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鍀 |
鍀(Technetium),元素符號Tc,原子序數為43,原子量為97.907,在元素周期表中屬ⅦB族,單質為銀白色金屬。1937年,由美國加州大學伯克利分校物理學家歐內斯特·勞倫斯, 使用回旋加速器加速含有一個質子的氘原子核去「轟擊」42號元素鉬,製得了43號新元素鍀。然後送給兩位意大利化學家佩里埃(C.Perrier)和埃米利奧·吉諾·塞格雷(E.G.Segré)鑑定,最後由兩位化學家向世界宣布鍀元素的發現。它是第一個用人工方法製得的元素,所以按希臘文Technetos(人造)命名為Technetium。
簡介
鍀是首個以人工方法製得的元素,其主要來源為反應堆中鈾裂變產物。至80年代初還沒有在地球上找到天然存在的鍀。用氫在500~600℃還原硫化鍀(Tc2S7)或過鍀酸銨,可得金屬鍀。在硫酸溶液中電解過鍀酸銨也可析出金屬鍀。鍀的性質與同族元素錸相似。高溫下鍀與氧生成揮發性的氧化物Tc2O7。常見同位素Tc-97的半衰期為260萬年,可用作製備β射線標準源。少量的(約5×10-5mol)過鍀酸銨可使鋼材的腐蝕大為減慢。鍀和鍀鉬合金具有良好的超導性質。1960年以前,鍀只能小量生產,價格曾高達2800美元/克;70年代末已能進行千克量級生產,價格已下降到60美元/克以下。現在鍀已經達到成噸級的產量,是從核燃料的裂變產物中提取的。金屬鍀抗氧化,在酸中溶解度不大,因此可用作原子能工業設備的防腐材料。 該金屬呈銀白色,但通常獲得的是灰色粉末。在潮濕的空氣中緩慢失去光澤,在氧氣中燃燒,溶於硝酸和硫酸。鍀是地球上已知的最輕的沒有穩定同位素的化學元素。
評價
門捷列夫在建立元素周期系的時候,曾經預言它的存在,命名它為eka-manganese(類錳)。莫斯萊確定了它的原子序數為43。其實,有關這個元素髮現的報告早在門捷列夫建立元素周期系以前就開始了。在1846年,俄羅斯蓋爾曼聲稱,從黑色鈦鐵礦中發現了這個元素,就以這個礦石的名稱命名它為ilmenium,並且測定了它的原子量約104.6,敘述了它的一些性質與錳相似。接着,1877年,俄羅斯聖彼得堡的化學工程師克恩發表發現了一種占據鉬和釕之間的新元素報告,其原子量經測定等於100。但它卻被另一些化學家證明是銥、銠和鐵的混合物。亞洲的化學家們也不甘落後,在1908年,日本化學家小川聲稱從方釷石中發現這一元素並命名為nipponium;到1924年,又有化學家報告,利用X射線光譜分析從錳礦中發現了這一元素,命名為moseleyum。遲至1925年,德國科學家也宣布,在鈮鐵礦中發現了這一元素。但這些發現都沒有被證實和承認於是43號元素被認為是「失蹤了」的元素。後來,物理學家們的「同位素統計規則」解釋了它「失蹤」的緣由。這個規則是1924年前蘇聯學者蘇卡列夫提出來的,在1934年被德國物理學家馬陶赫確定。根據這個規則,不能有核電荷僅僅相差一個單位的穩定同量素存在。同量素是指質量數相同而原子序數不同的原子,如Ar-40、K-40、Ca-40都有相同的質量40。由於它們的原子序數不同,所以它們處在元素周期表不同的位置上,因而又稱異位素。鍀前後的兩個元素鉬(42)、釕(44)分別有一連串質量數94~102之間穩定同位素存在,所以再也不能有鍀的穩定同位素存在,因為鍀的質量數應當是在這些質量數之間。[1]