Криптон как химический элемент таблицы Менделеева

К Криптон является химическим элементом таблицы Менделеева с атомным номером 36 и условным обозначением Kr. Криптон представляет собой чрезвычайно инертный бесцветный одноатомный газ.

Как был открыт Криптон

Такой химический элемент как криптон был обнаружен людьми относительно недавно. В 1894 был открыт первый из благородных газов, который сегодня известен как аргон. Джон Рэлей и Уильям Рамсей обнаружили его благодаря спектральному анализу и выделили из урановых руд. Из периодических законов таблицы Д.И. Менделеева они поняли, что должны быть еще элементы, и продолжили свои исследования.

Было проведено множество экспериментов над газами, метеоритами, минералами и вулканическими породами. Успехов эти эксперименты не приносили. Удача улыбнулась ученым при исследовании 15 литров сырого аргона. При фракционной перегонке сырого аргона был обнаружен осадок. Этот осадок появлялся при почти полном испарении сырого аргона. Его исследование показало наличие желтой и зеленой спектральной линии, то есть новые химические элементы. Название Криптон он получил от древнегреческого «скрытый». После очистки и дальнейшей перегонки У. Рамсей и У. Траверс отделили из смеси сырой криптон. Первые соединения криптона были обнаружены только в 1962 году. Это соединение являлось фторидом криптона.

Где и как добывают Криптон

Такой химический элемент как криптон извлекается исключительно из воздуха. Реакция которая позволяет извлекать этот химический элемент называется «процессом Линде». Суть этого процесса заключается в термическом разложении газов. При разделении азот-кислород криптон накапливается вместе с ксеноном в жидком кислороде в нижней части колонны. Эта смесь обычно содержит около 0.3% криптона и ксенона. Кроме них концентрат содержит большое количество углеводородов, метан, гексафторид серы и азот. Метан и азотовая смесь могут быть превращены в диоксид углерода, воду и азот путем сжигания в платиновых катализаторах при температуре около 500°C.

После этого необходимо удалять соединения фтора. Для начала раствор обрабатывают микроволнами. Это делается для того, чтобы разорвать связи фтора. После чего раствор пропускают при температуре около 750°C через раствор содовой извести. Затем полученная смесь криптона и ксенона разъединяется в отдельной колонне, которая нагревается снизу, а сверху охлаждается. В результате этой процедуры на дне образуется ксенон, а в верху образуется криптон.

Распространенность Криптона

Распространенность такого химического элемента как криптон является очень неопределенной. С одной стороны, криптон является одним из самых редких элементов на Земле. Большая часть криптона содержится в атмосфере, где его количественное соотношение оценивается учеными как 1 часть на миллион. В земной коре его соотношение оценивается в 0.00019 частей на миллион. На нашей планете реже встречается только ксенон и некоторые радиоактивные элементы, которые являются промежуточными звеньями термоядерных реакций.

Если взять распространенность во Вселенной, то тут точные цифры неизвестны. Точно оценить его содержание на сегодняшний день не представляется возможным, потому что оценки осуществляются с помощью исследований метеоритов и спектрального анализа. В метеоритах его содержание приблизительно такое же как и на Земле. Тут есть одно «Но». Спектральный анализ показывает в некоторых местах Вселенной его содержание достаточно высокое. В пример можно привести так называемый «белый карлик», спектральный анализ которого показывает огромное содержание криптона. Чтобы было понятно, в этом «белом карлике» содержание криптона в 400 раз выше, чем в Солнце. Ученые пока не нашли объяснения такого высокого содержания криптона в этой звезде и Вселенной в целом.

Применение Криптона

Применение криптона является не очень широким. Большая часть его использования приходится на наполнитель для ламп накаливания. При использовании этого газа в качестве наполнителя лампочки вольфрамовая нить имеет меньший износ. Это позволяет создавать более высокую температуру отжига. Тем самым светоотдача этой лампочки значительно увеличивается. Так же он используется в качестве наполняющего газа в счетчиках Гейгера, стинцилляционных счетчиках и других электронных устройствах.

Еще одним использованием криптона является заполняющий газ в стеклопакетах. Даже несмотря на более дорогую цену, криптон лучше сохраняет тепло при такой же толщине стекла, чем обычно использующийся аргон. Плюс ко всему этот элемент в жидком состоянии используется в качестве калориметров в физических лабораториях при изучении частиц.

Интересные факты

Интересных фактов связанных с криптоном немного из-за того, что этот элемент еще плохо изучен. Но некоторые факты все же имеются. Например, криптон способен к поглощению рентгеновских лучей. Этот момент еще изучается учеными и уточняется возможно ли использовать смесь криптон-ксенон в качестве контрастного вещества в компьютерной томографии. Как и другие благородные газы, криптон не имеет биологического значения для жизни человека. В высоких концентрациях он вытесняет кислород и способен привести к удушью. Интересным моментом является то, что при давлении выше 3.9 бар криптон способен оказывать обезболивающее действие на организм человека.