Membuat Krypton

Krypton

Resep Cara Membuat Krypton

Krypton adalah elemen kimia nomor 36 pada tabel periodik unsur. Ini milik sekelompok elemen yang dikenal sebagai gas mulia. Gas-gas mulia lainnya adalah helium, neon, argon, xenon, dan radon. Dalam kondisi normal, kripton adalah tidak berwarna, berasa, tidak berbau gas. Densitas pada suhu normal dan tekanan adalah sekitar 0,5 ons per galon (3,7 g per liter), sehingga hampir tiga kali lebih berat daripada udara. Pada temperatur yang sangat rendah, kripton mungkin ada sebagai cairan atau padat a. Titik didih krypton adalah -243,81 ° F (-153,23 ° C), dan titik beku hanya sedikit lebih rendah pada -251,27 ° F (-157,37 ° C).

Alam kripton adalah campuran enam isotop stabil. Isotop adalah atom yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi yang memiliki jumlah neutron yang berbeda. Jumlah proton (nomor atom) menentukan elemen hadir, sementara jumlah total proton dan neutron menentukan berat atom dari atom. Para isotop kripton semua memiliki 36 proton dan diberi nama untuk berat atom mereka. Krypton-84, yang memiliki 48 neutron, adalah isotop paling umum dan membentuk 57% dari kripton alam. Isotop stabil lainnya kripton adalah krypton-86 (50 neutron, 17,3%); krypton-82 (46 neutron, 11,6%); krypton-83 (47 neutron, 11,5%); krypton-80 (44 neutron, 2,25%) ; dan krypton-78 (42 neutron, 0,35%)

Krypton juga dapat eksis sebagai sebuah isotop, tidak stabil radioaktif. Isotop ini diciptakan selama reaksi nuklir. Sekitar 20 isotop radioaktif dari kripton telah dihasilkan. Semua isotop kecuali kripton-85 sangat tidak stabil, dengan waktu paruh dari beberapa jam atau kurang. (Waktu paruh suatu zat radioaktif adalah waktu yang dibutuhkan untuk setengah dari atom dalam sampel substansi untuk menjalani peluruhan radioaktif.) Krypton-85, yang memiliki 36 proton dan 49 neutron, jauh lebih stabil, dengan setengah -hidup 10,73 tahun.

Krypton digunakan dengan argon di lampu neon untuk meningkatkan kecerahan dan dengan nitrogen dalam lampu pijar untuk memperpanjang masa hidup mereka. Hal ini juga digunakan di blitz untuk menghasilkan cahaya yang sangat terang untuk waktu yang sangat singkat, untuk digunakan dalam kecepatan tinggi fotografi. Radioaktif kripton-85 dapat digunakan untuk menemukan cacat kecil di permukaan logam. Gas cenderung untuk mengumpulkan dalam kekurangan dan radioaktivitasnya dapat dideteksi.
Sejarah

Gas-gas mulia sama sekali tidak diketahui oleh manusia sampai cukup baru-baru. Petunjuk pertama keberadaan mereka datang 1785, ketika ahli kimia Inggris Henry Cavendish menemukan bahwa udara mengandung sejumlah kecil zat yang tidak diketahui yang kurang reaktif dari nitrogen. Tidak ada lagi yang diketahui tentang zat ini sampai akhir abad kesembilan belas.

Sementara itu, astronom Inggris Joseph Norman Lockyer menemukan unsur baru pada tahun 1868. Dengan menganalisis cahaya dari matahari, dia mendeteksi unsur yang tidak dikenal yang ia beri nama helium, dari kata Yunani helios (matahari). Helium tidak diketahui ada di Bumi selama lebih dari seperempat abad.

Pada tahun 1894, fisikawan Inggris Lord Rayleigh (John William Strutt) dan Skotlandia

Filtered air is compressed under high pressure, raising its temperature. The compressed air is then coded by rapidly expanding within a chamber. This sudden expansion absorbs heat from the coils, cooling the compressed air. The process of compression and expansion is repeated until most of the gases present in the air are transformed into liquids.
Udara disaring dikompresi di bawah tekanan tinggi, menaikkan suhu. Udara yang dikompresi kemudian dikodekan oleh berkembang pesat dalam sebuah kamar. Ini ekspansi mendadak menyerap panas dari kumparan, pendinginan udara terkompresi. Proses kompresi dan ekspansi diulang sampai sebagian besar gas-gas ini di udara berubah menjadi cairan.
Udara disaring dikompresi di bawah tekanan tinggi, menaikkan suhu. Udara yang dikompresi kemudian dikodekan oleh berkembang pesat dalam sebuah kamar. Ini ekspansi mendadak menyerap panas dari kumparan, pendinginan udara terkompresi. Proses kompresi dan ekspansi diulang sampai sebagian besar gas-gas ini di udara berubah menjadi cairan.
kimiawan William Ramsay menemukan perbedaan dalam kepadatan nitrogen yang diperoleh dari udara dan nitrogen yang diperoleh dari amonia. Mereka segera menemukan bahwa nitrogen atmosfer dicampur dengan sejumlah kecil zat yang tidak diketahui. Dengan menggunakan magnesium untuk menyerap nitrogen, mereka mampu mengisolasi substansi, yang mereka namakan argon, dari Argos kata Yunani (tidak aktif), karena tidak bereaksi dengan zat lain.

Pada tahun 1895, Ramsay dan asistennya William Morris Travers menemukan bahwa clevite mineral dirilis argon dan helium bila dipanaskan. Ini adalah pertama kalinya helium terdeteksi di Bumi. Pada tahun 1898, Ramsay dan Travers diperoleh tiga unsur baru dari udara, yang telah didinginkan menjadi cairan. Mereka menamai unsur-unsur kripton, dari Kryptos kata Yunani (tersembunyi); neon, dari kata Yunani neos (baru), dan xenon, dari kata Yunani xenos (aneh).

Pada tahun 1900, kimiawan Jerman Friedrich Dom mencatat bahwa unsur radioaktif radium dirilis helium dan gas radioaktif yang tidak diketahui karena membusuk. Pada tahun 1910, Ramsay dan asistennya Robert Whytlaw-Gray ditentukan kepadatan gas ini tidak diketahui dan menamakannya niton, dari kata Latin nitere (bersinar), karena radioaktivitasnya menyebabkannya bersinar ketika didinginkan sampai cairan. Niton, kemudian dikenal sebagai radon, adalah gas mulia terakhir yang ditemukan. Pada 1904, Ramsay dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Kimia untuk penelitiannya gas mulia.

Gas-gas mulia yang sebelumnya dikenal sebagai gas mulia atau gas lembam. Ia kemudian menunjukkan bahwa ada yang sangat umum dan bahwa beberapa tidak sepenuhnya tidak reaktif. Helium adalah unsur kedua yang paling umum di alam semesta dan argon membentuk 1% dari atmosfer bumi. Pada tahun 1962, Neil Bartlett dibuat xenon heksafluorida platinum, senyawa kimia pertama dari gas mulia. Senyawa radon diciptakan pada tahun yang sama dan senyawa kripton pada tahun 1963. Tidak lagi dianggap sebagai langka atau inert, unsur-unsur ini kemudian dikenal sebagai gas mulia. Seperti yang disebut logam mulia (emas, perak, platina, dll), mereka tidak bereaksi dengan oksigen.

Krypton memainkan peran penting dalam ilmu pengetahuan dari 1960-1983, ketika panjang meter didefinisikan sebagai 1,650,763.73 kali panjang gelombang cahaya oranye-merah yang dipancarkan oleh kripton-86. Meter kemudian didefinisikan dalam hal kecepatan cahaya dalam ruang hampa, tetapi kripton terus digunakan dalam penelitian ilmiah.

Untuk memisahkan kripton, serta gas-gas lain, dari udara cair, udara secara perlahan menghangat dalam proses yang disebut distilasi fraksional. Beroperasi berdasarkan asumsi bahwa cairan masing-masing memiliki suhu yang berbeda sendiri di mana ia berubah menjadi gas, distilasi fraksional memisahkan gas-gas dalam udara satu per satu.

In order to separate krypton, as well as the other gases, from the liquid air, the air is slowly warmed in a process called fractional distillation. Operating under the assumption that each liquid has its own distinct temperature at which it changes to a gas, fractional distillation separates the gases within air one at a time.
Untuk memisahkan kripton, serta gas-gas lain, dari udara cair, udara secara perlahan menghangat dalam proses yang disebut distilasi fraksional. Beroperasi berdasarkan asumsi bahwa cairan masing-masing memiliki suhu yang berbeda sendiri di mana ia berubah menjadi gas, distilasi fraksional memisahkan gas-gas dalam udara satu per satu.
Baku Mcaterials

Meskipun jejak krypton ditemukan di berbagai mineral, sumber yang paling penting dari kripton adalah atmosfer bumi. Air juga merupakan sumber yang paling penting bagi gas-gas mulia lainnya, kecuali helium (diperoleh dari gas alam) dan radon (diperoleh sebagai produk sampingan dari peluruhan unsur-unsur radioaktif). Pada permukaan laut, udara kering mengandung nitrogen 78,08% dan 20,95% oksigen. Hal ini juga mengandung 0,93% argon, neon 0,0018%, 0,00052% helium, kripton 0,00011%, dan xenon 0,0000087%. Komponen lain dari udara kering meliputi karbon dioksida, hidrogen, metan, asam nitrat, dan ozon.

Krypton juga dapat diperoleh dari fisi uranium, yang terjadi pada PLTN. Tidak seperti udara, yang hanya berisi isotop stabil kripton, proses ini menghasilkan kedua isotop stabil dan isotop radioaktif dari kripton.
Manufaktur
Proses
Membuat udara cair

* 1 Air pertama melewati filter untuk menghilangkan partikel seperti debu. Udara bersih kemudian terkena alkali (zat sangat dasar), yang menghilangkan air dan karbon dioksida.
* 2 Udara yang bersih dan kering dikompresi bawah tekanan tinggi. Karena kompresi meningkatkan suhu udara, yang kemudian didinginkan oleh pendingin.
* 3 yang didinginkan, udara tekan melewati kumparan berliku melalui ruang kosong. Sebagian dari udara, yang dikompresi sampai tekanan sekitar dua ratus kali lebih besar dari biasanya, diperbolehkan untuk memperluas ke dalam kamar. Ini ekspansi mendadak menyerap panas dari kumparan, pendinginan udara terkompresi. Proses kompresi dan ekspansi diulang sampai udara telah didinginkan sampai suhu sekitar -321 F (-196 ° C), pada titik mana sebagian besar gas-gas di udara berubah menjadi cairan.

Memisahkan gas

* 4 Gas dengan titik didih yang sangat rendah tidak berubah menjadi cairan dan dapat dihapus dari yang lain secara langsung. Gas-gas ini termasuk helium, hidrogen, dan neon.
* 5 Suatu proses yang dikenal sebagai distilasi fraksional memisahkan berbagai elemen ditemukan di udara cair. Proses ini bergantung pada kenyataan bahwa zat yang berbeda akan berubah dari cair ke gas pada temperatur yang berbeda.
* 6 Udara cair yang diperbolehkan untuk pemanasan perlahan-lahan. Ketika suhu meningkatkan zat dengan titik didih terendah menjadi gas dan dapat dihilangkan dari cairan yang tersisa. Argon, oksigen, dan nitrogen adalah bahan pertama untuk diubah menjadi gas sebagai menghangatkan udara cair. Kripton dan xenon memiliki titik didih yang lebih tinggi dan tetap dalam keadaan cair ketika komponen lain dari udara menjadi gas.

Krypton

Krypton
Memisahkan kripton dari xenon

* 7 The kripton dan xenon cair yang diserap ke silika gel atau ke arang aktif. Mereka kemudian sekali lagi mengalami distilasi fraksional. Campuran cairan dipanaskan perlahan-lahan sampai kripton ini berubah menjadi gas. Xenon memiliki titik didih yang agak lebih tinggi dan tetap di belakang sebagai cairan.
* 8 kripton ini dimurnikan dengan melewatkan lebih dari logam titanium panas. Zat ini cenderung untuk menghapus semua elemen kecuali gas mulia.

Memisahkan isotop kripton

* 9 Untuk sebagian besar tujuan, kripton sekarang siap untuk dikemas. Untuk beberapa keperluan ilmiah, namun hanya salah satu dari enam isotop stabil dari kripton yang diinginkan. Untuk memisahkan isotop, proses yang dikenal sebagai difusi termal digunakan. Proses ini tergantung pada kenyataan bahwa isotop memiliki kerapatan yang sedikit berbeda.
* 10 Gas kripton ditempatkan dalam tabung gelas panjang vertikal. Sebuah kawat dipanaskan berjalan secara vertikal melalui pusat tabung ini. Kabel panas membuat sebuah konveksi saat ini dalam tabung. Ini saat udara panas cenderung membawa isotop yang lebih ringan ke bagian atas tabung, di mana mereka dapat dihapus.

Kemasan dan pengiriman

* 11 Krypton gas dikemas dalam bola gelas yang kuat seperti Pyrex pada tekanan normal atau di tabung baja pada tekanan tinggi. Karena merupakan zat yang sangat reaktif, kripton sangat aman. Hal ini tidak beracun, nonexplosive, dan tidak mudah menyala, sehingga tidak memerlukan tindakan pencegahan yang tidak biasa selama pengiriman.

Quality Control

Faktor yang paling penting dalam pengendalian mutu produksi krypton adalah memastikan bahwa produk akhir hanya berisi kripton. Proses distilasi fraksi telah dikembangkan ke titik di mana ia menghasilkan produk yang sangat murni dari udara, termasuk kripton.

Sampel acak dari kripton diuji untuk kemurnian dengan analisis spektroskopi. Proses ini melibatkan pemanasan suatu zat sampai memancarkan cahaya. Cahaya kemudian melewati sebuah prisma atau kisi-kisi untuk menghasilkan spektrum, dengan cara yang sama bahwa sinar matahari menghasilkan pelangi. Analisis spektroskopi sangat cocok untuk mempelajari gas, karena gas dipanaskan cenderung menghasilkan tajam, garis-garis terang pada spektrum kripton murni, adalah mungkin untuk mengatakan jika ada kotoran yang hadir.
Produk samping / Limbah

Krypton hanya salah satu elemen berharga yang dihasilkan dari penyulingan fraksional dari udara cair. Lebih dari tiga perempat dari udara terdiri dari nitrogen. Nitrogen digunakan untuk menghasilkan berbagai senyawa kimia, terutama amonia. Karena jauh kurang reaktif dari oksigen, nitrogen digunakan untuk melindungi berbagai zat dari oksidasi. Nitrogen cair digunakan dalam beku-pengeringan dan pendinginan.

Sekitar seperlima dari udara terdiri dari oksigen. Industri baja adalah konsumen terbesar oksigen murni. Oksigen digunakan untuk menghapus kelebihan karbon dari baja dalam bentuk karbon dioksida. Oksigen juga digunakan untuk mengobati limbah dan untuk membakar limbah padat. Oksigen cair digunakan sebagai bahan bakar roket.

Gas-gas mulia diperoleh dari udara selain kripton adalah argon, neon, dan xenon. Argon digunakan dalam beberapa jenis bola lampu. Melewati arus listrik melalui tabung gelas berisi neon di bawah tekanan rendah menghasilkan neon sign akrab. Xenon digunakan dalam lampu sorot untuk menghasilkan intens, ledakan singkat cahaya.
Masa Depan

Produksi masa depan kripton kemungkinan besar akan dipengaruhi oleh masa depan produksi listrik nuklir. Karena kripton dapat diproduksi sebagai produk sampingan dari fisi nuklir, pembangkit listrik tenaga nuklir dapat menjadi sumber penting dari kripton di masa depan. Di sisi lain, jika fisi nuklir digantikan oleh fusi nuklir atau oleh bentuk-bentuk produksi energi, kripton akan tetap hampir seluruhnya merupakan produk dari atmosfer.
Dimana untuk Mempelajari Lebih Banyak
Buku-buku

Asimov, Isaac. The Gas Mulia. Basic Books, 1966.

Atkins, P.W. Kerajaan Periodik: Perjalanan Ke Tanah Elemen Kimia. Basic Books, 1995.

Compressed Gas Association. Handbook of Compressed Gas. Van Nostrand Reinhold, 1990.

Tags.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s