№36 Криптон

История открытия:

В 1898 году английский учёный У.Рамзай выделил из жидкого воздуха (предварительно удалив кислород, азот и аргон) смесь, в которой спектральным методом были открыты два газа: криптон (от греческого слова kruptoz "скрытый", "секретный") и ксенон ("чуждый", "необычный").

Нахождение в природе, получение:

Содержание криптона в атмосфере 1,14*10^-4% по объему; запасы в атмосфере оцениваются в 5,3*10¹²м³. В газах урансодержащих минералов находится 2,5-3,0% по массе криптона, в облученном топливе ядерных реакторов - до 0,04%. В космосе на 6*10⁷ атомов гелия приходится 1 атом криптона. Образуется при ядерном делении, в том числе и в результате естественных процессов, происходящих в рудах радиоактивных металлов.
В природе криптон представлен пятью стабильными нуклидами и одним слаборадиоактивным: ⁷⁸Kr (изотопная распространённость 0,35 %), ⁸⁰Kr (2,28 %), ⁸²Kr (11,58 %), ⁸³Kr (11,49 %), ⁸⁴Kr (57,00 %), ⁸⁶Kr (17,30 %). Для обнаружения криптона используют эмиссионную спектроскопию (характеристические линии 557,03 нм и 431,96 нм). Количественно его определяют масс-спектрометрически, хроматографически, а также методами абсорбционного анализа.
Криптон получают как побочный продукт при разделении воздуха. Чтобы получить литр криптона, приходится переработать более миллиона литров воздуха.

Физические свойства:

Криптон - инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Tкип = -153,22°C, Тпл = -157,37°C. Плотность (н.у.)=3,745 кг/м3.В 100 мл воды при 20°C растворяется 5,4 мл Kr.

Химические свойства:

Криптон химически инертен. В жёстких условиях реагирует со фтором, образуя дифторид криптона. Относительно недавно было получено первое соединение со связями Kr-O (Kr(OTeF₅)₂).В 2003 году в Финляндии было получено первое соединение со связью криптон - углерод (H-Kr-C#CH - гидрокриптоацетилен) путем фотолиза криптона и ацетилена на криптонной матрице. Криптон способен образовывать клатраты Kr*6H₂O, Kr*3C₆H₅OH

Важнейшие соединения:

Дифторид криптона KrF₂ - летучие бесцветные кристаллы, первое открытое соединение криптона. Неустойчив, легко разлагается на фтор и криптон, химически очень активен. Бурно реагирует с водой (выше 10 °C со взрывом):
2KrF₂ + 2H₂O = 2Kr + 4HF + O₂.
Очень сильный фторирующий агент: 2Au + 5KrF₂ = 2AuF₅ + 5Kr
Проявляет свойства слабого основания Льюиса: SbF₅ + KrF₂ = [KrF][SbF₆].
Полученное соединение достаточно устойчиво и имеет температуру плавления 50°С.
Тетрафторид криптона KrF₄, - белые кристаллы. Химически очень активен. При повышенных температурах разлагается на фтор и криптон. Действием раствора Ba(ОН)₂ на KrF₄ получен криптонат бария ВаКrО₄:
3KrF₄ + 8Ba(ОН)₂ = 2ВаКrО₄ + 6BaF₂ + 8H₂O + Kr
Однако существование криптоната бария нельзя считать вполне даказанным.

Применение:

Криптон используют для наполнения ламп накаливания, газоразрядных и рентгеновских трубок. Низкая теплопроводность криптона позволяет делать эти устройства более компактными. Фториды криптона предложены в качестве окислителей ракетного топлива и в качестве компоненты для накачки боевых лазеров. Используется криптон в качестве заполнения пространства между стеклами в стеклопакете для придания стеклопакету повышенных теплофизических и звукоизоляционных свойств.

Биологическая роль и токсичность:

Воздействие криптона на живые организмы изучено плохо. Исследуются возможности его использования в водолазном деле в составе дыхательных смесей и при повышенном давлении как средство для анестезии. Отмечено, что при вдыхании газовых смесей, содержащих криптон, наблюдается наркотический эффект.

Сагидулина Ильмира
ХФ ТюмГУ, 581 группа. 2011 г.