Что такое газ Криптон?

Что такое газ Криптон?

Газ Криптон — это элемент с атомным номером 36.

Он принадлежит к 18-й группе периодической таблицы и классифицируется как благородный или инертный газ из-за своей минимальной химической реактивности. Газ Криптон имеет температуру кипения выше, чем у кислорода, что делает его побочным продуктом при производстве газов разделения воздуха, таких как кислород, азот и аргон. Высокочистый газ Криптон может быть получен, когда жидкий кислород, содержащий газ Криптон, отделяется от его компонентов в очистителе.

Применение газа Криптон

Криптон широко используется как инертный и негорючий газ, поскольку он не вступает в реакцию с другими веществами. Известное применение — как инкапсулирующий газ в освещении и лампах. Криптон имеет низкую теплопроводность, что может снизить потери тепла за счет рассеивания тепла от нити накаливания лампочки. Говорят, что он повышает эффективность лампы примерно на 10% по сравнению с лампами, заполненными аргоном. Кроме того, криптон, с его высокими теплоизоляционными свойствами, также используется в качестве строительного материала. Окна, запечатанные газом криптоном, могут повысить эффективность обогрева целых внутренних помещений.

В передовых областях фторид криптона (KrF) широко используется в качестве источника света для травильных лазеров в производстве полупроводников.

Свойства газа криптона

Газ криптон имеет температуру плавления -157,2 °C (-251 °F) и температуру кипения -152,9 °C (-243,2 °F). Это бесцветный газ без запаха при комнатной температуре и давлении. Он присутствует в воздухе в концентрации около 1,14 ppm. Его получают путем сжижения воздуха и фракционной перегонки.

Газ Криптон имеет удельный вес 2,82 при -157 °C (-251 °F). Это тяжелый газ, который может понизить тон голоса человека при вдыхании. Он не имеет валентных электронов на своей внешней оболочке, что делает его химически стабильным.

Структура газа Криптон

Существует 31 известный изотоп газа криптона. В природе существует пять стабильных изотопов и один радиоактивный изотоп. Он может образовывать соединения включения с водой и гидрохиноном. Химические формулы: Kr — 6H2O и Kr — 3C6H4(OH)2. Кристаллы газа криптона (Kr(H2)4) получаются выше 5 ГПа. Эти кристаллы имеют гранецентрированную кубическую структуру с октаэдром газа криптона, окруженным хаотично ориентированными молекулами водорода.

Другая информация о газе криптон

1. Изотопы газа криптон

81Kr образуется в результате реакций в атмосфере. Его период полураспада составляет 250 000 лет, и он является естественным изотопным источником газа криптона. Газ криптон вблизи поверхности воды очень изменчив, и 81Kr используется для датирования грунтовых вод от 50 000 до 800 000 лет.

78Kr — это нуклид, в котором происходит двойной захват электронов. Однако его вероятность низка, а его период полураспада оценивается более чем в 1,1 x 1020 лет. 85Kr, инертный радиоактивный газ, имеет период полураспада 10,76 года. Он образуется в результате реакции деления плутония или урана, производится в ядерных реакторах и полностью выбрасывается в окружающую среду в процессе переработки топливных стержней.

В 1940-х годах концентрация 85Kr в атмосфере составляла менее 0,001 беккереля на м3 воздуха. Однако в настоящее время концентрация составляет более 1 беккереля на 1 м3 воздуха. Сообщается, что концентрации в Арктике на 30% выше, чем в Антарктике. Это связано с тем, что большинство реакторов расположены в северном полушарии. 85Kr превращается в 85Rb в результате бета-распада.

2. Соединения газа криптона

Газ криптон инертен, но может образовывать нестабильные соединения с фтором и степенью окисления +2. Дифторид криптона (KrF2) является летучим твердым веществом и представлен химической формулой KrF2. Молекулярная структура KrF2 линейна, а расстояние Kr-F составляет 188,9 пм. Реакция с сильными кислотами производит катионы, такие как KrF+ и Kr2F3+.

Реакция KrF2 с B(OTeF5)3 может производить Kr(OTeF5)2, нестабильное соединение, содержащее связь криптон-кислород. Связи криптон-азот также обнаружены в [HC=N–Kr–F]+, полученном в результате реакции KrF2 с [HC=NH]+[AsF6-] ниже -50°C. Сообщается, что HKrCN и HKrC=CH стабильны до 40K.