У дома > Бивш > Химични свойства на криптон. Газ криптон – произход и промишлено приложение Криптонът се топи при температура


Химични свойства на криптон. Газ криптон – произход и промишлено приложение Криптонът се топи при температура




Преди откриването на газа на криптон (Kr), това име принадлежеше на друго вещество. Когато беше открит, се оказа, че това е неактивен газ, който не реагира с елементи при нормални условия. Човек обаче се е научил активно да го използва в производството на различно осветително оборудване. В допълнение, посоченият газ може да бъде един от компонентите на пълнежа на бойни лазери. Използва се и за топлоизолация: те запълват пространството в стъклопакетите между стъклата.

Всичко за газа криптон

Преди откриването на газа на криптон (Kr), това име принадлежеше на друго вещество. Когато беше открит, се оказа, че това е неактивен газ, който не реагира с химически елементи при нормални условия. Човек обаче се е научил активно да го използва в производството на различно осветително оборудване. Освен това, криптонможе да бъде един от компонентите на пълнежа на бойни лазери. Използва се и за топлоизолация: те запълват пространството в стъклопакетите между стъклата.

Историята на откриването на криптон

Първоначално откритието на Уилям Рамзи е наречено Криптон. По-късно обаче Уилям Крукс разбра, че откритият газ е хелий, който вече беше известен по това време. През 1898 г. това име се появява отново, което е присвоено на друг инертен газ. И отново е открит от У. Рамзи, което му се случва съвсем случайно. Той искаше да изолира хелий от течния въздух, опитвайки се да го открие във фракции на въздух с висока температура на кипене. Но хелият е газ с ниска точка на кипене, така че Рамзи не го е намерил там. Той обаче видя криптон там, където не може да бъде нито един от вече познатите на хората елементи. Той светеше със специална светлина, което позволи на учения да го забележи. Газът е кръстен на гръцката дума, която се превежда като "таен", "скрит".

Произход на криптона

Хелият, както и радонът, както и почти целият аргон и, вероятно, неонът, са продукти на радиоактивно разпадане. И какво "родословие" има криптонът? Знае се много за ядрените процеси в природата, които генерира този газ. Най-интересен е процесът на спонтанно делене на ядрата на торий и уран. Учените обаче успяха да открият, че радиоактивното разпадане прави малко за освобождаването на Kr. През всичките 5 милиарда години от живота на Земята, криптон в количество от 2 или 3 части от съществуващия в момента газ може да се появи по този начин. Тогава откъде идва криптонът? Има два отговора на този въпрос, чиято обосновка се основава на различни предположения.

Версия на произход № 1

Някои учени четат, че криптонът произхожда от недрата на земята. Трансуранови елементи, които вече не съществуват, дадоха живот на този газ. Тази хипотеза се потвърждава от тези нептуниеви радиоактивни елементи, които присъстват в земната кора. Между другото, в момента те са напълно пресъздадени изкуствено. Освен това плутоний и нептуний, които се съдържат в земните минерали или са продукти на облъчване на радиоактивен уран от космически неутрони, могат да се считат за „виновници“ за появата на Kr.

Тази теория се потвърждава от факта, че много актиниди, получени изкуствено, допринасят за освобождаването на криптон. Техните ядра са способни да се делят по-често от ядрата на атомите на урана. И така, полуживотът на спонтанно делене: за уран-238 8,04 * 1015 години, за Калифорния-246 - 2000 години. За фермиум и менделевий този период е само няколко часа.

Версия на произход #2

Други учени смятат, че Вселената е родила Кр. Първоначално той присъства в протопланетен облак, откъдето по-късно навлиза в земната атмосфера. И това мнение има своето основание. В крайна сметка Kr е тежък и нисколетлив газ, така че не може да напусне планетата по време на нейното формиране. Кой учен е прав? Възможно е и двамата правилно да посочват произхода на криптона. Най-вероятно този газ е смес от космически и земни компоненти.

Kr имоти

Kr е нетоксичен, незапалим, моноатомен газ, който е без цвят, мирис и вкус. Той е неактивен при нормални условия. В газообразно състояние той е 2,87 пъти по-тежък от въздуха, а в течно състояние е 2,14 пъти по-тежък от водата. При -153,35°C този газ става течност, при -157,37°C се втвърдява. Kr е дифузен газ, намиращ се главно в атмосферата. При нормални условия той е способен да свети зеленикаво-синя светлина. Наркотичният ефект на криптона върху хората е известен, тъй като този газ може бързо да се разтваря в телесните течности. Kr атомът съдържа 36 електрона, което дава основание да се счита за близък до обикновените газове. В тежките елементи от нулевата група електронните външни обвивки са затворени. Последните обаче, поради отдалечеността си от ядрото, са до известна степен автономни. Тежките атоми на инертен газ могат да се комбинират с други атоми. Съединения на тежки газове от инертен тип са открити за първи път през 1962 г. Ксенонът, радонът и криптонът започнаха да реагират с кислород и флуор. Но едва през 2003 г. учените получават органично съединение с Kr. Газът, комбиниран с ацетилен - вещество със средна степен на активност. Учените от групата на Хрящев първо охладиха Kr с ацетилен до -265°C, а след това насочиха към тях ултравиолетова светлина. Така от всяка ацетиленова молекула се отделя 1 водороден атом, което прави възможно получаването на достатъчно радиоактивна връзка. След това всичко беше леко загрято и въглеродните пари реагираха с криптонови атоми.

Как получавате Kr?

Kr се получава от въздуха, който трябва да се преработи в огромни количества. За това се използва течен кислород, който се използва за пълнене на апарата за разделяне на въздуха. Първо се получава "беден" концентрат на криптон и ксенон и се пречиства от метан и други въглеводороди. Тази стъпка е необходима, за да се предотврати опасността от експлозия в бъдеще. След това тази смес се прави течна и от нея се получава богат концентрат. Превежда се в газообразно състояние и отново се пречиства от въглеводороди, които се образуват отново. Това се повтаря още веднъж, за да се изчисти окончателно сместа от въглеводородни компоненти.

Получената смес, съдържаща 90-98% Kr и ксенон, се пречиства. След това газовете се разделят с помощта на активен въглен. Последният абсорбира ксенон и малко Kr. Полученото вещество съдържа 97% криптон.

Къде се използва Kr?

Kr се използва в производството на електрически лампи. Криптоновите лампи за пълнене имат своите предимства. Kr е 2,1 пъти по-тежък от аргона, което допринася за увеличаване на стабилността на светлинния поток. В допълнение, този газ провежда топлина по-лошо, което прави възможно увеличаването на видимата радиация в общия поток на лъчиста енергия. Криптонът увеличава мощността на лампата с до 15%, а експлоатационния живот с до 170%. Освен това обемът на крушката на лампата е наполовина.

Kr се използва за лампи с фенерчета, тъй като именно неговата ниска топлопроводимост прави възможно създаването на малка електрическа крушка с яркост два пъти по-голяма от яркостта на конвенционалните лампи. Пълнежът от криптон се използва и в газосветлинни тръби с ниско налягане. Ярката бяла светлина на лампите е незаменима в бояджийското и текстилното производство и дори във филмовите студия. Някои от ламповите устройства се използват като мощни източници на инфрачервено лъчение.

Криптонът, както и смесите аргон-криптон, се използват за запълване на пространството между стъклата в прозорците с двоен стъклопакет. Именно този газ дава възможност за намаляване на топлинните загуби. В допълнение, цената на прозорците с двоен стъклопакет е значително намалена поради факта, че при използване на пълнеж от криптон могат да се правят еднокамерни продукти.

Учени от институт в Масачузетс успяха да надградят авангардни технологии, които се използват в процеса на нанасяне на покритие с ниски емисии, за да създадат защитен слой върху прозрачните части на скафандри за астронавти и стелт самолети. Те предложиха няколко изобретения, които трябваше да бъдат финализирани и след това въведени в индустрията. Напълненото с криптон "Thermal Mirror TM" беше едно такова изобретение.

Какво ни позволява да говорим за оптималното разположение и дизайн на конструкции, които се характеризират с повишена прозрачност, със стъклопакет, наречен "Thermal Mirror TM"? Първо, по-малко тегло в сравнение с прозорците с двоен стъклопакет. Второ, повишена отразяваща способност в диапазона на късовълновата и дълговълновата инфрачервена радиация. Трето, можете да изберете прозорци с двоен стъклопакет с различни показатели за пропускане на светлина и слънцезащита, ръководени от естеството на климатичните условия в даден регион. Четвърто, това се улеснява от високото ниво на топлоизолация на прозорците, което може да бъде повлияно не само от броя на етажите, но и от ориентацията на сградата към кардиналните точки.

Съвсем наскоро пръчка от платина и иридий, която се съхранява в Севр близо до Париж, се счита за стандарт на метъра. Въпреки това беше необходим по-точен референтен измервателен уред. Платинено-иридиевата пръчка не помогна за задоволяване на такива нужди. През 1960 г. трябваше да се сключи международно споразумение. Сега стандартът на измервателния уред се превърна в дължина на вълната на криптон - оранжеви линии.

Ядрената индустрия създаде нов проблем, свързан с погребването на радиоактивни отпадъци, вкл. и Kr-85. За да не се навреди на земната атмосфера и да се изключи радиационно замърсяване, беше решено да се изпомпва газ в порести скали под земята. За това се появиха газови находища, които вече бяха изчерпали своя ресурс. Този метод за изолиране на Kr се използва успешно от 50-те години на миналия век.

През 1957 г. атомни лампи се появяват на железопътни линии и рудосъдържащи находища в Съединените щати. Използвани са като светещи предупредителни знаци, които не изискват връзка с постоянен ток. Тези лампи съдържат криптонови радиоизотопи, главно криптон 85. Излъчването на тези компоненти предизвиква мощно сияние със специален състав, който се прилага от вътрешната страна на рефлектора. Светлината на атомна лампа, пълна с криптон, се вижда на разстояние петстотин метра.

На нашата планета има много различни съединения, органични и минерални вещества. Така над милион и половина структури от органичния свят и повече от 500 хиляди извън него са открити, синтезирани и използвани от човека. И всяка година тази цифра нараства, тъй като развитието на химическата промишленост не стои неподвижно, страните по света активно я развиват и популяризират.

Но това дори не е изненадващо. И фактът, че цялото това разнообразие от вещества е изградено само от 118 химични елемента. Това наистина е страхотно! химичните елементи е основата, която графично отразява многообразието на органичния и неорганичния свят.

Класификация на химичните елементи

Има няколко възможности за степенуване на тези структури. И така, периодичната таблица в химията е условно разделена на две групи:

  • метални елементи (повечето);
  • неметали (малцинство).

В този случай първият се състои от елементи, които са под условната диагонална граница от бор до астат, а вторият - тези, които са по-горе. Има обаче изключения от тази класификация, например калай (той съществува в алфа и бета форми, едната от които е метал, а другата е неметал). Следователно е невъзможно да се нарече такъв вариант на разделяне абсолютно справедлив.

Също така, периодичната система от химични елементи може да бъде класифицирана според свойствата на последните.

  1. Притежаващи основни свойства (редуциращи агенти) - типични метали, елементи от групи 1,2 на основните подгрупи (с изключение на берилий).
  2. Притежаващи киселинни свойства (окислители) са типични неметали. Елементи от 6.7 групи от главни подгрупи.
  3. Амфотерни свойства (двойни) - всички метали от второстепенни подгрупи и някои от основните.
  4. Неметални елементи, които действат както като редуциращи агенти, така и като окислители (в зависимост от условията на реакцията).

Най-често така се изучават химичните елементи. 8 клас на училището включва първоначално изучаване на всички структури със запаметяване на символа, името и произношението на руски език. Това е предпоставка за компетентното овладяване на химията в бъдеще, в основата на всичко. Периодичната таблица в химията винаги е в зрителното поле на децата, но все пак трябва да знаете най-често срещаните и химически активни.

Осмият поред заема специална група в тази система. Неговите елементи от основната подгрупа се наричат ​​инертни - благородни - газове за техните завършени електронни обвивки и в резултат на това ниска химическа активност. Един от тях - криптон, под номер 36 - ще бъде разгледан от нас по-подробно. Останалите му събратя в таблицата също са благородни газове и се използват много широко от човека.

Криптон - химичен елемент

Този обитател на Периодичната система се намира в четвъртия период, осмата група, основната подгрупа. Поредният номер, а оттам и броят на електроните, и зарядът на ядрото (броят на протоните) = 36. От това можем да заключим каква ще бъде електронната формула на криптона. Нека го запишем: + 36 Kr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 .

Очевидно е, че атомът е напълно завършен. Това определя много ниската химическа активност на този елемент. Въпреки това, при определени условия, все още е възможно да се принуди такъв стабилен газ като криптон да влезе в определени реакции. Химическият елемент, или по-скоро неговото положение в системата, неговата електронна структура, позволява да се получи друга важна характеристика на атома: валентност. Тоест способността за образуване на химични връзки.

Обикновено казваме, че за невъзбуденото състояние на атомите то почти винаги е равно на номера на групата, в която се намира (ако броим от първото до четвъртото по ред и след това обратно, 1234321). Валентността на криптона обаче не се вписва в тази рамка, тъй като без допълнителна енергия, тоест без възбуждане на атома, той обикновено е абсолютно инертен и валентността му е нула.

Ако въпреки това се постигне възбуждане на неговия атом, тогава електроните могат да се сдвоят и да се преместят на свободна 4d орбитала. Оттук и възможните валентности на криптона: 2,4,6. Степените на окисление, съответстващи на знака + (+2, +4, +6).

История на откритията

След откриването на инертни газове - аргон през 1894 г., хелий през 1985 г. - за учените не беше трудно да предскажат и потвърдят възможността за съществуването на други подобни газове в природата. Основните усилия по този път бяха направени от У. Рамзи, който откри аргона. Той правилно вярваше, че във въздуха все още има инертни газове, но тяхното количество е толкова незначително, че технологията не може да открие присъствието им.

Следователно елементът криптон е открит само няколко години по-късно. През 1898 г. неоновият газ е изолиран от въздуха, последван от друго инертно съединение, което поради трудността на намирането и изолирането е решено да се нарече криптон. В крайна сметка, преведено от гръцки "криптос" означава скрито.

Не беше възможно да го намерим дълго време, беше много трудно. Този факт се потвърждава от факта, че един кубичен метър въздух съдържа един милилитър газ. Тоест обемът е по-малък от напръстник! За да може да се изследва веществото, бяха необходими сто кубични сантиметра течен въздух. За щастие именно през този период учените успяха да разработят методи за получаване и втечняване на въздух в големи количества. Този обрат на събитията направи възможно У. Рамзи да успее да открие елемента криптон.

Данните от спектроскопията потвърдиха предварителните изводи за новото вещество. „Скритият“ газ има напълно нови линии в спектъра, които не са били в нито едно съединение по това време.

Образувано просто вещество и неговата формула

Ако криптонът е химичен елемент, свързан с инертните газове, логично е да се предположи, че неговата проста субстанция ще бъде летлива молекула. Това е вярно. Простото вещество криптон е едноатомен газ с формула Kr. Обикновено сме свикнали да виждаме газове с индекс "2", например O 2, H 2 и така нататък. Но този елемент е различен поради принадлежността към семейството на благородните газове и завършената електронна обвивка на атома.

Физични свойства

Както всяко друго съединение, това също има свои собствени характеристики. Физическите свойства на криптона са както следва.

  1. Много тежък газ - три пъти по-голям от въздуха.
  2. Няма вкус.
  3. Безцветен.
  4. Няма мирис.
  5. Точка на кипене -152 0 С.
  6. Плътността на веществото при нормални условия е 3,74 g / l.
  7. Точка на топене -157.3 0 С.
  8. Енергията на йонизация е висока, 14 eV.
  9. Електроотрицателността също е доста висока - 2,6.
  10. Разтворим в бензен, слабо във вода. С повишаване на температурата на течността, разтворимостта намалява. Също така се смесва с етанол.
  11. При стайна температура има диелектрична константа.

Така газът криптон има достатъчен брой характеристики, за да влезе в химични реакции и да бъде полезен за човек със своите свойства.

Химични свойства

Ако преведем криптон (газ) в твърдо състояние, тогава той кристализира в пространствена гранецентрична кубична решетка. В това състояние той също е способен да влиза в химични реакции. Те са много малко, но все пак съществуват.

Има няколко вида вещества, които са получени от криптон.

1. Образува клатрати с вода: Kr. 5,75 Н20.

2. Образува ги с органични вещества:

  • 2.14Kr. 12C 6H,OH;
  • 2.14Kr. 12C6H5CH3;
  • 2Kr. Cl4. 17H2O;
  • 2Kr. CHCL 3 . 17H2O;
  • 2Kr. (CH 3) 2 CO. 17H2O;
  • 0,75 Kr. ZS 6 H 4 (OH) 2.

3. При тежки условия може да реагира с флуор, тоест да се окислява. Така формулата на криптон с реагента приема формата: KrF 2 или криптон дифлуорид. Степента на окисление в съединението е +2.

4. Сравнително наскоро успяха да синтезират съединение, което включва връзки между криптон и кислород: Kr-O (Kr (OTeF 5) 2).

5. Във Финландия е получено интересно съединение на криптон с ацетилен, наречено хидрокриптоацетилен: HKrC≡CH.

6. Криптон флуорид (+4) също съществува KrF 4. Когато се разтвори във вода, това съединение е в състояние да образува слаба и нестабилна криптонова киселина, от която са известни само бариеви соли: BaKrO 4 .

7. Формулата на криптона в съединения, получени от неговия дифлуорид, изглежда така:

  • KrF + SbF 6 - ;
  • Kr 2 F 3 + AuF 6 -.

По този начин се оказва, че въпреки химическата си инертност, този газ проявява редуциращи свойства и е способен да влиза в химически взаимодействия при много тежки условия. Това дава на химиците по света зелена светлина да изследват възможностите на "скрития" компонент на въздуха. Възможно е скоро да бъдат синтезирани нови съединения, които ще намерят широко приложение в техниката и индустрията.

Определение на газ

Има няколко основни начина за определяне на този газ:

  • хроматография;
  • спектроскопия;
  • методи за анализ на абсорбцията.

Има още няколко елемента, определени по същите методи, те също са поставени в периодичната таблица. Криптон, ксенон, радон са най-тежките от благородните газове и най-неуловимите. Ето защо са необходими толкова сложни физикохимични методи за тяхното откриване.

Как да получите

Основният метод за получаване е обработката на втечнен въздух. Но поради ниското количествено съдържание на криптон в него, милиони кубични метри трябва да бъдат преработени, за да се извлече малко количество благороден газ. Като цяло процесът протича в три основни етапа.

  1. Обработка на въздуха на специални въздухоразделителни колони. В този случай общият поток от вещества се разделя на по-тежки фракции - смес от въглеводороди и благородни газове в течен кислород, както и на по-леки - множество примесни газове. Тъй като повечето от веществата са взривоопасни, в колоната има специална изпускателна тръба, през която най-тежките компоненти веднага се отделят. Сред тях е криптонът. На изхода е силно замърсен с чужди примеси. За да се получи най-чистият продукт, той трябва да бъде допълнително подложен на серия от специфични химически обработки със специални разтворители.
  2. На този етап се получава смес от криптон и ксенон, замърсена с въглеводороди. За пречистване се използват специални устройства, в които повечето от ненужните компоненти се отстраняват чрез окисление и адсорбция на сместа. В същото време самата смес от благородни газове остава неразделена помежду си. В допълнение, целият процес протича под високо налягане, което води до прехода на газовете в течно състояние.
  3. На последния етап крайната газова смес се отделя, за да се получат криптон и ксенон с особено висока чистота. За целта е създадена специална уникална инсталация, технически перфектна за този процес. Резултатът е висококачествен продукт под формата на газообразен криптон.

Интересното е, че всички описани процеси могат да протичат циклично, без спиране на производството, ако суровината - въздухът - се доставя в необходимото количество. Това позволява синтеза на благородни газове, включително криптон, в много значителен индустриален мащаб.

Съхранението и транспортирането на продукта се извършва в специални метални бутилки със съответния надпис. Те са под налягане и температурата им на съхранение не надвишава 20 0 С.

В естествени условия се съдържа не само елементът криптон, но и неговите изотопи. Общо има шест разновидности, които са стабилни в естествени условия:

  • криптон-78 - 0,35%;
  • криптон-80 - 2,28%;
  • криптон-82 - 11,58%;
  • криптон-83 - 11,49%;
  • криптон-84 - 57%;
  • криптон-86 - 17,3%.

Къде се намира този газ? Разбира се, откъдето е изолиран за първи път – във въздуха. Процентът е много малък - само 1,14 * 10 -4%. Освен това постоянното попълване на запасите от този благороден газ в природата се дължи на ядрени реакции в литосферата на Земята. Именно там се образува значителна част от стабилните изотопни разновидности на този елемент.

Използване от хора

Съвременните технологии позволяват получаването на криптон от въздуха в големи количества. И има всички основания да се смята, че скоро ще замени инертния аргон в електрическите крушки. В крайна сметка, пълни с криптон, те ще станат по-икономични: при същата консумация на енергия те ще издържат много по-дълго и ще светят по-ярко. Също така е по-добре да издържат на претоварвания в сравнение с конвенционалните, които са пълни със смес от азот и аргон.

Това може да се обясни с ниската подвижност на големите и тежки криптонови молекули, които забавят преноса на топлина от стъклото на електрическата крушка към нажежаемата жичка и намаляват изпарението на атомите на веществото от повърхността му.

Също така, радиоактивният изотоп на криптон 85 Kr се използва за пълнене на специални лампи, тъй като е способен да излъчва бета лъчи. Тази радиационна енергия се преобразува във видима светлина. Такива лампи се състоят от стъклен цилиндър, чиито вътрешни стени са покрити с фосфоресциращ състав. Бета-лъчите на изотопа криптон, попадащи върху този слой, предизвикват светенето му, което е идеално видимо дори на разстояние от 500 m.

Дори отпечатан текст може да се види ясно на разстояние до 3 метра. Лампите са издръжливи, тъй като времето на полуразпад на изотопа Krypton 85 е около 10 години. Устройствата работят независимо от източника на ток и външните условия.

Също така криптон флуоридите се използват като окислители Съединението Kr-F се използва в производството Някои изотопи на криптон се използват в медицината. Основно за диагностика на оборудване, откриване на пробиви и течове във вакуумни инсталации, прогнозиране и откриване на корозия, като контрол върху износването на частите на оборудването.

Друг вариант за използване на криптон е кои са пълни с него. Съвременните учени търсят начини да използват този газ като пълнител в състава на дихателни смеси за потапяне във вода. Може да се използва и като анестетик в медицината.

Криптон е елемент от главната подгрупа на осма група, четвърти период от периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев, с атомен номер 36. Означава се със символа Kr (лат. Krypton). Простото вещество криптон (CAS номер: 7439-90-9) е инертен едноатомен газ без цвят, вкус или мирис.

История

Включен в групата на инертните газове в периодичната таблица. През 1898 г. английският учен У. Рамзи изолира от течен въздух (след отстраняване на кислород, азот и аргон) смес, в която чрез спектрален метод са открити два газа: криптон („скрит“, „таен“) и ксенон („извънземен“ “, „ необичайно“). Името идва от гръцки. κρυπτός – скрит.

Определение

Качествено, криптонът се открива с помощта на емисионна спектроскопия (характерни линии 557,03 nm и 431,96 nm). Количествено се определя чрез масспектрометрия, хроматография, а също и чрез методи за абсорбционен анализ.

Химични свойства

Криптонът е химически инертен. При тежки условия той реагира с флуор, за да образува криптон дифлуорид. Сравнително наскоро беше получено първото съединение с Kr-O връзки (Kr(OTeF 5) 2).
През 1965 г. е обявено получаването на съединения със състав KrF 4 , KrO 3 ·H 2 O и BaKrO 4 . По-късно тяхното съществуване беше опровергано.
През 2003 г. във Финландия е получено първото съединение с C-Kr връзка (HKrC≡CH - хидрокриптоацетилен) чрез фотолиза на криптон и ацетилен върху криптонова матрица.

Касова бележка

Получава се като страничен продукт под формата на криптон-ксенонова смес в процеса на разделяне на въздуха в промишлени предприятия.
В процеса на разделяне на въздуха по метода на нискотемпературна ректификация се извършва постоянна селекция на течната кислородна фракция, съдържаща течни въглеводороди, криптон и ксенон (изборът на кислородната фракция с въглеводороди е необходим, за да се осигури безопасност при експлозия).
За да се извлекат Kr и Xe от избраната фракция, въглеводородите се отстраняват в каталитични пещи при t = 500-600 C и се изпращат в допълнителна дестилационна колона за отстраняване на кислорода, след обогатяване на Kr + Xe сместа до 98-99%, тя се повторно пречистени в каталитични пещи от въглеводороди и след това в блок от адсорбери, напълнени със силикагел (или друг адсорбент).
След почистване на газовата смес от въглеводородни остатъци и влага, тя се изпомпва в цилиндри за транспортиране до Kr и Xe разделителна единица (това се дължи на факта, че не всяко предприятие, експлоатиращо въздухоразделителни инсталации, има Kr и Xe сепарационна единица).
По-нататъшният процес на разделяне на Kr и Xe на чисти компоненти се извършва съгласно следната верига: отстраняване на въглеводородни остатъци в контактна каталитична пещ, напълнена с меден оксид при температура 300-400 C, отстраняване на влагата в адсорбер, напълнен със зеолит, охлаждане в топлообменник, захранване за разделяне в дестилационна колона № 1, където течният Xe се взема от долното пространство (долната част на дестилационната колона) на колоната и се изпраща в колона № 3, където се пречиства допълнително от Kr примеси и след това се изпомпва с помощта на мембранен компресор в цилиндри. Газообразният Kr се взема от капака на кондензатора на колона № 1 и се изпраща в колона № 2, където се пречиства от остатъци от азот, кислород и аргон (тяхната точка на кипене е много по-ниска от точката на кипене на криптон) . Чистият криптон се взема от долното пространство на колона № 2 и се изпомпва в цилиндри от мембранен компресор.
Процесът на разделяне на смес от криптон и ксенон може да се извършва както непрекъснато, така и циклично, тъй като суровината (сместа) за обработка се натрупва.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Криптоне тридесет и шестият елемент от периодичната система. Обозначение - Kr от латинското "криптон". Намира се в четвърти период, VIIIA група. Принадлежи към групата на инертните (благородни) газове. Ядреният заряд е 36.

Свободна форма на криптон се съдържа в атмосферния въздух - около 1 cm 3 криптон в 1 m 3 въздух. Освен това в литосферата е открит криптон.

Това е безцветен газ, много слабо разтворим във вода и етанол. Образува клатрат със състав 8Kr×46H 2 O и солват 2.14Kr×12C 2 H 5 OH. Химически пасивен, не реагира с киселини, основи. Има известна реактивност (в сравнение с He, Ne, Ar), реагира с атомен флуор (образува се KrF 2) Съобщава се за получаване на нестабилни KrF 4, KrO 3 × H 2 O и BaKrO 4.

Атомна и молекулна маса на криптона

Относително молекулно тегло M rе моларната маса на молекулата, отнесена към 1/12 от моларната маса на атома въглерод-12 (12 C). Това е безразмерна величина.

Относителна атомна маса A rе моларната маса на атом на вещество, отнесена към 1/12 от моларната маса на атом въглерод-12 (12 C).

Тъй като криптонът съществува в свободно състояние под формата на моноатомни Kr молекули, стойностите на неговите атомни и молекулни маси съвпадат. Те са равни на 83,798.

Изотопи на криптона

Известно е, че криптонът може да се среща в природата под формата на пет стабилни изотопа 78 Kr (0,35%), 80 Kr (2,28%), 82 Kr (11,58%), 83 Kr (11,49%) и 84 Kr (57,00%) ). Техните масови числа са съответно 78, 80, 82, 83 и 84. Ядрото на атома на изотоп криптон 84 Kr съдържа тридесет и шест протона и четиридесет и осем неутрона, останалите изотопи се различават от него само по броя на неутроните.

Съществуват изкуствени нестабилни радиоактивни изотопи на криптон с масови числа от 69 до 100-a, както и десет изомерни състояния на ядра, сред които изотопът 81 Kr с период на полуразпад 2,29 × 10 5 години е най-дълготрайният.

Криптонови йони

При нормални условия криптонът е химически инертен, но при силно възбуждане на атоми може да образува молекулни йони Kr 2 + [σ с 2σs*1]. При нормални условия тези йони са нестабилни; улавяйки липсващия електрон, те се разпадат на два неутрални атома.

Молекула и атом на криптон

В свободно състояние криптонът съществува под формата на едноатомни Kr молекули. Ето някои свойства, които характеризират атома и молекулата на криптона:

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Упражнение Изчислете йонизационната енергия за криптонния йон Kr(1 с 2 2с 2 2стр 6 3с 2 3стр 6 3д 10 4с 2 4стр 3).
Решение Нека изчислим йонизационната енергия на аргоновия йон Kr(1 с 2 2с 2 2стр 6 3с 2 3стр 6 3д 10 4с 2 4стр 3):