تیتانیم عنصری فلزی است که رنگ سفید- نقره ای براق دارد . این عنصر در سال 1791 توسط William Gregor دانشمند انگلیسی کشف گردید . در زیرC°880 ساختار بلورین هگزا گونال دارد و بالای این دما تبدیل به ساختار مکعبی می شود. این فلز بسیار سخت است و دانسیته پایینی دارد.این فلز خاصیت چکش خواری دارد.ترکیبات تیتانیم به صورت وسیعی در طبیعت توزیع شده است.روتیل، دی اکسید طبیعی تیتانیم و ایلمینیت که علاوه بر تیتانیم شامل آهن واکسیژن نیز می باشد دو منبع اصلی تیتانیم هستند.یک روش تهیه این فلز شامل عبور کلر از روی ایلمنیت یا روتیلی است که باکربن تا نقطه قرمز شدن حرارت دیده. تیتانیم تترا کلریدی که تشکیل می شود با تقطیر جزء به جزء خالص می شود وسپس با منیزیم مذاب در دمای C°800 در اتمسفری از آرگن احیاء می شود. 

تیتانیم ناخالص در سال 1887 توسط نیلسون و پترسون به دست آمد. و فلز خالص آن در سال 1910 توسط گرما دادن به ترکیب تترا کلرید تیتانیم با سدیم در بمبهای فولادی به دست آمد. 
تیتانیم در شهابسنگها و خورشید وجود دارد. سنگهای بدست آمده از ماموریت آپولو 17 در ماه حدود 12.1 درصد اکسید تیتانیم داشته است. باندهای اکسید تیتانیم در طیف سنجی از مدل M ستاره ها میزان بالایی را نشان داده است. این عنصر از نظر فراوانی نهمین عنصر در پوسته زمین به حساب می آید. تیتانیم معمولاً از سنگهای آتشفشانی و رسوبات حاصل از آنها به دست می آید. 
این عنصر در کانیهای روتیل، ایلمینیت و اسفن و تیتانس و در نهشته های آهنی نیز وجود دارد. تیتانیم در خاکسترهای زغالسنگ ، در گیاهان و در بدن انسان وجود دارد. این عنصر در آزمایشگاه توسط واکنش تتراکلرید تیتانیم با منیزیم به دست می آید. این روش برای تولیدات بشتر فلز تیتانیم نیز استفاده می شود. تیتانیم می تواند توسط تجزیه یدی تصفیه شود. 
تیتانیم خالص فلزی درخشنده و به رنگ سفید است. دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی می باشد. این عنصر که در هوا می سوزد تنها عنصری است که در نیتروژن هم می سوزد. تیتانیم در برابر اسید هیپوکلریک و اسید سولفوریک رقیق و بیشتر اسیدهای آلی و گاز کلرو محلولهای کلری مقاوم است. 
تیتانیم طبیعی از بمباران مواد رادیواکتیو با دوترونها حاصل می شود. این تشعشعات رادیو اکتیوی بیشتر پوزیترونها و اشعه های گاما با قدرت بالا هستند. فلز تیتانیم از نظر فیزیولوژی بی اثر است. تیتانیم می تواند در دمای برافروختگی با اکسیژن و در دمای 550 درجه سانتیگراد با کلر ترکیب شود. زمانی که دی اکسید تیتانیم خالص است سطح آن بسیار براق می شود و حتی میتواند بیشتر از الماس خاصیت انعکاس نور دارد.
تیتانیم طبیعی شامل 5 ایزوتوپ است که جرم اتمی آن از 46 تا 50 در تغییر است. همه این عناصر پایدار هستند. هشت ایوتوپ دیگر این عنصر ناپایدار هستند. 
مهمترین آلیاژهای عنصر تیتانیم با آلومینیم ، مولیبدن، منگنز، آهن و دیگر فلزات است. 
ترکیبات تیتانیم به علت سبکی وزن و مقاومت بالا در برابر تغییردما ، بیشتر برای ساخت هواپیماها و گلوله ها به کار می رود. تیتانیم فلزی است که مثل فولاد سخت و محکم است اما 45 % از فولاد سبکتر است. 
این عنصر دارای مقاومت بالا است به همین دلیل برای استفاده درآب دریا و برای پروانه هواپیما و کشتی، بادبانها و قطعات یدکی کشتیها استفاده می شود. این عنصر به صورت مصنوعی ساخته می شود و زمانی که مصنوعی باشد برای استفاده جواهرات مورد استفاده قرار می گیرد. درخشش یاقوت کبود و یاقوت سرخ به علت وجود اکسید تیتانیم در ترکیب آنها می باشد. 
دی اکسید تیتانیم به طور وسیعی برای استفاده رنگهای ساختمانی و رنگهای هنری کاربرد دارد و این استفاده به علت خاصیت پوشش قوی است که دارد. دی اکسید تیتانیم یک ماده رنگی است که در این مورد استفاده وسیعی دارد. تیتانیم رنگی منعکس کننده خوبی برای اشعه مادون قرمز می باشد و برای رصد خورشید در زمانی که در اثرگرما دید ضعیف باشد، نیز استفاده می شود. تترا کلرید تیتانیم در صنعت شیشه نیز کاربرد دارد.
قیمت فلز تیتانیم خالص 99.95% میزان 100 دلار در پوند است. 

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

اسکاندیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است که به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ، کمیاب بودن و سختی استخراج آن ، گاهی به عنوان یکی از فلزات نادر در نظر گرفته می شود . این عنصر در سال 1879 توسط Lars Nilson دانشمند سوئدی کشف گردید . در دمای معمولی به صورت ساختار هگزاگونال متبلور می شود . این عنصر در بسیاری از سنگ های عناصر کمیاب و کانی های تنگستن و اورانیم یافت می شود. 

این عنصر در سال 1878 از کانیهای euxenite و gadolinite توسط نیلسون به دست آمد. از فرآوری 10 کیلوگرم کانی euxenite و ته نشینی عناصر کمیاب نیسلون توانست 2 گرم اکسید اسکاندیم عیار بالا به دست آورد. 
اسکاندیم در خورشید و ستاره ها بیست وسومین عنصر از نظر فراوانی است و در پوسته زمین پنجاهمین عنصر از نظر فراوانی می باشد. این عنصر به صورت گسترده در زمین پراکنده شده است که در بیش از 800 نوع کانی وجود دارد. زمانی بریل به رنگ آبی متمایل باشد علت آن عنصر اسکاندیم می باشد . این عنصر جز اصلی تشکیل دهنده کانی کمیاب thortveitite است که این کانی در کشورهای اسکاندیناوی و ماداگاسکار وجود دارد. همچنین این عنصر به عنوان بازمانده در فرایند استخراج تنگستن به وجود می آید و به فرمهای زینوالد، ولفرامیت و ویکیت و بازیت می باشد. 
بیشترین میزان اسکاندیم به دست آمده از کانی تورتویتیت است و یا از فراوری کارخانه اورانیوم تولید می شود. اسکندیم فلزی اولین بار در سال 1937 توسط سه دانشمند از الکترولیز ذوب یوتکتیکی عناصر پتاسیم و لیتیم و کلرید اسکاندیم در دمای 700 تا 800 درجه سانتی گراد به دست آمد. اسکاندیم با خلوص بالا امروزه از واکنش فلورید اسکاندیم با فلز کلسیم به دست می آید. 
اسکاندیم فلزی به رنگ سفید تا نقره ای است که ممکن است زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد رنگ آن به زرد کمرنگ یا بنفش تغییر پیدا کند. این عنصر نسبتاً نرم است و شبیه ایتریم و فلزات کمیاب در پوسته زمین مثل تیتانیم و آلومینیم می باشد. این عنصر فلزی سبک وزن و دارای نقطه ذوب بالا تر آلومینیم است که برای ساخت بدنه هواپیماها نیز استفاده می شود. قیمت اکسید اسکانیدم حدود 75 دلار در گرم است.
حدود 20 گرم از اکسید اسکاندیم سالیانه در کشور آمریکا برای استفاده نور شدت بالا استفاده می شود. ایزوتوپ رادیواکتیو عنصر اسکاندیم 46 برای ردیابی در پالایشگاههای نفت و گاز استفاده می شود. از ترکیب یدید اسکاندیم و بخارجیوه برای تولید روشنایی لامپهای خیلی درخشان مثل نور خورشید استفاده می شود. که از این لامپها برای استفاده های خانگی و لامپ رنگ تلویزیون در شب استفاده می شود. 
اسکانیدم فلزسمی است بنابراین برای استفاده دستی از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

پتاسیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است که شدیداًً از لحاظ شیمیایی فعال است.این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . پتاسیم به صورت غیر ترکیبی درطبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر درفلدسپار, میکا و سایر مواد معدنی یافت می شود.از نظر فراوانی در پوسته زمین هفتمین عنصر و در محلولها و اقیانوسها ششمین عنصر می باشد.این عنصر در آبهای معدنی, شورابه ها و رسوبات نمکی نیز یافت می شود.فلز پتاسیم به صورت تجاری از طریق پروسه ترموشیمیایی که در این روش کلرید پتاسیم مذاب با بخار سدیم واکنش داده می شود.این فلز از طریق الکترولیز پتاسیم هیدروکسید مذاب نیز تهیه می شود. 
حدود 2.4 % پوسته زمین را از نظر وزنی پتاسیم تشکیل می دهد. بیشتر کانی های پتاسیم نامحلولند و روش به دست آوردن این فلز بسیار مشکل است. 
کانی هایی که دارای پتاسیم هستند شامل سیلویت، کارنالایت، لانژبنیت و پلی هالیت می باشند. که این کانی ها در دریاچه های قدیمی و کف دریا و نهشته های گسترده پتاسیم و نهشته های نمکی به دست می آید. معدن پتاس در آلمان، نیومکزیکو، کالیفرنیا و چند ایالت دیگر آمریکا یافت می شود. معدنهای بزرگ پتاس در اعماق زیاد حدود 3000 فوت یافت می شود و پتاسیم همچنین در اقیانوس ها نیز یافت میشود . 
پتاسیم به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و از الکترولیز هیدروکسید پتاسیم حاصل می شود. روشهای گرمایی همچنین برای تولید پتاسیم استفاده می شود. مثل روش کاهش ترکیبات پتاسیم با استفاده از ترکیبات CaC2, C, Si, Na . 
استفاده عمده پتاسیم و ترکیبات آن در کودهای شیمایی می باشد. پتاشیم عامل ضروری برای رشد و نمو گیاهان است و در بسیاری از خاکها یافت می شود. 
ترکیب سدیم و پتاسیم NaK برای انتقال حرارت در حد متوسط استفاده می شود. مهمترین نمکهای پتاسیم که اهمیت ویژه ای دارند عبارتند از هیدروکسید، کربنات، کلرید، کلرات، برومید، یدید، سیانید، سولفات، کرومات و کرومیت. 
پتاسیم عنصری بسیار واکنش پذیر و با الکتروپوزیتیوه بالا در بین فلزات است. بعد از لیتیم یکی از سبکترین فلزات به شمار می رود. این عنصر نرم و سبک است به راحتی با چاقو بردیده می شود و رنگ آن تقریباً نقره ای است . این عنصر به سرعت در مجاورت اکسیژن هوا اکسیده می شود و برای جلوگیری از اکسید شدن آن باید این عنصر را در نفت نگهداری کرد. مانند دیگر عناصر گروه آلکانها پتاسیم نیز در آب تجزیه می شود و هیدروژن آزاد می شود. پتاسیم در آب به خودی خود آتش می گیرد. پتاسیم و ترکیبات نمکی آن با شعله بنفش می سوزند. 
برا ی عنصر پتاسیم 17 ایزوتوپ شناخته شده است. پتاسیم معمولی ترکیبی از 3 ایزوتوپ است که ایزوتوپ پتاسیم 40 رادیواکتیو می باشد و نیمه عمر آن 1.28 x 109 سال می باشد. 
به علت خاصیت رادیواکتیو بودن این عنصر با در موقع کار با آن دقت کرد . قیمت فلز پتاسیم در بازار 40 دلار در هر پوند است. 

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

آرگون گازی بی بو ،بی رنگ ،که تحت تأثیر ولتاژ بالا به رنگ متمایل به آبی روشن در می آید. این گاز در سال توسط Lord Rayleigh فیزیکدان انگلیسی و William Ramsay شیمیست اسکاتلندی در سال 1894 کشف گردید آرگون بسیار ساکن و ناشناخته در ترکیبات واقعی شیمیایی است.آرگون به مقدار کم در اتمسفر است و جدایش آن از هوا صورت می گیرد .به صورت عادی به آزمایشگاه حمل نمی شود بلکه به صورت سیلندرهای تحت فشار ارائه می شود .
این گاز از تقطیر جز به جز هوای مایع به دست می آید زیرا اتمسفر زمین حاوی 0.94 % آرگون می باشد. در اتمسفر مریخ 1.6 درصد آرگون 40 و حدود 5 ppm آرگون 36 وجود دارد. 
آرگون قابلیت حلالیت در آب را دارد و همانطور که اکسیژن در آب حل می شود آرگون نیز حل می شود. آرگون گازی بیرنگ ، بی بو است و به هر دو حالت مایع و گاز موجود می باشد. آرگون گاز بی اثر است و ترکیب شیمایی خاصی تا کنون از این عنصر شناخته نشده است مثل گازهای کریپتون گزنون و رادون. 
آرگون در طبیعت از ترکیب سه نوع ایزوتوپ تشکیل شده است. تعداد 12 رادیوکتیو دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است .
موارد استفاده این عنصر شامل لامپهای الکتریکی ، لامپهای فلورسانس با فشار 400 پاسکال و در صنعت عکاسی و لامپهای گرم و مشتعل مورد استفاده قرار می گیرد. آرگون همچنین به علت اینکه یک گاز بی اثر است در جوشکاری برقی و برش کاری و به عنوان روکش برای تولیدات تیتانیوم و دیگر عناصر واکنش دهنده مورد استفاده قرار می گیرد. و یک عامل حفاظتی برای رشد کریستالهای ژرمانیوم و سیلیسیوم می باشد. 

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

کلرعنصری گازی شکل به رنگ زرد مایل به سبز است که در سال 1774 توسط carl wihelm scheele شیمیست سوئدی کشف گردید .
این گاز در گروه 17 جدول تناوبی قرار دارد که به سری هالوژن معروف است . کلر در طبیعت به صورت آزاد وجود ندارد و معمول ترین منشأ آن نمک طعام می باشد . 
کلر باعث آزردگی دستگاه تنفس می شود . گازی که پرده های مخاطی را می آزارد و مایعی که پوست را می سوزاند . مقدار کمی در حدود ppm3.5 می تواند در عطر یافت شود ودر حدود ppm1000آن احتمالا در پی کمی تنفس عمیق کَشنده است .
از c l در سال 1915در گازهای جنگی استفاده شد .
این عنصر در طبیعت فقط به حالت ترکیب یافت می شود و مهمترین ترکیب آن با سدیم به صورت نمک یافت میشود مثل نمک طعام NaCl ، کارنالیت و سیلویت. 
این عنصر یک عنصر هولوژن است که توسط الکترولیز به دست می آید. این عنصر یک گاز گاز زرد مایل به سبز است و باعناصر مختلفی می تواند ترکیب شود . در دمای 10 درجه سانتیگراد آب می تواند 3.1 حجم از کلر در خود حل کند و در 30 درجه سانتیگراد آب میتواند 1.77 حجم از کلر ار در خود حل کند. 
کلر کاربرد وسیعی در زندگی روزمره برای ساخت تولیدات دارد. از این عنصر بای گنرزدایی آب استفاده می شود که اب را صورت نوشیدنی سالم در اختیار قرار می دهد. آب آشامیدنی همیشه مقدار کمی کلر دارد. همچنین این عنصر به طور گسترده در تولید کاغذ، مواد رنگی و جوهر ، در صنعت منسوجات و پارچه در تولیدات نفت، دارو، یک عامل گندزدا، در حشره کشها ، غذاها ، حلالها، رنگها ، پلاستیکها و بسیاری دیگر از تولیدات مصرفی مورد استفاده قرار می گیرد. 
بیشتر ترکیبات کلربرای بهداشت آب آشامیدنی و سفید کننده ها، مواد ضدعفونی کننده، و فرآوری پارچه مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این عنصر برای ساخت کلراتها ، کلروفرم، تترا کلرید کربن و استخراج برم استفاده می شود. 
کلر باعث سوزش دستگاه تنفسی می شود و آسیب به مخاط می رساند و در موقع تماس کلر مایع با پوست موجب سوختگی شدید می شود.مقدار کمی از کلر مثلاً 3.5 PPM را می توان از بوی نامطبوع آن شناسایی کرد ومقدار 1000 ppm آن برا سلامتی مضر است و احتمال مرگ را افزایش می دهد. کلر در سال 1915 به عنوان گاز اشک آور مورد استفاد ه قرار می گرفت. میزان پرتودهی کلر از 0.5 ppm تجاوز نمی کند.

برای مشاهده متن اصلی به ادامه مطلب بروید

سولفور ( گوگرد ) در سنگهای آسمانی ، آتشفشانها ، چشمه های آب داغ و به عنوان گالن یا سرب معمولی ، ژیپس ، نمک های اپسون و باریت یافت شود . برای کارهای بازرگانی از پشته های نمکی سواحل خمیجی در آمریکا بدست می آید . ماه های مشتری رنگ های خود را به دلیل رنگ های متنوع گوگرد دار می باشند . رنگ های تیره در اطراف ماه شاید نشانه تجمع گوگرد باشد . 
این عنصر در شهابسنگها پیدا می شود . دانشمندان اولین با سولفور را در دهانه آتشفشانها پیدار کردند. گوگرد در مجاورت دهانه آتشفشانهای فعال تولید می شود. این عنصر به طور گسترده ای در طبیعت در سنگهای پیریت آهن دار، گالن، اسفالریت، سینابر، استیبنیت، ژیپس، نمکهای دی سولفات منیزیوم، سلستین و باریت یافت می شود. 
گوگرد از چاههای عمیق و گنبدهای نمکی به دست می آید . در اثر فرایند گرم شدن آب در اعماق گوگرد ذوب شده به سطح زمین می اید. گوگرد در گازهای طبیعی و نفت خام نیز وجود دارد. 
سولفور به رنگهای زرد کمرنگ، بی رنگ است جامدی شکننده می باشد که در آب نامحلول است اما در دی سولفید کربن حل می شود. به هر سه حالت جامد و مایع و گاز یافت می شود. این عنصر دارای خصوصیات غیر عادی نوری و الکتریکی است. 
سولفور با خلوص بالا به صورت بی شکل با خنک کردن سریع بلورهای آن تولید می شود. مطالعات اشعه ایکس در مورد این عنصر نشان می دهد که دارای ساختار مارپیچی و 8 اتم در هر مارپیچ می باشد. در طرح اشعه ایکس نرمال گوگرد بلوری به صورت حلقه ای به نظر می رسد و شامل 8 اتم گوگرد است که به یکدیگر متصل شده اند. 
عنصر گوگرد دارای 11 ایزوتوپ است. 4 تا از این ایزوتوپها به صورت رادیواکتیو نیستند. 
ترکیبات آلی گوگرد شامل سولفور کلسیم و سولفات آمونیوم و دی سولفید کربن و دی اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن که ترکیبات مهمی هستند. 
گوگرد یکی از اجزا سازنده باروت سیاه می باشد و برای حرارت دادن لاستیک طبیعی و قارچ کشها کاربرد دارد. این عنصر همچنین برای ساخت کودهای شیمیایی فسفاته نیز به کار می رود. این عنصر در مقدار زیاد می تواند تولید اسیدسولفوریک کند که در ساخت مواد شیمایی مهم کاربرد اساسی دارد. همچنین برای ساخت کاغذهای سولفیده ، ضد عفونی کردن مواد و رنگبری و خشک کردن میوه کاربرد دارد. این عنصر نارسانای خوبی است و نقش مهمی در حیات دارد. 
در موقع کار با ترکیبات سولفور و سولفور در آزمایشگاه باید دقت لازم را به عمل آورد. سولفید هیدروژن رقیق می تواند متابولیزه شود اما موقع کار با غلیظ آن باید دقت کرد تا به دستگاه تنفسی آسیب نرسد. این ترکیب حس بویایی را بی حس می کند و به آن آسیب می رساند. اکسید گوگرد ترکیب خطرناکی است که باعث آلودگی هوا می شود.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

فسفر یک عنصر جامد به رنگ سفید واکسی می باشد که در سال 1669توسط Hennig Brand از کشور آلمان کشف شد . این عنصر از سنگهای فسفاته بدست می آید . 
فسفر دارای 4 آلوتروپی می باشد. این آلوتروپی ها به فرمهای سفید یا زرد، قرمز، سیاه یا بنفش می باشد. فسفر معمولی مومی شکل سفید رنگ و جامد است. فسفر زمانی که خالص باشد بیرنگ و شفاف است . فسفر سفید دو حالت دارد آلفا و بتا با دمای تبدیل -3.8oC . 
این عنصر در آب حل نمی شود اما در دی سولفید کربن حل می شود. این عنصر به خودی خود در هوا آتش می گیرد و بعد از ترکیب با اکسیژن هوا در زمان سوختن تبدیل به پنتا اکسید فسفرمی شود .
این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود ترکیبات این عنصر به صورت گسترده ای در طبیعت پراکنده شده اند. سنگ فسفات حاوی کانی آپاتیت دارای ناخالصی تری فسفات کلسیم است که این سنگ مهمترین منبع تولید فسفر است. معادن بزرگ این عنصر در روسیه، مراکش و فلوریدا و بعضی ازایالتهای دیگر آمریکا یافت می شود .
فسفر عنصری بسیار سمی است 50 میلی گرم آن برای مرگ کافی است. پرتودهی این عنصر از 0.1 میلیگرم بر متر مکعب تجاوز نمی کند. فسفر سفید در زیر آب نگهداشته می شود باید آن را با انبر جابجا کرد تماس آن با پوست دست باعث سوختگی شدید می شود. 
وقتی در معرض نور خورشید قرار بگیرد یا وقتی داغ شده باشد حرارت آن به 250 درجه می رسد که می تواند در این حالت تبدیل به فسفات نوع قرمز شود. این فرم از فسفر به راحتی و به خودی خود آتش نمی گیرد و به اندازه فسفر سفید خطرناک نیست. در موقع کار با فسفر سفید باید بسیار دقت کرد چون هم بسیار سمی است و هم به راحتی درجه حرارت آن بالا می رود و آتش می گیرد. فسفر قرمز نسبت به سفید دارای پایداری بیشتری می باشد و برای ساخت کبریتهای بی خطر، مواد آتش بازی ، آفت کشها ، آتش افروزها ، بمبهای دودزا و گلوله ها کاربرد دارد.
فسفر سفید به روشهای مختلفی ساخته می شود. تری فسفات کلسیم یکی از اجزای اصلی سنگ فسفر است که در کوره های برقی یا سوخت کوره کاربرد دارد. 
اسید فسفریک غلیظ که حاوی 70 تا 75 درصد P2O5 است عامل مهمی در تولیدات کشاورزی و مزرعه می باشد. از این عنصر برای تهیه کودهای شیمیایی کاربرد دارد. فسفاتها در تولید شیشه های مخصوص مثل لامپهای سدیم کاربرد دارد. فسفات کلسیم در ساخت ظروف چینی و پودر خمیرمایه استفاده می شود. 
فسفرها یکی از مهمترین عامل تولید فولاد و فسفر برنز و تولیدات مهم دیگر می باشد. تری سدیم فسفات عامل پاک کننده در تصفیه آب و دیگ بخارمی باشد. فسفر ها عامل حیاتی در پروتوپلاسم همه سلولها، بافت های عصبی و استخوانها هستند. 

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید