:: wikimiki.org ::
| סידן |
סידן
סידן הוא יסוד ממשפחת המתכות האלקליות העפרוריות שסמלו הכימי Ca ומספרו האטומי 20.
תכונות
הסידן הוא מתכת אלקלית עפרורית רכה שצבעה אפור. סידן מתקלח בלהבה צהובה-אדומה וכשנחשף לאוויר מתעטף בCa3N2. סידן מגיב עם מים תוך פליטת מימן ויצירת סידן הידרוקסידי (CaOH).
שימושים
מלחי סידן רבים הינם חומרים ידועים בהם אנו משתמשים בחיי היום-יום: גיר (לסימון) גבס (סידן גופרתי), אבן גיר (סידן פחמתי), סיד (סידן חמצני; קרוי גם ליים) ועוד. שימושים נוספים:
- לסידן חשיבות במיצוי מתכות כמו אורניום, צירקוניום ותוריום.
- סידן עוזר לסלק חמצן, גופרית ופחמן מסגסוגות.
- לסידן חשיבות בייצור סגסוגות של אלומיניום, בריליום, נחושת, עופרת ומגנזיום.
- ייצור מלט וטיח בתעשיית הבנייה.
היסטוריה
סידן בודד לראשונה מצורתו המתכתית על ידי האמפרי דייווי ב1808 באלקטרוליזה של תערובת סידן חמצני (CaO) וכספית חמצנית (HgO).
תרכובות
לסידן חמצני (CaO) שימוש בהרבה בתי זיקוק כימיים והוא מופק בחימום והוספת מים זהירה. כשCaO מעורבב עם חול הוא מתקשה והופך לטיח תוך קליטת פחמן דו חמצני.
צורה בטבע
הסידן הוא היסוד החמישי הכי נפוץ בקרום כדור הארץ. צורתו השכיחה ביותר היא אבן הגיר. נוכחות של אבן גיר באזור גאוגרפי מסוים מעידה בדרך-כלל על כך שבעבר הרחוק היה האזור מכוסה ים; מרבצי אבן הגיר מורכבים ממיליוני בעלי חיים ימיים אשר מתו, התפרקו ושקעו לקרקעית הים. עובדה זו מעידה על השכיחות הרבה של הסידן בגופם של יצורים חיים.
סידן ביצורים חיים
חשיבותו של הסידן בביולוגיה עליונה; היסוד קיים בכל היצורים החיים, והוא חיוני לחיים. בבעלי חיים מהווה הסידן (בצורת סידן גופרתי, אותו החומר המרכיב את הגיר והגבס) מרכיב חשוב בעצמות. שלדים מסוגים אחרים ביצורים אחרים, כגון מעטפות קשיחות בחרקים וקונכיות למיניהן, מכילות אף הן סידן.
תפקידו של הסידן בתא חשוב אף יותר, ואוניברסלי הרבה יותר: הסידן הוא חומר האיתות התאי החשוב ביותר. יוני סידן מסוגלים להיכנס אל ולצאת מהתא דרך משאבות ותעלות הנמצאות בממברנה. כניסה ויציאה של סידן גורמים להתנעתם או הפסקתם של שלל תהליכים בתא: התכווצות מכנית (בתאי שריר בבעלי חיים, למשל), הפרשת חומרים מהתא, העברת אות חשמלי לתא שכן (בנוירונים, תאי העצב בבעלי חיים, למשל) ועוד.
מאגר יוני הסידן הנמצא בסביבה החיצונית של תאי הגוף באדם מגיע מן העצמות דרך מחזור הדם. הבקרה על כמות הסידן הנפלטת מהעצמות אל הדם נעשית על-ידי מספר אזורים במוח.
עודף של סידן בגוף עלול לגרום לבעיות נוירולוגיות ולאבנים בכליות.
איזוטופים
לסידן שישה איזוטופים יציבים, סידן-40 וסידן-41 הרדיואקטיבי עם זמן מחצית החיים של 103,000 שנים מופיעים בטבע. 97% מהסידן בטבע הוא סידן-40. איזוטופ זה הוא לעיתים תוצר דעיכה של אשלגן-40, או ארגון-40. בעוד תארוך בעזרת אשלגן וארגון נפוץ בגאולוגיה, לסידן-40 אין כל שימוש. השכיחות של סידן-40 בטבע מנעה את שימושי בתיארוך רדיואקטיבי.
קישורים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ca/index.html סידן ב-Webelements (אנגלית)]
קטגוריה:יסודות כימיים
קטגוריה:מתכות אלקליות עפרוריות
ja:カルシウム
ko:칼슘
simple:Calcium
th:แคลเซียม
יסוד כימייסוד כימי או בקיצור, יסוד, הוא חומר שמורכב מאטומים בעלי אותו מספר של פרוטונים בגרעין. מספר זה הוא המספר האטומי של היסוד. דוגמה: כל האטומים שלהם שישה פרוטונים בגרעין הם אטומים של היסוד פחמן, וכל האטומים עם 92 פרוטונים בגרעין הם אטומים של היסוד אורניום.
הדרך המקובלת ביותר להציג את רשימת היסודות בדרך מסודרת היא הטבלה המחזורית של היסודות.
המדע העוסק בחקר היסודות ותכונותיהם הוא מדע הכימיה.
ראו גם
- יסודות כימיים (לפי שם)
- יסודות כימיים (לפי מספר אטומי)
- מונחים במבנה האטום
Category:כימיה
-
ja:元素
ko:화학 원소
ms:Unsur kimia
simple:Element
th:ธาตุเคมี
מתכת אלקלית עפרוריתהמתכות האלקליות-עפרוריות הן קבוצה של יסודות כימיים.
לקבוצה זו משתייכים חמשת היסודות הנמצאים בטור השני של הטבלה המחזורית: מגנזיום (Mg), סידן (Ca), סטרונציום (Sr), בריום (Ba), ורדיום (Ra).
בדומה למתכות האחרות הן מוצקות, בעלות צבע אפור עם ברק מתכתי אופייני, מוליכות חשמל וחום וניתנות לריקוע. היסוד האחרון בקבוצה - רדיום - הינו רדיואקטיבי.
בשל נטייתן החזקה להגיב עם יסודות אחרים הן אינן נמצאות בצורתן החופשית בטבע.
ja:第2族元素
ko:알칼리 토금속
ms:Alkali Bumi
th:โลหะแอลคาไลน์เอิร์ธ
צבע
צבע הוא תחושה שנוצרת במוח בעת צפייה בעצמים שמוטל עליהם (או שהם פולטים) אור. המדע העוסק במדידת צבע נקרא קולורימטריה.
קולורימטריה
צבעי החלק הנראה של הספקטרום
פיזיקה של צבע
תחושת הצבע הנתפסת איננה רק תכונה של העצם הנצפה עצמו. הצבע הנתפס על ידי המוח נקבע על ידי כמות ההארה שמגיעה אל העין בכל אורך גל בתחום הנראה. כמות הארה זו נקבעת על ידי מכפלה של שלושה גורמים: ספקטרום הפליטה של מקור האור, עקומת ההחזרה הספקטרלית של העצם. כאשר אור ממקור כלשהו פוגע בעצם, חלק מהקרינה האלקטרומגנטית נבלעת בעצם וחלקה מוחזרת ממנו. הבדלים פיזיקליים בין עצמים יכולים לגרום להם להחזרה שונה באורכי גל שונים, והבדלים אלה גורמים לנו לתחושת צבע שונה.
העין מגיבה לכל אורך גל של אור באופן שונה על פי העקומה הפוטופית באור והעקומה הסקוטופית בחושך.
התחושה הפסיכופיזית שנוצרת תלויה בספקטרום האור הנקלט וגם ברגישות העין לאורכי גל שונים של האור. על כן, למשל, יהיה צבעו של עצם שונה אם מסתכלים עליו תחת תאורות שונות, וכמו כן הוא יכול להתפס כשונה בעיני אנשים או בעלי חיים שונים. בדרך כלל כשמתייחסים לצבע של עצמים מתכוונים לצבע בתאורה "רגילה" (ולא, למשל, אור ירוק - שבו כל העצמים ייראו בגוונים ירקרקים) כשרואה אותם "צופה רגיל". מאחר שזוהי הגדרה רופפת למדי, ניתן במקרים רבים לשטות במוח (על ידי אשליה אופטית מסוימת) וליצור תחושת צבע מטעה. את התלות במקור האור או ברגישות הצופה ניתן לסלק רק על ידי שימוש במכשור מדויק שלא מסתפק בתחושת הצבע הסובייקטיבית אלא מודד את עקומת ההחזרה עצמה.
האור הנראה הוא חלק קטן מספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית, ומאופיין באורכי גל שבין 400x10-9 מטרים בקירוב ועד 700x10-9 מטרים בקירוב. זהו התחום שרשתית העין רגישה אליו. תחום זה ניתן לחלק באופן גס לפי רגישות העין של האדם הממוצע לתחומי הצבעים שמשמאל. אורכי הגל מדודים בננומטר (נ"מ), ועל מנת להמירם למטרים יש להכפילם ב-10-9). התדירויות נמדדות בטרה הרץ (טה"צ), שהם 1012 הרץ.
עצם שאינו מחזיר אור בתדירות שהעין קולטת יראה בצבע שחור. לא קיימים בטבע עצמים שלא מחזירים כלל אור בתחום הנראה אבל העין לא יכולה להבחין בהקרנה נמוכה מתחום מסויים שתחתיו העצם נראה שחור לחלוטין.
"אור לבן" מורכב ממספר אורכי גל ביחס מסויים (שמשתנה בהתאם לתדרים השונים).
עצם לא חייב להחזיר אור כדי להראות. כאשר מתבוננים דרך זכוכית צבעונית או נייר צלופן, האור הנראה הינו האור המועבר דרך החומר. חומר יכול גם לפלוט אור בעצמו: חומרים זרחניים, מנורות פלואורסנטיות, לייזר ונורות להט כולם פולטים אור משל עצמם, באמצעות מנגנונים שונים.
נורת הלהט פולטת בעיקר קרינת גוף שחור - היא מתחממת לטמפרטורה מסויימת, אשר הצבע המאפיין אותה הוא צבע צהבהב. בה במידה, ברזל מלובן פולט צבע אדום כאשר הוא מתחיל להתחמם, מכיוון שהוא נמצא בטמפרטורה שבה עיקר הפליטה הוא באדום. רוב הקרינה מן השמש מגיעה מקרינת הגוף השחור שלה, אשר מרכזה נמצא בצבע הירוק.
הלייזר ונורת הפלואורסנט פולטים שניהם אור בתחומי תדירויות צרים, אשר אינם קשורים לטמפרטורה שלהם אלא הם נובעים ממעברים אלקטרוניים בין רמות אנרגיה אטומיות בחומר.
תחושת הצבע אצל האדם
הרשתית האנושית מורכבת מחיישנים משני סוגים של תאים רגישים לאור: קנים ומדוכים. המדוכים הנם תאים פחוסים הרגישים לנוכחות אור ולשינויים בעוצמת האור. הקנים הנם תאים ארוכים הרגישים לצבע הנקלט אבל רגישים לאור נמוכה והם זקוקים לתאורה רבה יותר כדי ליצור תמונה.
קיימים 3 סוגי קנים:
- תאים הרגישים לאור אדום.
- תאים הרגישים לאור ירוק.
- תאים הרגישים לאור צהוב.
תחושת הצבע הנוצרת במוח היא שילוב של עוצמות החיווי של קנים בשלושת הצבעים השונים. מסיבה זו מוגדר הצבע כגודל תלת מימדי - ניתן לקבוע במדויק את תחושת הצבע אם קובעים את שלושת הערכים שמודדים הקנים השונים. הקושי בקביעה כזו הוא להגיע לכימות נייטרלי של גדלים אלה, כך שניתן יהיה להשוות תחושה של אדם אחד לאחר, בלי תלות בשום גורם.
לצורך כימות זה קיימים תקנים רבים שמתעדכנים לעיתים קרובות.
שילובי צבעים
הביטוי הידוע שחור על גבי לבן משמעו הברור ביותר, כמו בדף לבן שבו מודפסות אותיות שחורות. חרף זאת, מניסויים שנעשו מתברר שהצירוף הבולט ביותר הוא דווקא
# שחור על גבי צהוב,
#ירוק על גבי לבן,
#אדום על גבי לבן,
#כחול על גבי לבן,
#לבן על גבי כחול
#(ורק אז) שחור על גבי לבן.
שימוש בצבעים במחשבים
במחשבים משתמשים בצבע כמעט תמיד בעיצוב אתרי אינטרנט וממשקים של תוכנות. בשפת HTML, ובמגוון יישומים נוספים מסמנים את הצבע על ידי שלושה מספים הקסדצימליים דו ספרתיים, המייצגים את כמות האור האדום, ירוק, וכחול בצבע. לעיתים נהוג להוסיף לפני קוד הצבע את הסימון סולמית (#) כמה צבעים לדוגמה:
ראו גם
- צבעים | עיוורון צבעים
-
קטגוריה:ראייה
ja:色
ko:색
simple:Color
אפור
אפור הוא צבע נפוץ בטבע. הוא נוצר על ידי ערבוב לבן ושחור בפרופורציות שונות. העין האנושית רואה לעתים עצמים בצבעים מסויימים, בתלות בתנאי התאורה, כאפורים.
שימוש ומשמעות
- "חיים אפורים" מציינים חיים משעממים, ללא מטרה או תועלת.
- אפור היה צבע מדי חיילי מדינות הקונפדרציה של ארצות הברית במהלך מלחמת האזרחים האמריקאית, בניגוד לכחול שהיה צבע מדי חיילי הצפון.
- באופן קצת אירוני, "אפור", או גווני האפור, משמשים כביטוי לרב-גוניות, וזאת כניגוד לדיכוטומיה החדה של שחור ולבן.
- "החיים זה לא רק שחור ולבן. יש גם הרבה אפור באמצע"
- בדיונים על מוסר, אפור או "שטח אפור" מסמל תחומים שאינם ניתנים להכרעה ברורה.
- אפור מקושר גם לסתיו, מזג אוויר סגרירי, ועצבות.
- שערם של אנשים מבוגרים נוטה להאפיר, על כן אפור מסמל גם זקנה.
- החומר שממנו מורכב המוח הוא בצבע אפור, על כן משתמשים בו בביטויים כמו "להפעיל את התאים האפורים", במובן של "לחשוב".
- המונח שוק אפור מתייחס להלוואות שאינן נלקחות בבנק, ואשר ניתנות בדרך כלל ללווים אשר הבנק מסרב להלוות להם כסף, משום שהוא רואה בהם סיכון. אופן הגבייה של השוק האפור מתבסס על איומים גופניים וגבייה אגרסיבית ולא בהכרח חוקית.
- חינוך אפור הוא העשרה בתשלום שמקבלים ילדים להורים אמידים, באופן מוסדר על ידי בית הספר, אף על פי שקיים חוק חינוך חובה חינם.
- עבודה אפורה היא עבודה משעממת וחסרת תהילה.
הבסיס לצבעים משלימים
שני צבעים ייחשבו משלימים אם ערבובם יוצר את הצבע האפור. המשלימים הראשיים בפסיכולוגיה הם:
שחור ולבן
כחול וצהוב
אדום וירוק
צבעים משלימים נוספים הם למשל:
כתום וכחול ים
ליים וסגול
אפור הוא כמובן המשלים של עצמו. בדמות גרר, אותה ניתן לראות לאחר שמביטים בתמונה למשל כ-30 שניות, הצבעים יהפכו למשלימים שלהם.
קואורדינטות
- RGB:
- R: 128
- G: 128
- B: 128
:כל גווני האפור הם פתרונות של אי-השיוויון:
::
:שלשת הקסא: #808080
- CMYK:
- C: 0
- M: 0
- Y: 0
- K: 128
:כל גווני האפור הם פתרונות של אי-השיוויון:
:: כאשר .
:באופן תאורטי, אפשר להגיע לצבע אפור עם דיו מושלם כאשר:
:: וגם
- HSV:
- H: 0
- S: 0
- V: 50
:כל גווני האפור הם פתרונות של אי-השיוויון:
:: כאשר .
Category:צבעים
ja:灰色
simple:Gray
מימן
מימן (Hydrogen) הוא יסוד כימי, גז בטמפרטורת החדר. המימן מסומל כ־H ומספרו האטומי הוא 1.
מקור השם מיוונית: Hydro = מים, Genesis = יוצר.
תכונות
המימן בטמפרטורת החדר ובלחץ של 1 אטמוספירה הוא גז חסר צבע, אל-מתכתי ודליק מאוד. המימן הוא מרכיב במולקולת המים ובכל תרכובת אורגנית. המימן יכול להגיב כמעט עם כל היסודות.
יון מימן הינו למעשה פרוטון בודד. נוכחות של יוני מימן בתמיסה מימית נקראת חומציות; חומצה היא למעשה כל חומר הנוטה לתרום יוני מימן לחומרים אחרים.
מימן הוא היסוד הקל ביותר. בתנאי טמפרטורה ולחץ רגילים המימן הוא מולקולת גז דו אטומית,> עם טמפרטורת היתוך של 259.2°C- וטמפרטורת רתיחה של 252.77°C-. בלחץ כבד ביותר, כמו הלחץ המצוי בענק גז, מולקולת המימן מאבדת את זהותה והמימן הופך למתכת נוזלית. בלחץ נמוך ביותר, כמו הלחץ הנמצא בחלל, המימן נוטה להתקיים כמולקולה בעלת אטום בודד.
שימושים
גז המימן משמש לתעשייה, תחבורה, הנעת טילים לחלל ובמעבדות מחקר.
גז המימן משמש לשימושים שונים גם בתעשייה כגון יצור אמוניה וכוהל. שימושים נוספים:
- ייצור חומצת מלח.
- בעבר השתמשו במימן בהפרחת ספינות אוויר ובלונים כיוון שהוא קל מהאוויר, אך שימוש זה פחת מאוד בגלל שהוא דליק מאוד.
- דאוטריום, איזוטופ של מימן המכיל נייטרון אחד, משמש בשימושים גרעיינים להאטת הנייטרונים. בדאוטריום משתמשים בכימיה ובביולוגיה בניסויים על השפעות איזוטופים.
- טריטיום, איזוטופ של מימן המכיל שני נייטרונים, מיוצר בכורים גרעיניים ובעזרתו בונים פצצות מימן.
חוזים שכשיפותחו בעתיד תהליכי הפקה זולים שלו, הוא יהווה תחליף נקי ואלגנטי לנפט, לסולר, לפחם ולגז טבעי. היום כבר פותחו מנועי מכוניות שמבוססים על מימן, ויש ניסויים בהם ברחבי העולם. גם תחנות כוח שיבוססו על מימן תוכננו.
היסטוריה
המימן התגלה במאה ה-15 על ידי פרצלסוס.
הנרי קבנדיש גילה אותו שוב ב-1766 וחקר את תכונותיו.
את שמו המדעי "הידרוגניום" נתן לו לוואזיה ב-1783.
פירוש השם הוא יוצר-מים ומכאן גם נגזר שמו העברי.
צורה בטבע
מימן הוא אחד היסוד הנפוץ ביותר ביקום, מרבית החומר הקיים ביקום הינו מימן הנמצא הוא נמצא במגוון כוכבים, בענקי גז ובריכוזים גדולים של גז בין כוכבי שמהווים את השלב הראשון בהתפתחות כוכבים. באטמוספירת כדור הארץ מימן נמצא בריכוזים זעירים (חלקיק אחד מתוך מליון). המקור הנפוץ ביותר למימן בכדור הארץ הוא מים (H2O). מקורות אחרים הם חומרים אורגניים כמו פחם, גז טבעי ודלקי מאובנים אחרים.
מתאן (CH4) הוא מקור חשוב למימן.
ישנן מספר טכניקות שבעזרתן ניתן להפיק מימן, שביניהן פירוק פחמימות בעזרת חום, אלקטרוליזה של מים, תגובה בין בסיס חזק בתמיסה מימית לבין אלומיניום ועוד.
ניתן להפיק מימן בצורה מסחרית ממתאן וקיטור בטמפרטורות גבוהות (700-1100 מעלות צלזיוס) כך:
ניתן להפיק מימן נוסף בעזרת הפחמן החד חמצני שנוצר בעזרת קיטור כך:
אמצעי זהירות
המימן הוא גז דליק ביותר. המימן מגיב באלימות עם [[כלור]] ועם [[פלואור.
ראו גם
- הטבלה המחזורית
קישורים חיצוניים
- [http://stwww.weizmann.ac.il/tech-center/mot-net/teachers/edna-lebel/Hydrogen.htm מידע כללי על מימן] -באתר המחלקת להוראת המדעים במכון ויצמן
-
- [http://wis-wander.weizmann.ac.il/site/HE/weizman.asp?pi=439&doc_id=2417&interID=1033&sq=1033 המוציא דלק מן המים] - על שיטת הפקת מימן חדשה במכון ויצמן
- [http://www.snunit.k12.il/heb_journals/chimia/55009.html שימושי המימן] - באתר "סנונית"
- [http://lib.cet.ac.il/Pages/sub.asp?kwd=2760 מגוון נושאים על מימן] - בספריה הוירטואלית של מט"ח
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/H/index.html אינדקס תכונות המימן] - ב-Webelements (באנגלית)
קטגוריה:יסודות כימיים
קטגוריה:אל-מתכות
ja:水素
ko:수소
ms:Hidrogen
simple:Hydrogen
th:ไฮโดรเจน
מלח (כימיה)בכימיה, מלח הוא חומר יוני הנוצר בתגובה בין חומצה ובסיס. תגובה כזו נקראת תגובת סתירה.
בשפת היום-יום משמש לרוב המושג "מלח" לציון מלח הבישול, בו אנו מתבלים את מזוננו; מלח זה (נתרן כלורי) מהווה דוגמא אחת מיני רבות למלחים, קבוצת החומרים הכימיים.
מלח הוא תרכובת המורכבת מקטיון (יון שמטענו החשמלי חיובי) ומאניון (יון שמטענו החשמלי שלילי). מלחים הם לרוב תוצרים של הפעילויות הכימיות בין החומרים הבאים:
- חומצה ובסיס יוצרים מלח ומים. דוגמא: נתרן גופרתי: 2NaOH + H2SO4 --> Na2SO4 + 2H2O
- מתכת וחומצה יוצרים מלח ומימן. דוגמא: מגנזיום גופרתי: Mg + H2SO4 --> MgSO4 + H2
באופן כללי מלחים יוצרים גבישים, והם מסיסים במים; כשזה קורה, המלח מתפצל לאניון ולקטיון המרכיבים אותו. נוכחות החלקיקים הטעונים בתמיסה מאפשרת לה להוליך חשמל, ואף ליצור זרם חשמלי (ראו סוללה).
טמפרטורת ההתכה של המלחים גבוהה לרוב, חוזקם הפיסי נמוך ודחיסותם נמוכה.
מלחים נקראים על שם היונים המרכיבים אותם בעברית נהוג לרשום תחילה את רכיב הקטיון (לרוב יון המתכת או יון אמוֹניוּם), ואחריו את רכיב האניון:
- פחמה (קרבונט) הוא מלח של חומצה פחמתית (פחמן דו חמצני): נתרן פחמתי (נתרן קרבונטי), למשל.
- כלורה (כלוריד) הוא מלח של חומצה הידרוכלורית: אשלגן כלורי (כלוריד האשלגן), למשל.
- ציאניד הוא מלח של חומצה הידרוציאנית (ציקלון בי): אשלגן ציאני, למשל.
- חנקה (ניטרט) הוא מלח של חומצה חנקתית: אשלגן חנקתי, למשל.
- זרחה (פוספט) הוא מלח של חומצה זרחתית: פוספיט הוא מלח של חומצה זרחיתית.
- גפרה (סולפט) הוא מלח של חומצה גופרתית: סולפיט הוא מלח של חומצה גופריתית; סולפיד הוא מלח של חומצה גופרית.
קטגוריה:כימיה
גיר
גיר הוא חומר המשמש לסימון על משטחים קשים, מכיוון שהוא מתפורר בקלות ומותיר חלקיקים הנצמדים באופן רופף למשטח.
גיר ללוח, המסופק בדרך כלל בגלילים באורך 10 ס"מ, אינו עשוי מסלע הגיר, כי אם מסידן גופרתי, שנוסחתו CaSO4. זהו בדיוק אותו החומר הקרוי גבס; אלא שגבס הינו צורה ממויימת של סידן גופרתי - הוא מכיל מולקולות מים הצמודות למולקולות הסידן הגופרתי. סלעי גיר ("אבן גיר") מורכבים מחומר אחר (סידן פחמתי, הקרוי גם קלציט), שנוסחתו CaCO3.
גיר הסימון המשמש בתפירה עשוי ממגנזיום צורן חמצני (מגנזיום סיליקטי). גם חומר זה מצוי בצורה כפולה; צורתו השניה היא טלק.
באמצעות תוספת של חומרים שונים לגיר ניתן לייצר גירים צבעוניים.
קטגוריה:חומרים כימיים
simple:chalk
גופרית
גופרית (Sulfur) היא יסוד כימי שסימולו S, מספרו האטומי 16 ומסתו האטומית 32.065.
תכונות
הגופרית היא אל-מתכת, מוצקה בטמפרטורת החדר וצבעה צהבהב. נקודת ההיתוך שלה היא 115.21 מעלות צלזיוס ונקודת הרתיחה - 444.72 מעלות צלזיוס.
גופרית שכיחה בנויה ממולקולות בצורת טבעת המכילה 8 אטומים. כאשר מחממים גופרית מותכת (גופרית אורתורומבית, גופרית מונוקלינית, נוזל חיוור-צהבהב) מעבר להיתוכה, מתקבל פולימר הבנוי משרשרת אטומי גופרית מקושרים בקשר קוולנטי. מכיוון שמדובר בשרשראות רבות המתערבבות זו בזו נעשית גופרית זו לדביקה, ובזכות האטומים הלא-נורמליים שבקצות השרשרת (שכן הם מחוברים לאטום גופרית אחר רק בצידם האחד), היא מקבלת גוון אדום-כהה. קירור מהיר של נוזל זה יוצר נוזל פלסטי הדומה לגומי. מתיחת הגוף מסדרת את השרשראות הפולימריות זו במקביל לזו עד לגיבוש גופרית סיבית.
שימושים
לגופרית שימושים תעשייתים. התרכובת החשובה ביותר היא חומצה גופרתית (H2SO4) המכונה גם "סוס העבודה של התעשייה הכימית". חומצה גופרתית מופקת בארה"ב בכמויות גדולות יותר מכל כימיקל אחר. לגופרית שימוש בייצור סוללות, דטרגנטים, גומי (הטיפול בגופרית נקרא גיפור), גפרורים, אבק שריפה, זיקוקים ודשני זרחן; היא משמשת כחומר משמר ביין, חומר קוטל פטריות, וחומר להלבנת נייר. לנתרן או אמוניום תיוסולפט שימוש בתור חומר מתקן בצילום. למלח אנגלי (מגנזיום גופרתי, MgSO4·7H2O) שימוש ברפואה בתור חומר משלשל וכתוסף דישון לצמחים.
תפקיד ביולוגי
גופרית היא חומר חיוני לכל היצורים החיים: חומצות האמינו ציסטאין ומתיונין מכילות גופרית, ולפיכך כל הפוליפפטידים, החלבונים והאנזימים המכילים את חומצות האמינו הללו. ל"גשרי גופרית" (קשרים דיסולפידיים בין שיירי ציסטאין) חשיבות רבה בעיצוב התלת-מימדי של חלבונים ובייצובם. כמה סוגי חיידקים משתמשים במימן גופרי (H2S) במקום מים בתור תורם פרוטונים בתהליך פרימיטיבי שמזכיר את הפוטוסינתזה. גופרית נקלטת על-ידי צמחים מהאדמה בצורת יוני גופרה (סולפט, SO42-).
תרכובות
בכימיה, ובמיוחד בכימיה אורגנית, משמשות שתי קידומות לציון גופרית:
- סוּלְפָה. דוגמאות:
- הקבוצה הפונקציונלית סולפהידריל, אטום גופרית הקשור לאטום מימן, SH.
- סוּלפיד, תרכובת גופרית פשוטה (למשל: מימן גופרי (סולפידי), H2S).
- סוּלפָט (בעברית: גופרה), מלח של חומצה גופרתית (למשל: סידן גופרתי (סולפטי), CaSO4).
- סוּלפיט (בעברית: גופריתי), מלח של חומצה גופריתית (למשל: סידן גופריתי (סולפיטי), CaSO3).
- סולפוניום, תרכובת אורגנית המכילה אטום גופרית חיובי ושלוש קבוצות אלקיל (למשל: טרימתילסולפוניום יודי, CH3)3S+ I−)).
- סולפונט, מלח של חומצה סולפונית; תרכובת המכילה את היון HSO3-.
- תִיוֹ. דוגמאות:
- תיול.
- תיואסטר.
סביבה
שריפת פחם ונפט על-ידי מפעלי תעשייה ותחנות כוח משחררת כמויות עצומות של גופרית דו-חמצנית (SO2). חומר זה מגיב עם החמצן והמים שבאטמוספירה ויוצר חומצה גופרתית. חומצה זו יוצרת גשם חומצי ולאחר מכן מורידה את רמת ה-pH של האדמה ושל מקווי מים. בדרך כלל בדלק תקני הגופרית מזוקקת מדלק המאובנים על-מנת למנוע תופעה זו.
היסטוריה
גופרית (בלועזית: Sulfur, כנראה משורש הודו-אירופי קדום שמשמעותו "לבעור") ידועה מימי קדם ואף הוזכרה בתורה. הומרוס (מחבר האיליאדה והאודיסיאה) הזכיר בכתביו "גופרית מזיקה לצמחים". במאה ה-12 הסינים המציאו את אבק השריפה, שהוא תערובת של אשלגן חנקתי (KNO3), פחמן וגופרית. אלכימאים נתנו לגופרית סימול מיוחד - צלב שבראשו משולש. ב-1770 אנטואן לבואזיה שכנע את הקהילה המדעית שגופרית היא יסוד ולא תרכובת. ב-1867 התגלתה גופרית במרבץ תת-קרקעי בלואיזיאנה וטקסס.
צורה בטבע
טקסס
גופרית בצורתה החופשית ניתן למצוא במעיינות חמים ואזורים געשיים במקומות רבים בעולם, במיוחד לאורך "טבעת האש" של האוקיינוס השקט. מרבץ משמעותי אחר של מלחי גופרית נמצא לאורך מפרץ מקסיקו. גופרית נמצאת במקומות נוספים בסלעי משקע, למשל במזרח אירופה ובמערב אסיה. מקור גופרית זו הוא בפעולה של חיידק אנארובי שחי על מינרלי גופרית, במיוחד גבס. מרבצים אלו הם המקור העיקרי של גופרית לארצות כמו ארה"ב, פולין, רוסיה, טורקמניסטאן ואוקראינה.
תרכובות גופרית טבעיות כוללות סולפידים מתכתיים, כמו פיריט (ברזל גופרי, FeS2), צינובר (כספית גופרית, HgS), גלניט (עופרת גופרית, PbS), אבץ גופרי (ZnS), אנטימון גופרי (Sb2S3) ועוד. מימן גופרי (H2S) הוא גז שאחראי על ריחן של ביצים סרוחות; הוא מופיע בפליטות וולקניות, הידרותרמיות ומפעולת חיידקים.
אמצעי זהירות
CS2, H2S ו-SO2 מצריכים טיפול מיוחד. למרות שגופרית דו-חמצנית בטוחה לשימוש בשימור מזון בכמויות קטנות, בריכוז גבוה היא מגיבה עם לחות ויוצרת חומצה גופרתית שבזמן שאיפה יכולה לגרום לנזק לריאות, עיניים ורקמות אחרות.
מימן גופרי הוא רעיל ביותר (יותר מציאניד); תחילה הוא מקהה את חוש הריח (כך קורבנות פוטנציאלים אינם מודעים לנוכחותו) ולאחר מכן פוגע.
קישורים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/S/index.html WebElements.com – גופרית (אנגלית)]
- [http://www.snunit.k12.il/heb_journals/chimia/54004.html שימושי הגופרית באתר סנונית (עברית)]
קטגוריה:אל-מתכות
קטגוריה:יסודות כימיים
ja:硫黄
ko:황
simple:Sulfur
th:กำมะถัน
אורניום
אורניום הוא יסוד כימי המסומל באות U ומספרו האטומי הוא 92. יסוד מתכתי כסוף לבן, כבד מאוד, רעיל ורדיואקטיבי באופן טבעי. האורניום הוא אקטיניד, והאיזוטופ שלו אורניום-235 משמש בכורים גרעיניים ובנשק גרעיני. אורניום נמצא לרוב בכמויות קטנות מאוד בסלעים וקרקע.
מידע כללי
אורניום מזוקק מהווה מתכת רדיואקטיבית בצבע לבן-כסוף ורקיעה. האורניום הוא היסוד הכבד ביותר המצוי באופן טבעי בכדור הארץ, וצפיפותו גדולה ב-65% מצפיפות העופרת.
למתכת האורניום יש שלוש צורות אלוטרופיות:
- אלפא- יציב עד 667.7°C.
- ביתא- יציב מ־667.7 C עד ל־774.8°C
- גאמה - מ־774.8°C
גילוי האורניום
האורניום נתגלה על ידי הכימאי הגרמני מרטין היינריך קלפרוט (Martin Heinrich Klaproth) בשנת 1789. הוא כינה אותו על שם כוכב הלכת אורנוס. האורניום בודד לראשונה רק ב-1841. תכונותיו הרדיואקטיביות הודגמו לראשונה על ידי אנטואן אנרי בקרל ב-1896. האורניום נדיר בקרום כדור הארץ. הוא לא נמצא כיסוד אלא כתרכובת בעפרות כגון אורניט וקרנוניט. מקורות פזורים בכל העולם – בארה"ב, קנדה, אוסטרליה ודרום אפריקה.
זמן רב לפני שנתגלה האורניום התשתמשו עושי הזכוכית באירופה בתרכובותיו בצביעת כלי הזכוכית והחרס שלהם. האינדיאנים באמריקה עשו מאבן חול צהובה בהירה צבע שבו מרחו את פניהם בצאתרם למלחמה; הצבע הבהיר הופק מתרכובת האורניום שבתוך אבן החול. כשהאורניום נתגלה הוא עורר עניין אצל המדענים וכעבור מאה ושישים שנה גילו, כי אפשר לבקע את האטומים של האורניום כדי להפיק מהם אנרגיה.
המבנה האטומי של האורניום
לפני גילוי האורניום היו בטוחים הכימאים כי אי אפשר לשנות יסוד מסוים ליסוד אחר. כיום השינוי התברר כאפשרי, ויש אטומים שדועכים לאיטם ליסודות אחרים. אחד מהם הוא אורניום, הדועך לעופרת. בתהליך השינוי וההתפרקות היסוד פולט קרינה. חומרים אשר פולטים קרינה נקראים חומרים רדיואקטיביים.
לאורניום שלושה איזוטופים עיקריים
- U234-סוג האיזוטופ הנדריק.
- U235-האיזוטופ שמשתמשים בו בכורים גרעיניים.
- U238- האיזוטופ המצוי ביתר.
ההבדלים בין האיזוטופים של האורניום
לכל האיזוטופים של האורניום יש צורה ומבנה דומה. ההבדל העיקרי ביניהם הוא ביכולת הביקוע שלהם. רק אחד מהם נוטה להתבקע. אך עם הזמן גילו שניתן להפיק את היסוד פלוטוניום, שמתבקע בקלות יותר, מאחד האיזוטופים של האורניום ואחר כך לבקע את הפלוטוניום ולהפיק אנרגיה ממנו.
תרומת האורניום למדע
האורניום סייע למדענים לגלות את גיל כדור הארץ. היות וזמן מחצית החיים שלו ארוך מאוד, שאריותיו נמצאות זמן רב ולכן אפשר להשתמש בו לתיארוך אירועים עתיקים מאוד.
קטגוריה:יסודות כימיים
ja:ウラン
th:ยูเรเนียม
צירקוניום
זירקוניום (Zirconium) הוא יסוד שסמלו הכימי Zr ומספרו האטומי 40.
תכונות
זירקוניום הוא מתכת מעבר מבריקה בצבע אפור לבן.
זירקוניום מושג בעיקר מזירקון. זירקוניום קל מפלדה והקשיות שלו דומה לנחושת. כאשר הזירקוניום מופרד בדקיקות הוא יכול להידלק באופן ספונטני באוויר, במיוחד בטמפרטורות גבוהות (הרבה יותר קשה להדליק את המתכת המוצקה). לסגסוגת זירקוניום ואבץ תכונות מגנטיות בטמפרטורה הנמוכה ממינוס 238 מעלות צלזיוס. דרגות החימצון של זירקוניום הן 4+, 3+, ו2+.
שימושים
השימושים העיקריים בזירקון (ZrSiO4) הם תעשיתיים. בנוסף לכך זירקון נסחר כאבן חן טבעית ומשובץ בתכשיטים כיהלום מלאכותי. שימושים נוספים:
- זירקוניום בולע נויטרונים באופן יעיל ולכן משתמשים בו לעיתים קרובות בכורים גרעיניים בתור שכבת מגן. מעל 90% מהזירקוניום המתכתי שמופק מופנה למטרה זו.
- מזירקוניום מייצרים צנרת עמידה בפני קורוזיה, בעיקר בתעשייה הכימית שם יש לכך צורך.
- בצבא משתמשים בזירקוניום בפצצות תבערה, מכיוון שהוא מתלקח באופן ספונטני באוויר.
- זירקון שימוש בכורי היתוך במעבדות.
- רקמות אדם אינן נפגעות מזירקוניום ולכן יש לו תפקיד בשתלים מלאכותיים.
- לזירקוניום תפקיד כממיר חום, בשפופרות ריק ומגוון שימושים אחרים בתור סגסוגת.
- סגסוגת זירקוניום וניאוביום היא מוליך על בטמפרטורות נמוכות.
- קומפלקסים של זירקוניום משמשים כזרזים בפילמור אלקנים.
- ל-ZrN שימוש בתור חומר כיסוי למקדחות. חומר זה שומר על חדות המקדחה.
היסטוריה
זירקוניום התגלה ב-1789 על ידי מרטין היינריך (Martin Heinrich Klaproth) ובודד בשנת 1824 על ידי ג'ונס ג'ייקוב (Jöns Jakob Berzelius) כשחימם תערובת אשלגן עם תרכובת זירקוניום אשלגן ופלואור. זירקוניום טהור הוכן רק בשנת 1914.
המינרל זירקון, שהוזכר במקרא, נחקר על ידי קלפרות' (Klaproth) עוד לפני שידעו שהוא מכיל יסוד חדש ונקרא בשם "זירקונרץ".
צורה בטבע
זירקוניום לעולם לא נמצא בטבע בצורתו החופשית. המקור העיקרי לזירקוניום הוא המינרל זירקון שנמצא במרבצים באוסטרליה, ברזיל, הודו, רוסיה וארה"ב. זירקוניום והפניום נמצאים בזירקון ביחס 50 ל-1 וקשה מאוד להפריד ביניהם. זירקוניום מופק בתגובה בין זירקוניום כלורי לבין מגנזיום ב"תהליך קרול" (Kroll Process), זוהי לא השיטה היחידה וקיימות טכניקות נוספות. זירקוניום מסחרי מכיל בין 1%-3% הפניום.
אמצעי זהירות
לרוב תרכובות הזירקוניום רעילות נמוכה מכדי לגרום נזק. אבק מתכתי של זירקוניום יכול להתלקח באוויר ולגרום לשריפה. לזירקוניום אין תפקיד ביולוגי.
קישורים חיצוניים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Zr/index.html זירקוניום באתר Webelements] (אנגלית)
קטגוריה:מתכות מעבר
קטגוריה:יסודות כימיים
ja:ジルコニウム
th:เซอร์โคเนียม
חמצן
חמצן (Oxygen) הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 8 וסמלו הכימי O.
תכונות
טמפרטורת ההתכה של חמצן היא 218.79- מעלות צלזיוס וטמפרטורת הרתיחה שלו היא 182.96- מעלות צלזיוס. מסתו האטומית 15.9994 וסידור האלקטרונים שלו הוא 2,6. הערכיות של החמצן היא 2-.
החמצן הוא יסוד אל-מתכתי המופיע בצורתו הטבעית כמולקולת O2, ובטמפרטורת החדר כגז.
לחמצן נוזלי ומוצק צבע כחול בהיר ולאוזון (O3) נוזלי ומוצק צבע כחול כהה. לצורה אלוטרופית חדשה של חמצן, O4 יש צבע אדום כשהיא מוצקה. O4 מופק בהפעלת לחץ של 20 גיגא-פסקל על O2. צורה זו של חמצן היא חומר מחמצן חזק יותר מאוזון או חמצן אטמוספרי.
שימושים
חמצן הוא היסוד האלקטרושלילי ביותר אחרי פלואור ולכן הוא משמש לעיתים קרובות כחומר מחמצן. חמצן נוזלי הוא חומר מחמצן בטילים.
תערובת 50% חמצן ו-50% גז צחוק (N2O) משמשת כחומר הרדמה ברפואת שיניים.
החמצן משמש גם לתהליכים תעשייתיים שונים, בהם הוא משמש דלק, כגון ריתוך, ייצור פלדה והפקת מתנול.
היסטוריה
חמצן התגלה על ידי כימאי ופילוסוף פולני (Michał Sędziwój) במאה ה-16.
מאוחר יותר חמצן התגלה שוב על ידי הכימאי השוודי קרל וילהלם שלה בשנת 1772, אך עבודתו לא פורסמה עד לאחר שהאנגלי ג'וזף פריסטלי "גילה" באופן עצמאי את החמצן ב1774. פריסטלי פרסם את ממצאיו ב-1775 ושלה ב-1777.
צורה בטבע ותפקיד ביולוגי
חמצן הינו אחד היסודות הנפוצים בטבע ומהווה 21% מהאוויר על פני כדור הארץ. לחמצן חשיבות מכרעת עבור קיום החיים הארציים, מסיבות רבות שחלקן:
- החמצן הטהור משמש לנשימת עולם החי, הזקוק לו על מנת לשרוף מזון ולהפיק אנרגיה לקיום חייו.
- החמצן מהווה חלק ממולקולת הפחמן הדו-חמצני (CO2), הדרוש לתהליך הפוטוסינטזה, המאפשר את קיומו של עולם הצומח.
- החמצן הוא מרכיב במולקולת המים (H2O), החיוניים לכל קיום אורגני.
- אחד הביטויים של החמצן בטבע הוא גז האוזון (O3), המסנן קרינה אולטרה סגולה.
תהליך ההתרכבות של חומר אורגני עם חמצן נקרא בעירה, וכתוצר שלו משתחרר פחמן דו-חמצני (בבעירה במחסור בחמצן - פחמן חד-חמצני). תהליך זה, כאמור, הוא המאפשר המרת מזון לאנרגיה, בתהליך הנקרא נשימה אירובית (בניגוד לנשימה אנאירובית). ביצורים מורכבים המכילים מחזור דם, ישנם תאים מיוחדים שתפקידם לסייע בהעברת החמצן לכל חלקי הגוף, ונקראים תאי דם אדומים.
את תהליך הבעירה גילה הכימאי הצרפתי אנטואן לבואזיה. במאה ה-18 האמינו הבריות כי כשהחומר בוער הוא פולט גז לא נראה בעל מסה שלילית המכונה פלוגיסטון. לבואזיה הוכיח בניסוייו כי הבעירה אינה אלא התרכבות של החומר הבוער עם החמצן שבאויר.
תוצר תהליך התרכבות של חמצן עם חומר נקרא תחמוצת (לדוגמא: פחמן דו-חמצני, תחמוצת החנקן, תחמוצת הסידן וכד'). תהליך השיתוך של ברזל נקרא קורוזיה (corossion), ונחשב לתהליך הפוגע ביעילותן של מתכות מעובדות עבור האדם.
מבנה מולקולת החמצן
למולקולות חמצן, כאמור, מבנה דו-אטומי. במולקולה זו נוצר קשר מיוחד, שאינו הקשר הקוולנטי הכפול המתבקש. במולקולה זו קיים קשר קוולנטי יחיד, ושני אלקטרונים בודדים שאינם בזוג:
. .
:O - O:
.. ..
במולקולה זו מתקיימת פרמגנטיות החמצן: המשיכה בין האטומים גדולה בהרבה מבקשר קוולנטי יחיד, בזכות האלקטרונים הבודדים. למעשה, מדובר בקשר קוולנטי אחד ושני קשרים תלת-אלקטרניים, המתוארים בצורה הבאה:
...
:O --- O:
...
אמצעי זהירות
חשיפה לריכוזי חמצן הגבוהים מריכוזו באוויר מסוכנת ויכולה לגרום לעיוורון.
נגזרות מסוימות של חמצן, כמו אוזון (O3), מי חמצן (H2O2), על תחמוצות שונות ועוד הם חומרים מסוכנים.
נגזרות חמצן נוטות ליצור בגופנו רדיקלים חופשיים, בעיקר בתהליכים מטבוליים. מכיוון שהם יכולים לגרום נזק לתאים ולDNA, הם עלולים לגרום לסרטן ולהזדקנות (בניגוד לסרטן, זהו תהליך טבעי).
קישורים חיצוניים
- [http://lib.cet.ac.il/Pages/item.asp?item=7302 חמצן בספריה הוירטואלית של מט"ח]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/O/index.html חמצן ב-Webelements (אנגלית)]
- [http://www.josephpriestley.info מידע על ג'וזף פריסטלי (אנגלית)]
קטגוריה:יסודות כימיים
קטגוריה:אל-מתכות
als:Sauerstoff
ja:酸素
ko:산소
ms:Oksigen
simple:Oxygen
th:ออกซิเจน
גופרית
גופרית (Sulfur) היא יסוד כימי שסימולו S, מספרו האטומי 16 ומסתו האטומית 32.065.
תכונות
הגופרית היא אל-מתכת, מוצקה בטמפרטורת החדר וצבעה צהבהב. נקודת ההיתוך שלה היא 115.21 מעלות צלזיוס ונקודת הרתיחה - 444.72 מעלות צלזיוס.
גופרית שכיחה בנויה ממולקולות בצורת טבעת המכילה 8 אטומים. כאשר מחממים גופרית מותכת (גופרית אורתורומבית, גופרית מונוקלינית, נוזל חיוור-צהבהב) מעבר להיתוכה, מתקבל פולימר הבנוי משרשרת אטומי גופרית מקושרים בקשר קוולנטי. מכיוון שמדובר בשרשראות רבות המתערבבות זו בזו נעשית גופרית זו לדביקה, ובזכות האטומים הלא-נורמליים שבקצות השרשרת (שכן הם מחוברים לאטום גופרית אחר רק בצידם האחד), היא מקבלת גוון אדום-כהה. קירור מהיר של נוזל זה יוצר נוזל פלסטי הדומה לגומי. מתיחת הגוף מסדרת את השרשראות הפולימריות זו במקביל לזו עד לגיבוש גופרית סיבית.
שימושים
לגופרית שימושים תעשייתים. התרכובת החשובה ביותר היא חומצה גופרתית (H2SO4) המכונה גם "סוס העבודה של התעשייה הכימית". חומצה גופרתית מופקת בארה"ב בכמויות גדולות יותר מכל כימיקל אחר. לגופרית שימוש בייצור סוללות, דטרגנטים, גומי (הטיפול בגופרית נקרא גיפור), גפרורים, אבק שריפה, זיקוקים ודשני זרחן; היא משמשת כחומר משמר ביין, חומר קוטל פטריות, וחומר להלבנת נייר. לנתרן או אמוניום תיוסולפט שימוש בתור חומר מתקן בצילום. למלח אנגלי (מגנזיום גופרתי, MgSO4·7H2O) שימוש ברפואה בתור חומר משלשל וכתוסף דישון לצמחים.
תפקיד ביולוגי
גופרית היא חומר חיוני לכל היצורים החיים: חומצות האמינו ציסטאין ומתיונין מכילות גופרית, ולפיכך כל הפוליפפטידים, החלבונים והאנזימים המכילים את חומצות האמינו הללו. ל"גשרי גופרית" (קשרים דיסולפידיים בין שיירי ציסטאין) חשיבות רבה בעיצוב התלת-מימדי של חלבונים ובייצובם. כמה סוגי חיידקים משתמשים במימן גופרי (H2S) במקום מים בתור תורם פרוטונים בתהליך פרימיטיבי שמזכיר את הפוטוסינתזה. גופרית נקלטת על-ידי צמחים מהאדמה בצורת יוני גופרה (סולפט, SO42-).
תרכובות
בכימיה, ובמיוחד בכימיה אורגנית, משמשות שתי קידומות לציון גופרית:
- סוּלְפָה. דוגמאות:
- הקבוצה הפונקציונלית סולפהידריל, אטום גופרית הקשור לאטום מימן, SH.
- סוּלפיד, תרכובת גופרית פשוטה (למשל: מימן גופרי (סולפידי), H2S).
- סוּלפָט (בעברית: גופרה), מלח של חומצה גופרתית (למשל: סידן גופרתי (סולפטי), CaSO4).
- סוּלפיט (בעברית: גופריתי), מלח של חומצה גופריתית (למשל: סידן גופריתי (סולפיטי), CaSO3).
- סולפוניום, תרכובת אורגנית המכילה אטום גופרית חיובי ושלוש קבוצות אלקיל (למשל: טרימתילסולפוניום יודי, CH3)3S+ I−)).
- סולפונט, מלח של חומצה סולפונית; תרכובת המכילה את היון HSO3-.
- תִיוֹ. דוגמאות:
- תיול.
- תיואסטר.
סביבה
שריפת פחם ונפט על-ידי מפעלי תעשייה ותחנות כוח משחררת כמויות עצומות של גופרית דו-חמצנית (SO2). חומר זה מגיב עם החמצן והמים שבאטמוספירה ויוצר חומצה גופרתית. חומצה זו יוצרת גשם חומצי ולאחר מכן מורידה את רמת ה-pH של האדמה ושל מקווי מים. בדרך כלל בדלק תקני הגופרית מזוקקת מדלק המאובנים על-מנת למנוע תופעה זו.
היסטוריה
גופרית (בלועזית: Sulfur, כנראה משורש הודו-אירופי קדום שמשמעותו "לבעור") ידועה מימי קדם ואף הוזכרה בתורה. הומרוס (מחבר האיליאדה והאודיסיאה) הזכיר בכתביו "גופרית מזיקה לצמחים". במאה ה-12 הסינים המציאו את אבק השריפה, שהוא תערובת של אשלגן חנקתי (KNO3), פחמן וגופרית. אלכימאים נתנו לגופרית סימול מיוחד - צלב שבראשו משולש. ב-1770 אנטואן לבואזיה שכנע את הקהילה המדעית שגופרית היא יסוד ולא תרכובת. ב-1867 התגלתה גופרית במרבץ תת-קרקעי בלואיזיאנה וטקסס.
צורה בטבע
טקסס
גופרית בצורתה החופשית ניתן למצוא במעיינות חמים ואזורים געשיים במקומות רבים בעולם, במיוחד לאורך "טבעת האש" של האוקיינוס השקט. מרבץ משמעותי אחר של מלחי גופרית נמצא לאורך מפרץ מקסיקו. גופרית נמצאת במקומות נוספים בסלעי משקע, למשל במזרח אירופה ובמערב אסיה. מקור גופרית זו הוא בפעולה של חיידק אנארובי שחי על מינרלי גופרית, במיוחד גבס. מרבצים אלו הם המקור העיקרי של גופרית לארצות כמו ארה"ב, פולין, רוסיה, טורקמניסטאן ואוקראינה.
תרכובות גופרית טבעיות כוללות סולפידים מתכתיים, כמו פיריט (ברזל גופרי, FeS2), צינובר (כספית גופרית, HgS), גלניט (עופרת גופרית, PbS), אבץ גופרי (ZnS), אנטימון גופרי (Sb2S3) ועוד. מימן גופרי (H2S) הוא גז שאחראי על ריחן של ביצים סרוחות; הוא מופיע בפליטות וולקניות, הידרותרמיות ומפעולת חיידקים.
אמצעי זהירות
CS2, H2S ו-SO2 מצריכים טיפול מיוחד. למרות שגופרית דו-חמצנית בטוחה לשימוש בשימור מזון בכמויות קטנות, בריכוז גבוה היא מגיבה עם לחות ויוצרת חומצה גופרתית שבזמן שאיפה יכולה לגרום לנזק לריאות, עיניים ורקמות אחרות.
מימן גופרי הוא רעיל ביותר (יותר מציאניד); תחילה הוא מקהה את חוש הריח (כך קורבנות פוטנציאלים אינם מודעים לנוכחותו) ולאחר מכן פוגע.
קישורים
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/S/index.html WebElements.com – גופרית (אנגלית)]
- [http://www.snunit.k12.il/heb_journals/chimia/54004.html שימושי הגופרית באתר סנונית (עברית)]
קטגוריה:אל-מתכות
קטגוריה:יסודות כימיים
ja:硫黄
ko:황
simple:Sulfur
th:กำมะถัน
סגסוגתסגסוגת היא תערובת המתקבלת מהתכה של מספר מתכות ויצירת תערובת הומוגנית אחת. לדוגמא - פליז היא סגסוגת של נחושת ואבץ.
הסגסוגות נפוצות מאד בחיי היום-יום משום שהן מאפשרות לקחת את היתרונות של כל מתכת ולאחד אותם בחומר אחד. לדוגמא, כאשר לוקחים מתכת קלה ומתכת חזקה ומערבבים אותן נוצרת סגסוגת שהיא גם קלה וגם חזקה. בנוסף הן משמשות לקיצוץ עלויות כמו "דילול" זהב והקשחתו בעזרת מתכות אחרות.
לא כמו מתכות טהורות, לסגסוגת אין נקודת היתוך יחידה. במקום זאת, יש להן טווח טמפרטורות שבהן עוברות ממוצק לנוזל. אבל בכל זאת, אפשר לעצב סגסוגת מיוחדות כך שיהיה להן נקודת היתוך אחת.
דוגמאות נוספות לסגסוגות:
- פלדה: מורכבת מברזל ופחמן,
- פלדת אל-חלד (נירוסטה): מורכבת מברזל, ניקל וכרום,
- ניכרום: מורכב מניקל וכרום,
- ארד (ברונזה): מורכב מנחושת ובדיל,
- תכשיטי "זהב": אינם עשויים בדרך-כלל זהב טהור, אלא סגסוגת המורכבת מזהב, כסף ונחושת.
קטגוריה:כימיה
ja:合金
ko:합금
ms:Aloi
simple:Alloy
אלומיניום
אלומיניום (בעברית: חמרן; בשם העברי ממעטים להשתמש כיום) הוא יסוד כימי מתכתי המסומל כ-Al. מספרו האטומי 13.
האלומיניום הוא מתכת רקיעה וכסופה. אלומיניום הוא המתכת השכיחה ביותר בקרום כדור הארץ; האלומיניום נמצא בעיקר במחצבי בוקסיט ומצוין בחסינותו להתחמצנות, בעמידותו ובמשקלו הקל. לאלומיניום חשיבות כלכלית רבה והוא משמש בתעשיות רבות.
תכונות
אלומיניום היא מתכת קלה, רכה וחסרת תכונות מגנטיות. לאלומיניום ברק עמום שנוצר בעקבות שכבה דקה של אלומיניום חמצני המופיעה מיד כשאלומיניום נחשף לאוויר. צפיפות האלומיניום היא שליש מצפיפות פלדה או נחושת. אלומיניום חשיל (מחושל בקלות, השני הכי חשיל אחרי זהב), רקיע (מקום שישי ברקיעותו), מתגבש ומעוצב בקלות. לאלומיניום עמידות גבוהה נגד שיתוך בזכות שכבת האלומיניום החמצני המצפה אותו.
כאשר מערבבים אבקת אלומיניום עם אבק תחמוצת ברזל (חלודה), ומחממים, נוצרת תגובה אקסותרמית (פולטת חום) מאוד ובעבר השתמשו בתגובה זו לריתוך פסי רכבת.
שימושים
אם מודדים במידות של כמות או ערך, השימוש באלומיניום עולה על זה של כל מתכת אחרת פרט לברזל. לאלומיניום טהור יש כוח מתיחה נמוך, אבל בסגסוגות עם מתכות אחרות, כגון נחושת, אבץ, מגנזיום וצורן, מפגין האלומיניום תכונות מצוינות המתאימות לתפקידים רבים.
אלומיניום מכוסה בשכבה דקה ומחזירת אור של אלומיניום חמצני. שכבה זו לא "מתקלקלת" עם הזמן כמו ציפוי כסף ומחזיקה מעמד כמעט לנצח. למעש | | |