ქსენონი

თავისუფალი ქართულენოვანი ენციკლოპედია ვიკიპედიიდან
გადასვლა: ნავიგაცია, ძიება
ქსენონი / Xenon (Xe) Xe-TableImage.png
ელემენტის რიგითი ნომერი 54
მარტივი ნივთიერების გამოსახულება
Xe,54.jpg
უფერო, უსუნო, უგემო ინერტული აირი
ატომის თვისებები
ატომური მასა
(მოლური მასა)
131,29 მ. ა. ე. (/მოლი)
ატომის რადიუსი  ? (108)[1] პმ
იონიზაციის ენერგია
(პირველი ელექტრონი)
1): 1 170,0 (12,13) 2): 3): კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია [Kr] 4d10 5s2 5p6
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი 140[1] პმ
იონური რადიუსი 190[1] პმ
ელექტროუარყოფითობა
(პოლინგის თანახმად)
2,6
ელექტროდული პოტენციალი 0
ჟანგვის ხარისხი 0, +1, +2, +4, +6, +8
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე 0,00352 (−109 °C-ზე); 0,005894 (0 °C-ზე) /სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა 20,79[2] /(·მოლი)
თბოგამტარობა 0,0057 ვტ/(·კ)
დნობის ტემპერატურა 161,3
დნობის სითბო 2,27 კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა 166,1
აორთქლების სითბო 12,65 კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა 42,9 სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა კუბური წახნაგცენტრირებული
მესრის პერიოდი 6,200 Å
შეფარდება n/
დებაის ტემპერატურა


Xe 54
131,29
[Kr] 4d10 5s2 5p6
ქსენონი
ქსენონის ატომის სქემა

ქსენონი — დიმიტრი მენდელეევის პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდის მერვე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენთი, ატომური ნომერია 54. აღინიშნება სიმბოლოთი Xe (ლათ. Xenon). მარტივი ნივთიერება ქსენონი (CAS-ნომერი: 7440-63-3) — ინერთული ერთატომიანი აირი სუნის, ფერის და გემოს გარეშე.

ისტორია[რედაქტირება]

აღმოჩენილია 1898 წელს ინგლისელი მეცნიერის უილიამ რამზაის და უ. რელეის მიერ როგორც კრიპტონის მცირე მინარევი.

სახელწოდების წარმომავლობა[რედაქტირება]

მოდის ბერძნ. ξένος — სხვისი. აღმოაჩინეს 1898 წ. ინგლისელმა მეცნიერებმა უ. რამზაიმ და მ. ტრავერსიმ, რომლებმაც თხევადი ჰაერი ნელნელა ააორთქლეს და ძნელად აქროლადი ფრაქციები გამოიკვლიეს სპექტროსკოპიული მეთოდით. ქსენონი იყო აღმოჩენილი როგორც კრიპტონის მინარევი, საიდანაც მოდის მისი სახელწოდებაც. ქსენონი — ძალიან იშვიათი ელემენტია. ნორმალურ პირობებში 1000 მ3 ჰაერი შეიცავს მიახლოებით 87 სმ3 ქსენონი.

გავრცელებულია[რედაქტირება]

მზის სისტემაში[რედაქტირება]

მზის, ატმოსფეროში დედამიწაზე, ასტეროიდების და კომეტების შემადგენლობაში ქსენონი შედარებით იშვიათია. მარსის ატმოსფეროში ქსენონის კონცენტრაცია დედამიწის ანალოგიურია: 0.08 მემილიონე ნაწილი[3], თუმცა 129Xe-ის არსებობა მარსზე უფრო მაღალია, ვიდრე დედამიწაზე ან მზეზე. რადგანაც მოცემული იზოტოპი წარმოიქმნება რადიოაქტიური დაშლის შედეგად, მიღებული მონაცემები ცხადყოფენ მარსის მიერ პირველადი ატმოსფეროს დაკარგვას, შესაძლებელია, პლანეტის ფორმირების შემდეგ პირველი 100 მილიონი წლის განმავლობაში[4][5]. იუპიტერზე კი, პირუკუ, ქსენონის ყველაზე მაღალი კონცენტრაციაა ატმოსფეროში — და თითქმის ორჯერ მაღალია, ვიდრე მზეზე[6].

თვისებები[რედაქტირება]

ფიზიკური[რედაქტირება]

დნობის ტემპერატურა −112 °C, დუღილის ტემპერატურა −108 °C, განმუხტვისას ანათებს იისფრად.

ქიმიური[რედაქტირება]

ქსენონი არის პირველი კეთილშობილი, ინერტული აირი, რომლისთვისაც მიღებული იქნა ნამდვილი ქიმიური ნაერთები. ნაერთების მაგალითებს წარმოადგენენ ქსენონის დიფტორიდი, ქსენონის ტეტრაფტორიდი, ქსენონის ჰექსაფტორიდი, ქსენონის ტრიოქსიდი.

ქსენონის პირველი ნაერთი მიღებულ იქნა ნილ ბარტლეტის მიერ ქსენონისა და პლატინის ჰექსაფტორიდის რეაქციით 1962 წ. ამ მომენტიდან ორი წლის განმავლობაში მიღებულ იქნა უკვე რამდენიმე ათეული ნაერთი, მათ შორის ფტორიდები, რომლებიც წარმოადგენენ პირველად ნივთიერებებს ქსენონის დანარჩენი ყველა წარმოებულის სინთეზისათვის.

ბოლო დროს აღწერიალია ქსენონის ფტორიდები და მათი სხვადასხვა კომპლექსები, ოქსიდები, ქსენონის ოქსიფტორიდები, მჟავების ნაკლებადმდგრადი კოვალენტური წარმოებულები, შენაერთები ბმებით Xe-N, ქსენონორგანული ნაერთები. შედარებით ბოლო დროს მიღებული იქნა ოქროს საფუძველზე არსებული კომპლექსი. ადრე აღწერილი სტაბილური ქსენონის ქლორიდების არსებობა არ დადასტურდა (მოგვიანებით აღწერილი იქნა ექსიმერული ქსენონის ქლორიდები).

იზოტიპები[რედაქტირება]

ქსენონისათვის ცნობილია იზოტოპების არსებობა რომელთა მასური რიცხვებია 110-დან 147-მდე, და 12 ბირთვული იზომერი. მათ შორის სტაბილურს ცარმოადგენენ იზოტოპები მასური რიცხვით 124, 126, 128, 129, 130, 131, 132, 134, 136. დანარჩენი იზოტოპები რადიოაქტიურნი არიან, ყველაზე გრძელვადიანი -- 127Xe (ნახევრადაშლის პერიოდი 36.345 დღეღამე) და 133Xe (5,2475 დღეღამე), დანარჩენი იზოტოპების ნახევრადდაშლის პერიოდი არ აღემატება 20 საათს. ბირთვულ იზომერებს შორის ყველაზე სტაბილურია 131Xem ნახევარდაშლის პერიოდით 11,84 დღეღამე, 129Xem (8.88 დღეღამე) და 133Xem (2.19 დღეღამე)[7]

ქსენონის იზოტოპს მასური რიცხვით 135 (ნახევარდაშლის პერიოდი 9,14 საათი) აქვს სითბური ნეიტრონების მოტაცების მაქსიმალური ბირთვული ეფექტური განიკვეთი ყველა ცნობილ ნივთიერებას შორის — მიახლოებით 3 მილიონი ბარნი ენერგიისათვის 0,069 ევ[8], მისი დაგროვება ბირთვულ რეაქტორებში ტელურ-135-ის და იოდ-135-ის ბირთვების β-დაშლის ჯაჭვის შედეგად მიდის ე.წ. რეაქტორის მოწამლვამდე ქსენონით (იხ. ასევე იოდის ორმო).

Searchtool-80%.png მთავარი სტატია : ქსენონის იზოტოპები.

მიღება[რედაქტირება]

ქსენონს მიიღებენ მეტალურგიულ საწარმოებში როგორც თხევადი ჟანგბადის წარმოების თანაურ პროდუქტს.

მეწველობაში ქსენონს მიიღებენ როგორც თანაური პროდუქტს ჰაერის გაყოფისას ჟანგბადად და აზოტად. ასეთი გაყოფის შემდეგ, რომელიც ჩვეულებრივ მიმდინარეობს რექტიფიკაციის მეთოდით, მიღებული თხევადი ჟანგბადი შეიცავს კრიპტონისა და ქსენონის მცირე რაოდენობას. თხევად ჟანგბადს შემდგომი რექტიფიკაცია ამდიდრებს კეიპტონ-ქსენონის ნარევის შემცველობას 0.1-0.2 %-მდე, რომელიც გამოიყოფა სილიკაგელზე ადსორბციით ან დისტილაციით. საბოლოოდ, ქსენონ-კრიპტონის კონცენტრატი შეიძლება გაყოფილ იქნას დისტილაციით ცალცალკე კრიპტონად და ქსენონად.

თავისი მცირე გავრცელების გამო, ქსენონი შედარებით უფრო ძვირია ვიდრე უფრო მჩატე ინერტული აირები.

გამოყენება[რედაქტირება]

ქსენონის ნათურა
იონის ძრავის პროტოტიპი ქსენონზე.

მიუხედავად მისი მაღალი ღირებულებისა, ქსენონი შეუცვლელია მთელ რიგ შემთხვევებში:

  • რადიოაქტიური იზოტოპები (127Xe, 133Xe, 137Xe, და სხვა) გამოიყენება როგორც გამოსხივების წყარო რადიოგრაფიაში და მედიცინაში დიაგნოსტიკისათვის, გაჟონვის აღმოსაჩენად ვაკუუმის დანადგარებში.
  • XX საუკუნის ბოლოს შემუშავებულ იქნა ქსენონის გამოყენების მეთოდი საერთო ნარკოზისათვის და გაუმტკივნებლობისათვის. ქსენონის ნარკოზის ტექნიკის შესახებ პირველი დისერტაცია გაჩნდა რუსეთში 1993 წელს. 1999 წელს ქსენონი დაშვებულ იქნა მედიცინაში როგორც საერთო ინგალაციური ნარკოზი[9].
  • ბოლო დროს ქსენონი გადის აპრობაციას დამოკიდებული დაავადებების მკურნალობაზე[10].
  • თხევადი ქსენონი ზოგჯერ გამოიყენება როგორც ლაზერების მუშა გარემო.
  • ქსენონის ფტორიდები და ოქსიდები წარმოდგენილნი არიან როგორც რაკეტის საწვავის უძლიერესი მჟანგავები, ასევე ლაზერებში აირების ნარევების კომპონენტი.
  • იზოტოპ 129Xe-ში შეიძლება ბირთვული სპინების ნაწილის პოლარიზება - ე.წ. ჰიპერპოლარიზაციის მდგომარეობამდე.

ბიოლოგიური როლი[რედაქტირება]

ქსენონი არ თამაშობს არავითარ ბიოლოგიურ როლს.

ფიზიოლოგიური ქმედება[რედაქტირება]

  • ქსენონში ბგერის დაბალი სიჩქარის გამო, ვიდრე ჰაერში, ქსენონით შევსებული ფილტვები და ლაპარაკის დროს ამოსუნთქვა იწვევს ხმის ტემბრის დაწევას (ჰელიუმის უკუ ეფექტით).

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება]

Commons-logo.svg
ვიკისაწყობში? არის გვერდი თემაზე:

სქოლიო[რედაქტირება]

  1. 1.0 1.1 1.2 Size of xenon in several environments. www.webelements.com. წაკითხვის თარიღი: 2009-08-6.
  2. რედკოლ.:კნუნიანცი (მთ. რედ.) ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად. — მოსკოვი: დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, 1990. — ტომი: 2. — გვ. 671. — 100 000 ეგზ.
  3. Williams, David R.. (September 1, 2004)Mars Fact Sheet. NASA. დაარქივებულია ორიგინალიდან 2011-07-16-ში. წაკითხვის თარიღი: 2007-10-10.
  4. Schilling, James. Why is the Martian atmosphere so thin and mainly carbon dioxide?. Mars Global Circulation Model Group. დაარქივებულია ორიგინალიდან 2011-08-22-ში. წაკითხვის თარიღი: 2007-10-10.
  5. Zahnle, Kevin J. (1993). „Xenological constraints on the impact erosion of the early Martian atmosphere“. Journal of Geophysical Research 98 (E6): გვ. 10,899–10,913. DOI:10.1029/92JE02941. წაკითხვის თარიღი: 2007-10-10. 
  6. Mahaffy, P. R.; Niemann, H. B.; Alpert, A.; Atreya, S. K.; Demick, J.; Donahue, T. M.; Harpold, D. N.; Owen, T. C. (2000). „Noble gas abundance and isotope ratios in the atmosphere of Jupiter from the Galileo Probe Mass Spectrometer“. Journal of Geophysical Research 105 (E6): გვ. 15061–15072. DOI:10.1029/1999JE001224. წაკითხვის თარიღი: 2007-10-01. 
  7. http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf
  8. www.ippe.ru/podr/abbn/libr/pdf/54xe.pdf
  9. О РАЗРЕШЕНИИ МЕДИЦИНСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ. Приказ. Министерство здравоохранения РФ. 08.10.99 363 :: Инновации и предпринимательство: гранты, технологии, патенты
  10. ქსენონი — ახალი სიტყვა ნარკოლოგიაში