядерное деление в значительной степени заменяется ядерным синтезом или другими формами производства энергии, криптон, вероятно, останется почти полностью продуктом атмосферы.
15-01-2019, 16:39 / Помощь покупателю

 

Фото по теме

Криптон (от древнегреческого: κρυπτός, транслит. Kryptos «скрытый») - химический элемент с символом Kr и атомным номером 36. Он входит в группу элементов 18 (благородные газы).

Криптон (от древнегреческого: κρυπτός, транслит. Kryptos «скрытый») - химический элемент с символом Kr и атомным номером 36. Он входит в группу элементов 18 (благородные газы).

Элемент Криптон (Kr), группа 18, атомный номер 36, р-блок, масса 83,798. Источники, факты, использование, дефицит (SRI), подкасты, алхимические символы, видео и ...

Элемент Криптон (Kr), группа 18, атомный номер 36, р-блок, масса 83,798. Источники, факты, использование, дефицит (SRI), подкасты, алхимические символы, видео и ...

Криптон (Kr), химический элемент, редкий газ группы 18 (благородные газы) периодической таблицы, который образует относительно немного химических соединений. ... Элемент был обнаружен в 1898 году британскими химиками сэром Уильямом Рамсей и Моррисом У. Треверсом в остатке, оставшемся после того, как образец жидкого воздуха почти полностью выпарился.

Криптон (Kr), химический элемент, редкий газ группы 18 (благородные газы) периодической таблицы, который образует относительно немного химических соединений. ... Элемент был обнаружен в 1898 году британскими химиками сэром Уильямом Рамсей и Моррисом У. Треверсом в остатке, оставшемся после того, как образец жидкого воздуха почти полностью выпарился.

Криптон (от древнегреческого: κρυπτός, транслит. Kryptos «скрытый») - это химический элемент с символом Kr и атомным номером 36. ... Благородный газ без цвета, без запаха, без вкуса, криптон встречается в следовых количествах в атмосфере и часто используется с другими редкими газами в люминесцентных лампах.

Криптон (от древнегреческого: κρυπτός, транслит. Kryptos «скрытый») - это химический элемент с символом Kr и атомным номером 36. ... Благородный газ без цвета, без запаха, без вкуса, криптон встречается в следовых количествах в атмосфере и часто используется с другими редкими газами в люминесцентных лампах.

up