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氪 | |
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氪,一種惰性氣體元素,無色、無臭,它存在於空氣中,以體積計,在空氣中占百萬分之一,不易與其他元素化合,能吸收X射線,可用作X射線的屏蔽材料,亦可用來填充燈泡。
元素簡介
無色、無嗅、無味。密度3.736g/L(氣),2.155g/cm³(液,-156.9℃)。熔點-156.6℃,沸點-152.30±0.10℃。第一電離能13.999電子伏特。氪原子的外殼是電子已填滿了的穩定結構,所以它的化學性質極不活潑。
正如其他惰性氣體,氪可用於照明和攝影。氪發出的光有大量譜線,並大量以等離子體的形態釋出,這使氪成為製造高功率氣體激光器的重要材料,另外也有特製的氟化氪激光。氪放電管功率高、操作容易,因此在1960年至1983年間,一米的定義是用氪86發出的橙色譜線作為基準的。
外圍電子層排布為4s24p6。
CAS號:7439-90-9[2]
歷史簡介
已經發現了稀有氣體氬,從空氣中提取,倫敦大學學院的William Ramsay和Morris William Travers確信這肯定是元素周期表的一組新元素中的一個。他們認為其它元素很可能藏在氬中,在經過液化和蒸發的過程後,他們希望能留下一種更重的組成部分,他們做到了。在1898年5月30日的中午它產出了氪,而且他們提取出了25cm³的這種新元素。他們立即在光譜儀中測試,從它的原子光譜中看到了它就是一種新的元素。[1]
基本信息
元素名稱:氪
中文讀音:kè [1]
元素符號:Kr
元素拉丁文名稱:krypton
元素類型:非金屬元素、稀有氣體單質
原子體積:(立方厘米/摩爾)
38.9
元素在海水中的含量:(ppm) [2]
0.00008
地殼中含量:(ppm)
0.00001
相對原子質量:83.80
原子序數:36
質子數:36
中子數:
同位素:
摩爾質量:84
原子半徑:
所屬周期:4
所屬族數:0
外圍電子層排布:4s2 4p6
電子層:K-L-M-N
電子層排布:2-8-18-8
氧化態:
Main Kr0, Kr+2
晶體結構:晶胞為面心立方晶胞。
晶胞參數:
a = 570.6 pm
= 570.6 pm
c = 570.6 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
聲音在其中的傳播速率:(m/S)
220
電離能(kJ/ mol)
M - M+ 1350.7
M+ - M2+ 2350
M2+ - M3+ 3565
M3+ - M4+ 5070
M4+ - M5+ 6240
M5+ - M6+ 7570
M6+ - M7+ 10710
M7+ - M8+ 12200
M8+ - M9+ 22229
M9+ - M10+ 28900
常見化合價:0
單質:氪氣
單質化學符號:Kr
發現
發現人:萊姆塞(Willian Ramsay)、特拉威斯(Morris W. Travers) 發現年代:1898年
發現過程:
1898年,英國的拉姆賽和特拉威斯用光譜分析液態空氣蒸發氧氣、氮氣、氬後所剩下的殘餘氣體時,發現了氪。
來源
100升空氣中約含氪0.114毫升,可從大型的空氣液化分離塔內,在制氧或氮的同時抽出的餾分中分出製得。
用途
廣泛用於電子、電光源工業,還用於氣體激光器和等離子流中。
因其透射率特別高,大量用作礦燈、越野車照射燈和飛機跑道指示燈。
醫學上,氪的同位素用作顯蹤劑。
液體氪可用作氣泡室,探測粒子的軌跡。
放射性氪可用於密閉容器的檢漏和材料厚度的連續性測定,還可以製成不需電能的原子燈。
此外,用作長度的國際基準標定,也用於材料的「氪化」處理,以作為材料的耐腐蝕、耐磨性能的標記。
其他
萊姆塞在發現氬和氦後,研究了它們的性質,測定了它們的原子量。接着他考慮它們在元素周期表中的位置。因為,氦和氬的性質與已發現的其他元素都不相似,所以他提議在化學元素周期表中列入一族新的化學元素,暫時讓氦和氬作為這一族的成員。他還根據門捷列夫提出的關於元素周期分類的假說,推測出該族還應該有原子量為20、82、129的元素。
在1896~1897年間,萊姆塞在特拉威斯的協助下,試圖用找到氦的同樣方法,加熱稀有金屬礦物來獲得他預言的元素。他們試驗了大量礦石,但都沒有找到。最後他們想到了,從空氣中分離出這種氣體。但要將空氣中的氬除去是很困難的,化學方法基本無法使用。只有把空氣先變成液體狀態,然後利用組成它成分的沸點不同,讓它們先後變成氣體,一個一個地分離出來。把空氣變成液體,需要較大的壓力和很低的溫度。而正是在19世紀末,德國人林德和英國人漢普森同時創造了致冷機,獲得了液態空氣。1898年萊姆塞獲得漢普森送來的少量液態空氣。萊姆塞和特拉威斯從液態空氣中成功分離出了一種新氣體。萊姆塞決定把它叫做krypton(Kr),來自希臘文krptos(隱藏)。
製取方法
1.從合成氨尾氣中提取氪合成氨尾氣提氬工藝流程副產氪和氙混合氣,再經精餾、洗滌、除氧、吸附、解吸可製得99%氪氣。
2.空分法,從空分裝置中提取氪、氙混合氣。經提取貧氪、清除碳氫化合物和二氧化碳、分離,製得99.99%的純氪。
3.從核反應堆裂變氣中提取氪綜合利用核反應堆的裂解廢氣中放射性的Kr85。
4.工業上實現的有氟里昂溶劑吸收法。
5.工業上用分餾液體空氣製得。
6.可從大型的空氣液化分離塔內,在制氧或氮的同時從抽出的餾份中分出。
健康危害
氪無毒性,但因其麻醉性比空氣高7倍以上,恐有窒息性之可能。
吸入含有50%氪和50%空氣的氣體所引致的麻醉相當於在4倍大氣壓力之下吸入空氣,也相當於在30米水深潛水。
元素周期表
主族元素 硼(5) 硅(14) 鍺(32) 砷(33) 銻(51) 碲(52) 釙(84) 鋰(3) 鈉(11) 鉀(19) 銣(37) 銫(55) 鈁(87) 鈹(4) 鎂(12) 鈣(20) 鍶(38) 鋇(56) 鐳(88) 鋁(13) 銦(49) 鎵(31) 錫(50) 鉈(81) 鉛(82) 鉍(83) Uut(113) Uuq(114) uup(115) Uuh(116) Uus(117) 氦(2) 氖(10) 氬(18) 氪(36) 氙(54) 氡(86) Uuo(118) 氟(9) 氯(17) 溴(35) 碘(53) 砹(85) 氫(1) 碳(6) 氮(7) 氧(8) 磷(15) 硫(16) 硒(34) 副族元素 鑭(57) 鈰(58) 鐠(59) 釹(60) 鉕(61) 釤(62) 銪(63) 釓(64) 鋱(65) 鏑(66) 鈥(67) 鉺(68) 銩(69) 鐿(70) 鑥(71) 錒(89) 釷(90) 鏷(91) 鈾(92) 鎿(93) 鈈(94) 鎇(95) 鋦(96) 錇(97) 鐦(98) 鎄(99) 鐨(100) 鍆(101) 鍩(102) 鐒(103) 鈧(21) 鈦(22) 釩(23) 鉻(24) 錳(25) 鐵(26) 鈷(27) 鎳(28) 銅(29) 鋅(30) 釔(39) 鋯(40) 鈮(41) 鉬(42) 鍀(43) 釕(44) 銠(45) 鈀(46) 銀(47) 鎘(48) 鉿(72) 鉭(73) 鎢(74) 錸(75) 鋨(76) 銥(77) 鉑(78) 金(79) 釒盧(104) 釒杜(105) 釒喜(106) 釒波(107) 釒黑(108) 釒麥(109) 鐽(110) 錀(111) 鎶(112) 汞(80)