Криптон является химическим элементом периодической таблицы Д.И. Менделеева с атомным номером 36 и условным обозначением Kr. Криптон в свободном виде представляет собой тяжёлый инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.
Открытие
История такого химического элемента как криптон начинается в конце XVIII века. Английские химики, Уильям Рамзай и его ассистент Морис Уильям Траверс, в 1894 году открыли первый благородный газ аргон. Год спустя Рамзай выделил из урановых руд гелий, который ранее был известен только в солнечном спектре. Из законов таблицы Менделеева Рамзай понял, что должны быть и другие подобные элементы.
Впоследствие они исследовали 15 литров сжиженного сырого аргона и разделили его с помощью фракционной перегонки. В остатке они обнаружили ранее неизвестные желтую и зеленую спектральные линии, то есть выявили новый химический элемент. В переводе с древнегреческого κρυπτός kryptós означает «скрытый» и именно по-этому его назвали Криптоном. После очистки и дальнейшей перегонкой Рамзи и Трэверс также смогли определить молярную массу, которая составляла около 80 г/моль. После этого открытия они обнаружили элемент неон в другой, более низкокипящей фракции и, наконец, отделив сырой криптон, элемент ксенон. Уильям Рамзай был удостоен Нобелевской премии по химии 1904 года за открытие ряда благородных газов, которые включают и криптон.
Интересное:
Характеристики
| Физические характеристики | |
|---|---|
| Состояние при Н.У. | Газ |
| Температура плавления | -157,37 °С |
| Точка кипения | -153,415 °С |
| Плотность при Н.У. | 2,155 г/см 3 |
| Твердость по шкале Мооса | — |
| Критическая точка | — |
| Мол. теплота плавления | 1,6 кДж/моль |
| Мол. теплота испарения | 9,05 кДж/моль |
| Мол. теплоемкость | 20,79 Дж/(моль·К) |
| Молярный объем | 22,4 см 3 ·моль -1 |
| Химические характеристики | |
|---|---|
| Атомный номер(Z) | 36 |
| Атомная масса | 83,798 |
| Электронная конфигурация | 3d104s24p6 |
| Радиус атома | 198 пм |
| Ковалентный радиус | 109 пм |
| Степени окисления | 0, +2 |
| Радиус иона | 169 пм |
| Электроотрицательность | 3,0 (шкала Полинга) |
| Энергия ионизации | 1350 кДж/моль |
| Изотопы | ⁷⁸Kr; ⁷⁹Kr; ⁸⁰Kr; ⁸¹Kr; ⁸²Kr; ⁸³Kr; ⁸⁴Kr; ⁸⁵Kr; ⁸⁶Kr |
Интересное:
Добыча и производство
Криптон является одним из самых редких элементов на Земле. Доля криптона в земной оболочке составляет 1,9 · 10-5 частей на миллион, но большая часть газа находится в атмосфере, которая состоит из 1,14 частей на миллион криптона.
Криптон добывается исключительно из воздуха с использованием процесса Линде. При азотно-кислородном разделении из-за своей высокой плотности он накапливается вместе с ксеноном в жидком кислороде, который находится в нижней части колонны. Эту смесь переносят в колонку, где она обогащается примерно до 0,3% криптона и ксенона. Криптон и ксенон затем разделяются в другой колонне, которая нагревается внизу и охлаждается вверху. Пока ксенон собирается внизу, вверху образуется газовый поток, в котором первоначально из колонны выходит кислород, а через некоторое время криптон. Последний освобождается от оставшихся следов кислорода путем окисления и собирается в газовые баллоны.
Интересное:
Применение
Применение криптона достаточно ограниченное из-за достаточно высокой цены, но элемент имеет стратегическое значение в перспективе. Сегодня известными применениями криптона является использование его в качестве наполняющего газа. В частности его используют в качестве наполняющего газа в счетчиках Гейгера, сцинтилляционных счетчиках и других электронных устройств. Кроме того, криптон используют в качестве наполняющего газа в стеклопакетах, которые обладают улучшенной звукоизоляцией. Криптон используется совместно со фтором в качестве активного вещества для производства лазеров.
В жидком виде криптон используется для производства детекторов частиц, в качестве материала для колориметров в физике элементарных частиц. Бета -излучающий криптон 85 используется для предварительной ионизации в стартерах накаливания люминесцентных ламп. Ионизационные детекторы дыма также используются для локализации этого газа. Он также используется для обнаружения тончайших утечек и микротрещин. Криптон-83 применяется в магнитно-резонансной томографии (МРТ) для визуализации дыхательных путей. В частности, он позволяет рентгенологу различать гидрофобные и гидрофильные поверхности, содержащие дыхательные пути. Гамма-спектроскопия может использоваться для обнаружения ускользающего 85 Kr, тем самым выявляя любое скрытое производство плутония. SpaceX Starlink использует криптон в качестве топлива для своей электрической двигательной системы. Данный химический элемент используется в качестве несущей массы в ионных двигателях, который является ключевым элементом в перспективе космических путешествий.
Интересное:
Безопасность
Как и другие благородные газы, криптон не имеет биологического значения из-за своей инертности, а также нетоксичен. В более высоких концентрациях он оказывает удушающее действие, вытесняя кислород. При давлении более 3,9 бар данный химический элемент способен оказывать наркотическое действие.