كريبتون

عنصر كيميائي له العدد الذري 36 والرمز Kr، وهو ينتمي إلى مجموعة الغازات النبيلة في الجدول الدوري

الكريبتون عنصرٌ كيميائي رمزه Kr وعدده الذرّي 36؛ وهو ينتمي إلى مجموعة الغازات النبيلة في الجدول الدوري. يوجد هذا العنصر في الشروط القياسية من الضغط ودرجة الحرارة على هيئة غاز عديم اللون والرائحة والمذاق، وهو قليل الوفرة في الطبيعة، إذ توجد منه مجرّد آثار نزرة في غلاف الأرض الجوّي. في مجموعة الغازات النبيلة تقع قيم الخواص الفيزيائية للكريبتون، مثل الكثافة ونقطتا الانصهار والغليان، وسطاً بين قيمتي غاز الآرغون الأخفّ وغاز الزينون الأثقل. الكريبتون غاز أحادي الذرّة، وهو خامل كيميائياً؛ ولا يتشكّل منه إلّا عددٌ ضئيلٌ من المركّبات الكيميائية.

روبيديومكريبتونبروم
Ar

Kr

Xe
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنيسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سيليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: آرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونشيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بالاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسيوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: نيهونيوم (Nh)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: موسكوفيوم (Mc)
Element 116: ليفرموريوم (Lv)
Element 117: تينيسين (Ts)
Element 118: أوغانيسون (Og)
36Kr
المظهر
غاز عديم اللون ذو وميض أبيض في حالة البلازما


الخطوط الطيفية للكريبتون
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز كريبتون، 36، Kr
تصنيف العنصر غاز نبيل
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 18، 4، p
الكتلة الذرية 83.798 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Ar]؛ 3d10 4s2 4p6]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 18, 8 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور غاز
الكثافة (0 °س، 101.325 كيلوباسكال)
3.749 غ/ل
كثافة السائل عند نقطة الغليان 2.413[1] غ·سم−3
نقطة الانصهار 115.79 ك، -157.36 °س، -251.25 °ف
نقطة الغليان 119.93 ك، -153.22 °س، -244.12 °ف
نقطة ثلاثية 115.775 كلفن (-157°س)، 
73.2 كيلوباسكال
النقطة الحرجة 209.41 ك، 5.50 ميغاباسكال
حرارة الانصهار 1.64 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 9.08 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 20.786 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 59 65 74 84 99 120
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 2
الكهرسلبية 3.00 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 1350.8 كيلوجول·مول−1
الثاني: 2350.4 كيلوجول·مول−1
الثالث: 3565 كيلوجول·مول−1
نصف قطر تساهمي 4±116 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 202 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية مكعب مركزي الوجه
المغناطيسية مغناطيسية معاكسة[2]
الناقلية الحرارية 9.43x10-3  واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
سرعة الصوت (غاز، 23 °س) 220،
(سائل) 1120 متر/ثانية
رقم CAS 7439-90-9
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الكريبتون
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
78Kr 0.35% 78Kr هو نظير مستقر وله 42 نيوترون
79Kr مصطنع 35.04 ساعة ε - 79Br
β+ 0.604 79Br
γ 0.26، 0.39، 0.60 -
80Kr 2.25% 80Kr هو نظير مستقر وله 44 نيوترون
81Kr نادر 2.29×105 سنة ε - 81Br
γ 0.281 -
82Kr 11.6% 82Kr هو نظير مستقر وله 46 نيوترون
83Kr 11.5% 83Kr هو نظير مستقر وله 47 نيوترون
84Kr 57% 84Kr هو نظير مستقر وله 48 نيوترون
85Kr مصطنع 10.756 سنة β 0.687 85Rb
86Kr 17.3% 86Kr هو نظير مستقر وله 50 نيوترون

اكتشف العالمان وليام رامزي وموريس ترافرس هذا العنصر سنة 1898 من عملية التقطير التجزيئي للهواء المسيّل، وأسمياه بالكريبتون، والتي يعود أصلها إلى الكلمة الإغريقية κρυπτός (كريبتوس)، والتي تعني «مخفي». يُستخدَم الكريبتون مثل الغازات النبيلة الأخرى في مجال الإضاءة في ملء المصابيح الفلورية والمتوهّجة؛ وكذلك في مجال ليزر الغاز (الليزر الأيوني وليزر الإكسَيْمَر)، كما أنّ ليزر فلوريد الكريبتون وسط ليزري ذو استخدامات مفيدة.

التاريخعدل

قادت أبحاث وليام رامزي مع مساعده موريس ترافرس إلى اكتشاف عنصر الكريبتون في سنة 1898، وذلك عندما قاما بتحليل المتبقّي من عملية تقطير مكوّنات الهواء المسيَّل الأخرى؛ فوجدا خطوطاً طيفية صفراء وخضراء غير معروفة مسبقاً، فأدركا أنّها تعود إلى عنصر جديد، وأسمياه «كريبتون»، والتي يعود أصلها إلى الكلمة الإغريقية κρυπτός، والتي تعني «مخفي». وبنفس الأسلوب تمكّن العالمان نفسهما من اكتشاف عنصر النيون لاحقاً بعد عدّة أسابيع.[3] مُنحَ وليم رامزي جائزة نوبل في الكيمياء سنة 1904 تقديراً لإنجازاته في اكتشاف الغازات النبيلة، من ضمنها الكريبتون. أُجريَت عدّة محاولات منذ منتصف القرن العشرين من أجل تحضير مركّبات كيميائية للكريبتون، ففي سنة 1962 عرض الكيميائي أرستيد فون غروسه [ملاحظة 1] مركّباً للكريبتون، والذي خمّن أنّه رباعي فلوريد الكريبتون،[4] ليتّضح فيما بعد أنّه ثنائي فلوريد الكريبتون.[5]

قي سنة 1960 عرّفَ المكتب الدولي للأوزان والمقاييس قيمة المتر بأنّها تعادل 1,650,763.73 ضعفاً من قيمة طول الموجة الموافق لإشعاع النظير كريبتون-86 في الفراغ بين المستويين 2p10 و 5d5.[6][7] وبذلك حلّ هذا التعريف حينذاك مكان قضيب المتر الأصلي، والمصنوع من سبيكة بلاتين-إريديوم، والذي كان طوله محدّداً لطول المتر منذ سنة 1889؛ كما أدّى ذلك التعريف أيضاً إلى نسخ تعريف الأنغستروم العائد إلى سنة 1927 والمعتمِد على الخطّ الطيفي الأحمر للكادميوم.[8] استمرّ الاعتماد بتعريف المتر على الكريبتون-86 إلى سنة 1983، عندما تغيّر تعريف المتر ليصبح معتمداً على سرعة الضوء.[9][10][11]

الوفرة الطبيعيةعدل

احتفظت الأرض بمعظم الغازات النبيلة التي كانت موجودةً أثناء تشكّلها، ما عدا الهيليوم. ولكن بالرغم من ذلك، يصنّف الكريبتون ضمن العناصر النادرة في الأرض. إذ يبلغ تركيزه في غلاف الأرض الجوّي حوالي 1 جزء في المليون (ppm)؛ ويمكن استحصال تلك الكمّيّة من خلال عملية التقطير بالتجزئة.[12] أمّا نسبته في غلاف الأرض الصخري فتبلغ 1.9 . 10−5  جزءاً في المليون.[13]

لا تُعرَف كمّيّة الكريبتون في الفضاء بدقّة، لأنّ القياسات مشتقّة من النشاط النيزكي والريح الشمسية؛ ولكنّ القياسات الأوّلية اقترحت أنّ الكريبتون موجودٌ بكمّيّات وفيرةٍ في الفضاء؛[14] والتي يمكن مقارنتها بوفرة الليثيوم أو الغاليوم أو السكانديوم.[15] وُجدَ أيضاً أنّ نسبة الكريبتون إلى الهيدروجين هي نسبةٌ ثابتةٌ في الكون؛ وذلك يشير إلى أنّ الوسط بين النجمي قد يكون غنيّاً بالكريبتون.[16] هناك دلائلٌ تشير إلى وجود كمّيّات وفيرةٍ من الكريبتون في الأقزام البيضاء، وهي تبلغ حوالي 450 ضعف كمّيّتها في الشمس؛ ولكن لا توجد تفسيرات حاليّة توضّح ارتفاع وفرة الكريبتون في تلك الأجرام.[17]

الإنتاجعدل

يُستحصَل على الكريبتون حصراً من خلال عملية التقطير بالتجزئة للهواء وفق عملية ليندة. أثناء عملية الفصل بين الأكسجين والنتروجين يتركّز الكريبتون والزينون في قطفة الأكسجين السائل نظراً لارتفاع كثافَتِهما، ويتجمّعان أسفل عمود التجزئة. يُضَخّ المزيج إلى عمود تنقية آخر منفصل، والذي يُخَصَّب محتواه من الكريبتون والزينون بمقدار 0.3%؛[18] وعندها يحتوي مُرَكَّزُ الكريبتون-زينون السائل بالإضافة إلى الأكسجين على كمّيّات من الهيدروكربونات الخفيفة مثل الميثان، وكذلك نسبة ضئيلة من مركّبات مُفَلوَرة مثل سداسي فلوريد الكبريت أو رباعي فلورو الميثان؛ بالإضافة إلى آثارٍ نزرةٍ من ثنائي أكسيد الكربون وأكسيد النيتروز.

يُتخَلّص من الميثان وأكسيد النتروز من خلال حرقهما على حفّاز من البلاتين أو البالاديوم عند الدرجة 500 °س إلى ثنائي أكسيد الكربون والماء والنتروجين، والتي يمكن التخلّص منها بعملية امتزاز على منخل جزيئي. أمّا بالنسبة للمركّبات الفلورية فيُتَخلّص منها بالإشعاع بالأمواج المكروئية، ممّا يؤدّي إلى انفصام ذرّات الفلور، والتي تُلتَقط في مزيجٍ قلوّيٍ من هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد الكالسيوم.[19] بعد عملية التنقية الأولية تلك، يُحوَّل مزيج الكريبتون والزينون إلى عمود تقطير بالتجزئة، ممّا يؤدّي إلى تجمّع الزينون في الأسفل، في حين يَتكثّف الكريبتون أعلى العمود وينفصل عن الأكسجين ويُجَمّع في أسطوانات غازية للتخزين.[18]

النظائرعدل

للكريبتون 32 نظيراً بالإضافة إلى عشرة مُصاوِغات نووية. يتألّف الكريبتون الموجود طبيعياً في الغلاف الجوّي للأرض من خمسة نظائر مستقرّة (80Kr و82Kr و83Kr و84Kr و86Kr)، بالإضافة إلى وجود النظير المشعّ كريبتون-78 78Kr، والذي يمتلك عمر نصف طويل نسبياً مقداره 9.2×1021 سنة، بشكلٍ يمكن اعتباره مستقرّاً. فالنظير كريبتون-78 78Kr يمتلك ثاني أطول عمر نصف معروف بين النظائر التي اضمحلالها مراقَبٌ ومعروف، فهو يضمحلّ وفق نمط التقاط إلكترون مضاعف إلى النظير سيلينيوم-78 78Se.[20][21] من بين النظائر المستقرّة لهذا العنصر يعدّ النظير كريبتون-84 84Kr الأكثر وفرةً بنسبة 57%، يليه كريبتون-84 84Kr بنسبة 17.3%، ثمّ النظير كريبتون-82 82Kr بنسبة 11.58%، ثمّ النظير كريبتون-83 83Kr بنسبة 11.49%؛ في حين أنّ النظيرَين كريبتون-80 80Kr وكريبتون-78 78Kr يمتلكان النسبة الأقلّ من وفرة النظائر، وذلك بمقدار 2.28% و0.35%، على الترتيب.[22]

للكريبتون أيضاً نظائر غير مستقرّة ومصاوغات نووية، وهي معروفة ومدروسة.[23] توجد آثارٌ من النظير كريبتون-81 81Kr في الطبيعة،[24] وهو يُصنّف ضمن النويدات الكونية التي نشأت من تعرّض النظير كريبتون-80 80Kr للأشعّة الكونية، ويبلغ عمر النصف له مقدار 230 ألف سنة.[22] على الرغم من أنّ الكريبتون غاز ومن الصعب انحلاله في الماء القريب من سطح الأرض، إلّا أنّ النظير كريبتون-81 يُستخدَم من أجل التأريخ الإشعاعي لعيّنات المياه الجوفية.[25][26] يعدّ النظير كريبتون-85 85Kr نظيراً مشعّاً لغازٍ نبيلٍ خاملٍ، وهو يَنتجُ من الانشطار النووي لليورانيوم والبلوتونيوم،[27] مثلما يحدث عن اختبار القنابل والمفاعلات النووية؛ كما يتحرّر الكريبتون-85 85Kr من إعادة معالجة الوقود النووي. وُجدَ أنّ تركيز هذا النظير في القطب الشمالي أعلى بحوالي 30% من تركيزه في القطب الجنوبي.[24]

الخواص الفيزيائيةعدل

 
تكون البنية البلورية للكريبتون الصلب على نمط مكعّب

يوجد الكريبتون في الشروط القياسية من الضغط ودرجة الحرارة على هيئة غاز أحادي الذرّة عديم اللون والرائحة والمذاق. يتكثّف غاز الكريبتون عند الدرجة 121.2 كلفن (−152 °س)، ويتجمّد عند 115.79 كلفن (−157,36 °س). وكما هو الحال مع أغلب الغازات النبيلة، يتبلور الكريبتون الصلب وفق نظام بلّوري مكعّب، يكون فيه لثابت الشبكة البلّورية a قيمةٌ مقدارها  = 572 بيكومتر.[28]

تبلغ كثافة الكريبتون مقدار 3.749 كغ/م³ عند الدرجة 0 °س وضغط 1013 هكتوباسكال، لذلك فإنّ الكريبتون أكثف من الهواء. تقع النقطة الثلاثية في مخطط الأطوار عند الدرجة 115.76 كلفن وضغط 0.7315 بار؛ أمّا النقطة الحرجة فهي عند −63.75 °س و5.5 ميغاباسكال؛ في حين أنّ الكثافة الحرجة تبلغ 0.909 غ/سم³.[29] يمكن أن ينحلّ من الكريبتون في الماء عند الدرجة 0 °س مقدارٌ أعظمي يبلغ 110 مل.[29] يتميّز الكريبتون بأنّ لديه بصمة طيفية مميّزة، إذ لديه عدّة خطوط انبعاث طيفية واضحة، أبرزها وأقواها الأخضر والأصفر.[30]

الخواص الكيميائيةعدل

 
أجسام صلبة من Kr(H2)4 وH2 متشكّلة داخل خلية سندان ألماسي، مع وجود كرة من الياقوت (Ruby) من أجل معايرة الضغط.[31]

كما هو الحال مع باقي الغازات النبيلة فإنّ الكريبتون خامل كيميائياً، ويعود السبب في ذلك إلى اكتمال غلاف التكافؤ بالإلكترونات (توزيع الغاز النبيل)، لذلك فهو يوجد بحالة غاز أحادي الذرّة. أجرِيَت عدّة محاولات من أجل تحضير مركّبات كيميائية للغازات النبيلة، ومن ضمنها الكريبتون؛ إذ لم يكن يُعرَف حتى ستّينيات القرن العشرين أيّ مركّب لها.[32] ولكن بعد إعلان أوّل اصطناع ناجح لمركّب للزينون في سنة 1962، أُعلِنَ في السنة التالية اصطناع أوّل مركّب للكريبتون، والذي اعتُقِدَ في البداية أنّه رباعي فلوريد الكريبتون؛[33] ليتّضِحَ لاحقاً أنّه كان تحديداً خاطئاً للبينة، وأنّ المركّب المُصطَنع هو ثنائي فلوريد الكريبتون KrF2.[34]

يُحضَّر المركَب المذكور تحت شروطٍ قاسية، إذ يخضع الكريبتون للتفاعل التالي مع عنصر الفلور:

 

على العكس من ثنائي فلوريد الزينون، فإنّ ثنائي فلوريد الكريبتون مركّب غير مستقرّ من الناحية الديناميكية الحرارية. يُجرى تفاعل التحضير عند درجات حرارة منخفضة، وفيه تتشكّل جذور حرّة من الفلور إمّا بالتعريض إلى الأشعّة فوق البنفسجية أو القذف بالبروتونات أو بالتفريغ الكهربائي.[5]

 
بنية Kr(H2)4، حيث تحاط ثمانيات السطوح من الكريبتون (باللون الأخضر) بجزيئات هيدروجين عشوائية التوجّه.[31]

يعدّ ثنائي فلوريد الكريبتون أشهر مركّبات هذا العنصر؛ ولكن بالرغم من ذلك هناك تقارير وأبحاث عن مركّبات أخرى للكريبتون مع ذرّات غير الفلور. إذ يوجد هناك تقريرٌ غير متحقّق منه بالشكل الكافي عن تشكيل ملح من الباريوم لحمض أكسجيني للكريبتون.[35] من جهةٍ أخرى، أُجرِيَت أبحاثٌ على وجود أيونات متعدّدة الذرات من الكريبتون مع الآرغون +ArKr والهيدروجين +KrH؛ كما أنّ هناك دلائل على وجود تلك الأيونات مع الزينون +KrXe.[36]

يعطي تفاعل KrF2 مع مركّب B(OTeF5)3 مركّباً وسطياً غير مستقرّ صيغته Kr(OTeF5)2، والذي يحوي على رابطة كيميائية بين الأكسجين والكريبتون؛ كما توجد رابطة بين الكريبتون والنتروجين في كاتيون +[HC≡N–Kr–F]، والمستحصَل من تفاعل KrF2 مع -[AsF6]+[HC≡NH] تحت الدرجة −50 °س.[37][38] بيّنت تقاريرٌ أخرى أنّ مركَّبي سيانيد هيدريد الكريبتون HKrCN وهيدرو كريبتو الأسيتيلين HKrC≡CH مستقرَّين تحت الدرجة 40 كلفن.[32][39]

يمكن لبلّورات هيدريد الكريبتون Kr(H2)4 أن تنمو تحت ضغوط مرتفعة تتجاوز 5 غيغاباسكال، ووجد أنّ لها بنية بلورية مكعّبة مركزية الوجوه، تحاط فيها ثمانيات السطوح من الكريبتون بجزيئات هيدروجين عشوائية التوجّه.[31] كما يمكن للكريبتون أن يشكّل عدداً من المركّبات القفصية [ملاحظة 2]، مثلما هو الحال مع الهيدروكينون، بحيث أنّ المركّب القفصي للكريبتون فيه يكون مستقرّاً بشكلٍ كافٍ لاحتجاز الكريبتون لفترةٍ طويلةٍ نسبياً.[29] كما يُعرَف أيضاً المركّب القفصي للكريبتون في سكّر حلقي الدكسترين قليل التعدّد.[40]

الاستخداماتعدل

في مجال الليزرعدل

يعطي الكريبتون قدرة إضاءة أعلى من النيون في مجال الخطّ الطيفي الأحمر، ولهذا السبب، فإنّ مصادر الليزر الأحمر مرتفعة الشدّة والمستخدَمة في العروض عادةً ما تكون ليزر كريبتون، مع وجود مرايا تساعد على التضخيم؛ إذ أن ليزر الهيليوم أو النيون تكون غير قادرةً على تحقيق ذلك.[41]

يعدّ ليزر فلوريد الكريبتون نوعاً خاصاً من ليزر إكسيمر وله تطبيقات مهمّة. يمتصّ غاز الكريبتون في هذا النوع من الليزر الطاقةَ من المصدر، ممّا يدفع جزيئات غاز الكريبتون للتفاعل مع جزيئات غاز الفلور الموجودة في الوسط، ممّا يؤدّي إلى تشكّل جزيء مثار من KrF:

 

وهو معقّد غير مستقرّ، ويتفكّك بشكل تلقائي إلى مكوّناته:

 

وأثناء عملية التفكّك تلك يصدر ذلك الجزيء المثار الطاقةَ عند طول موجة مقداره 248 نانومتر، وذلك بالقرب من مجال طيف الأشعّة فوق البنفسجية.[42] من التطبيقات التي يدخل فيها ليزر فلوريد الكريبتون استخدامه من أجل تتبّع مسارات التفاعلات النووية، نظراً لارتفاع انتظام حزمة الليزر، ولقصر طولها الموجي، ولإمكانية تغيير حجم الحزمة.[43]

في مجال الأبحاث والتصوير الطبيعدل

في مجال الإضاءةعدل

يعطي التفريغ الكهربائي للمصابيح الحاوية على غاز الكريبتون لوناً أبيض، لذلك فإنّ له تطبيقات مختلفة في مجال الإضاءة. إذ يُستخدَم الكريبتون في مجال التصوير الفوتوغرافي للحصول على مصدر لضوء أبيض. كما يضاف هذا العنصر مع الزئبق في بعض الأحيان لكي تصبح اللافتات المضيئة أكثر توهّجاً؛[49] كما يُمزَج مع الآرغون في المصابيح الفلورية الموفّرة للطاقة؛[50] وكذلك مع الزينون من أجل التخفيف من تبخّر الوشيعة في المصابيح المتوهّجة ومن أجل التقليل من درجة حرارة التشغيل.[51]

يصدر الكريبتون ضوءاً ذا لون أبيض عند تفريغه كهربائياً
مصباح تفريغ الغاز على شكل رمز عنصر الكريبتون Kr.
الضوء المنبعث من أنابيب تفريغ حاوية على غاز الكريبتون

متفرقاتعدل

المخاطرعدل

لا يعدّ الكريبتون غازاً سامّاً بحدِّ ذاته، ولكنّه قد يسبّب الاختناق.[56] للكريبتون قدرة تخديرية تفوق الهواء بسبعة أضعاف، وقد يؤدّي استنشاق مزيجٌ من 50% كريبتون و50% هواء إلى التخدّر عند البشر، كما يحدث عند التخدّر بالنيتروجين؛ وقد يحدث ذلك في حالة التسريب الغازي، خاصّةً أنّ الكريبتون أكثف من الهواء.[57]

طالع أيضاًعدل

الهوامشعدل

  1. ^ Aristid von Grosse
  2. ^ كلاثيرات Clathrate
  3. ^ CERN
  4. ^ MRI
  5. ^ CT
  6. ^ Starlink

المراجععدل

  1. ^ Air Liquide Group. "Krypton". Gas Encyclopedia Air Liquide. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ^ William Ramsay; Morris W. Travers (1898). "On a New Constituent of Atmospheric Air". Proceedings of the Royal Society of London. 63 (1): 405–408. doi:10.1098/rspl.1898.0051. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  4. ^ Grosse, A. V.; Kirshenbaum, A. D.; Streng, A. G.; Streng, L. V. (1963). "Krypton Tetrafluoride: Preparation and Some Properties". Science. 139 (3559): 1047–8. Bibcode:1963Sci...139.1047G. doi:10.1126/science.139.3559.1047. PMID 17812982. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  5. أ ب John F. Lehmann, Hélène P. A. Mercier, Gary J. Schrobilgen: The chemistry of krypton. In: Coordination Chemistry Reviews. 233/234, 2002, S. 1–39, doi:10.1016/S0010-8545(02)00202-3.
  6. ^ International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (الطبعة 8th), صفحات 142–143, ISBN 92-822-2213-6, مؤرشف من الأصل (PDF) في 14 أغسطس 2017 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  7. ^ K. Clusius: Zur Geschichte des Metermasses. In: Cellular and Molecular Life Sciences. 19, 4, 1963, S. 169–177, doi:10.1007/BF02172293.
  8. ^ Burdun, G. D. (1958). "On the new determination of the meter". Measurement Techniques. 1 (3): 259–264. doi:10.1007/BF00974680. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  9. ^ Kimothi, Shri Krishna (2002). The uncertainty of measurements: physical and chemical metrology: impact and analysis. American Society for Quality. صفحة 122. ISBN 978-0-87389-535-4. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  10. ^ Gibbs, Philip (1997). "How is the speed of light measured?". Department of Mathematics, University of California. مؤرشف من الأصل في 21 أغسطس 2015. اطلع عليه بتاريخ 19 مارس 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  11. ^ Unit of length (meter), NIST نسخة محفوظة 2019-05-03 على موقع واي باك مشين.
  12. ^ "How Products are Made: Krypton". مؤرشف من الأصل في 14 أغسطس 2021. اطلع عليه بتاريخ 02 يوليو 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  13. ^ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  14. ^ Cardelli, Jason A.; Meyer, David M. (1996). "The Abundance of Interstellar Krypton". The Astrophysical Journal Letters. 477 (1): L57–L60. Bibcode:1997ApJ...477L..57C. doi:10.1086/310513. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  15. ^ A. G. W. Cameron: Abundances of the elements in the solar system. In: Space Science Reviews. 15, 1970, S. 121–146; (PDF) نسخة محفوظة 2017-08-07 على موقع واي باك مشين.
  16. ^ Stefan I. B. Cartledge, J. T. Lauroesch, David M. Meyer, Ulysses J. Sofia, Geoffrey C. Clayton: Interstellar Krypton Abundances: The Detection of Kiloparsec-scale Differences in Galactic Nucleosynthetic History. In: The Astrophysical Journal. 687, 2008, S. 1043–1053, doi:10.1086/592132.
  17. ^ Klaus Werner, Thomas Rauch, Ellen Ringat, Jeffrey W. Kruk: First detection of Krypton and Xenon in a white dwarf. In: The Astrophysical Journal. 753, 2012, S. L7, doi:10.1088/2041-8205/753/1/L7.
  18. أ ب ت P. Häussinger, R. Glatthaar, W. Rhode, H. Kick, C. Benkmann, J. Weber, H.-J. Wunschel, V. Stenke, E. Leicht, H. Stenger: Noble Gases. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2006, doi:10.1002/14356007.a17 485.
  19. ^ Jean-Christophe Rostaing, Francis Bryselbout, Michel Moisan, Jean-Claude Parenta: Méthode d’épuration des gaz rares au moyen de décharges électriques de haute fréquence. In: Comptes Rendus de l'Académie des Sciences – Series IV – Physics. 1, 1, 2000, S. 99–105, doi:10.1016/S1296-2147(00)70012-6.
  20. ^ Patrignani, C.; et al. (Particle Data Group) (2016). "Review of Particle Physics". Chinese Physics C. 40 (10): 100001. Bibcode:2016ChPhC..40j0001P. doi:10.1088/1674-1137/40/10/100001. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة) p. 768
  21. ^ Gavrilyuk, Yu. M.; Gangapshev, A. M.; Kazalov, V. V.; Kuzminov, V. V.; Panasenko, S. I.; Ratkevich, S. S. (4 March 2013). "Indications of 2ν2K capture in 78Kr". Phys. Rev. C. 87 (3): 035501. Bibcode:2013PhRvC..87c5501G. doi:10.1103/PhysRevC.87.035501. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  22. أ ب G. Audi, F. G. Kondev, Meng Wang, W.J. Huang, S. Naimi: The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties. In: Chinese Physics C. 41, 2017, S. 030001, doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001 (Volltext). نسخة محفوظة 8 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  23. ^ Lide, D. R., المحرر (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (الطبعة 86th). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  24. أ ب "Resources on Isotopes". U.S. Geological Survey. مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2001. اطلع عليه بتاريخ 20 مارس 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  25. ^ Thonnard, Norbert; MeKay, Larry D.; Labotka, Theodore C. (2001-02-05). "Development of Laser-Based Resonance Ionization Techniques for 81-Kr and 85-Kr Measurements in the Geosciences" (PDF). University of Tennessee, Institute for Rare Isotope Measurements. صفحات 4–7. مؤرشف من الأصل (PDF) في 7 يوليو 2021. اطلع عليه بتاريخ 20 مارس 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  26. ^ R. Purtschert, R. Yokochi, N. C. Sturchio: Krypton-81 dating of old groundwater. S. 91–124 in: A. Suckow, P. K. Aggarwal, L. Araguas-Araguas (Hrsg.): Isotope Methods For Dating Old Groundwater. Internationale Atomenergiebehörde, Wien 2013 (PDF 18 MB; komplettes Buch) نسخة محفوظة 2021-07-07 على موقع واي باك مشين.
  27. ^ "Krypton" (PDF). Argonne National Laboratory, EVS. 2005. مؤرشف من الأصل (PDF) في 20 ديسمبر 2009. اطلع عليه بتاريخ 17 مارس 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  28. ^ K. Schubert: Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente. In: Acta Crystallographica. 30, 1974, S. 193–204.
  29. أ ب ت Römpp Online. "Krypton". Thieme Gruppe. مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  30. ^ "Spectra of Gas Discharges". مؤرشف من الأصل في 02 أبريل 2011. اطلع عليه بتاريخ 04 أكتوبر 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  31. أ ب ت Kleppe, Annette K.; Amboage, Mónica; Jephcoat, Andrew P. (2014). "New high-pressure van der Waals compound Kr(H2)4 discovered in the krypton-hydrogen binary system". Scientific Reports. 4: 4989. Bibcode:2014NatSR...4E4989K. doi:10.1038/srep04989. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  32. أ ب Bartlett, Neil (2003). "The Noble Gases". Chemical & Engineering News. مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2018. اطلع عليه بتاريخ 02 يوليو 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  33. ^ Grosse, A. V.; Kirshenbaum, A. D.; Streng, A. G.; Streng, L. V. (1963). "Krypton Tetrafluoride: Preparation and Some Properties". Science. 139 (3559): 1047–1048. Bibcode:1963Sci...139.1047G. doi:10.1126/science.139.3559.1047. PMID 17812982. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  34. ^ Prusakov, V. N.; Sokolov, V. B. (1971). "Krypton difluoride". Soviet Atomic Energy. 31 (3): 990–999. doi:10.1007/BF01375764. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  35. ^ Streng, A.; Grosse, A. (1964). "Acid of Krypton and Its Barium Salt". Science. 143 (3603): 242–243. Bibcode:1964Sci...143..242S. doi:10.1126/science.143.3603.242. PMID 17753149. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  36. ^ "Periodic Table of the Elements" (PDF). Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division. صفحات 100–101. مؤرشف من الأصل (PDF) في 25 نوفمبر 2006. اطلع عليه بتاريخ 05 أبريل 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  37. ^ Holloway, John H.; Hope, Eric G. (1998). Sykes, A. G. (المحرر). Advances in Inorganic Chemistry. Academic Press. صفحة 57. ISBN 978-0-12-023646-6. مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  38. ^ Lewars, Errol G. (2008). Modeling Marvels: Computational Anticipation of Novel Molecules. Springer. صفحة 68. ISBN 978-1-4020-6972-7. مؤرشف من الأصل في 15 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  39. ^ Leonid Khriachtchev, Hanna Tanskanen, Arik Cohen, R. Benny Gerber, Jan Lundell, Mika Pettersson, Harri Kiljunen, Markku Räsänen: A Gate to Organokrypton Chemistry: HKrCCH. In: Journal of the American Chemical Society. 125, 23, 2003, S. 6876–6877, doi:10.1021/ja0355269.
  40. ^ Wolfram Saenger, Mathias Noltemeyer: Röntgen-Strukturanalyse des α-Cyclodextrin-Krypton-Einschlußkomplexes: Ein Edelgas in organischer Matrix. In: Angewandte Chemie. 86, 16, 1972, S. 594–595, doi:10.1002/ange.19740861611.
  41. ^ "Laser Devices, Laser Shows and Effect" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 21 فبراير 2007. اطلع عليه بتاريخ 05 أبريل 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  42. ^ Thomas H. Johnson, Allen M. Hunter: Physics of the krypton fluoride laser. In: J. Appl. Phys. 51, 1980, S. 2406–2420, doi:10.1063/1.328010.
  43. ^ Sethian, J.; M. Friedman; M. Myers. "Krypton Fluoride Laser Development for Inertial Fusion Energy" (PDF). Plasma Physics Division, Naval Research Laboratory. صفحات 1–8. مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 سبتمبر 2011. اطلع عليه بتاريخ 20 مارس 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  44. ^ V. M. Aulchenko, S. G. Klimenko, G. M. Kolachev, L. A. Leontiev, A. P. Onuchin, V. S. Panin, Yu. V. Pril, V. A. Rodyakin, A. V. Rylin, V. A. Tayursky, Yu. A. Tikhonov, P. Cantoni, P. L. Frabetti, L. Stagni, G. Lo Bianco, F. Palombo, P. F. Manfredi, V. Re, V. Speziali: Investigation of an electromagnetic calorimeter based on liquid krypton. In: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 289, 1990, S. 468–474, doi:10.1016/0168-9002(90)91518-G.
  45. ^ E. Mazzucato: Status of the NA48 experiment at the CERN SPS. In: Nuclear Physics B – Proceedings Supplements. 59, 1997, S. 174–181, doi:10.1016/S0920-5632(97)00440-4.
  46. ^ Pavlovskaya, GE; Cleveland, ZI; Stupic, KF; Basaraba, RJ; et al. (2005). "Hyperpolarized krypton-83 as a contrast agent for magnetic resonance imaging". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (51): 18275–9. Bibcode:2005PNAS..10218275P. doi:10.1073/pnas.0509419102. PMC 1317982. PMID 16344474. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  47. ^ Chon, D; Beck, KC; Simon, BA; Shikata, H; et al. (2007). "Effect of low-xenon and krypton supplementation on signal/noise of regional CT-based ventilation measurements". Journal of Applied Physiology. 102 (4): 1535–44. doi:10.1152/japplphysiol.01235.2005. PMID 17122371. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  48. ^ Bajc, M.; Neilly, J. B.; Miniati, M.; Schuemichen, C.; Meignan, M.; Jonson, B. (27 June 2009). "EANM guidelines for ventilation/perfusion scintigraphy". European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36 (8): 1356–1370. doi:10.1007/s00259-009-1170-5. PMID 19562336. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  49. ^ "Mercury in Lighting" (PDF). Cape Cod Cooperative Extension. مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 سبتمبر 2007. اطلع عليه بتاريخ 20 مارس 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  50. ^ Lighting: Full-Size Fluorescent Lamps. McGraw-Hill Companies, Inc. (2002)
  51. ^ Properties, Applications and Uses of the "Rare Gases" Neon, Krypton and Xenon. Uigi.com. Retrieved on 2015-11-30. نسخة محفوظة 2021-08-12 على موقع واي باك مشين.
  52. ^ Sanger, David E.; Shanker, Thom (2003-07-20). "N. Korea may be hiding new nuclear site". Oakland Tribune. مؤرشف من الأصل في 09 أبريل 2016. اطلع عليه بتاريخ 01 مايو 2015 – عبر Highbeam Research. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  53. ^ Bradley, Ed; Martin, David (2000-03-16). "U.S. Intelligence Find Evidence of Pakistan Producing Nuclear Weapons, CBS". CBS Evening News with Dan Rather. مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2016. اطلع عليه بتاريخ 01 مايو 2015 – عبر Highbeam Research. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  54. ^ Ayre, James (2018-04-28). "Insulated Windows 101 — Double Glazing, Triple Glazing, Thermal Performance, & Potential Problems". cleantechnica.com. مؤرشف من الأصل في 15 أغسطس 2021. اطلع عليه بتاريخ 17 مايو 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  55. ^ Stephen Clark. "SpaceX releases new details on Starlink satellite design". spaceflightnow. مؤرشف من الأصل في 6 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  56. ^ Properties of Krypton نسخة محفوظة 2009-02-19 على موقع واي باك مشين.. Pt.chemicalstore.com. Retrieved on 2015-11-30.
  57. ^ Walter J. Moore, Dieter O. Hummel: Physikalische Chemie. 4. Auflage. de Gruyter, 1986, ISBN 3-11-010979-4, S. 284.