تبلیغات
شیمیست ایرانی
این صفحه را به اشتراک بگذارید
مشكل بتوان گفت كه دهه ای در قرن سیزدهم / نوزدهم بدون كشف عنصری جدید سپری شده باشد. حتی در طی بعضی دوره های 10 ساله آن قرن ،تعداد زیادی عنصر كشف شده اند فقط دهه ششم آن قرن استثنا است ،چون در آن دهه عنصری كشف نشده است. این موضوع عجیب به نظر میرسد ولی علت اش آن است كه شیمی تجزیه آنچه را كه در توانایی اش داشته است به انجام رسانده بود.

تا حدود نیمه قرن سیزدهم/نوزدهم شیمی تجزیه تمام امكانات اش را برای كشف عناصری كه نیاز به روش های دقیق تر نداشتند به كار بسته بود و انها را كشف كرده بود. عناصر كشف شده یا به حالت طبیعی فراوان بوده اند ویا شیمی دانان بر حصب اتفاق به كانی های محتوای عناصر نادر بر خورده بودند. تا نیمه قرن سیزدهم /نوزدهم حدود 60 عنصر كشف شده بود.گسترش روشهای طیف سنجی در فاصله 1238/1859 تا 1239/1860 توسط بونزن و كیرشهف دانشمندان آلمانی به وقفه پیش آمده در اكتشافات عناصر پایان داد و ناگهان گزارشهایی در باره كشف عناصر جدید از روی خطوط مشخصه شان در دستگاه طیف سنج منتشر شد . چهار عنصر (سزیوم ، روبیدیم ، تالیوم و آندیوم ) با توسل به روش طیف سنجی شناخته شدند .
سزیوم

به حكم سرنوشت ، سزیوم نخستین عنصر روی زمین است كه توسط روش طیف سنجی شناخته شده است و اگر این روش به وجود نیامده بود بعید نبود كه عنصر مزبور سرنوشت دیگری می داشت . در سال 1225 /1846 برایتهائوپت كه معدن شناس بود ، در ضمن بررسی كانیها و سنگ های معدنی جزیره البا به نمونه ای كوارتزیت رنگین برخورد كرد كه آن را پولوكس یا پولی سیت نامید. این نمونه بعدها به دست پلاتنر شیمیدانی از اهالی فرایبرگ آلمان كه استاد متالوژیك در آكادمی معدن بود افتاد . نمونه موجود در دسترس وی آنقدر اندك بود كه فقط انجام یك آزمایش تجزیه با ان مقدور بود . وقتی اجزای آن سنگ معدنی را معلوم كرد ، در آن چیز تازه ای نیافت .تنها نكته ای كه توجه اش را جلب كرد این بود كه جمع كل اجزا 75/92 درصد خود نمونه بود . نظر به اینكه كه وی دیگر نمونه ای برای آزمایش نداشت ، دلیل این كم شدن وزن را نتوانست پیدا كند . تنها نتیجه ای كه او از تجربه اش گرفت این بود كه پولوكس از تمام سیلیكاتهای شناخته شده ، بیشترین مقدار مواد قلیایی را محتوا است . اكنون میدانیم كه سزیوم توسط سدیم و پتاسیم كه مقدارشان در نمونه خیلی زیاد بود در استتار قرار گرفته بود و پلاتتنر قادر به استخراج آن نبوده است. در سال 1239 /1860 بونز و كیرشهف تركیب شیمیایی آب چشمه های معدنی مختلف را به روش طیف سنجی مورد مطالعه قرار داد . پس از جدا كردن كلسیم ، استرونسوم ،منیزیم و لیتیوم از نمونه ای از اب معدنی دوركهایم قطره ای از آن آب را تبخیر كردند و مورد آزمایش طیف سنجی قرار دادند و به دو خط آبی پررنگ نزدیك به هم برخوردند . آن دو دانشمند با توجه به اینكه عنصری دارای چنین خط طیفی تا آن زمان پیدا نشده بود ، آن خطوط را متعلق به عنصر ناشناخته ای از خانواده فلزات قلیایی دانستند . برای این عنصر ، نام سزیوم (با علامت شیمایی Cs) پیشنهاد كردند . توضیح اینكه در روزگاران كهن این واژه برای معرفی رنگ آبی قسمت بالای افلاك به كار می رفته است . بخار آب رنگ زیبای سزیوم ، وجود مقدار اندك چند میلیونیم میلی گرم از آن را به حالت مخلوط با سدیم ، لیتیوم و استرونسیوم به اثبات رساند . در22 فروردین 1239 /11 آوریل سال 1860 بونزن نامه ای در باره كشف فلز قلیایی جدید به روسكو (همكارش در یكی از تجربه های فتو شیمی ) نوشت . در 20 اردیبهشت دهم مه همان سال ، این موضوع را به آكادمی علوم برلن گزارش كرد . تا شش ما بعد بونزن توانست 50 گرم كلروپلاتینات سزیوم نسبتا خالص تهیه كند. برای بدست آوردن این مقدار ازآن ماده می بایستی حدود 300 تن آب معدنی مورد آزمایش قرار گرفته باشد. در این تجربه حدود یك كیلوگرم كلرور لیتیوم به عنوان محصول فرعی به دست آمده بود .ارقام مورد اشاره ، برای آن آورده شده است كه به مقدار اندك سزیوم موجود در آبهای معدنی پی ببریم . چهار سال بعد پیزانی تجربه گر ایتالیایی ، به تجزیه پولوكس كه قبلا توسط پلاتنر انجام شده بود ، همت گماشت . در این كار وقت با وی یاری كرد و در آن كانی ، سزیوم یافت و نشان داد كه دانشمند آلمانی سولفات سزیوم را به اشتباه مخلوطی از سولفاتهای سدیم و پتاسیم تلقی كرده است . در هر حال سزیوم خالص در سال1261/1882 توسط ساتربرگ شیمیدان آلمانی ، از طریق الكترولیز مخلوط سیانور سزیوم و سیانور باریم به دست آمد بكتوف در روسیه تقریبا در همان زمان به طور مستقل از ساتربرگ ، سزیوم به دست آورد . روش وی مبتنی بر كاهش یا احیای آمونیاك سزیوم ( CsAlO2)توسط منیزیوم درزیر جریان هیدروژن بود .

روبیدیوم

در ضمن بررسی كانی كمیابی به نام لپیدولیت (كه به خاطر رنگ یاس بنفش به نام لیلیالیت نیز نامیده می شد )دومین عنصر از طریق طیف سنجی كشف شد نخستین بار در اواخر قرن هیجدم كلاپرود تجزیه شیمایی دقیقی از این كانی به عمل آورد .اما در آن زمان این تجزیه گر ورزیده به وجود مواد قلیایی در كانی مزبور ، پی نبرد. كلاپرود كه به نتیجه آزمایش خود مشكوك شده بود ، تجربه مزبور را در سال1176/1797 تكرار كرد و این بار به نتایج زیر رسید : دی اكسید سیلیسیم 5/54 ، اكسید آلومینیوم 25/38 ، اكسید پتاسیم %4 اكسید منیزیوم 75/50 /2 درصد از دست رفته را وی مربوط به اب موجود در كانی دانست . مهم نیست كه چه دقتها و تدابیری را آن شیمی دان به كار بست ، ولی آنچه حائز اهمیت است ، این است كه وی به وجود دو جزء بسیار مهم آن كانی پی نبرد . آن دو جزء عبارت بودند از لیتیوم و فلوئور . در نتیجه طبیعت لپیدولیت شناخته نشد در اواخر سال 1239/آغاز سال 1861 نمونه ای از سنگ معدنی یاد شده كه از ساكسونی آورده شده بود به دست بونزن و تیرشهف افتاد ، كه تركیبات قلیایی آن را جدا كردند و پتاسیم را به صورت كلروپلاتینات متراسب كردند . پس از شستشوی كامل رسوب مزبور ، آن را مورد آزمایش طیف سنجی قرار دادند . در سوم اسفند 1239/بیست و سوم فوریه سال1861 آن دو شیمیدان وجود فلز قلیایی جدیدی را در لپیدولیت به آكادمی علوم برلن گزارش كردند . دانشمندان مزبور به خاطر خط قرمزه تیره فلز جدید ، آن را روبیدیم نامیدند و علامت شیمیای اش را rb قرار دادند. این نام از واژه لاتین به معنی قرمز تند گرفته شده است . بعد بونزن و كیرشهف در آب معدنی كه یك سال قبل در آن سزیوم یافته بودند ، روبیدیوم هم پیدا كردند .مقدار روبیدیم آب معدنی مزبور اندكی بیش از مقدار سزیوم در آن بود . در سال 1242/1863 روبیدیم فلزی توسط بونزن تهیه شد .

تالیوم

تالیوم سومین عنصری است كه توسط طیف سنجی سنگهای معدنی موجود در زمین به وجودش پی برده اند . برخی از خواص این عنصر به خواص عناصری فلزی شباهت دارد و در نتیجه عده ای از دانشمندان تصور می كردند كه تالیوم عنصر شیمیای مستقلی نیست و آن را مخلوطی از فلزات قلیایی به ویژه هم گروههای سنگین وزن روبیدیم و سزیوم می شمارند . برای از میان بردن شك زمان لازم بود . هنگامی كه بونزن و كیرشهف دست اندركار بررسی عناصر جدید كشف شد ه بودند روش تجزیه طیف سنجی آنان ، توجه كروكس شیمی و فیزیك دان انگلیسی را جلب كرد وی در آن زمان مورد تایید جامعه علمی آمریكا بود و به ویژه به عنوان نویسنده و منتشر كننده نشریه صاحب شهرت یافت .بنابراین سر ورمزی در كار وجود نداشت و كروكس به روش خودش به كار اكتشاف پرداخت . در سال 1229 /1850 حدود ده پوند از سرباره ای كه در اتاقهای سربی كارخانه اسید سولفوریك سازی طیلكروب واقع در آلمان ، تولید شده بود دریافت كرد . وی از آن سرباره سلینیوم را جدا كرد تا تركیبات به نام سلنو سیانورها را مورد بررسی قرار دهد كا البته نخستین نشریه علمیش به همین ماده اختصاص یافت پس از خارج كردن سلینیوم و خالص كردنش ماده ای به جا ماند كه وی تصور كرد كه تلور باشد. چون این عنصر از نظر خواص شیمیایی به سلینیوم شبیه بود . به هر حال با روش هایی كه به كار می بست موفق به استخراج تلور از آن نشد به این ترتیب بررسی به بن بست خورد . اما از یاری بخت وی باقیمانده سر باره را پس از بررسیهایش نگاه داشته بود(احتمالا به خاطر آنكه تصور می كرد در آن تلور وجود داشته باشد كشف سزیوم و روبیدیم توجه كروكس را خیلی جلب كرد . این موضوع تنها جالب نبود بلكه ازنظر علمی هم ارزشمند بود و آن دانشمند ناگهان متوجه شد كه روش طیف سنجی تا چه حد از نظر كارهای تجزیه می توان مفید باشد . كروكس دستگاه طیف سنجی تهیه كرد و به كار به آن پرداخت . نوبت به نمونه های سرباره كارخانه اسید سولفوریك سازی كه بیش از ده سال از نگهداریشان می گذشت رسید كروكس نمونه را در شعله قرار داد و آنا از نتیجه كارش ناراحت شد زیرا كمترین اثری از خطوط مربوط تلور در طیف آن وجود نداشت . خطوط ویژه سلینیوم ظاهر و سپس به تدریج محو شدند . در هر حال به جای آنها خط سبز زیبایی در طیف دیده شد كه كروكس قبلا هرگز نظیر آن را ندیده بود این خط به عنصر شیمیایی جدیدی مربوط بود كه وی آن را تالیوم نام گذاشت . نخستین مطلب درباره كشف كروكس در دهم فروردین 1240 /سی ام مارس 1861 تحت عنوان «درباره وجود عنصری كه احتمالا به خانواده گوگرد تعلق دارد » منتشر شد . در این قسمت از موضوع نویسنده اشتباه كرده بود. زیرا بنا بر آنچه كه اكنون می دانیم تالیوم نه با گوگرد و نه با هم خانواده هایش هیچ وجه تشابهی ندارد سال بعد كروكس به اشتباه خود پی برد و مطلب دیگری تحت عنوان « تالیوم عنصر شیمیایی جدید » منتشر كرد كه در آن به شباهت آن با گوگرد اشاره نشده بود به این ترتیب تالیوم كشف شد . در این جا عنوان كشف شدن معنی اثبات وجود تالیوم به كمك روش جدید بوده است . كروكس از مشاهده طیف عنصر نه عنصر خالص به دست آورد و نه تركیباتش را ساخت این كار را لامی شیمیدان فرانسوی انجام داده است كه برخی وی را كاشف دیگر تالیوم می دانند لامی برای نخستین بار طیف خطی سبزرنگ تالیوم را در نمونه ای از سلنیوم كه از سرباره كارخانه اسید سولفوریك سازی استخراج شده بود دید این واقعه در فروردین 1241 /مارس 1862 یعنی یك سال پس از مشاهدات كروكس رخ داد و در تیرماه ژوئن همان سال لامی نمونه ای از تالیوم فلزی را به وزن 14 گرم به آكادمی علوم پاریس تسلیم كرد . كروكس هم موفق به تهیه تالیوم فلزی شد منتها ماده مزبور به صورت پودر بود. در هر حال لامی مدعی شد كه نمونه ای را كه كروكس داده است فلز خالص نیست بلكه سولفور آن است . مجادله درگرفت و كروكس ادعا كرد كه پودر فلز را قبل از یازده اردوبهشت 1241 اول ماه مه 1862 تهیه كرده است اما به سبب فراربودن آن جرات نكرده است به صورت شمش درآورد كمیته ویژه ای از طرف آكادمی علوم پاریس به عضویت دانشمندان برجسته ای مانند سن كلردویل پلوز و دوما به موضوع رسیدگی كرد و لامی را حائز اولویت شناخت . بررسیهای دانشمند فرانسوی در مورد تالیوم بدون شك عمیقتر از بررسی های كروكس بود .وی نشان داد كه فلز مزبور تركیبات سه ظرفیتی و یك ظرفیتی به وجود می آورد . تالیوم یك ظرفیتی شباهت زیادی به فلزات قلیایی دارند و تالیوم سه ظرفیتی رفتارش شبیه آلومینیوم است . دوما آن را فلز متناقض نامید.شباهت تالیوم و پتاسیم موجب بروز این نظر شده بود كه این عنصر را مخلوطی از فلزات قلیایی ناشناس سنگین وزن تلقی كنند . مایه تاسف است كه افتخار مربوط به كشف تالیوم را منحصرا به كروكس نسبت می دهند و غالبا تلاش موثر شیمی دان فرانسوی را در این را نادیده می انگارند درسال 1245 /1866 نوردنشولد جهانگرد و معدن شناس مشهور و یكی از كاشفین سرزمین گرین لند سنگ معدنی پیدا كرد كه محتوای نقره ، مس ، سلنیوم و تالیوم بود و وی پیشنهاد كرد كه آن را به افتخار كروكس ، كروكسیت بنامند زمان درازی تصور می شد كه این جسم تنها كانی محتوای تالیوم به اندازه قابل ملاحظه است.

آندیوم

در تاریخچه عناصر شیمیایی غالبا كشف عنصر جدید مستقیما در كشف عنصر دیگر موثر واقع می شود . از جمله این موارد یكی آن است كه كشف تالیوم كمك به كشف آندیوم كرد . آندیوم آخرین عنصر از گروه چهار تایی كه به روش طیف سنجی كشف شده اند این داستان در شهر فریبوگ آلمان رخ داد و افراد موثر در آن رایش استاد فیزیك در آكادمی معدن و دستیارش ریختر بود. زمان واقعه سال 1242 /1863بود . خواص تالیوم كه دو سال قبل از آن تاریخ كشف شده بود مورد توجه رایش قرار گرفت و وی تصمیم به تهیه مقدار كافی از فلز مزبور جهت انجام تجربیاتش گرفت. او در جستجوی یافتن منابع طبیعی تالیوم ، نمونه های كانی روی معدن هیملس فورست را مورد تجزیه قرار داد . آن كانی علاوه بر روی محتوای گوگرد ، آرسنیك ، سرب ، سیلیسیوم ، منگنز قلع ، كادمیوم و به طور خلاصه تعداد زیادی عنصر شیمیایی بود . رایش عقیده داشت كه در آن كانی باید تالیوم هم وجود داشته باشد گر چه تجربه های شیمیایی وقت گیر وی عنصر دلخواهش را به دست نداد ولی رسوبی به رنگ زرد كاهی كه تركیبش ناشناخته بود . به دست آورد گفته می شود هنگامی كه وین كلر وارد آزمایشگاه رایش شد دوستش به او لوله آزمایشی محتوای رسوبی را نشان داد و گفت این رسوب سولفور عنصری جدید است .نباید تصور داشت كه رایش برای تایید گمان خود به طیف سنجی متوسل نشده است . مسلما رایش از طیف سنجی هم بهره می گرفته است اما متاسفانه به سبب نوعی بیماری چشم قادر به تشخیص رنگها نبود و به همین سبب از ریختر دستیارش درخواست كرد كه تجزیه های طیف سنجی را انجام دهد .ریختر در نخستین كوششهایش به پیروزی رسید . وی درطیف آن نمونه به خط آبی روشنی برخورد كه با خطوط آبی سزیوم و دیگر عناصر قابل اشتباه نبود . به عبارت دیگر نتیجه تجربه خیلی مشخص بود رایش و ریختر معتقد بودند كه كانی هیملس فورست حاوی عنصر شیمایی جدیدی است كه بر آن نام آندیوم گذاشتند . نكته ای كه موجب اعتبار رایش شده این است كه گزارش های اولیه مربوط به كشف آندیوم توسط هر دو دانشمند امضاءشده بود در حالی كه رایش معتقد بود كه این كار غیر عادلانه است و امتیاز كشف عنصر مزبور منحصرا متعلق به ریختر است. اندك زمانی پس از اینكه آن دو دانشمند به كمك طیف سنجی وجود آندیوم را در طبیعت به اثبات رسانند مقدار كمی از آن را تهیه كردند .

تركیبات آندیوم شعله را به رنگ آبی مایل به بنفش در آوردند و این رنگ آنچنان مشخص كننده است كه بدون توسل به طیف سنجی می توان از روی آن رنگ وجود این عنصر را مورد تایید قرار داد .بعدها رایش و ریختر با كمك های ارزنده وینكلر توانستند برخی از خواص آندیم را بررسی كنند وقتی در سال 1246 /1867 آندیم فلزی توسط رایش و ریختر تهیه شد آن را به آكادمی علوم پاریس هدیه كردند و در آن زمان قیمت آن آندیم 800 لیره انگلیسی تخمین زده شده بود كه مبلغ هنگفتی بود . خواص شیمیایی آندیم اندك زمانی پس از كشفش مورد بررسی و شناسایی قرار گرفت ولی در تعیین جرم اتمیش اشتباه شده بود و آن را 6/75 ذكر كرده بودند . مندلیف با بررسی خواص شیمیایی عنصرملاحظه كرد كه جرم اتمی تعیین شده متناسب با مكان واقعی این عنصر درجدول تناوبی نیست و برای رفع این اشكال پیشنهاد كرد كه جرمی حدود 50 درصد بیش از جرم تعیین شده را برایش منظور كردند . بعد مندلیف ثابت كرد كه پیشنهادش به جا بوده است و بدین ترتیب آندیوم مكان واقعیش را در گروه سوم جدول تناوبی اشغال كرد.

نظرات شما () نویسنده: admin . 19 مهر 91 - 06:12 ب.ظ

آخرین مطالب

» شیمیست ایرانی پایگاهی جامع برای شیمیست های ایرانی ( 20 آبان 96 )
» لاک ناخن ( 19 تیر 96 )
» فهرستی از 20 حلال مختلف و کاربرد و اثرات آن ( 19 تیر 96 )
» صنعت رنگ سازی ( 19 تیر 96 )
» پوششی برای زیبایی و حفاظت ( 19 تیر 96 )
» رزین چیست؟ ( 19 تیر 96 )
» کامپوزیت های تقویت شده ( 7 شهریور 92 )
» به چالش کشیدن قوانین فیزیک ( 30 تیر 92 )
» سنتز ترکیبات آلی از جان شاپلی+دانلود ( 19 اسفند 91 )
» دانلود کتاب طیف سنجی مدرن هولاس ( 19 اسفند 91 )
» سلنیوم در غذا و نقش آن در سلامتی +دانلود کتاب ( 19 اسفند 91 )
» ترکیبات جدید ضد قارچ ( 18 اسفند 91 )
» نانو بلور سریم اکسید ( 18 اسفند 91 )
» دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد تجزیه ( 18 اسفند 91 )
» دانلود کتاب جدول تناوبی ( 15 اسفند 91 )
» کارکرد و اهمیت پیل سوختی+دانلود ( 15 اسفند 91 )
» دانلود کتاب مکانیسم و تئوری در شیمی آلی و آزمایشگاه شیمی آلی 2 ( 12 اسفند 91 )
» تعیین ثابت تعادل واکنش استری شدن ( 11 اسفند 91 )
» هتروپلی اسیدها ( 11 اسفند 91 )
» آشنایی با ویتامین c و D2 ( 7 اسفند 91 )
» نکاتی چند در مورد تجزیه عنصری ( 4 اسفند 91 )
» اطلاعاتی در مورد گرانول ( 1 اسفند 91 )
» محلول های نانو ( 25 بهمن 91 )
» نانوتکنولوژی و ارزیابی ریسک ( 25 بهمن 91 )
» اکسیداسیون الکلها ( 25 بهمن 91 )
» تکنیکهای نوین آنالیز مواد: جداسازی صابونی ( 25 بهمن 91 )
» کاربرد نانوکامپوزیت‌ها در صنایع بسته‌بندی و مواد غذایی ( 16 بهمن 91 )
» ساخت نانوحسگر گاز آمونیاک با بهره‌گیری از پلی پیرول ( 16 بهمن 91 )
» برتری نانوغشاءهای کربنی برای جداسازی مولکول‌ها ( 16 بهمن 91 )
» استفاده از حفره‌های موجود در گرافن برای جداسازی ( 16 بهمن 91 )
 

مدیریت سایت

لینکستان

نظرسنجی

به نظر شما سطح علمی سایت نیازهای پژوهشی دانشجویان کارشناسی را برطرف می کند؟



ADS

آمار بازید

کل بازدید ها :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل مطالب :
آخرین بروز رسانی :

درباره ما