A'dan Z'ye »» Elementler «« ve Özellikleri

Volfram (wolfram) (ya da diğer adıyla Tungsten), atom numarası 74, atom ağırlığı 183,85 olan ve kimyasal simgesi W ile gösterilen (L. wolframium), yoğunluğu 19,3 g/cm3 olan, 3482 °C'de eriyebilen kimyasal bir element. Çok sert, ağır, çelik gri ya da beyaz renkte geçiş metallerinden biri olan tungsten, wolframite ve scheelite içeren madenlerde bulunur. Tungsten, sağlam fiziksel yapısı ve alaşım olmayan maddeler arasında yüksek erime sıcaklığı olan önemli bir maddedir. Saf haliyle bazı elektronik uygulamalarda kullanılır, ancak çoğunlukla bileşik ya da alaşım olarak, ampullerin lamba tellerinde, X ışını cihazlarında ve uzay teknolojisi yüksek performans alaşımlarında kullanılır.

Adı İsveççe, Danca ve Norveççe'deki anlamı ağır taş olan 'tung sten' kelime grubundan gelse de bu üç ülkede bu element için 'Wolfram' kullanılır.Volfram elektronik uygulamalarda kullanılır. TÜrkiye'de Bursa-Uludağ'da çıkarılır.

Volfram beyazımsı gri renkli, eşsiz özelliklere sahip bir metaldir. Atom numarası 74, atom ağırlığı 184, yoğunluğu 19.3 gr/cm3’ tür. 3410 0C ile en yüksek erime noktasına sahip bir elementtir. Aynı zamanda paslanmaya çok dayanıklı olan volfram 1650 0C’nin üstünde en fazla gerilme direnci olan metaldir.

Doğada 20’den fazla volfram minerali bilinse de, ekonomik olarak işletilebilen minerellar şeelit (CaW04) ve volframittir [(Fe, Mn)W04].
Yerkabuğu ortalaması 1-1.3 ppm olan volfram en fazla granitler içinde bulunur (ortalama 1.5 ppm). Volfram taşıyan ana oluşumlar metamorfik kayaçlardır. Pek çok yatakta volframa bakır, kalay, bizmut, antimuan ve molibden mineralleri de eşlik eder.
Volfram çok asidik granitlerin pegmatitik pnömatolitik damarlarında ve hidrotermal kuvars damarlarında oluşabildiği gibi, bu granitlerin kireçtaşlarıyla dokanaklarında kontakt metasomatik olarak da oluşabilir. Volfram mineralizasyonunun oluşumunda hidrotermal çözeltiler önemli bir rol oynar. Kristalleşen magmanın kalıntı sıvılarında zenginleşen volfram kontakt zonlarında volframit veya şeelit şeklinde çökelir. Mineralizasyon oluşumu sırasında ortaya çıkan mineralin cinsi ortamdaki demir, mangan ve kalsiyum iyonlarının bağıl miktarı ve aktiflik dereceleri ile belirlenir.
Ekonomik volfram oluşumlarının başında kontakt metasomatik olarak oluşmuş kuvars damarlarına bağlı volframit cevherleşmeleri gelir. Bunlar dünya rezervinin büyük bir bölümünü oluşturur. Bunun ardından yine aynı tip yataklardan (dünya rezervinin yaklaşık 1/3’ü) elde edilen şeelit gelir. Bunların dışında hidrotermal damarlardan, stokvörk tipi oluşumlardan, pegmatitlerden, jeotermal oluşumlardan, plaserlerden ve tuz göllerinden de volfram elde edilebilir.
Volfram cevherlerinin kalitesi yararlı ve zararlı bileşenlerin tenörlerine, cevher yapısına ve tane büyüklüğüne bağlıdır. Ancak molibden, kalay, antimuan, fosfor, arsen, kükürt, bakır, bizmut gibi zararlı bileşenler volfram konsantresi eldesi sırasında çeşitli şekilde ayıklanabilmekte ve çoğu belli bir tenörden sonra yararlı metaller olmaktadır. Ancak bu bileşenler konsantrede bulunmamalıdır. Bu durumda volfram cevherlerinin kalitesinin en büyük faktörü W03 (%79.3 W içerikli ) cinsinden volframtenörüdür. İşletilen mono metalli volfram cevherlerinin çoğunluğunda endüstriyel asgari tenör % 0.3 ile % 0.5 W03 arasında değişmektedir. Damar biçimindeki cevherlerin mono metalli olanlarında % 0.3-0.6 W03, stok biçimlilerde % 0.2-0.6 W03, skarn cevherlerinde % 0.3-3.0 W03 arasında değişir. Yatak rezervlerinin büyük olması ve üretim kolaylığı sağlayan durumlarda endüstriyel asgari tenör % 0.2 W03’e kadar düşmektedir.
Volframın çok geniş ticari, endüstriyel ve askeri uygulama alanları vardır. Saf volfram vakumda ve asal gazlar içinde 2400 0C’ye kadar dayanıklılığını korur ve bu nedenle de elektrik ampüllerinde, elektrik bağlantı yerlerinde ve x- ışını tüplerinde kullanılır. Volfram alaşımları ( Cr, Ni, V, Co, Mo ile yapılan alaşımları) yüksek devirli kesme aletleri, valf, yay, buji üretiminde, metalik volfram ise galvanometre, teleskop, yay, jilet, piyano teli, metal aynası, ısıtma elemanı, termostat yapımında kullanılır. Volfram bileşikleri ise teksir ve baskı boyaları, cila, cam, mürekkep, makina yağları üretiminde kullanılır. Volframın en geniş kullanımlarından biri de tungsten karbit şeklindedir. Bu şekliyle yüksek ısıda (1000-15000C) sertliğini ve aşınma direncini koruduğu için metal işlerinde, madencilik ve yapı endüstrisinde kullanılır. Aynı zamanda askeri malzeme, ısı oluğu, radyasyon kalkanı, ağırlık ve karşı ağırlıkların üretiminde, çelik aksamların ve aşınmaya dayanıklı parça ve kaplama malzemelerinin yapımında da kullanılır. Benzersiz fiziksel özellikleri ile uzay endüstrisinde,gaz türbini ve dizel motor üretimi ile yüzey işleme endüstrisinde giderek daha fazla kullanılan bir maddedir. Örneğin renkli cam üretiminde, x-ışını ve televizyon lambalarında, petrol ürünleri endüstrisinde, kimya endüstrisinde, tekstil endüstrisinde volfram veya bileşikleri kullanılmaktadır. Uçak endüstrisinde de volframın önemli bir yeri vardır.
Titanyum, tantal ve niyobyum karbitler ve sinter alüminyum oksit bazı aşınmaya dayanımın söz konusu olduğu uygulamalarda volframın yerine kullanılabilir. Son yıllarda torna ve takım çeliklerinde volfram yerine molibden kullanılmaktadır. Vakum tüpler yerine transistörlerin kullanılması elektronik aletlerde volfram ihtiyacını azaltmıştır. Bazı kesme aleti uygulamalarında da seramikler alternatif olabilir.

Çinko (Lat. Zinkum, İng. Zinc, Alm. Zink), mavimsi açık gri renkte, kırılgan bir metal. Elementlerin periyodik tablosunda geçiş elementleri grubunda yer alır. Düşük kaynama sıcaklığı dikkat çekicidir. Bu değer özellikle pirometalurjik metal üretiminde çok belirleyici bir etmendir. Dökülmüş halde sert ve kırılgandır. 120°C'de şekillendirilebilir. Elektrokimyasal potansiyel dizisinde demirden daha negatif değerdedir. Böylece çinko anot olarak katodik korozyon korumada önemli bir kullanım bulur. Galvanizleme bu tür uygulamalardan biridir.

Bulunuşu

Çinko, yerkabuğunda en çok bulunan elementler arasında 23. sıradadır. En çok kullanılan cevheri sfalerit (ZnS) olup %40-50 çinko ve yaklaşık %10 demir içerir. Çinkonun ayrıştırıldığı diğer mineraller smitsonit (çinko karbonat), hemimorfit (çinko silikat) ve franklinit ((Fe,Mn,Zn)(Fe,Mn)2O4) dir.
Sfalerit (çinko sülfür) minerali.
Sfalerit (çinko sülfür) minerali.
Smitsonit (çinko karbonat) minerali.
Smitsonit (çinko karbonat) minerali.

Genel

Çinko, bileşiklerinde (2+) değerlikli olarak bulunur. Oluşturduğu bileşiklerde kovalent bağ yapar. Amonyak, amin, siyanür ve halojen iyonları ile kompleks bileşikler meydana getirir. Mineral asitlerinde H2 çıkışıyla çözünür. Ancak nitrik asitte NOx çıkışı olur. Dolayısıyla çinko, özellikle toz halde çok etkili bir redükleyicidir. Normal sıcaklıkta havada bırakılan metalin yüzeyinde koruyucu bir tabaka oluştuğundan bu sıcaklıkta halojenlere bile dayanıklıdır. HCl gazı çinkoyu çok çabuk korozyona uğratır. Toz çinkonun reaksiyona girme kabiliyeti oldukça fazla ise de yanıcı değildir. Yüksek sıcaklıkta oksijen, klor ve kükürt gibi elementlerle şiddetle reaksiyona girer. Civa ile sert bir amalgam meydana getirir. Klorür ve sülfat tuzları suda yüksek miktarda çözünür. Buna karşılık çinko oksit, silikat, fosfat ve organik kompleksleri ya suda hiç çözünmezler ya da çok ağır çözünürler. Bileşikleri arasında çinko oksitin teknik ve ekonomik değeri vardır. Organik bileşikleri arasında çinko sabunu en önemli kullanıma sahiptir.

Çinko (Zn)
H Periyodik cetvel He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Temel özellikleri
Atom numarası {{{Atom_numarası}}}
Element serisi Geçiş metalleri
Grup, periyot, blok 12, 4, d
Görünüş Mavimsi açık gri
[[Resim:Zn,{{{Atom_numarası}}}.jpg|125px|Çinko]]
Atom ağırlığı 65,409(4) g/mol
Elektron dizilimi Ar 3d10 4s2
Enerji seviyesi başına
Elektronlar 2, 8, 18, 2
Fiziksel Özellikleri
Maddenin hali katı
Yoğunluk 7,14 g/cm³
Sıvı haldeki yoğunluğu 6,57 g/cm³
Ergime noktası 692,68 °K
419,53 °C
787,15 °F
Kaynama noktası 1180 °K
907 °C
1665 °F
Ergime ısısı 7,32 kJ/mol
Buharlaşma ısısı 123,6 kJ/mol
Isı kapasitesi 25,390 (25 °C) J/(mol·K)
Atom özellikleri
Kristal yapısı Hegzagonal
Yükseltgenme seviyeleri (2+) Amfoter oksit
Elektronegatifliği 1,65 Pauling ölçeği
İyonlaşma enerjisi 906,4 kJ/mol
Atom yarıçapı 135 pm
Atom yarıçapı (hes.) 142 pm
Kovalent yarıçapı 131 pm
Van der Waals yarıçapı 139 pm
Diğer özellikleri
Elektrik direnci 59,0 nΩ·m (20°C'de)
Isıl iletkenlik 116 W/(m·K)
Isıl genleşme 30,2 µm/(m·K) (25°C'de)
Ses hızı 3850 m/s (25°C'de)
Mohs sertliği 2,5
Vickers sertliği ? MPa
Brinell sertliği 412 MPa

Etimolojisi, tarihçesi

Çinko, antik çağlardan beri bilinen ancak üretimi ve kullanılması tam anlaşılamadığından diğer metallerle karıştırılan bir elementtir. Metalin ilk tarifi, Strabos'un yazdığı Mysia adlı eserin Andriera adlı bölümünde "Sahte gümüş" (False silver, Yunanca: Pseudargyros) olarak yapılmıştır.

Bilinen en eski çinko parçası Dakya medeniyetine ait Transilvanya'daki Dortaş harabelerinde bulunan ve %87.52 Zn + %11.41 Pb + %1.07 Fe içeren bir idoldür. M.Ö. 500 yıllarına ait Comeros harabelerinde çinkodan yapılmış iki bileziğe ve M.S. 79'da yıkılan Pompei harabelerinde ise çinkoyla kaplanmış bir musluğa rastlanmıştır.

M.Ö. 200 yıllarında pirinç, özellikle Roma'lılar tarafından iyi bilinen bir alaşımdı. Yapım tekniği ZnO içerikli hammaddenin redüksiyonu, çinko buharlarının metal bakır üzerinde kondanse edilmesi ve ergitme kademelerinden oluşuyordu. Özellikle simyacılar pirinç yapımını çok iyi biliyorlardı ve amaçları bu alaşımı bakıra, bakırı da altına dönüştürmekti.

Avrupa'da ilk kez Basilius Valentinius metalik çinkoyu tariflemeden "Zinck" terimini kullandı. "Zinck" isminin bir metal olduğu ve bu metalin fiziksel özellikleri Paracelsus (1490-1541) tarafından yazıldı. "Doğunun Plinius'u" (Romalı tabiatçı ve yazar Goius Plinius Secundus'a (M.S. 23-M.S. 79) benzetme) olarak tanınan Kazwiui (ölümü M.S. 630) Çinlilerin çinkodan sikke ve aynalar ürettiklerini söyler. Hintliler 1000-1300 yılları arasında çinkoyu ticari boyutta üretmişlerdir. Mewar eyaletinin racalarından olan Ranu Laksh Singh'in Zawar madenlerini işlettiği (1382) bilinmektedir. Ancak bu cevher çıkarma ve izabe işlemleri feodal savaşlar nedeniyle arasıra durmuş ve en sonunda Moğollarla yapılan Maratha savaşlarından sonra 1830'dan 1940 yılına kadar tamamen kapanmıştır.

17. ve 18. yüzyılda önemli miktarlarda külçe çinko doğudan Portekiz gemileri ile getiriliyor ve Hollandalılar tarafından dağıtılıyordu. Ürün; "Spelter", "Hint kalayı", "Caloaem" ve "Tutaney" gibi değişik isimler altında pazarlandı. 1745 yılında, doğudan gelen ve İsveç açıklarında batan bir gemiden çıkarılan külçeler %98.99 Zn, %0.765 Fe ve %0.245 Sb içeriyordu.

Üretim yöntemleri, gelişimi

1730 yılında çinko izabe bilgisi Çin'den İngiltere'ye geldi ve 1739'da aşağıya doğru distilasyon tekniği ile ilgili ilk patent alındı. 1740-1743 yıllarında Bristol'de üretime başlandı. Üretim yılda 200 ton civarında idi. Proseste, cevher + odun kömürü karışımı sızdırmaz kil potalarda işleniyordu. Potanın dibi bir boru ile aşağıdaki toplama kabına bağlıydı. Gazdan yoğuşan olan metal bu kaba damlıyordu. 1758'de alınan bir patentten sonra sülfürlü cevherlerden izabik çinko üretimine başlandı.

1798'de Silesia - Wessola'da demir yüksek fırınında elde edilen çinkolu artıklar (Zincky Crust = Skafold) odun ısıtmalı bir cam fırınında İngiliz yöntemi ile işlendi. Yine 18. yüzyılın sonlarına doğru kurulan Corinthia çinko izabe fırınında ilk dikey retort uygulamasına başlandı. 19. yüzyılın başlarında geliştirilen "Belçika prosesi" reverber fırınında izabe ve potada yoğuşmayı kapsıyordu. 1836'da Stolberg'te Belçika ve Silesia fırınlarının kombinasyonu olan "Renisch" fırını yapıldı. Fırın dikey retortlar, tek kondansatör ve dışarıdan ısıtma ile çalışıyordu.

Sheffield'da 1805 yılında 100-150°C'ye tavlanan çinkonun saç haline geleceği keşfedildi. İlk sac haddesi 1812'de Belçika-Liege'de, ilk çinko levha ise 1857'de Philadelphia'da yapıldı. Endüstriyel üretime 1866 yılında La Salle-Illinois'de Matthiessen ve Hegeler tarafından başlandı.

A.B.D.'de ilk üretim 1835 yılında Arsenal-Washington D.C.'dedir. Amerikan hükümeti bu tesiste Belçika'lı uzmanlarca eleman yetiştirilmesini ve çinko metal ve alaşımlarının standartlaşmasını sağlamıştır. İlk ticari üretim ise Belçika prosesine göre 1850'de New Jersey'de başlamıştır. Bununla beraber 1856'da Friedensville-Pennsylvania'da Silesian prosesi ve 1860'da La Salle-Illinois'deki Belçika prosesi ile yapılan üretimler de önemli boyutlardaydı. 1850-1860 yıllarında kondensasyonun fırın üstünde pik plakalar üzerinde yapılmasını kapsayan Wetherill-American prosesi geliştirildi. 1860-1880 arasında Avrupa'da sekonder hava ısıtmalı ve gaz yakmalı fırınlar yapıldı ve ilk ısı değiştiriciler kullanıldı. Dikey mufla fırınlarındaki ilk uygulamalar 1878'de Fransa'da ve A.B.D.'de gerçekleştirildi.

Yatay retort işlemi ise ilk kez 1872'de, A.B.D.'de La Salle-Illinois'de denendi. Gaz ısıtmalı bir tünel fırında toplam 408 retort bulunuyordu. 1880'lerde sülfürlü cevherleri kavurmak ve H2SO4 üretimi için mekanik karıştırmalı muflalı fırın (Hegeler) geliştirildi. 1881'de asidik ZnSO4 çözeltisinden katodik çinko üretimi denendi ve başarısız oldu. Kavurma-Liç-Elektroliz'le çinko üretimini amaçlayan ilk tesis 1914'den sonra gerçekleştirildi. 1895'te çinko izabesinde ilk defa doğal gaz kullanıldı. 20. yüzyılın başlangıcında flotasyon devreye girdi ve 1920'lerde sfalerit'in (ZnS) selektif flotasyonu gerçekleştirildi. Birinci Dünya Savaşı çok sayıda fabrika kurulmasını teşvik etti. 1917'de sinterleyici kavurma uygulaması çinko üretimini arttırdı. 1920'den itibaren Japonya, İtalya ve Fransa'da küçük; Norveç'te Odda'da, Kanada Manitoba'da (Flin Flon) ve Almanya'da Magdeburg'ta büyük kapasiteli elektrolitik çinko tesisleri kuruldu. Dikey retort + sürekli distilasyon işlemi 1925'den sonra Almanya ve İngiltere'de uygulandı. Ancak en başarılısı A.B.D.'deki New Jersey prosesi idi.

İkinci Dünya Savaşından sonra çinko izabesinde en büyük gelişmeler kavurmada akışkan yatak ve üretimde ISP (Imperial Smelting Process 1950-1960) uygulamalarının başlamasıydı. 1960-1980 yılları arasında ise nötr liç artıklarının değerlendirilmesi konusundaki çalışmalar tamamlandı.

Günümüzün en büyük çinko cevher üreticileri Avustralya, Kanada, Çin, Peru ve ABD'dir. Avrupalı üreticiler arasında ise; Belçika'da Vieille Montagne, İrlanda'da Tara ve İsveç'te Zinkgruvan sayılabilir. Çinko metali ekstraktif metalurji yöntemleri ile elde edilir. Çinko sülfür minerali, flotasyon tekniği kullanılarak zenginleştirilir ve ardından pirometalurjik yöntemlerle kavurma işlemi uygulanarak çinko sülfürün, çinko okside kavrulması sağlanır. Çinko oksit daha sonra sülfürik asitte liç edilir ve elde edilen çözelti çinko tozu ile arındırılır. Nihayet çinko metali, bu temiz çözeltiden elektroliz yoluyla katot levhalar halinde kazanılır. Çinko katotlar ya doğrudan dökümhaneye gönderilerek ingotlar halinde dökülür ya da alüminyum ile alaşımlandırılır.

Bir diğer çinko üretim prosesi de pirometalurjik bir proses olan flaş ergitme yöntemidir, ancak bu yöntemle elde edilen çinko oksit, hidrometalurjik alternatifine göre daha düşük safiyette çinko üretimine yol açar.

Kullanım alanları

Çinko, dünyada yıllık kullanım miktarı açısından demir, alüminyum, ve bakırdan sonra gelir. Çinko:

* korozyondan korunma amacıyla, çelik gibi diğer metallerin galvanize edilmesinde,
* pirinç, nikelli gümüş, değişik lehimler, alman gümüşü gibi alaşımların yapımında,
* genellikle otomotiv endüstrisinde döküm kalıplarında,
* pillerin gövdelerinin yapımında kullanılır.
* Çinko oksit, sulu boyalarda beyaz pigment olarak ve lastik sanayiinde aktivatör olarak kullanılır. Reçetesiz satılabilen bazı merhemlerin bileşiminde bulunur ve ince bir tabaka halinde uygulandığında cildin su kaybetmesini önler. Yazın güneş, kışın da soğuk yanıklarına karşı koruyucudur. Bebeklerin bez bağlanan bölgelerinde çok az miktarda kullanılarak ciltte meydana gelebilecek kızarıklıklar önlenebilir. Yaşa bağlı göz hastalıklarının tedavisinde de kullanılır.
* Çinko klorür, deodorantlarda ve ahşap koruyucu olarak kullanılır.
* Çinko sülfür, karanlıkta parlayan pigment olarak saatlerin akrep ve yelkovanlarında kullanılır.
* Çinko metil, (Zn(CH3)2) pek çok organik maddenin sentezinde kullanılır.
* Çinko, pek çok günlük vitamin ve mineral ilaçlarının bileşenidir. Cildin ve kasların erken yaşlanmasını önleyen anti-oksidan özellikler taşıdığına inanılmaktadır.

Vanadyum
Sembol: V

Atom numarası: 23
Atom ağırlığı: 50.9415 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü gri renkli katı
Metal
d-blok elementi
Vanadyum metali ilk olarak 1801 yılında Andres Manuel del Rio tarafından keşfedilmiştir.
Bilinen minerali vanadinit (3Pb3(VO4)2.PbCl2), potasyum uaranil vanadat 2K(UO2)VO4.3H2O ve vanadyum sülfürdür. Niobyum ve tantal minerallerinde de çok miktarda bulunur.
Vanadyum mineralinin NaCl veya Na2CO3 ile 850°C’ de reaksiyonu sonucunda elde edilen NaVO3 bileşiği su içerisinde çözülür. Çözelti kırmızı çökelek verene kadar asitlendirilir. V2O5 oksidi elde edilir. Bu oksidin kalsiyum ile indirgenmesi ile saf olarak elde edilir.
Diğer bir yöntem ise VCl5 bileşiğinin hidrojen gazı veya magnezyum ile indirgenmesi ile saf olarak elde edilir.

Uranyum
Sembol: U

Atom numarası: 92
Atom ağırlığı: 238.02891 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Metalik gri katı
Metal
f-blok elementi
Uranyum, 1789 yılında Martin Heinrich Klaaproth tarafından keşfedildi. 1841yılında Eugene-Melchior Peligot tarafından izole edilmiştir. Radyokatif olduğu ise 1896 yılında Henri Becquerel tarafından bulunmuştur.
Uranyumun cama katıldığı zaman ilginç sarı-yeşil bir renk verir. Zayıf radyoaktif
elementtir. Yüksek yoğunluğa sahiptir. Çelikten daha yumuşaktır. Kurşundan %65 daha yoğundur. 3 tane allotropu vardır.
· Alfa (ortorombik) 667.7°C nin üzerinde karalıdır.
· Beta (tetragonal) 667.7 C - 774.8°C arasında karalıdır.
· Gama (kübik) 774.8°C dan erime noktası arasında kararlı (bu sıcaklıkta dövülebilir ve yumuşak formda)
Uranyum mineralleri , uraninit, autinit, tobernit, koffinittir. Minerallerde bulunan uranyum kimyasal reaksiyonlar sonucunda uranyum okside veya diğer formlarına dönüştürülür.Metal olarak uranyum, KUF5 ve UF4 bileşiklerinin elektrolizi ile elde edilir.
Çok saf uranyum ise halojenlerinin termal bozunması ile elde edilir.

Tungsten
Sembol: W

Atom numarası: 74
Atom ağırlığı: 183.84 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Grimsi beyaz renkli parlak katı
Metal
d-blok elementi
Tungsten metali hakkında ilk hipotez 1779 yılında Peter Woulfe tarafından ileri atılmıştır. Fakat 1783 yılında Fausto ve Juan José de Elhuyar tarafından keşfedilmiştir.
Doğada bilinen mineralleri scheelit (CaWO4), woframit (Fe,Mn)WO4 tir.
Saf olarak tungsten eldesi minerallerinden elde edilen WO3 oksitlerininn yüksek sıcaklıkta hidrojen ile indirgenmesi sonucunda elde edilir.
WO3 + 3H2 à W + 3H2O

Toryum
Sembol: Th

Atom numarası: 90
Atom ağırlığı: 232.0381 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz renkli metalik katı
Metal
f-blok elementi
Toryum metali ilk olarak 1828 yılında İşveçli kimyager Jöns Jacob Berzelius tarafından keşfedilmiştir.
Toryum nükleer güç kaynağıdır. Havada kararlıdır. Parlaklığını aylarca muhafaza edebilir. Toryum oksit (ThO2) bileşiği, oksitler arasında kaynama noktası (3300°C). en yüksek olan oksittir.
Bilinen minerali monazit (Ce, La, Nd, Th, Y)PO4 tir.

Tellür
Sembol: Te

Atom numarası: 52
Atom ağırlığı: 127.60 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Parlak gri renkli katı
Yarı Metal
p-blok elementi
Tellür ilk olarak 1782 yılında Franz Joseph Muller von Reichstein tarafından keşfedilmiştir. 1798 yılında ise Martin Heinrich Klaproth tarafından izole edilip tellür ismi verilmiştir.
Bakır tellür mineralinin sodyum karbonat varlığında oksidasyonu sonucunda Na2TeO3 bileşiği elde edilir.
Cu2Te + Na2CO3 + 2O2 à 2CuO + Na2TeO3 + CO2
Bu elde edilen bileşiğin sülfürik asit ile asitlendirilmesi sonucunda oksit halinde çöker. oluşur. Oluşan oksit bileşiğinin sodium hidroksit ile reaksiyonu sonucunda Te elde edilir.
TeO2 + 2NaOH à Na2TeO3 + H2O à Te + 2NaOH + O2
Diğer bir elde ediliş yöntemi ise bakırın elektrolit saflandırılması sırasında oluşan çamurdan elde edilir.

Teknesyum
Sembol: Tc

Atom numarası: 43
Atom ağırlığı: 98 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Metalik gri renkli katı
Metal
d-blok elementi
Teknesyum metali ilk olarak 1937 yılında Carlo Perrier ve Emilio Segrè tarafından İtalya’ da keşfedilmiştir.
Teknesyum metali doğada bulunmaz. Sadece nükleer reaksiyonlar sonucu oluşan bir metaldir.
Molibdenin hızlandırılmış döteryum çekirdekleri (D+) ile bombardımanından elde edilir.

Tantal
Sembol: Ta

Atom numarası: 23
Atom ağırlığı: 50.9415 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü gri renkli katı
Metal
d-blok elementi
Tantal metali ilk olarak 1802 yılında Andres Ekeberg tarafından keşfedilmiştir. 1820 yılında ise Jons Berzelius tarafından izole edilmiştir.
Bilinen minerali tantalit [(Fe,Mn)Ta2O6], euxenittir.
Minerallerinde aynı zamanda bulunan tantal ve niobyumun kimyasal özellikleri birbirine çok benzediği için ayrışması zordur. İki metal birbirinden çeşitli kimyasal işlemelerden geçirildikten sonra ayrıştırılır. Elde edilen eritilmiş potasyum florotantal
bileşiğinin sodyum ile indirgenmesi ile tantan karbit ve tantan oksit elde edilir. Tantan oksit bileşiğinin sodyum veya karbon ile indirgenmesi sonucunda tantal metali elde edilir.

Stronsiyum
Sembol: Sr

Atom numarası:38
Atom ağırlığı: 87.62 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı
Toprak Alkali metal
s-blok elementi
Adair Crawford ilk olarak 1790 yılında strontianit (SrCO3) mineralini tanımlamıştır. 1808 yılında ise Humphry Davy tarafından elektroliz yöntemi ile izole edilmiştir.
Stronsiyum metali eritilmiş SrCl2 tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir.
Katot: Sr+2 (s) + 2e- à Sr (s)
Anot: Cl-(s) à 1/2Cl2 (g) + e
Diğer bir izolasyon yöntemi ise stronsiyum oksit (SrO) bileşiğinin alüminyum ile indirgenmesidir.
6SrO + 2Al à 3Sr + Sr3Al2O6

Sodyum
Sembol: Na

Atom numarası:11
Atom ağırlığı: 22.989770 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Sodyum ilk olarak 1877 yılında Humphrey Davy tarafından sodyum hidroksitten elektroliz yolu ile izole edilmiştir.
Sodyum metali deniz suyunda çok miktarda bulunan NaCl tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir.
NaCl erime noktası 800°C den fazla olduğu için elektroliz ile saflaştırılması zor olduğundan NaCl (40%) ve CaCl2 (60%) karışımı kullanılarak erime noktası 580 C’ye düşürülür. Bu karışımın elektrolizi ile Na saf olarak elde edilir.
Katot: Na+(s) + e- à Na (s)
Anot: Cl-(s) à 1/2Cl2 (g) + e

Skandiyum
Sembol: Sc

Atom numarası: 21
Atom ağırlığı: 44.955910 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz renkli metalik katı
Metal
d-blok elementi
Skandiyum metali ilk olarak 1879 yılında Lars Fredrick Nilson tarafından keşfedilmiştir.
Bilinen mineralleri tortveitit (Sc2O3), euxenit ve gadolinittir.
Skandiyum ScF3 bileşiğinin yüksek sıcaklıkta kalsiyum ile indirgenmesi sonucunda saf olarak elde edilir.
(ısı)
SF3 +3Ca à 3CaF2 + 2Sc

Silisyum
Sembol: Si

Atom numarası: 14

Atom ağırlığı: 28.0855 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Koyu gri renkli katı
Yarı Metal
p-blok elementi
Silisyumun ilk keşfi 1824 yılında Berzelius tarafından gerçekleştirilmiştir.
Silisyum doğada siliksat asidi (mSiO2.nH2O) ve tuzları halinde bulunur. Yerkabuğunun yaklaşık %25.7 si bu elementten oluşur. Oksijenden sonra bileşikleri halinde en fazla bulunan elementtir. Silisyum oksit (SiO2) doğada kum ve kuartz şeklinde bulunur.
Silisyumun iki tane allotropu vardır. Bunlardan birincisi saf kristal silisyumdur. Saydam olmayan koyu gri renkli, parlak sert ve kırılgan olup örgü yapısı elmasa benzer. Diğeri ise amorf silisyumdur. Koyu kahve renkli olup tane büyüklüğü nedeni ile kristal silisyumdan ayırt edilebilir. Kolay reaksiyon verir.
Saf olarak silisyum eldesi, silisyum oksidin kok kömürü (grafit) ile elektrikli fırında indirgenmesi sonucunda gerçekleşir. Gerekenden daha fazla karbon kullanılırsa silisyum karbür (SiC) oluşur.
SiO2 + 2C à Si + 2CO
Silisyum klorür (SiCl4 ) önce fraksiyonlu destilasyon yöntemi ile saflaştırılır. Daha sonra hidrojen ile indirgenir. Bu şekilde çok saf silisyum elde edilir.
SiCl4 + 2H2 à Si + 4HCl

Sezyum
Sembol: Cs

Atom numarası: 55

Atom ağırlığı:132.90545 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü altın renkli metalik katı

Alkali metal

s-blok elementi

Bu metalin ilk keşfi Robert Bunzen ve Gustav Kirchhoff tarafından 1860 yılında mineral suda keşfedildi.
Sezyum’un saf olarak eldesi bilinen sıradan sodyum eldesi gibi değildir. Sıvı sezyum klorürün elektrolizi ile oluşan sezyum metalinin eriyik tuz içerisinde çözünürlüğü fazladır.
Katot : Cs+(s) + e- à Cs (s)
Anot : Cl-(s) à 1/2Cl2 (g) + e-
Bunun yerine sıcak sezyum klorür eriyiğinin metalik sodyum ile reaksiyonundan elde edilir.
Na + CsCl à Cs + NaCl

Seryum
Sembol: Ce

Atom numarası: 58
Atom ağırlığı: 140.116 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz katı metalik
Lantanit serisi elementi
f-blok elementi
Seryum 1803 yılında İsveç’ te Jöns Jacob Berzelius ve Wilhelm von Hisinger tarafından keşfedildi. Aynı yıl bu keşiften bağımsız olarak Almanya’ da Martin Heinrich Klaproth tarafından da keşfedilmesi ilginç bir tesadüftür.
Seryum ve diğer lantanit serisindeki elementlerin minerallerinde izolasyonu çok zordur. En bilinen mineralleri xenotim, monazit (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4 ve bastnaesittir (Ce, La, Y)CO3F.
Seryumun cevherinden ayırılarak saf olarak elde edilmesi çok kompleks bir yöntemle gerçekleşir. Öncelikle ekstraksiyon yolu ile cevherden tuzu halinde sülfürik asit, hidroklorik asit ve sodyum hidroksit ile ekstrakte edilir. Seryum (IV) iyonu diğer lantanitlerden daha çabuk hizroliz olduğu için KmnO4 yükseltgen ajanı ile tuzu halinde elde edilir.
Daha sonra elde edilen eritilmiş tuzu (CeCl3) ve NaCl karışımının grafit hücrede elektrolizi ile saf seryum elde edilir.
Seryum orta derecede toksik bir maddedir. 65-80 C de havada kendiliğinde alev alır. Çinko ile reaksiyonu sonucunda patlama olabilir. Bizmut ve antimon ile çok ekzotermik reaksiyon verir. Yanma sırasında açığa çıkan gazı toksiktir ve seryumun alev alması halinde alev su ile söndürülmemelidir. Çünkü su ile reaksiyona girerek hidrojen gazı oluşturur.

Selenyum
Sembol: Se

Atom numarası: 34
Atom ağırlığı: 78.96 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gri renkli katı
A Metal
p-blok elementi
Selenyum ilk olarak 1817 yılında Jons Jacob Berzelius tarafından keşfedilmiştir.
Bakır selenyum mineralinin sodyum karbonat varlığında oksidasyonu sonucunda Na2SeO3 bileşiği elde edilir.
Cu2Se + Na2CO3 + 2O2 à 2CuO + Na2SeO3 + CO2
Bu elde edilen bileşiğin sülfürik asit ile asitlendirilmesi sonucunda H2SeO3 oluşur. H2SeO3’in SO2 ile reaksiyonu sonucunda Se elde edilir.
H2SeO3 + 2SO2 + H2O à Se + 2H2SO4
Ayrıca suda çözünen selen bileşiklerinin indirgenmesi ile elde edilir.

Rutenyum
Sembol: Ru

Atom numarası: 44
Atom ağırlığı: 101.07 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz renkli metalik katı
Metal
d-blok elementi
Rutenyum metali ilk olarak 1844 yılında Karl Klaus tarafından keşfedilip izole edilmiştir.
Palladyum, rodyum, iridyum, osmiyum, rutenyum, platinyum elementleri Platin elementleri olarak adlandırılır Rutenyum doğada nadir bulunan elementlerdir. Belli mineralleri olmayıp platin metali ile beraber bulunur.
Minerallerinden çeşitli reaksiyonla sonucunda RuO4 oksidi elde edilir. Elde edilen bu oksit HCl asit içerisinde çözülerek H3RuCl6 bileşiği elde edilir. Bu bileşiğin NH4Cl ile reaksiyonu sonucunda (NH4)3RuCl6 elde edilir.Bu çözeltinin çözücüsü evaporatörde uzaklaştırılır. Geriye kalan kalıntı hidrojen gazı altında yakılarak saf rutenyum elde edilir.

Rubidyum
Sembol: Rb

Atom numarası:37
Atom ağırlığı: 85.4678 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Rubidyum metali ilk olarak 1861 yılında Robert Bunsen ve Gustav Kirchhoff tarafından keşfedilmiştir.
Rubidyum metali, sıvı rubidyum klorür (RbCl) tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir.
Katot: Rb+(s) + e- à Rb (s)
Anot: Cl-(s) à 1/2Cl2 (g) + e
Bir diğer elde ediliş yöntemi ise sodyum metalinin, sıcak eritilmiş rubidyum klorür ile reaksiyonu sonucunda gerçekleşir.
Na + RbCl Rb + NaCl

Rodyum
Sembol: Rh

Atom numarası: 45
Atom ağırlığı: 102.90550 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Metalik beyaz renkli katı
Metal
d-blok elementi
Rodyum metali1803 yılında William Hyde Wollaston tarafından keşfedildi.
Palladyum, rodyum, iridyum, osmiyum, rutenyum, platin elementleri, Platin elementleri olarak adlandırılır.
Rodyum metalinin kendi minerali olmayıp platin elementleri birlikte az miktarda bulunur. Mineralindeki altın, palladyum, platin metalleri uzaklaştırılır. Geriye kalan kalıntı sodyum bisülfat ile eritilerek su ile çözdürülerek Rh2(SO4)3 çözeltisi elde edilir. Bu çözeltiye NaOH eklenerek rodyum hidroksit olarak çöktürülür. Çökelek üzerine HCl asit eklenerek H3RhCl6 çözeltisi elde edilir. NaNO2 ve NH4Cl eklenerek rodyum kompleksi elde edilir (NH4)3[Rh(NO2)6]. Bu oluşan çökeleğin HCl asit ile çözünmesiyle saf pure (NH4)3RhCl6 çözeltisi elde edilir. Evaporasyon ile çözücü uzaklaştırılır. Kalan kalıntı hidrojen gazı altında yakılarak saf rodyum elde edilir.

Renyum
Sembol: Re

Atom numarası: 75
Atom ağırlığı: 186.207 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Grimsi beyaz renkli katı
Metal
d-blok elementi
Renyum metali ilk olarak 1925 Walter Noddack, Ida Tacke, Otto Berg tarafından Almanya’ da keşfedilmiştir.
Renyum doğada az bulunan bir elementtir. Çok az miktarda molibden sülfür (MoS2) ile birlikte bulunur.
Bileşiklerinin hidrojen ile indirgenmesi ile elde edilir.

Radyum
Sembol: Ra

Atom numarası: 88

Atom ağırlığı: 226g/mol

Toprak Alkali metal

s blok elementi

Oda koşullarında (25°C 298 K): Metalik katı
s-blok elementi
Radyum ilk olarak 1898 Marie, Pierre Curie tarafından bulunmuştur.
Radyum a, b, g ışınları yayar. Berilyum ile karıştırıldığı zaman nötron üretir.
Radyumun bütün izotopları radyoaktiftir. 10 ton uranyum minerali içerisinde 1 g radyum bulunmaktadır. Uranyumun radyoaktif parçalanması sonucunda ve radyum klorür tuzunun elektrolizi ile (belki) elde edilir. Bu elektroliz için civa katot kullanılır.
Katot: Ra2+(s) + 2e- àRa
Anot: Cl-(s) à1/2Cl2 (g) + e-
Anot: Cl-(s) à1/2Cl2 (g) + e-
Diğer bir yöntem ise Baryum oksidin BaO alüminyum, silisyum veya magnezyumumun indirgenmesi ile elde edilir.
6BaO + 2Al à 3Ba + Ba3Al2O6
3BaO + Si à 2Ba + BaSiO3
Baryum tuzları alevde yeşil renk verirler. Metal oksitleri su ve alkolle çok çabuk reaksiyon verirler.

Radon
Sembol: Rn

Atom numarası: 86

Atom ağırlığı: 222 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Renksiz gazAsal Gazp-blok elementi
Radon ilk olarak 1900 yılında Friedrich Ernst Dorn tarafından keşfedildi.

Radon atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Radon, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu sonucunda saf olarak elde edilir.

226Ra izotopunun bozunması sonucunda da elde edilir.
226Ra à 222Rn + 4He

Potasyum
Sembol: K

Atom numarası:19
Atom ağırlığı: 39.0983 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Potasyum ilk olarak 1807 yılında Humphrey Davy tarafından potasyum hidroksitten elektroliz yolu ile izole edilmiştir.
Potasyum metali eritilmiş NaCl tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir.
Katot: K+(s) + e- à Na (s)
Anot: Cl-(s) à 1/2Cl2 (g) + e

Polonyum
Sembol: Po

Atom numarası: 84
Atom ağırlığı: 209 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü renkli katı
Metal
p-blok elementi
Polonyum ilk olarak 1898 yılında Marie Curie and Pierre Curie tarafından keşfedilmiştir.
Radyoaktif bir elementtir. 209Bi elementinin nötron ışıması sonucunda elde edilir.
209Bi + 1n à 210Po + e-
Diğer bir elde ediliş yöntemi ise bizmutun fraksiyonlu destilasyonu sonucunda gerçekleşir.

Plütonyum
Sembol: Pu

Atom numarası: 94
Atom ağırlığı: 244 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz katı
Metal
f-blok elementi
Plütonyum 1940 yılında Glenn T. Seaborg Edwin M. McMillan J. W. Kennedy ve A. C. Wahlby tarafından 60 inçlik siklotron (atom savurucu) içerisindeki uranyumun dötöryum ile bombardımanı sonucunda elde edilmiştir.
Bütün izotopları radyoaktif ve toksiktir. Plütonyum sentetik olarak elde edilir. 238U çekirdeğinin nötron yakalaması ile 239U elde edilir. 239 U beta bozunması ile nükleer reaktör içerisinde 239Pu (239Np ile birlikte) elde edilir.

Platin
Sembol: Pt

Atom numarası: 78
Atom ağırlığı: 195.078 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gri-beyaz renkli katı
Metal
d-blok elementi
Platinin ilk keşfi 1735 yılında Antonio de Ulloa tarafından gerçekleştirilmiştir.
Palladyum, rodyum, iridyum, osmiyum, rutenyum, platin elementleri, Platin elementleri olarak adlandırılır.
Sperrylit (PtAs2) bilinen en yaygın mineralidir.Mineralinin nitrik asit , hidroklorik asit ile çözdürülmesi ile altın, platin H2PtCl4 kompleksleri oluşur. Çözeltideki altın FeCl2 ile çöktürülerek , platin ise NH4Cl ile (NH4)2PtCl6 şeklinde çöktürülerek çözeltiden uzaklaştırılır. Daha sonra bu bileşiğin yanması ile saf platin metali elde edilir.

Palladyum
Sembol: Pd

Atom numarası: 46
Atom ağırlığı: 106.42 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz renkli metalik katı
Metal
d-blok elementi
Palladyum metali ilk olarak 1803 yılında William Hyde Wollaston tarafından keşfedilmiştir.
Palladyum, rodyum, iridyum, osmiyum, rutenyum, platinyum elementleri Platin elementleri olarak adlandırılır. Palladyum metali diğer platin metalleri ile birlikte bulunur. Mineralinin nitrik asit , hidroklorik asit ile çözdürülmesi ile altın, platinyum ve H2PdCl4 kompleksleri oluşur. Çözeltideki altın FeCl2 ile çöktürülerek , platinyum ise (NH4)2PtCl6 şeklinde çöktürülerek çözeltiden uzaklaştırılır. Palladyum NH4OH ve HCl ile çöktürülerek PdCl2(NH3)2 kompleksi elde edilir. Bu bileşiğin yanması ile de metalik palladyum elde edilir.

Osmiyum
Sembol: Os

Atom numarası: 76
Atom ağırlığı: 190.23 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Açık gri renkli katı
Metal
d-blok elementi
Osmiyum metali ilk olarak 1803 yılında Smithson Tennant tarafından keşfedilmiştir.
Palladyum, rodyum, iridyum, osmiyum, rutenyum, platinyum elementleri Platin elementleri olarak adlandırılır.
Osmiyum metali diğer platin metalleri ile birlikte bulunur. Minerali, NaHSO4 ile eritiliş yapılarak su il ekstrakte edilir. Çözelti Rh2(SO4)3 içerirken çözünmeyen kısım osmiyum içerir. Çökeleğin Na2O2 ile eritilmesi ile osmiyum tuzları ( [RuO4]2- ve [OsO4(OH)2]2-içerir)elde edilir. Tuzların klor gazı ile reaksiyonu sonucunda uçucu RuO4 ve OsO4 oksitleri oluşur. Osmiyum oksidin alkollü sodyum hidroksit ile reaksiyonu sonucunda Na2[OsO2(OH)4] bileşiği elde edilir. NH4Cl ile reaksiyonu sonucunda da OsCl2O2(NH3)4 çözeltisi elde edilir. Çözeltinin çözücüsü evapore edilerek uzaklaştırılır. Kalan kalıntının hidrojen gazı altında yakılması ile saf osmiyum elde edilir.

Oksijen
Sembol: O

Atom numarası: 8
Atom ağırlığı: 15.9994 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Renksiz gaz. Sıvı formda ise açık mavi

A Metal
p-blok elementi
Oksijen ilk olarak 1774 yılında Joseph Priestley ve Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedilmiştir.
Elementel oksijenin iki allotropu vardır. Bunlar moleküler oksijen (O2) ve ozondur (O3)
Oksijen He, Ne, ve Ar dışında tüm elementler ile bileşik oluşturur. Moleküler oksijen ise halojenler ve asal gazlar hariç bütün metalaer ile oda sıcaklığında veya uygun sıcaklıkta reaskiyon verir.
Yer kabuğunun yaklaşık %50 sini oksijen oluşturmaktadır. Ayrıca havanın hacimce % 21’i de oksijendir. Laboratuvarda oksijen eldesi bazı metal oksitlerin ısıl parçalanması sonucunda elde edilir.
2KClO3 (400°C) à 2KCl + 3O2
2KMnO4 (214°C) à K2MnO4 + MnO2 + O2
Diğer bir elde edilişi ise suyun elektrolizi ile anotta O2 toplanır.
En ucuz elde etme yöntemi ise sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu sonucunda gerçekleşir.

Neptünyum

Uranyumun nötronlarla bombardımanından yapay olarak elde edilen, atom numarası 93, atom ağırlığı 239 olan, radyoaktif bir element. Kısaltması Np.

Neptünyum'dan Enerji Üretilebilr mi?
Neptünyum konusunda, konunun bilimsel yanı incelenmeden toplumu yanıltabilecek ve fikir karışıklığına yol açabilecek bir takım iddialara şahit olmaktayız. Özellikle ülkemizin içinde bulunduğu zor ekonomik şartlar doğal kaynaklarımıza yönelişi arttırmakta ve bu kaynakların ne şekilde değerlendirilebileceği konusunda değişik çözüm önerileri gündemi işgal etmektedir. Maalesef bu önerilerin bazıları, Neptünyum örneğinde olduğu gibi, makul çözümler olmaktan bir hayli uzaktır.
Diğer yandan bir metanın ekonomik girdi sağlayabilecek nitelikte olabilmesi için öncelikle bu metanın ülkemizde mevcut olması ve ayrıca bu metanın, ülke ve dünya pazarındaki belirli bir talep düzeyine sahip olması gerekmektedir. Bu bilgi notunda Neptünyum ile ilgili gerçekler anlatılmaya çalışılmaktadır.
1) Tarihçesi
93 atom numaralı Neptünyum transuranyum ailesi olarak bilinen elementlerden birisi olup yapay olarak elde edilebilen radyoaktif bir elementtir ve hatta Neptünyum sentetik olarak ilk üretilen transuranyum elementidir. Neptünyumun 239 kütle numaralı izotopu, 1940 yılında Edwin M. McMillan ve P. H. Abelson tarafından Berkeley Laboratuarında Uranyumun siklotrondan üretilen nötronlarla bombardıman edilmesiyle elde edilmiştir.
2) Doğada var mıdır?
Uzun bir süre Neptünyum'un doğada bulunmadığına inanılmış, fakat son yapılan araştırmalarda,nötronların neden olduğu transmutasyon (dönüşüm) reaksiyonları nedeniyle, uranyum madenlerinde eser miktarda oluştuğu anlaşılmıştır. Ancak, bunun herhangi bir maden değeri olmadığından, dünyada Neptünyum madenciliği diye bir olgu da bulunmamaktadır.
3) Nasıl üretilebilir?
Neptünyumu yüksek miktarlarda elde edebilmenin tek yolu nükleer reaktörlerde veya hızlandırıcılarda Uranyumun nötronlarla bombardımanıdır. Bunun sonucunda oluşan Neptünyum, bombardıman edilen veya reaktörlerde yakıt olarak kullanılan Uranyumun yeniden işlenmesi ile elde edilebilir [1] ve bu yöntem de ileri düzeyde nükleer teknolojinin var olmasını gerektirmektedir.
Ülkemizde iki adet araştırma reaktörünün (Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezideki TR-2 Araştırma Reaktörü ve İstanbul Teknik Üniversitesindeki İTÜ-TRIGA Araştırma Reaktörü) dışında nükleer reaktör mevcut değildir. Bu araştırma reaktörlerinin kullanılmış yakıtlarında çok az miktarlarda Neptünyum olmakla birlikte, bu Neptünyumu elde etmek için söz konusu kullanılmış yakıtların yeniden işlenmesi gerekir ve bizde bu teknoloji mevcut değildir.
Kaldı ki, büyük miktarlarda yapay yoldan elde edilecek Neptünyumu talep edecek ve ülkemizi de borç yükünden kurtaracak bir alıcı dünyada mevcut değildir.
4) Enerji kaynağı mıdır?
Neptünyumun enerji üretiminde kullanılan bir yakıtmış gibi nitelendirilmesi de doğru değildir. Bunu teknik olarak açıklamak mecburiyeti vardır. Nükleer reaktörlerde enerji üretimi ağır elementlerin (Uranyum, Plütonyum) izotoplarının nötronlarla bölünme (fisyon) reaksiyonlarına girmesine dayanmaktadır. Bu reaksiyon sonucunda daha hafif elementler (fisyon ürünleri) ve bir miktar enerji (»200 MeV/fisyon) ortaya çıkmaktadır. Enerji üretiminde kullanılan günümüz nükleer reaktörlerinde bu reaksiyon kontrollü ve devamlı bir şekilde gerçekleştirilmektedir.
Neptünyum da ağır bir element olmakla ve bazı izotopları fisyon reaksiyonu yapabilmekle birlikte, enerji üretiminde kullanılabilecek şekilde devamlı ve kontrollü bölünme reaksiyonları ancak çok özel konfigürasyonlarda gerçekleştirilebilmesi mümkündür. Bu yöndeki araştırmalar enerji üretiminden ziyade, daha çok nükleer silahsızlanma çalışmaları çerçevesinde sürdürülmektedir. Dünyadaki değişik laboratuarlarda Neptünyumun hangi şartlarda devamlı ve kontrollü bölünme reaksiyonların gerçekleşebileceği yönünde araştırmalar sürdürülmektedir. 2002 yılı Ekim ayındaki uluslararası medyada "Los Alamos (ABD) Laboratuarlarında deney koşullarında Neptünyumun kullanılarak kontrollü bir kritikliğe ulaşıldığı" yönünde haberler yer almıştır. Bu olasılık dikkate alınarak, nükleer silahların yayılmasının önlenmesi çalışmaları kapsamında, Neptünyum da Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı tarafından güvence denetimi anlaşmaları kapsamında Uranyum ve Plütonyum gibi izlenmektedir (hangi tesiste ne kadar üretildi, ne kadarı hangi amaçla kullanıldı v.b.).
Sonuç olarak Neptünyumun günümüzde bir enerji kaynağı olarak kullanılması diye bir durum söz konusu değildir. Bu şekilde çalışan bir nükleer reaktör mevcut değildir.
5) Ülkemizde ve dünyada var mıdır?
Neptünyumun nasıl elde edilebileceği ve doğada mevcudiyeti ve ülkemizin nükleer teknoloji alanındaki kabiliyeti dikkate alındığında ülkemizde Neptünyum madenciliği diye bir olgu olmadığı; MTA tarafından tespit edilen Uranyum madenlerinde (bu madenler MTA verilerine göre yaklaşık 9 bin ton Uranyum içermektedir) çok az miktarlarda Neptünyum bulunabileceği; nükleer teknoloji kullanılarak Neptünyum elde edilmesinin de ülkemizin nükleer teknoloji altyapısı itibariyle mümkün olmadığı; ve bu teknolojiye sahip olunsa dahi ülkemizin sahip olduğu Uranyum'un tamamının Neptünyum'a dönüştürülmesi durumunda bile kayda değer bir ekonomik gelir elde edilemeyeceği anlaşılır.
Nükleer teknoloji alanında ileri seviyedeki ülkeler daha çok araştırma amaçlı (nötron detektörleri gibi) kullanım için Neptünyumu yapay olarak üretmektedirler.

Niobyum
Sembol: Nb

Atom numarası: 41
Atom ağırlığı: 92.90638 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gri metalik katı
Metal
d-blok elementi
Niyobyum metali 1801 yılında Charles Hatchett tarafından keşfedilmiştir.
Doğada yaygın olarak, niobit [(Fe, Mn)(Nb, Ta)2)O6], niobit tantalit [(Fe, Mn)(Ta, Nb)2)O6], mineralleri içerisinde bulunur.
Minerallerinde aynı zamanda bulunan tantal ve niobyumun kimyasal özellikleri birbirine çok benzediği için ayrışması zordur. Niobyum mineralinden önce alkali çözelti ile sonra da hidroflorik asit yarımı ile ekstrakte edilir. Çözeltideki tantal sıvı-sıvı ekstraksiyonu yardımı ile ayrılır. Bu uygulamada tantal tuzu MIBK (metil isobütil ketone, 4-metil pentan-2-on )ile ekstrakte edilir. Niobyum çözeltide kalır. HF’ li çözeltinin MIBK çözeltisi ile ekstraksiyonu ile organik çözelti niobyum içerir. Daha sonra bu çözeltide ki niobyum oksidine dönüştürülür. Karbon veya sodyum ile indirgenerek saf metalik niobyum eldedilir.

Nikel
Sembol: Ni

Atom numarası: 28
Atom ağırlığı: 58.6934 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü parlak metalik katı
Metal
d-blok elementi
Nikel ilk olarak 1751 yılında Axel Fredrik Cronstedt tarafından keşfedilmiştir.
Başlıca mineralleri nikel brendi (NiS), nikelin (NiAs), arsenikli nikel galeni (NiAsS), bunsenit (NiO), anabergit Ni3(AsO4)2.8.H2 tir.
Saf olarak nikel, ham nikelin karbon monoksit ile 50°C reaksiyonu sonucunda nikel tetra karbonil oluşur. Oluşan bu bileşiğin 250°C bozunması ile saf nikel elde edilir.
Ni + 4CO (50°C)àNi(CO)4 (230°C)àNi + 4CO
Diğer bir yöntem ise pirotin adı verilen piritlerin işlenmesi sırasında elde edilir. Kavurma işleminde demir, demir okside yükseltgenirken, nikel sülfürleri halinde kalır. Bu ürün silis, kok ve kil ile karıştırılarak eritilir. Oluşan nikel matı denilen denilen kükürtçe zengin erimiş haldeki karışım kavrularak NiO elde edilir. Oksit derişik HCl asit ile çözündürüldükten sonra oluşan tuz bazikleştirilerek Ni(OH)2 elde edilir. Kızdırılarak tekrar daha saf NiO elde edilir. Kok ile indirgenmesiyle saf nikel elde edilir.

Neon
Sembol: Ne

Atom numarası: 10

Atom ağırlığı: 20.01797 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Renksiz gaz

Asal Gaz p-blok elementi

Neon 1898 yılında William Ramsay ve Morris Travers tarafından keşfedilmiştir.

Neon atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu soncunda saf olarak elde edilir.

Molibden
Sembol: Mo

Atom numarası: 42
Atom ağırlığı: 95.94 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gri metalik katı
Metal
d-blok elementi
Molibden metali 1778 yılında Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedilmiştir. 1782 yılında ise Hjelm, oksit bileşiğinin karbon ile indirgenmesi sonucunda saf olarak molibden metalini elde etmiştir.
Doğada yaygın olarak molibdenglanz (MoS2), wulferit (PbMoO4) mineralleri içerisinde bulunur.
Saf olarak molibden eldesi minerallerinden elde edilen MoO3 oksitlerininn amonyum hidroksit ile reaksiyona sokularak (NH4)2[MO4] bileşiği elde edilir. Bu bileşiğin yüksek sıcaklıkta hidrojen ile indirgenmesi sonucunda elde edilir.

Mangan
Sembol: Mn

Atom numarası: 25
Atom ağırlığı: 54.938049 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüş renkli katı metal
d-blok elementi
Manganın keşfi hakkında bir bilgi bulunmamaktadır.
Manganın bilinen mineralleri piroluzit (MnO2), hausmannit (Mn3O4), manganit (Mn2O3.H2O) ve mangat spat (MnCO3) tir.
Elementel mangan, pirolizit mineralinin elektrikli fırında karbon ile indirgenmesi sonucunda elde edilir. Mineralde bulunan demiroksit de indirgenir ve ferromangan denilen kullanımı oldukça fazla olan bileşiği de elde edilir. MnSO4 bileşiğinin elektrolizi ile de saf mangan elde edillir.

Magnezyum
Sembol: Mg

Atom numarası:12
Atom ağırlığı: 24.3050g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı
Torak Alkali metal
s-blok elementi
1755 yılında İngiltere Joseph Black tarafından ilk olarak keşfedilmiştir. 1808 yılında ise Humphrey Davey tafafından saf olarak, magnesia ve HgO karışımından izole edilmiştir.
En çok bilinen mineralleri Karnalit (MgCl2.6H2O), talk (3MgO.4SiO2.H2O), serpantin (3MgO.SiO2.H2O) ve asbest [Mg2(OH)6Si4O11.H2O) tir.
Deniz suyunda çok miktarda magnezyum bulunmaktadır. Deniz suyundaki magnezyum CaO ile reaksiyona sokularak MgCl2 bileşiği halinde geri kazanılır.
CaO + H2O à Ca2+ + 2OH-
Mg2+ + 2OH- à Mg(OH)2
Mg(OH)2 + 2HCl à MgCl2 + 2H2O
Sıcak eritilmiş MgCl2 bileşiğinin elektrolizi ile saf olarak izole edilir. Aynı zamanda açığa Cl2 gazı çıkar.
Katot: Mg2+(s) + 2e- à Mg
Anot: Cl-(s) à 1/2Cl2 (g) + e-
Diğer bir elde ediliş yötemi ise dolomit minerali [MgCa(CO3)2] ısıtılarak kalsinit dolamite MgO.CaO dönüştürülür. Bu mineral ferrosilikon ile reaksiyona sokulur. Ve elde edilen karışımdan destilasyon ile saf olarak elde edilir.
2[MgO.CaO] + FeSi à 2Mg + Ca2SiO4 + Fe

Lutesyum
Sembol: Lu
Atom numarası: 71
Atom ağırlığı: 174.967 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz katı
Metal
d-blok elementi
Lutesyum metali ilk kez 1907 yılında Georges Urbain ve Baron Carol Auer von Welsbach tarafından keşfedilmiştir.
Lutesyum metali lantanoidler mineralleri içerisinde bulunur. En bilinenleri xenotim, monazit ve bastnaesittir.
Saf olarak lutesyum eldesi florür bileşiğinin kalsiyum ile indirgenmesi sonucunda gerçekleşir.
2LuF3 + 3Ca à 2Lu+ 3CaF2

Lityum
Sembol: Li

Atom numarası: 3

Atom ağırlığı: 6.941 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz,gri metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Lityum ilk olarak 1817 yılında Johann Arvedson tarafından keşfedilmiştir. İlk saf olarak izolasyonu ise W.T. Brande ve Humphrey Davy tarafından lityum oksitten elektroliz yolu ile gerçekleştirilmiştir.
Spodumen cevheri ,LiAl(SiO3)2, Lityum içeriği nedeniyle ticarı olarak çok önemlidir. Öncelikle 1100°C’ de a formu ısııtılarak daha yumuşak b formuna dönüştürülür. b formu sıcak sülfürik asit ile reaksiyona sokularak Li2SO4 elde edilir. Elde edilen bu çökelek çözeltiden ayrılarak Na2CO3 ile yıkanır. Böylece suda çözünmeyen LiCO3 elde edilir.
Li2SO4 + Na2CO3 à Na2SO4 + Li2CO3 (katı)
Elde edilen LiCO3 çökeleği HCl ile reaksiyona sokularak LiCl elde edilir.
Li2CO3 + 2HCl à 2LiCl + CO2 +H2O
LiCl erime noktası 600°C den fazla olduğu için elektroliz ile saflaştırılması zor olduğundan LiCl (55%) ve KCl (45%) karışımı kullanılarak erime noktası 430 C’ye düşürülür. Bu karışımın elektrolizi ile Li saf olarak elde edilir.
Katot: Li+(s) + e- à Li (s)
Anot: Cl-(s) à 1/2Cl2 (g) + e

Lantan
Sembol: La

Atom numarası: 57
Atom ağırlığı: 138.9055 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz renkli katı
Metal
f-blok elementi
Lantan metali ilk olarak 1839 yılında C:G Mosander tarafından keşfedilmiştir.
Lantanitler olarak isimlendirilen grubun ilk elementidir. Doğada xenotim, monazit (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4, ve bastnaesit (Ce, La, Y)CO3F mineralleri içerisinde bulunur.
Lantanın minerallerinden saf olarak elde edilmesi çok kompleks bir prosedür gerektirir. Öncelikle mineralden tuzu olarak ayrıştırılır. Bnu için sülfürik asit, hidroklorik asit ve sodyum hidroksit çözeltileri kullanılır. Bu elden edilen tuzu daha sonra çözücü ekstraksiyonu ve iyon değiştirme kromotografisi yardımı ile saf olarak elde edilir.
Diğer bir elde ediliş yöntemi ise LaF3 bileşiğinin kalsiyum metali ile indirgenmesi sonucunda elde edilir.
2LaF3 + 3Ca à 2La + 3CaF2

Kurşun
Sembol: Pb

Atom numarası: 82

Atom ağırlığı: 207.2 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Mavimsi-beyaz katıMetalp-blok elementi

Kurşunun keşfi bilinmemektedir.
Bilinen mineralleri galen (PbS), kerusit (PbCO3) ve anglesit (PbSO4) tir.

Kurşun sülfürün yanması sonucunda oluşan kurşun oksidin karbon veya karbon monoksit ile indirgenmesi sonucunda elde edilir.
PbS + 3/2O2 à PbO + SO2
PbO + C à Pb + CO
PbO + CO à Pb + CO2

Kükürt
Sembol: S

Atom numarası: 16
Atom ağırlığı: 32.065 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Sarı renkli katı
A Metal
p-blok elementi
Kükürtün keşfi tam olarak bilinmiyor.
Doğal hidrokarbon gazlarının % 30 H2S içerir. Bu gazların SO2 ile reaksiyonu sonucunda
kükürt elde edilir.
2H2S + SO2 à3S +2H2O
Bir diğer yöntem, hidrojen sülfürün (H2S) katalitik oksidasyonu (katalizör olarak Al2O3 ve Fe2O3 kullanılır) sonucunda elde edilir.
8H2S + 4O2 àS8 + 8H2O

Ksenon
Sembol: Xe

Atom numarası: 54

Atom ağırlığı: 131.293 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Renksiz gazAsal Gazp-blok elementi
1898 yılında Sir William Ramsay ve Morris W. Travers tarafında keşfedilmiştir.

Ksenon atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Ksenon, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu sonucunda saf olarak elde edilir.

Krom
Sembol: Cr

Atom numarası: 24
Atom ağırlığı: 51.9961 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü metalik katı
Metal
d-blok elementi
Kadmiyum 1761 yılında Johann Gottlob Lehmann’ın Ural dağlarında rastladığı portakal-kırmızı renkli mineral ile oldu. Bu bileşik krokoid olarak bilinen kurşun kromattır.(PbCrO4)
1770 yılında Peter Simon Pallas bu bileşiğin boyacılıkta pigment(renk veren madde) olarak kullanılabileceğini keşfetti.
1797 yılında Nicolas-Louis Vauquelin kurşunlu kromat cevherinin HCl ile reaksiyonu sonucunda krom oksit (CrO3) elde etti . 1778 yılında ise kömür fırınında krom oksidin ısıtılması ile saf krom metalini izole etti.
FeCr2O4 cevherinin eritilmiş alkali ile oksidasyonu sonucunda sodyum kromat Na2CrO4 elde edilir. Bu bileşikteki krom +6 yükseltgenme basamağına sahiptir. Cr+6 çöktürülür ve daha sonra karbon ile Cr(III) oksit (Cr2O3) e indirgenir. Krom(III) oksidin alüminyum veya silikon ile reaksiyonu sonucunda krom metali elde edilir.
Cr2O3 + 2Al à 2Cr + Al2O3
2Cr2O3 + 3Si à 4Cr + 3SiO2

Kripton
Sembol: Kr

Atom numarası: 36

Atom ağırlığı: 83.798 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Renksiz gaz
Asal Gazp-blok elementi

1898 yılında Sir William Ramsay ve Morris W. Travers tarafında keşfedilmiştir.
Kripton atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Kripton, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu sonucunda saf olarak elde edilir.

Kobalt
Sembol: Co

Atom numarası: 27
Atom ağırlığı: 58.9332 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Metelik gri renkli katı
Metal d-blok elementi
1694-1768 yılları arasında George Brandt tarafından keşfedildi.
Kobaltın doğada bilinen mineralleri Smaltin (CoAs2) , kobaltin (CoAsS), linnatin (Co3S4) dir.
Co(OH)3 ısıtılarak Co2O3 oksidine dönüştürülür. Daha sonra bu oksit karbon ile indirgenerek elde saf kobalt elde edilir.
2Co(OH)3 (ısı) à Co2O3 + 3H2O
2Co2O3 + 3C à 4Co + 3CO2
Bir diğer eldesi aşağıdaki reaksiyon ile gerçekleşir.
[Co (NH3)6]Cl3 + 3/2 H2à Co + 3 NH3 + 3NH4Cl

Klor
Sembol: Cl

Atom numarası: 17

Atom ağırlığı: 35.453 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Sarı- yeşil renkli gaz

Halojen serisi elementi

A-metal p-blok elementi

Klor ilk olarak 1774 yılında Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedildi. 1810 yılında ise bugünkü ismi Humphry Davy tarafından verildi.

Klor, deniz suyunda NaCl formunda bulunur. NaCl elektrolizi ile saf klor elde edilebir.
Na+ + Cl- + H2O à Na+ + 1/2Cl2 + 1/2H2 + OH-
Diğer bir elde ediliş yöntemi ise pirolurit denilen MnO2 ve HCl asitten sıcakta elde edilir.
MnO2 + 4HCl à MnCl2 + Cl2 + 2H2O
3.5 ppm’ in üzerinde kokusu hissedilir. 1000 ppm ve üzerinde öldürücü özelliği vardır. Hatta I. Dünya savaşında savaş gazı olarak kullanılmıştır.

Karbon
Sembol: C

Atom numarası: 6

Atom ağırlığı: 12.0107 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Grafit yapısı siyah, elmas yapısı ise renksizdir. Katı formdadır.
A Metalp-blok elementi
Karbonun 4 tane allotropu vardır. Bunlar amorf, grafit, elmas ve fullerendir.
Grafitte karbon atomları hegzagonal halkalar oluşturur ve tabakalı bir yapı oluşturur. Her karbon atomu diğer 3 karbon atomuna sp2 hibritleşmesi yaparak sigma bağları ile bağlanır . Karbon atomlarının 4. elektronları p bağlarında kullanılır. Bu p bağı lokalize olmadığından grafit elektriği iletir. Grafitin aktif karbon, is, kemik kömürü gibi mikro kristal yapıya sahip pek çok şekli mümkündür.

Elmasta karbon atomları sp3 hibritleşmesi yaparak tetrahedral bir düzendedir. Karbon atomları arasındaki bağlar çok kuvvetlidir. Bu nedenle de çok sert ve kararlı bir yapıya sahiptir. Mavi elmas (yarı iletken) hariç elektriği iletmezler. Moleküller arasındaki kuvvetli bağlar nedeniyle ısı iletkenliği çok iyidir.

Fulleren genellikle 6 karbon atomunun düzlemsel olarak birbiri ile bağlanarak oluşturduğu içi boş küresel, silindirik ve halkasal yapılardır. 5’li veya 7’li halkalar şeklinde birleştiği zaman yapı düzlemsellikten uzaklaşır. En küçük boyutu 60 karbonludur ve yapısı futbol topuna benzemektedir.
Fullerenin, grafite benzeyen bağ kararlılığı nedeniyle reaktif bir madde değildir ve birçok çözücü içerisinde çözünmez.

Karbon yer kabuğunda, atmosferde CO2 şeklinde ve hidrakarbonlarda (ham petrol, doğal gaz) bulunur.
Suni grafit kömürün silika (SiO2) ile reaksiyonu sonucunda elde edilir.
SiO2 + 3C (2500°C) à SiC à Si (g) + C(grafit)

Kalsiyum
Sembol: Ca

Atom numarası: 20

Atom ağırlığı:40.078 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz renkli metalik katı

Toprak Alkali metal
s-blok elementi

İlk olarak 1808 yılında Berzelius ve Pontin, civa içerisindeki CaO’in (lime) elektrolizi ile kalsiyum amalgam (civalı maden alaşımı) elde etmiş. Daha sonra Humphry Davy tarafından ilk defa saf olarak izole edilmiştir.

Kalsiyum doğada saf olarak bulunmaz. En fazla kireç taşında (CaCO3) bulunur. Mermer ve kalsit te aynı formüle sahiptir. En önemli mineralleri dolomit (CaCO3 MgCO3), apatit (3Ca3(PO4)2), gibs (CaSO4.2H2O) dir.

Kalsiyum saf olarak erimiş kalsiyum klorürün elektroliz ile elde edilir.

Katot : Ca2+(s) + 2e- à Ca
Anot: Cl- (s) à 1/2Cl2 (g) + e-

Kalsiyum klorür aşağıdaki reaksiyon ile elde edilir.

CaCO3 + 2HCl à CaCl2 + H2O + CO2

Diğer bir elde ediliş yöntemi ise kalsiyum oksidin (CaO) alüminyum ile veya kalsiyum klorürün metalik sodyum ile indirgenmesi ile elde edilir.

6CaO + 2Al à 3Ca + Ca3Al2O6
CaCl2 + 2Na à Ca + 2NaCl

Kalay
Sembol: Sn

Atom numarası: 50

Atom ağırlığı: 118.710 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü parlak gri renkli katı
Metalp-blok elementi
Kalayın keşfi bilinmemektedir.
Bilinen mineralleri kassiterit (SnO2), stannit (CuFeSnS4), teallit (PbSnS2) tir. Katı kalayın iki tane allotropu vardır. Bunlardan bir tanesi kübik yapıda olan gri veya
α-kalay olarak bilinir. Gri kalayın 13.5 ısıtılması ile diğer alotropu olan tetragonal yapıdaki beyaz veya β-kalay oluşur.
Kassiterit oksidinin kömür ile indirgenmesi sonucunda saf kalay elde edilir.
SnO2 + 2C à Sn + 2CO

Kadmiyum
Sembol: Cd

Atom numarası: 48

Atom ağırlığı: 112.411/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüş renkli katı metald-blok elementi

Kadmiyum ve bileşikleri yüksek derecede zehirli maddedir.

Kadmiyum ilk kez 1817 yılında Almanya’da Friedrich Stromeyer tarafından keşfedildi.

Kadmiyumun doğada tek başına bulunduğu minerali yoktur. Çinko mineralinde CdCO3 veya CdS halinde çok az miktarda bulunur. Kadmiyum hemen hemen bütün çinko filizlerinde bulunduğu için çinko elde ederken yan ürün olarak kadmiyum elde edilir.

İyot
Sembol: I

Atom numarası: 53
Atom ağırlığı: 126.90447 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Parlak menekşe-siyah renkli katı
Ametal

p-blok elementi
İyot ilk kez Barnard Courtois tarafından 1811 yılında keşfedildi.
Brom dağada Na, K, be Mg bromürler halinde bulunda bulunur. Denzi suyunda az miktarda bulunan bromürlere deniz bitkilerinde, bazı maden yataklarında rastlanır.
İyodürün klor gazı ile yükseltgenmesi ile elde edilir.

2I- + Cl2 à 2Cl- + I2

Diğer bir elde edilişi ise, katı sodyum iyodürün sülfürik asit ile reaksiyonu sonucunda elde edilen gaz formdaki HI’in yine sülfürik asit ile yükseltgenmesi ile gerçekleşir.
NaI (k) + H2SO4 (s) à HI (g) + NaHSO4 (k)
2HI (g) + H2SO4 (s) à I2 (g) + SO2 (g) + 2H2O (s)

İtriyum
Sembol: Y

Atom numarası: 39
Atom ağırlığı: 88.90585 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz katı
Metal
d-blok elementi
İtriyum metali lk kez 1794 yılında Johann Gadolin tarfınden keşfedilmiştir. 1828 yılında ise Friedrich Wohler tarafından izole edilmiştir.
Bilinen mineralleri monazit (Ce, La, Nd, Th, Y)PO4, bastnasit (Y, Ce)CO3F tir.
Saf olarak itriyum eldesi florür bileşiğinin kalsiyum ile indirgenmesi sonucunda gerçekleşir.
2YF3 + 3Ca à 2Y + 3CaF2

İridyum
Sembol: Ir

Atom numarası: 77
Atom ağırlığı: 192.217 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Metalik beyaz renkli katı
Metal
d-blok elementi
İridyum metali 1803 yılında Smithson Tennant tarafından keşfedildi.
Palladyum, rodyum, iridyum, osmiyum, rutenyum, platin elementleri, Platin elementleri olarak adlandırılır.
İridyum metalinin kendi minerali olmayıp platin elementleri birlikte az miktarda bulunur. Mineralindeki altın, palladyum, platin metalleri uzaklaştırılır. Geriye kalan kalıntı sodyum bisülfat ile eritilerek su ile çözdürülerek Rh2(SO4)3 çözeltisi elde edilir. Çözeltide çözünmeden kalan kısım iridyum içerir. Bu kalıntının Na2O2 ile eritilip su ile çözdürülmesi ile IrO2 elde edilir. Oluşan oksidin kral suyunda (HNO3:HCl 1:3) çözünmesi ile saf (NH4)3IrCl6 çözeltisi elde edilir. Çözücünün kuruluğa kadar evoparatör ile uzaklaştırılması ile geriye kalan kalıntının hidrojen gazı altında yakılması sonucunda saf iridyum elde edilir.

İndiyum
Sembol: In

Atom numarası: 49

Atom ağırlığı: 114.818 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü parlak gri renkli katı

Metal p-blok elementi

İndiyum metali ilk olarak 1863 yılında Ferdinand Reich ve Theodore Richter tarafından keşfedilmiştir. 1863 yılında ise Richter tarafından izole edilmiştir.

İndiyum metali, sulu indiyum tuzu çözeltisinin elektrolizi ile elde edilir.

Hassiyum
Simgesi: Hs

* Grubu: 8B (Geçiş elementi - Transaktinid)
* Atom numarası: 108
* Bağıl atom kütlesi: 265
* Oda sıcaklığında: Bilinmiyor
* Erime noktası: Bilinmiyor
* Kaynama noktası: Bilinmiyor
* Yoğunluğu: Bilinmiyor
* Keşfi: 1984 - Peter Armbruster, Gottfried Munzenber
* Atom çapı: Bilinmiyor
* Elektronegatifliği: Bilinmiyor
* Elektron dizilimi: 1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d10f146s2p6d67s2
* Yükseltgenme basamağı (sayısı): Bilinmiyor
* Radyoizotopları: Yok

Hidrojen
Sembol: H

Atom numarası: 1

Atom ağırlığı: 1.00794 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Bilinen renksiz en hafif gaz

A-metal
s-blok elementi
Hidrojen ilk olarak 1776 yılında Henry Cavendish tarafından keşfedilmiştir. Hidrojen ismi ise Antoine Lavoisier tarafından verilmiştir.
Yıllazlardan yayılan ışıkların analizi sonucunda yıldızların yapısında, güneş sisteminin %90’nında hidrojen olduğu düşünülmektedir.
IA grubu elementleri, Ca, Sr,Ba gibi aktif metallerin su ile reaksiyonu sonucunda hidrojen gazı elde edilir.
Ca(k) + 2H2O àCa2+ (aq) + 2OH-(aq) + H2 (g)
Bazı metal hidrürleri ile su rasındaki reaksiyon sonucunda hidrojen gazı elde edilir.
CaH2 + 2H2O àCa(OH)2 + 2H2
Mg, Al, Cr, Fe, Mn, Zn, Cd, Co, Ni, Sn ve Pb gibi metalleri nitrik asit haricindeki diğer asitlerle reaksiyonu sonucunda hidrojen gazı elde edilir.
Mg(k) + H+(aq) àMg2+ (aq) + H2 (g)
Endüstriyel olarak metan gazının su buharı ile veya kömürün su gazı (kızgın kok kömürü üzerinden su buharı geçirilmesi ile elde edilen gaz karışımı) ile reaksiyonu sonucunda elde edilir.
CH4 + H2O (1100°C) à CO + 3H2
C(kömür) + H2O (1000°C) à CO + H2
Diğer bir yöntem ise Demir tozunun seyreltik sülfürik asit ile reaksiyonu ile gerçekleşir.
Fe + H2SO4 à FeSO4 + H2
En saf olarak elektroliz ile elde edilir. Az miktarda sülfürik asit veya sodyum hidroksit içeren suyun elektrolizinde katotta hidrojen gazı anotta oksijen gazı toplanır.

Helyum
Sembol: He

Atom numarası: 2

Atom ağırlığı: 4.002602 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Renksiz gazAsal Gaz
p-blok elementi

1868 yılında Fransız Pierre Janssen ve İngiliz Norman Lockyer birbirinden bağımsız olarak helyumu keşfettiler.
1908 yılında Heike Kamerlingh Onnes 0.9 K’ de ilk sıvı helyumu elde etti.

Helyum atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Ayrıca helyum radyoaktif minerallerde ve Amerika Birleşik Devletlerinde tabii gazlarda bulunur. Helyum, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonundan elde edilir.

Hafniyum
Sembol: Hf

Atom numarası: 72

Atom ağırlığı: 178.49 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gri renkli katı

Geçiş elementi
d-blok elementi

Hafniyum elementi 1923 yılında Dirk Coster ve Georg von Hevest tarafından Danimarka’da keşfedilmiştir.
Hafniyum, zirkonyum bileşiklerinin içerisinde bulunur. Bu bileşikler alvit [(Hf, Th, Zr)SiO4 H2O]V, thorvetit ve zirkon (ZrSiO4) dur.
Zirkonyum metalinin saflaştırılması sırasın elde edilir. Bu ayrıştırma işlemi çok zordur. Farklı çözünürlüklere sahip metal- tiyosiyanat bileşikleri metil izobütil keton içerisinde çözeltisi hazırlanır. Ve bu çözeltilerde kullanılarak ayırma işlemi yapılır.

Gümüş

Gümüş, elementlerin periyodik tablosunda simgesi Ag olan, beyaz, parlak, kıymetli bir metalik element. Atom numarası 47, atom ağırlığı 107,87 g dır. Ergime noktası 961,9°C, kaynama noktası 1950°C ve özgül ağırlığı da 10,5 gr/cm3 tür. Çoğu bileşiklerinde +1 değerliklidir. Ag sembolü Latince argentum kelimesinden gelir.

Tarih

Gümüş çok eski zamanlardan beri bilinmekle birlikte yine de altın ve bakırdan sonra keşfedilmiştir. Altın az olmasına rağmen, dünyanın her yanına yayılması sebebiyle daha önce kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca tabii halde gümüş az olup, çok derinlerde bulunuyordu. Gümüşün M.Ö. 3100 yıllarında Mısırlılar ve M.Ö. 2500 yıllarında Çinliler ve Persler tarafından kullanıldığı belirtilmiştir. Yunan tarihinde Atina’daki gümüş madenlerine rastlanır. M.Ö. 800 yıllarına doğru gümüş, Nil nehri havalisinde para olarak kullanılmaya başlanmıştır. Gümüşü ilk olarak Romalıların işlemeye başladıkları iddia edilmektedir. Endüstri ilerledikçe daha karışık ve saf olmayan gümüş filizleri üzerinde çalışılmaya başlandı. Bugün gümüş büyük bir nisbette bakır, kurşun ve çinko üretimindeki yan ürünlerden elde edilir.

Bulunuşu

Çok eskiden gümüş, dünyanın birçok yerlerinde az miktarda bulunan doğal gümüş kaynaklarından elde ediliyordu. Doğal gümüş; saf veya daha çok altın, bakır, civa ve diğer metallerle alaşımlar halinde bulunuyordu. Norveç’te, Güney Peru’da, Colorado’da kazılarda işlenmiş büyük külçeler bulunmuştur. İspanya’da 1860’ta sekiz tonluk bir külçe çıkartılmıştır. Gümüş, daha çok yer kabuğuna dağılmış bileşikler halinde bulunur. En çok rastlanan gümüş filizleri; argentit (Ag2S) ve gümüş klorür (AgCl) olmaktadır. Arsenik veya antimonla karışmış sülfür filizleri de vardır.

Üretimi

Gümüş, tarihte çeşitli yöntemlerle cevherlerinden ayrılmıştır. En eski metodlardan biri, kurşunla karıştırma yöntemidir. Bu yöntemde gümüş cevherleri veya saf olmayan gümüş ürünleri kurşun veya kurşun filizleriyle basit bir fırında eritilir ve gümüş-kurşun karışımı elde edilir. Buradan da kolay bir şekilde saf gümüş kazanılır.

Diğer bir yöntem de, amalgama metodudur. Çamur haline getirilen gümüş cevherleri, tuz ve civayla muamele edilerek, elementel gümüş elde edilir. Bundan başka, siyanat yöntemi gibi başka gümüş elde etme yöntemleri de geliştirilmiştir.

Özellikleri

Gümüş, ışığı çok iyi yansıtan, dövülebilen, sünek bir metaldir. Bir gram gümüşten 2 km uzunluğunda ince tel çekilebilir. Elektrik sistemde küp ve altıgen olarak kristallenir. Koordinasyon sayısı altı olduğu hallerde, yaklaşık atom çapı 1,444 ansgtröm değerini alır.

Atmosferde oksitlenmeye karşı büyük bir mukavemet gösterir. Bakırdan daha zor, altından ise daha kolay oksitlenir. Standart elektrot potansiyeli 0,7978 V dur. Asitlere ve birkaç organik maddeye karşı dayanıklıdır. Fakat nitrik asit ve derişik sıcak sülfürik asitte kolayca eritilir. Ayrıca kükürt ve birçok kükürt bileşikleriyle hemen birleşir. Gümüş eşya üzerindeki kararmanın sebebi, havadaki hidrojen sülfür ve yumurta gibi bazı yiyeceklerde bulunan kükürttür.

Periyodik tabloda ağır metaller grubu içinde yer alan gümüşün, çoğu özellikleri bakırın özelliklerine benzemekle beraber bakır, çoğu bileşiklerinde iki değerlikli olması ile gümüşten farklıdır.

Alaşımları

Saf gümüş kolay paslanmaz. Elektrik ve ısıyı çok iyi iletir. Fakat, çok yumuşak olup, mekanik kuvvete karşı direnci azdır. Ayrıca atmosferde parlaklığını kaybederek donuklaşır. Bu sebepten daha sert diğer metallerle alaşımları halinde kullanılır.

Gümüşün kadmiyum ve çinko ile yaptığı alaşımlar, parlaklığını çok daha yavaş kaybeder. Buna antimon ve kalay ilave edilirse, bu parlaklık ve dayanıklılık daha da artar. Gümüşün diğer metallerle yapmış olduğu daha birçok alaşımları vardır. Bunlar endüstride saf gümüşten çok daha fazla kullanılır,çok pahalı olması bunun en büyük nedenlerindendir.

Bileşikleri

ümüş, bileşiklerinde ekseriyetle bir (+1) değerlidir. Bilinen pekçok bileşiğinden önemlileri şunlardır.

Gümüş oksit (Ag2O): Gümüş nitrat çözeltisi, sodyum veya potasyum hidroksit ile muamele edilirse, kahverengi bir çökelti meydana gelir. Dayanıklı değildir ve 300°C'nin üzerine ısıtılırsa, tamamen gümüşe dönüşür.

Gümüş sülfür (Ag2S): Doğada argentit minerali halinde bulunur. Gümüş tuzunun çözeltisi üzerinden hidrojen sülfür geçirmekle elde edilen kararlı bir bileşiktir.

Gümüş nitrat (AgNO3): En önemli gümüş tuzudur. Renksiz ağır kristaller teşkil eder. Tıpta dağlamak maksadıyla kullanılır. Siğil tedavisinde çok iyidir. Ayrıca deriyi ve organik maddeleri karartmada tercih edilir. Deriyi kararttığından "cehennem taşı" ismini almıştır. Suda ve alkolde kolayca çözündüğünden, birçok gümüş bileşiklerinin elde edilmesinde ilkel madde olarak kullanılır. En çok kullanıldığı yerler; başta fotoğrafçılık olmak üzere, mürekkepler, saç boyası yapımı ve gümüş kaplamacılığıdır.

Gümüş siyanür (AgCN): Gümüş tuzuna sodyum veya potasyum siyanürün ilave edilmesiyle meydana gelen zehirli beyaz bir tuzdur. Alkali siyanürlerle kompleks siyanürler teşkil eder. Bu tuzlar da kaplamacılıkta önemlidir.

Gümüş halojenürler: Gümüş klorür (AgCl), gümüş bromür (AgBr), gümüş iyodür (AgI); gümüş nitrat çözeltisine halojen tuzları ilavesiyle elde edilirler. Hepsi de ışığa karşı hassas olup, fotoğrafçılık endüstrisinde önemli yerleri vardır.

Kullanıldığı yerler

Gümüş elektriği çok iyi geçirdiğinden ve kolayca tel haline geldiğinden, elektrik teli olarak kullanılmaktaydı. Fakat nadir bulunması ve kıymeti dolayısıyla, artık bu amaçla kullanılmamaktadır. Bugün daha ziyade süs eşyası üretiminde, ayna yapımında, fotoğrafçılıkta, bazı ilaçlar ve alaşımların hazırlanmasında kullanılır. Bazı gümüş paralar, %90 gümüş, %10 bakır alaşımından yapılmıştır. Gümüş eşyada somgümüş (%92,5 gümüş + %07,5 bakır) kullanılır.

Saf gümüş, aynı zamanda asetik asit, boyalar ve fotoğraf maddeleri elde etmede de kullanılır. Keza toz halinde gümüş, cam ve ahşabı elektrik iletkeni yapmak için yeni seramik tipi kaplama işlerinde kullanılmaktadır.

Gümüş zeolitler, acil durumlarda, deniz suyundan içilebilir su elde etmek için kullanılabilmektedir.

Gümüş kaplama

Gümüş kaplanacak parçalar, anodu gümüş olan elektrolitik banyoda katoda bağlanırlar. Banyodaki elektrolit, sodyum arjantisiyanür, NaAg(CN)2 veya benzeri bir kompleks gümüş tuzudur. Bu tür elektrolitler diğerlerine, mesela gümüş nitrata (AgNO3) göre kaplanacak yüzeyin daha düzgün kaplanmasını sağlarlar. Ayrıca üst üste birkaç kat kaplama yapılacaksa, her bir kat temizlenip, parlatıldıktan sonra diğer kat kaplanır.

Gümüş eşya nasıl temizlenir?

Gümüş eşya yüzeyinde kararma meydana getiren gümüş sülfür (Ag2S), çoğu kez bir aşındırıcı toz kullanılarak temizlenir. Bu yöntemle yüzeyden gümüş aşınması, gümüş ve gümüş alaşımı eşya için pek zararlı görülmemekle birlikte, özellikle gümüş kaplamalar için uygun değildir. Temizleme, kimyasal yoldan basitleştirilerek:

3Ag2S + 2Al → Al2S3 + 6Ag

şeklinde ifade edilebilen bir seri tepkimeden istifade edilerek gerçekleştirilebilmektedir. Bunun için şöyle hareket edilir: Suyun bir litresine bir yemek kaşığı çamaşır sodası ve bir kaşık sofra tuzu katılarak, emaye bir kap içinde hazırlanmış çözelti, kaynar sıcaklığa getirilir. Kabın dibine alüminyum bir tabak konulur. Bunun üzerine her tarafının çözelti içinde kalmasına dikkat edilerek gümüş eşya yerleştirilir. Üç dakika kaynatılır. Sonra gümüşler sıcak suda durulanır. Gümüşler temiz ve parlak hale gelir. Burada elektro-kimyasal bir reaksiyon meydana gelmekte, soda-tuz çözeltisi elektrolit görevi yapmaktadır.

Gümüş standardı

Altın standardı gibi, temel para biriminin gümüşle tanımlandığı bir para sistemidir. Bu standarda göre, diğer paralar, istendiğinde, hiçbir kısıtlamaya gidilmeden gümüşe çevrilebilir. Keza gümüş sikke basımı, gümüşün serbestçe ithal ve ihraç edilebilmesi mümkündür. Ancak dünyada gümüş standardı uygulayan hiçbir ülke kalmamıştır.

Germanyum
Sembol: Ge

Atom numarası: 32

Atom ağırlığı: 72.64 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gri-beyaz katı

Yarı metal
p-blok elementi
1886 yılında Clemens Winkler tarafından keşfedilmiştir.
Germanyum dioksit bileşiğinin karbon veya hidrojen ile reaksiyonu sonucunda saf olarak elde edilir.
GeO2 + 2C à Ge + 2CO
GeO2 + 2H2 à Ge + 2H2O
Çok saf olarak eldesi ise GeCL4 bileşiğinin hidrojen ile reaksiyonu sonucunda gerçekleşir.
GeCl4 + 2H2 à Ge + 4HCl

Galyum
Sembol: Ga

Atom numarası: 31

Atom ağırlığı: 69.723 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz renkli katı (Bu sıcaklıkta yavaşça erimeye başlar)
Metal
p-blok elementi

Galyum metali ilk olarak 1875 yılında Lecoq de Boisbaudran tarafından keşfedilmiştir.
Galyum alüminyumun eldesi sırasında yan ürün olarak elde edilir. Boksit mineralinin saflaştırılması ile alüminyum ile beraber elde edilir. Daha sonra elektroliz ile saf olarak elde edilir.

Gadolinyum
Sembol: Gd

Atom numarası: 64

Atom ağırlığı: 157.25 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz renkli metalik katı

Lantanit serisi elementi
f-blok elementi
Gadolinyum metali ilk olarak 1880 yılında İşveçli kimyager Jean Charles Galissard de Marignac tarafından keşfedilmiştir. 1886 yılında ise Fransız kimyacı Paul Émile Lecoq de Boisbaudran tarafından ayrıştırılmıştır.
Gadolinyum metali cevherinden tuzu halinde sülfürik asit, hidroklorik asit ve sodyum hidroksit yardımı ile ayrıştırılır. Bu tuz ekstraksiyon ve iyon kromotografisi yöntemi ile saf olarak izole edilir.
Diğer bir elde ediliş yöntemi ise GdF3 bileşiğinin kalsiyum metali ile indirgenmesidir.
2GdF3 + 3Ca à 2Gd + 3CaF2

Flor
Sembol: F

Atom numarası: 9
Atom ağırlığı: 18.9984032 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Açık sarı renkli gaz
A metal
p-blok elementi
1529 yılında Georigius Agricola kalsiyum florür bileşiğini tanımlamıştır. İlk defa 1886 yılında Henri Moissan tarafından izole edilmiştir.
En önemli minerali fluorit veya florspati denilen CaF2 dir. Flor’un saf olarak eldesi (1:2) oranında sıcak erimiş KF, HF bileşiklerinin elektrolizi ile gerçekleşir.
Flor en reaktif element olup O2 ve asal gazlar hariç tüm elementlerle hemen reaksiyona girer. Fazla reaktif olmasının nedeni F-F bağının kolay kopması yani disosiyasyon enerjisinin az olmasıdır. Sadece (-1) oksidasyon sayısına sahiptir yani tek bağ yapabilir. Fakat ortaklanmamış elektronları sayesinde metallerle –F_ şeklinde köprülü bileşikler yapabilir.

Fransiyum
Sembol: Fr

Atom numarası: 87
Atom ağırlığı: 223 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz,gri metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Fransiyum ilk olarak 1939 yılında Marguerite Perey tarafından keşfedilmiştir.
Fransiyum Uranyum ve toryum mineralinin içerisinde bulunur. Fakat saf element olarak izolasyonu mümkün değildir.
Fransiyum, aktinyumun a parçalanması sonucunda veya toryum proton bombardımanı sonucunda elde edilir.

Fosfor

Fosfor insan vücudunda kalsiyumdan sonra en fazla bulunan elementtir. İnsan vücudu fosfora kemik ve diş oluşumu, hücre büyümesi ve onarımı, enerji üretimi, kalp kasının kasılması, sinir ve kas hareketleri, böbrek işlevleri açısından ihtiyaç duyar. Fosfor ayrıca vitaminlerin kullanımı ile besinlerin enerjiye dönüştürülmesinde yardımcı olarak vücuda yarar sağlar. Fosfat (fosforun %85 kadarı kemikte fosfat formunda depolanır) hücre içi sıvıların ana anyonudur. Fosfatlar dönüştürülebilir olmalarından ötürü, birçok koenzim sisteminin ve metabolizma fonksiyonlarının işlemesi için gerekli bileşiklerle birleşme yeteneğine sahiptir. Fosfatların birçok önemli reaksiyonları özellikle ATP, ADP ve fosfokreatinin işlevleri ile ilişkilidir.

Yangın çıkarmak için de kullanılan fosforun, biri zehirli olmamasına rağmen, okside edici kimya maddeleri ile karıştırıldığı zaman son derece yanıcı olan beyaz fosfor olmak üzere iki türü vardır. Beyaz fosfor çok defa, sis meydana getirmek için kullanılır.

Fermiyum
Sembolü: Fm

ing. Fermium
Atom Numarası: 100
Atom Ağırlığı: 257 gr/mol
Yoğunluk: Daha bilinmiyor
Erime noktası: Daha bilinmiyor
Kaynama noktası: Daha bilinmiyor

Bulunuşu: Bu, 100 numaralı, element 1952 yılında Ghiorso ve ekibi tarafından Berkeley, Argon ve Los Alamos laboratuvarlarında yapılan çalışmalar sırasında bir termonükleer patlamanın ürünlerinden ayrıştırılmıştır. 1953 ve 1954 yıllarında 99 ve 100 numaralı elementlerin bazı nedenlerden dolayı yayınlanmamışken Nobel Fizik Enstitüsündeki bir grup 100 no'lu elementi elde ettiler. Fakat onlar da yayınlamadılar.

Evropiyum

Evropyum (Eu), atom numarası 63 olan kimyasal elementtir.

İlk olarak 1901 yılında Eugene Demarcay tarafından bulunan, insan yapımı bir elementtir. Element gümüş renginde olup, renkli televizyonlarda kullanılır.

* Atomik ağırlığı: 151.964
* Erime scaklığı(c): 822.0
* Kaynama sıcaklığı(c): 1597.0
* Nötron sayısı: 89
* Sınıfı: seyrek toprak
* Kristal yapısı: kubik
* Öz kutle: 293k(g/cm3): 5.25

Erbiyum
Sembolü: Er

ing. Erbium
Atom Numarası: 68
Atom Ağırlığı: 167.26 gr/mol
Yoğunluk: 9.066 gr/cm3
Erime noktası: 159 oC
Kaynama noktası: 2863 oC

Bulunuşu: 1842 yılında Mosander adlı kimyacı "yttria" karışımını ayırmayı başarmış ve çıkan bileşimlerden birine "erbia" ismini vermiştir. Daha sonraları bu bileşimin "erbia", "scandia", "holmia", "thulia" ve "ytterbia" oksitlerinden oluştuğu anlaşılacaktır. 1905 yılında Urbain ve James birbirinden bağımsız olarak saf Er2O3 oksitini elde etmeyi başarmışlardır. 1934 yılında ise Klemm ve Bommer saf Erbiyum metalini erbiyum klorür ile potasyum metalinin tepkimesinden elde etmişlerdir.

Dubnium
Sembolü: Db

ing. Dubnium (Unnilpentium, Joliotium, Hahnium)
Atom Numarası: 105
Atom Ağırlığı: (262.0) gr/mol
Yoğunluk: Daha bilinmiyor
Erime noktası: Daha bilinmiyor
Kaynama noktası: Daha bilinmiyor

Bulunuşu: 1967 yılında Flerov adlı rus bilimci, Dubna'daki Nükleer Araştırma Merkezi'nde Amerikyum (243)'un Neon (22) ile bombardımanı sonucu 105 numaralı atomun izotopları oluştuğunu yayınladılar. Sonrasında Berkeley'deki Ghiorso ve ekibi tarafından bu element doğrulanmış ve değişik bombardıman metodlarıyla üretilmiştir. Çok kısa ömürlü olduğundan ancak özel koşullarda ve sınırlı zaman içerisinde kararlı kalabilmektedir.

Demir

Demir, atom numarası 26 olan bir elementtir. Simgesi Fe dir (Lat. Ferrum dan).

Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin de tek bir demir kristali olduğu tahmin edilmekle birlikte, demir nikel alaşımı olma ihtimali daha yüksektir. Dünyanın merkezindeki bu kadar yüksek miktardaki yoğun demir kütlesinin dünyanın manyetik alanına etki ettiği düşünülmektedir.

Demir metali, demir cevherlerinden elde edilir ve doğada nadiren elementel halde bulunur. Metalik demir elde etmek için, cevherdeki safsızlıkların kimyasal redüksiyon yoluyla uzaklaştırılmaları gerekir. Demir, aslında büyük ölçüde karbonlu bir alaşım olarak kabul edilebilecek olan çelik yapımında kullanılır.
Konu başlıkları

Kullanım alanları

Demir, tüm metaller içinde en çok kullanılandır ve tüm dünyada üretilen metallerin ağırlıkça %95'ini oluşturur. Düşük fiyatı ve yüksek mukavemet özellikleri demiri, otomotiv, gemi gövdesi yapımı, ve binaların yapısal bileşeni olarak kullanımında vazgeçilmez kılar. Çelik, en çok bilinen demir alaşımı olup, demirin diğer kullanım formları şunlardır:

* Pik demir: %4–%5 karbon ve değişen oranlarda safsızlıklar (S, Si, P gibi) içerir. Demir cevherinden dökme demir ve çeliğe giden yolda bir ara ürün olarak değerlendirilebilir.

* Dökme demir: %2–%4 arasında karbon, %1 – %6 silisyum, ve az miktarda manganez içerir. Pik demirde bulunan ve malzeme özelliklerini olumsuz etkileyen, kükürt ve fosfor gibi empüriteler, kabul edilebiir seviyelere düşürülmüştür. 1420–1470K arasındaki ergime sıcaklığı, her iki bileşeninin ergime sıcaklığından daha düşüktür ve bu özelliği ile demir ve karbon birlikte ısıtılmaları durumunda ilk ergiyen ürün olur. Mekanik özellikleri, büyük ölçüde, bileşiminde bulunan karbonun aldığı forma bağlıdır. 'Beyaz' dökme demirlerde karbon sementit veya demir karbür şeklindedir. Bu sert ve kırılgan bileşik, beyaz dökme demirleri sertleştirir fakat darbelere karşı dayanıksız kılar. Öte yandan, 'gri' dökme demirlerde karbon, serbest ince grafit pulcukları halindedir ve bu da, keskin kenarlı grafit pulcuklarının gerilim arttırma karakterinden dolayı malzemeyi kırılgan yapar. Gri dökme demirin daha yeni bir türü olan 'sünek demir'de ise, malzemenin tokluk ve mukavemetini arttırmak için, dökme demirin az miktarda magnezyum ile muamele edilip grafit pulcuklarının şeklinin küresel veya nodüler hale dönmesi sağlanır.

* Karbon çeliği: %0.4–%1.5 arasında karbon ile az miktarlarda manganez, kükürt, fosfor, ve silisyum içerir.

* Dövülebilir dökme demir: %0.2 den daha az karbon içerir, tok ve dövülebilr bir üründür.

* Alaşımlı çelik: değişen miktarlarda karbonun yanısıra, krom, vanadyum, molibden, nikel, tungsten gibi diğer metalleri de içerir ve daha çok yapısal alanlarda kullanılır. Demir-çelik metalurjisindeki son gelişmeler, çok çeşitli mikro-alaşımlandırılmış çeliklerin ('HSLA' veya 'yüksek mukavemet, düşük alaşım' çelikleri) ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu çelik alaşımlarının en büyük özeliği, çok küçük miktarlardaki alaşım elementi ilavesiyle çok yüksek mukavemet ve tokluğun elde edilebilmesidir.

* Demir(III) oksit: bilgisayarlarda manyetik depolama ünitelerinin yapımında kullanılır.

Tarihçe

Demirin ilk kullanımına dair işaretler, mızrak uçları, bıçak ve süs eşyası şeklinde olup Sümerlere ve eski Mısırlılara kadar (yaklaşık M.Ö. 4000 yılları) dayanmaktadır.

M.Ö.3500 ile M.Ö.2000 yılları arasında, Mezopotamya, Anadolu, ve Mısır civarında ergitilmiş demirden yapılmış objeler daha çok görülmeye başlanır. Bu objelerin içeriğinde nikele rastlanmaması da meteor taşlarından yapılmadıklarının bir göstergesidir. Ancak bunların kullanımlarının daha çok törensel olması, demirin o çağlarda altından bile daha pahalı olmasından dolayıdır. Örneğin İlyada'da savaş silahları bronzdan yapılmasına karşın demir ingotlar ticarette kullanılmaktadır. Bazı kaynaklara göre o çağlarda demir, bakır'ın saflaştırılması sırasında bir yan ürün olarak ('sünger demir') ortaya çıkmakta ve devrin metalurji bilgisi, demiri yeni baştan üretmeye yetmemektedir.

M.Ö.1600 ile M.Ö.1200 yıllarına gelindiğinde demirin Orta Doğu'da giderek artan bir şekilde kullanıldığı görülür, fakat gene de bronzun yerini alamaz.

M.Ö.1200 ile M.Ö.1000 yıllarında Orta Doğu'da, araç-gereç ve silah yapımında bronzdan demire hızlı bir geçiş yaşanmasının ardında demir işleme teknolojisinde kaydedilen bir gelişme değil, bronz yapımında kullanılan kalayın arzında yaşanan kesinti yatmaktadır. Dünyanın değişik yörelerinde değişik zamanlarda yaşanan bu geçiş süreci, yeni bir çağın, 'Demir Çağı'nın başlangıcının işareti olmuştur.

Bu simge, demirin, silahların metali olduğunu, savaş tanrısı Mars'ı işaret etmekteydi.

Bronzdan demire geçiş süreci sırasında gerçekleşen bir başka keşif de karbürizasyon olmuştur. Karbürizasyonun kelime anlamı demire karbon ilavesi prosesidir. Demir, sünger demir şeklinde kazanılmış ve tekrarlı bir şekilde katlanarak dövülmek suretiyle içerdiği curufun kütleyi terketmesi ve karbonun oksitlenmesi sağlanmıştır. Ancak dövülmüş dökme demirin çok az karbon içermesi nedeniyle su verme ile sertleştirilmesi pek kolay olmamaktaydı. Orta Doğu insanları, dökme demiri, odun kömürü üzerinde uzun süre ısıtıp daha sonra su veya yağda su vererek çok daha sert bir ürün elde etmeyi başarmışlardır. Elde edilen ürün, çeliğin yüzeyine sahipti ve yavaş yavaş yerini almaya başlayacağı bronzdan çok daha sert ve daha az kırılgandı.

Çin'de Zhou hanedanının son yıllarına doğru (M.Ö.550), oldukça gelişmiş ocak teknolojisi nedeniyle yeni bir demir üretim yöntemi ortaya çıktı. 1300K sıcaklıkları aşan yüksek fırın yapabilmeleri, Çinlilerin dökme demir (veya pik demir) üretmelerini sağladı.

Hindistan'da demirin kullanılışı M.Ö.250 yıllarına kadar geri gider. Delhi'de Kutup kompleksindeki ünlü demir direk, saf demirden (%98) yapılmış olup bugüne kadar bozulmadan gelebilmiş ve paslanmamıştır.

Demir, karbonla birlikte 1420–1470K sıcaklığa kadar ısıtıldığında oluşan sıvı ergiyik %96,5 demir ve %3,5 karbon içeren bir alaşımdır. Bu ürün ince detaylı şekiller halinde dökülebilirse de, içerdiği karbonun çoğunu uzaklaştırmak amacıyla dekarbürize edilmediği sürece, işlenebilmek için fazlasıyla kırılgandır.
İsveç demir çağından kalma bir balta. Gotland'da (İsveç) bulunmuştur.
İsveç demir çağından kalma bir balta. Gotland'da (İsveç) bulunmuştur.

Avrupa'da dökme demirin gelişimi, ergitme ünitelerinde 1000K nin üzerine çıkılamadığı için epeyce geç olmuştur. Batı Avrupa'da, orta çağın büyük bir kısmında demir, sünger demirin dövülerek dökme demire dönüştürülmesiyle elde edilmiştir. Dökme demirin Avrupa'da ilk ortaya çıkışı İsveç'in Lapphyttan ve Vinarhyttan bölgelerinde 1150 ve 1350 yıllarında olmuştur. Bu gelişimin Moğollar tarafından Rusya üzerinden bu bölgelere getirildiği şeklindeki hipotezler doğrulanmamıştır. 14. yüzyılın sonlarına doğru, top güllelerine olan talep artışıyla birlikte dökme demir pazarı oluşmaya başlamıştır.

İlk demir izabe (ergitme) işlemlerinde, hem ısı kaynağı hem de redükleme aracı olarak odun kömürü kullanılmıştır. 18. yüzyıl İngiltere'sinde ağaç kaynaklarının azalmasıyla birlikte alternatif olarak kok kömürü kullanılmış ve Abraham Darby'nin bu buluşu endüstri devrimi için gerekli olan enerji kaynağını ortaya çıkarmıştır.

Cıva

Cıva, periyodik tablodaki sembolü "Hg" ve atom numarası ise 80 olan, kimyasal bir elementdir. "Hg" sembolü, Latince'deki hydrargyrum (sulu/sıvı gümüş) sözcüğünden gelir. Cıva için İngilizce'de ise iki sözcük kullanılır: "mercury" ve "quicksilver" (çabuk gümüş).

Ağır, gümüş renkli bir geçiş metali olan cıva, oda sıcaklığı ya da ona yakın sıcaklıklarda sıvı durumda bulunan beş elementten biridir; diğerleri ise, metal olan sezyum, fransiyum ve galyum ile metal olmayan bromdur.

Termometre (sıcaklık ölçer) ve barometre (basınç ölçer) gibi bilimsel aygıtlarda kullanılan cıva, zehirli bir madde oluşuna bağlı olarak göz önünde bulundurulan sağlık ve güvenlik konuları nedeniyle, tıbbi ve bilimsel ortamlardaki yerini alkol kullanan, sayısal ya da termistör (ısıya duyarlı direnç) temelli aygıtlara sıklıkla bırakmaktadır.KanserojendidfdfdfdffdfMatematiksel − ifadeyi − girinr.Pahalı bir elementtir.İnhibritör olduğu için çok tehlikelidir.

Cıvanın eldesi, sıklıkla, doğal cıva sülfit mineralinden (zincifre) indirgenme ile olur.

Yüksek yoğunluğu nedeniyle, bilardo topları gibi nesneleri hacimlerinin en fazla %20'si batacak şekilde, üstünde yüzdürebilir.

Brom

Brom (Br), Antoine Balard tarafından 1826 yılında keşfedilen halojen ametal.

Doğada Na, K, be Mg bromürler halinde bulunda bulunur. Deniz suyunda az miktarda bulunan bromürlere deniz bitkilerinde, bazı maden yataklarında rastlanır. Oda koşullarında koyu kızıl renkli sıvıdır.

Eldesi

Brom, yaygın olarak deniz sularında elde edilen bromürlerin Cl2 ile reaksiyonundan elde edilir.

2 Br- + Cl2 → 2 Cl- + Br2

Diğer bir elde edilişi ise, katı sodyum bromürün sülfürik asit ile reaksiyonu sonucunda elde edilen gaz formdaki HBr’in yine sülfürik asit ile yükseltgenmesi ile gerçekleşir.

NaBr (k) + H2SO4 (s) → HBr (g) + NaHSO4 (k)

2 HBr (g) + H2SO4 (s) → Br2 (g) + SO2 (g) + 2 H2O (s)

Bundan başka, laboratuvarda çeşitli bileşiklerinin bozunması ile veya yan ürün olarak da elde edilmesi mümkündür.

Bileşikleri

Brom bileşikleri, sanayide ve laboratuvarda geniş kullanım alanına sahiptir.
Elektronegatif yapısı nedeniyle, brom elektropozitif elementlerle kolayca tuz oluşturur. Doğada da en çok alkali ve alkali toprak metallerinin tuzları olarak bulunur.
Brom, elektronegatif yapısı sayesinde organik sentezlerde de kullanılmaktadır.

Önlemler

Moleküler brom oldukça reaktif olduğu için, sıvı halde cilde temasından kesinlikle kaçınılmalıdır. Ete temas halinde kısa bir süre içinde temas bölgesi tamamen erir ve bölgedeki tüm dokular geri dönüşümsüz olarak kaybolur.
Gaz haldeki bromun solunmasından kaçınmak gerekir. Solunum sistemini tahriş eder. Erkeklerde uzun süre broma maruz kalınması kısırlığa neden olabilir.

Bizmut

Bizmut, periyodik tablonun 5-A grubunda yeralan element.

Gri renkli bir metaldir. Doğada serbest olarak ya da sülfür ve oksitleri halinde bulunur. Bizmut filizlerinin hidrometalik ya da pirometalurjik işlemler sonucu yoğunlaştırılmasıyla ya da bakır ve kurşun cevherlerinin saflaştırılmasından yanürün olarak elde edilir. Bizmut, türlü alaşımlar halinde yangın söndürücülerde, elektrik sigortalarında kullanıldığı gibi, Bizmut oksit, cam ve seramik yapımında, tuzları da eczacılıkta kullanılır.Bizmut elementinin yarıçapı 150 pm'dir. Kütlesi 208,98 g/mol. Yoğunluğu 9,80 g/cm küpdür.Erime noktası 271,3 santigrat derecedir. Kaynama noktası 1564 santigrat derecedir.

Berkelyum

Berkelyum
Alm. Berkelium, Fr. Berkélium, İng. Berkelium. Sun'i olarak elde edilen, aktinitler serisinden bir element. Periyodik tablonun III B grubunda yer alır ve Bk sembolüyle gösterilir. Tabii halde bulunmaz. İlk defa 1949'da California Üniversitesinde amerikyum-241'in helyum çekirdeği ile bombardıman edilmesi sonucu berkelyum-243 izotopu halinde elde edildi. Bütün izotopları radyoaktiftir. En kararlı izotopu Bk-247'dir.

Berkelyum hakkındaki bilgiler çok kesin değildir. Nitekim bugüne kadar metal halinde üretilememiştir. Atom numarası 97 olup elektron düzeni (Rn) 5f9 7s2 şeklindedir. Bileşiklerinde +3 ve +4 değerliklerini alması ihtimali yüksek bulunmuştur.

tom numarası: 97
Simge: Bk
Kütle numarası: 247.0703

Baryum

Baryum (Yunanca'da βαρυς = ağır), sembolü Ba olan kimyasal bir elementtir. Baryum manasına gelen weighty kelimesinden türemiştir. İngilizce'de Barite ağırlık yoğunluk manasında kullanılmaktadır. Baryum elementinin atom numarası 56 olup Periyodik tablonun 6. sırasında ve 2. grubunda bulunur. 2. grupta bulunması özelliğinden dolayı Baryum bir toprak alkali metalidir. Baryum ilk defa 1774 yılında İsveçli kimyacı Carl Wilhelm Sheele tarafından tanımlanmıştır. Baryum element halinde beyaz-gri metalik rengindedir fakat yüksek reaktivitelikden dolayı element halinde bulunmaz. Baryum'un hemen hemen bütün bileşikleri ise zehirlidir. Metalik Ba yakıldığında elma yeşili bir renk verir. Metalik halde saklanması çok zordur çünki aktif bir element olduğu için su, hava ve asitlerle kolayca reaksiyon verir. Toprak alkali gurup içerisinde doğada en yaygın bulunan element Kalsiyum (Ca)dur. Bu sınıftaki metallerin özellikleri bir birine benzemesine karşın bilhassa Kalsiyum, Stronsiyum, Baryum diğerlerinden ayrılır. Bu üç element adi derecede suyu ayrıştırarak Hidrojen açığa çıkarır ve Hidroksit (OH) oluştururlar. Bu Hidroksitler de ısıtıldığında su kaybederek Oksit haline dönmektedirler. Karbonatları ısı karşısında kolay ayrışmasına karşın Baryum Karbonat (BaCO3) en zor ayrışanıdır. Sülfatları suda hemen hemen hiç erimez.

En sık bulunan ve en çok kullanılan Baryum kaynağı Barit madenidir. Doğada sedimanter (tortul, çökelme ile) meydana gelmiş olarak bulunur. Denizlerin ya da suların taşımasıyla tabakalar meydana gelmiştir. Genellikle sıcak su çıkan bölgelerede görülür. Kurşun, Gümüş, Çinko üretiminde kullanılır. En son kullanım alanlarından birisi ise fren balatalarının altlık malzemesi olarak kullanılmasıdır.

BaSO4: Zehirlidir. Florosans (Gama ve X ışını saçar) özelliğe haiz olduğundan tıpda kanser teşhişlerinde, kağıt kaplamalarda, boya sanayiinde, plastik, tekstil, mürekkep, kauçuk, batarya ve pil yapımında kullanılır.

BaCO3: Zehirlidir. Özel camların yapımında, klor ve NaOH üretiminde kullanılır.

BaO: Solventlerden suyun uzaklaştırılmasında ve petrol sanayiinde kullanılır.

BaNO3: Havai fişeklerde, sıçan zehirlerinde, seramik sırlarda kullanılmaktadır

Bakır

Bakır (Ing. copper, Alm. kupfer, Fr. cuivre), 1B geçiş grubu elementi. Bakıra tarihte ilk defa Kıbrıs’ta rastlandığından tüm dillerdeki isimlerinin Cyprium kelimesinden türediği tahmin edilmektedir. Simyacılar tarafından Venüs aynası ile gösterilmiştir.

Venüs aynası.Bakırın önemi, başlıca üç nedenden kaynaklanmaktadır:

Dünya’nın hemen hemen tüm bölgelerinde bulunması nedeniyle geniş ölçüde üretiminin yapılabilmesi,
Elektriği diğer bütün metaller içinde gümüşten sonra en iyi ileten metal olması, ve
Endüstriyel önemi yüksek, pirinç, bronz gibi alaşımlar yapması.

Bakır maden yatakları [değiştir]Şu şekilde sınıflandırılmaktadır:

Hidrotermal orijine sahip, emprenye olmuş bakır yatakları. Bunlara porfir yataklar da denmektedir. 1970 yılı itibarıyla Dünya üretiminin yaklaşık %50 si bu çeşit yataklardan elde edilmiştir. Bu tip yataklara ABD, Şili, Peru ve Kanada’da rastlanmaktadır.
Sedimenter yapıdaki maden yatakları. Kalker veya dolomit mineralleri içinde bulunurlar. Daha ziyade orta Afrika’da rastlanır. Dünya bakır üretiminin %17 si bu yataklardan sağlanır.
Sıvı magma asıllı maden yatakları. Bakır ile birlikte çoğu zaman nikel de taşırlar. Bunlara volkanik-sedimenter yataklar da denir. Dünya’nın birçok ülkesinde, özellikle Kanada, Avustralya ve pek çok Avrupa ülkesinde rastlanılır.

Bakır mineralleri

Bakır endüstriyel öneme sahip pek çok mineralin önemli bir bileşenidir. Dünya bakır üretiminde kullanılan minerallerin yaklaşık %50 sini kalkozit (İng. chalcocite) (Cu2S), %25'ini kalkopirit (İng. chalcopyrite) (CuFeS2), %3'ünü enargit (İng. enargite) (Cu3AsS4), %1'ini diğer sülfür mineralleri, %6-7 sini nabit (doğal) bakır ve %15'ini de oksit mineralleri oluşturur.

Kalkopirit:
Kimyasal formülü CuFeS2 dir. (Açık yazılımı: Cu2S·Fe2S3). Coğrafi bakımdan en yaygın mineral olup hemen hemen her bakır cevher yatağında bulunur. Pirinç sarısı renkte, metalik görünüşte ve yeşilimsi siyah çizgiler halinde kitle şeklinde bulunur. Kalkopiritin, bornit, demirli kuprit ve pirit ile birlikte diğer sekonder bakır minerallerinin orijinal yapısını oluşturduğu kabul edilmektedir. Mineralin teorik yapısında %34,6 Cu olmakla birlikte cevherdeki Cu miktarı %0,5 ve daha aşağıya düşebilmektedir. Halen Kanada’da %0,06 tenörlü 3x109 ton rezervli bir bakır madeninin ekonomik olarak çalıştırılması için çalışmalar yapılmaktadır. Doğal olarak, cevherde bulunan diğer metaller de kıymetlendirilmek suretiyle bu çalışma ekonomik olabilmektedir.

Malahit:
Kimyasal formülü CuCO3·Cu(OH)2. En çok rastlanılan bakır oksit mineralidir. Büyük kitleler halinde bulunduğunda sadece cevher olarak değil, aynı zamanda yarı mücevher olarak kuyumculukta, süs eşyası imalinde de kullanılmaktadır. Güzel yeşil bir rengi vardır.

Azurit:
Kimyasal formülü 2CuCO3·Cu(OH)2. Bazik bir bakır karbonat olup malahit kadar fazla bulunmaz. Kendine has lacivert renginden dolayı bu anlama gelen azurit adı verilmiştir.

Astatin

Astatin, periyodik tablonun 7 A grubundan radyoaktif element.Bizmutun gama ışını bombardımanına tutulması ile oluşur.

Atom numarası 201-219 arasında 19 izotopu saptandı. Astatinin en uzun ömürlü izotopu AS210'un yarıömrü 8.3 saattir.Kullanım alanı yoktur.Fakat nükleer tıpta kullanılması düşünülmektedir.7A grubunda olmasına rağmen halojen sayılmamaktadır.

Argon

Argon, periyodik tablonun 0 grubunda yeralan element. Simgesi Ar dir.

Renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır. Soy elementlerdendir. Saniyede gazla doldurulan elektrik lambalarında yaygın olarak kullanılır

Antimon

Antimon, periyodik tablonun 5-A grubunda yeralan element. Simgesi Sb dir. Periyodik tablonun 51. elementidir. Atom numarası 51'dir. Erime noktası 630, kaynama noktası ise 1380 derecedir.

Doğal antimon sülfürden (Sb2S3) elde edilir. Metale benzeyen, kırılabilen ve kolayca toz durumuna getirilebilen gümüş beyazı renginde bir katıdır. Antimon türevleri tıpta balgam söktürücü olarak kullanılır. Organik tuzları layşmaniyoz ve bihaziyoz hastalığının tedavisinde etkili maddelerdir.

Sıvı antimon dondurulduğu zaman donmuş antimonun ortasında yıldız gibi bir şekil çıkar. Türkiye'de Balıkesir, Kütahya, Bursa, İzmir ve Tokat'ta çıkarılır.Cephane yapımında, cam ve seramik sanayinde ve renklendirmede kullanılır.

Altın

Altın, kimyada Au sembolü ile gösterilen yumuşak, parlak sarı renkte metalik bir element. Altının parlak sarı rengi, asitlere karşı dayanıklılığı, doğada serbest halde bulunabilmesi ve kolay işlenebilmesi gibi özellikleri, insanların ilkçağlardan beri ilgisini çekmiştir.

Tarihçe

Tarihte bilinen kayıtlara göre Mısır hükümdarları zamanında M.Ö. 3200 yıllarında, altın darphanelerde eşit boyda çubuklar halinde çekilerek para olarak kullanıldı. Au Latince Aurum kelimesinden gelmektedir.

Peru’da M.Ö. 2000 yılına ait altın ziynet eşyaları kalıntılarına rastlanmış olup, Amerika kıtasındaki Aztekler ve İnkaların da altına tutkun oldukları bilinmektedir.

Altına önem veren eski medeniyetler arasında; Yunanlıları, İranlıları, Makedonyalıları, Asurileri, Sümerleri ve Lidyalıları saymak yerinde olur.

M.Ö. 550 yıllarında Lidya Kralı Krezos, altını para olarak (sikke) bastırmış ve altının para olarak basılması ile de ticaret artmıştır. Şehirler zenginleşmiş ve dünya yeni bir refah devresine girmiştir.

Türk boylarında İskit ve Sormatların (M.Ö. 1000) milli kahramanları konu alan altın toka yapımında ileri oldukları bilinmektedir. Dördüncü ve dokuzuncu yüzyıl aralarında ise altın kase, vazo işçiliğinde en güzel örnekleri vermişlerdir. Bu eserlerden bir kısmı New York, Morgan kolleksiyonunda teşhir edilmektedir. Türkler müslümanlığı kabul ettikten sonra altından eşya yapımını azaltmışlardır. Altın eşyayı sadece süs olarak kullanmışlardır.

Bulunuşu

Altın, dünyanın geniş bir bölümünde düşük konsantrasyonlarda bulunur. Yer küresinin tahminen 0,001 ppm (milyonda bir)ini teşkil eder. Kalaverit (Au2Te4), silvanit (Au2Ag2Te6) ve krennerit (Au8Te6) mineralleri olduğu gibi bakır ve kurşun minerallerinde de eser miktarları bulunabilir. Volkanik kuvarsların içinde, akarsuların kumlu yataklarında toz ve külçe halinde bulunur.

Elde edilişi Altın cevherleri, “metalik altın ihtiva eden cevherler” ve “bileşikleri halinde altın ihtiva eden cevherler” olarak sınıflandırılır.

Metalik altın içeren cevherlerden altın elde etmek için altın içeren küçük kuvars parçaları öğütme değirmenlerinde hamur haline getirilir. Bu hamur içinde altın tanecikleri kolloidal halde dağılır. Buradaki ürün malgama tekniği ile ayrıştırılır. Malgamalanmış hamurun konsantrasyonu arttırılarak çok seyreltik sodyum siyanür çözeltisiyle işlenir. Sodyum siyanür altın ile reaksiyona girerek kompleks bileşik meydana getirir:

4Au + 8NaCN + 2H2O + O2 → 4NaAu(CN)2 + 4NaOH

Kompleks bileşikteki altın metalik çinko ile çöktürülür:

2Na + 2Au(CN)2 + Zn → 2Au + Na2Zn(CN)4

Bu çökeltideki altın ve gümüş dışındaki maddeler, Kal metoduyla alınır. Gümüş de nitrik ve sülfürik asit etkisiyle çözülerek geriye saf altın kalır.

Bileşikleri

Altın bileşiklerinde +1 ve +3 değerlikli halde bulunur. Bütün bileşiklerinden kolayca metalik hale indirgenebilir.

Altının, AuCl, Au2S, AuCN gibi +1 değerlikli bileşikleri sulu çözeltilerde kararsız olup, +3 değere yükseltgenir veya metalik hale indirgenir. Bununla beraber sodyum ve potasyum siyanür ile verdiği kompleks tuzlarının sulu çözeltileri hazırlanabilir ve endüstride özellikle kaplamacılıkta kullanılır.

Organik tuzları da bilinmekte olup kararsızdırlar.

Altının +3 değerlikli bileşikleri genellikle kararlıdır.

AuCl3 su, alkol ve eterde çözünür, fotoğrafçılıkta ve kaplamada kullanılır.

AuBr3 alkol ve eterde çözünür. Bazı kimyasal analizlerde kullanılır.

Altın hidroksit, Au(OH)3, ışığa karşı hassas kahverengi bir tozdur. Suda çözünmez, hidroklorik asit ve diğer asitlerde çözünür. Yaldız yapımı ve kaplamacılıkta kullanılır.

Altının organik bileşikleri genellikle dialkil tuzlarıdır. Bu tuzlar R2AuX şeklindedir. Burada R organik molekül X ise halojen, kükürt, azot veya oksijendir.

Kullanılışı

Bugüne kadar yeryüzünden çıkarılan bütün altının yarıdan fazlası hükümetlerin ve merkez bankalarının elindedir. Gerek her ülkede kağıt para emisyonunun güvencesi olarak, gerek milletlerarası bir ödeme aracı olarak eskiden beri büyük önem taşıyan altın, metalle çalışan zanaatçıların gözünde de değerini korumaktadır. Kuyumculukta altının genellikle gümüşlü, palladyumlu, bakırlı veya platinli alaşımları çok kullanılır.

Elektrik iletkenliği yüksek (bakırın yaklaşık %70’i oranında) olan ve kolayca kimyasal tepkimelere girmeyen altın en çok elektrik ve elektronik sanayilerde bağlantıların, terminallerin, baskı devrelerinin, transistörlerin ve yarı iletken sistemlerin kaplanmasında kullanılır. Üstüne düşen kızılötesi ışınların yaklaşık yüzde 98’ini yansıtarak geri çevirebilen ince altın levhalar, uzay elbiselerinin başlığındaki göz deliklerinde zararlı ışınlardan korunmayı ve sun’i uyduların yüzeylerinde sıcaklığın denetlenebilmesini sağlar. Büyük büro binalarının pencerelerinde de gene ince levhalar halinde altın kullanılması, yalnız estetik açısından değil, bu yansıtıcı yüzeyin çevreyle ısı alış-verişini büyük ölçüde azaltmasından kaynaklanır. Lal camlara parlak kırmızı rengini veren, camsı kütlenin içinde kolloidal halinde dağılmış olan çok az miktardaki altındır.

Alaşımları

Altının bazı özelliklerini (kullanış gayesine göre) değiştirmek için çeşitli alaşımları yapılır.

Altın-gümüş alaşımları: % 75 altın, % 25 gümüş alaşımı yeşil renkte olup mücevher yapımında kullanılır.

% 40 altın % 60 gümüş alaşımı beyaz renkte ve serttir.

Altın-nikel alaşımı: Mücevher yapımında kullanılan beyaz altının esasını teşkil eder. Bu alaşımda % 80 altın, % 16 nikel, % 3 çinko ve % 1 bakır kullanılır.

Altın-bakır alaşımı: Para basımında yaygın olarak kullanılır. Kolayca işlenebilir.

Altın-palladyum alaşımı: Kolayca işlenebilir. En fazla sertlik gösterenler % 60-65 palladyum ihtiva edenlerdir. Düşük sıcaklıklardaki yüksek direnci sebebiyle potansiyometre yapımında kullanılır.

Altın ayarı: Altının kimyadaki saflığı “yüzde” ile, mücevhercilikteki saflığı ise “karat” veya “ayar” terimleriyle ifade edilir. Buna göre 24 ayar (veya karat) altın % 100 saf altını, 22 ayar ise % 91, 6 saf altını ifade etmektedir. 22 ayar altının % 8,4’ü diğer metaller ile tamamlanmıştır. Altına gümüşün ilavesi yeşilimsi, nikel ve platinin ilavesi beyaz, çinkonun ilavesi sarı ve bakır ilavesi de bakır miktarına göre sarıdan kırmızıya kadar değişen renkler kazandırır.

Altın işi: Altından yapılan heykel, kap, kacak, mücevher süsleme ve paraların hepsine verilen ad. Altın metallerin en yumuşağı ve en kolay biçimlendirilebilenidir. 10 gr altın dövülerek 11 m2’lik ince bir levha veya çekilerek 570 m uzunluğunda ince bir tel elde edilebilir. En rahat çalışılabilen metal olarak kalemle işlenerek, kakılarak, dövülerek, oyularak, kabartılarak, dökülerek varak haline getirilip ahşap, metal, deri ve parşömen gibi başka eşyaları kaplamada da kullanılmıştır.

Altın suyu: Kral suyu olarak da bilinir. Hacimce bir birim derişik nitrik asit ile üç birim derişik hidroklorik asitten oluşan karışımdan meydana gelir. Bu karışım altını çözebildiğinden altın suyu adı verilmiştir.

Altın suyu (veya kral suyu), kimyasal çözme işlemlerinde bazı demir cevherlerini, fosfatlı kayaçları, curufları, nikel-krom alaşımlarını, antimonu, selenyumu ve civa, arsenik, kurşun ve kobalt sülfürleri, çözünürlüğü az olan sülfürleri çözmek için kullanılır.

Altın Standardı Sistemi
Doğal haliyle altınStandart para biriminin, belirli bir ağırlıkta altın olarak kabul edildiği veya para değerinin belli ağırlıkta altının değerine denk tutulduğu para sistemi. Ülke içinde altın standardının benimsenmesi, milletlerarası seviyede de altın standardının uygulanması sonucunu getirir. Altın standardında ya altın sikkeler kanuni olarak para dolaşımına girer veya kağıt para, istendiğinde sabit bir fiyatla altına çevrilebilir.

Hiçbir ülkede altın standardı uygulanmasa da milletlerarası seviyede altın standardı sistemi yürürlükte kalabilir. Bu durumda, ya altının kendisi veya sabit fiyat üzerinden altına çevrilebilen bir para birimi milletlerarası ödeme aracı olarak kullanılır. Bu sistemde, ülkeler arasındaki döviz kurları sabittir. Döviz kurları, altının bir ülkeden ötekine taşınma maliyetini aşarak sabit altın paritesinin üzerine çıkar veya altına düşerse, kurlar resmi seviyeye dönünceye kadar, ülkeden ülkeye büyük miktarlarda altın sikke ve külçe giriş veya çıkışı gerçekleşir.

Altın standardı ilk defa 1821’de İngiltere'de kondu. Birçok devre geçirdikten sonra 1937’ye gelindiğinde tam altın standardını sürdüren hiçbir ülke kalmadı. II. Dünya Savaşı sonrasında, döviz kurlarının genellikle dolara veya altına göre ayarlandığı bir sisteme geçildi. 1958’de yeniden bir tür altın standardı sistemine dönüldü. Buna göre, önde gelen Avrupa ülkeleri milletlerarası ödemelerde kendi paralarının altına veya dolara serbestçe çevrilebilirliğini garanti ediyorlardı. Milli seviyede altın standardına dönüş ise hiç görülmedi.

Amerikyum

Periyodik tablonun aktinitler dizisinde yer alan ve yapay olarak elde edilen kimyasal bir element. Doğada varlığı saptanamayan amerikyum 1944’te Glenn T. Seaborg, Ralph A. James, Leon O. Morgan ve Albert Ghiorso tarafından bir nükleer reaktörde plütonyum-239'dan (atom numarası 94) amerikyum-241 izotopu halinde elde edilir. Bulunan dördüncü uranyum ötesi element (atom numarası 96 olan küriyum bundan birkaç ay önce bulunmuştur) olan amerikyum gümüş beyazlığında bir metaldir. Oda sıcaklığındaki kuru havada çok yavaş kararır. Kolay elde edilebildiği için en önemli izotopu amerikyum–241'dir; bu izotop plütonyumdan elde edilmiş ve akışkan yoğunluklarının ölçümünde, kalınlık ölçmede uçak yakıtı göstergelerinde ve uzaklık algılayıcı aygıtlarda kullanılmıştır. Bu uygulamaların hepsine amerikyum–241'in gamma ışımasından yararlanılır. Amerikyumun bütün izotopları radyoaktiftir. Amerikyum–241'in yarı ömrü 458 yıl iken en kararlı izotopu olan amerikyum–243'ün yarı ömrü 7.370 yıldır ve bu nedenle kimyasal ayrıştırmalar için daha elverişlidir.

Aktinyum

Aktinyum, sembolü Ac, atom numarası 89, atom ağırlığı 227 olan radyoaktif element. Aktinyum elementi, doğada Uranyum cevherlerinde az miktarlarda bulunur. Bir ton uranyum cevherinde yaklaşık on gram kadar aktinyuma rastlanmaktadır. Radyum'a oranla 150 kat daha radyoaktif olan aktinyum, uygulamada nötron kaynağı olarak kullanılır.

Tarihçe

Aktinyum, 1899 yılında Fransız kimyacı André-Louis Debierne tarafından ana bileşeni uranyum dioksit (UO2) olan uraninit mineralinden ayrıştırılmıştır. Element ayrıca 1902 yılında Alman kimyacı Friedrich Oskar Giesel tarafından da bulunmuştur.

Aktinyum sözcüğü, Eski Yunan dilinde kiriş veya ışın anlamlarına gelen aktis veya aktinos sözcüklerinden kökenlenmektadir.

Alüminyum

Alüminyum (veya aluminyum, Simgesi Al). Gümüşümsü renkte sünek bir metaldir. Atom numarası 13 tür. Doğada genellikle boksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar. Endüstrinin pek çok kolunda milyonlarca farklı ürünün yapımında kullanılmakta olup dünya ekonomisi içinde çok önemli bir yeri vardır. Alüminyumdan üretilmiş yapısal bileşenler uzay ve havacılık sanayii için vazgeçilmezdir. Hafiflik ve yüksek dayanım özellikleri gerektiren taşımacılık ve inşaat sanayiinde geniş kullanım alanı bulur.

Özellikleri

Alüminyum, yumuşak ve hafif bir metal olup mat gümüşümsü renktedir. Bu renk, havaya maruz kaldığında üzerinde oluşan ince oksit tabakasından ileri gelir. Alüminyum, zehirleyici ve manyetik değildir. Kıvılcım çıkarmaz. Saf alüminyumun çekme dayanımı yaklaşık 49 megapascal (MPa) iken alaşımlandırıldığında bu değer 700 MPa'a çıkar. Yoğunluğu, çeliğin veya bakırın yaklaşık üçte biri kadardır. Kolaylıkla dövülebilir, makinede işlenebilir ve dökülebilir. Çok üstün korozyon özelliklerine sahip olması, üzerinde oluşan oksit tabakasının koruyucu olmasındandır.

Uygulama alanları Dünyadaki kullanımı, hem miktar hem de değer olarak demirden sonra gelir.

Saf alüminyumun çekme dayanımı düşük olmakla birlikte, bakır, çinko, magnezyum, manganez, ve silisyum gibi pek çok elementle alaşımlandırılarak mekanik özellikleri geliştirilebilir. Yüksek dayanım/ağırlık oranlarından ötürü alüminyum alaşımları, uçak ve uzay araçlarının vazgeçilmez bileşenleridir.

Kullanım alanlarından bazıları:

Ulaşım (otomobil, uçak, kamyon, tren vagonları, deniz araçları, vs.)
Ambalaj (alüminyum kutular, folyolar, vs.)
Su arıtma
İnşaat (cam, kapı, duvar, bina, vs.)
Dayanıklı tüketim aletleri (cihazlar, mutfak araç gereçleri, vs.)
Elektrik iletim hatları (alüminyum, bakırla eşit elektrik iletkenliğine sahip olup onun yarı ağırlığındadır ve fiyatı da daha ucuzdur [1])
Makine imalatı
Kendisi manyetik olmamakla birlikte MKM çeliği ve Alnico manyetlerinin yapımında
Yüksek safiyette alüminyum (SPA, %99.98 - %99.999 Al) elektronik ve CD lerde
Toz haline getirilmiş alüminyum boyalara gümüşümsü renk vermede kullanılır. Alüminyum pulcukları (özellikle ahşap boyamada), astar boyalarına da katılabilir. Böylece kurumayla birlikte alüminyum pulcuklar su geçirmez bir tabaka oluşturur.
Anodize edilmiş alüminyumun oksidasyon direnci daha da yüksektir ve inşaat sanayinin pek çok alanında kullanılır.
Kolay şekillendirilebilir oluşu ve yüksek ısı iletkenliğinden ötürü, yeni bilgisayarların CPU'larının ısı uzaklaştırıcılarında alüminyum kullanılır. Bakır ısı uzaklaştırıcıları daha küçük olmalarına karşın daha pahalı ve yapımları daha zordur.
Alüminyum oksit (alumina), doğada corundum (rubi ve safir) halinde bulunur ve cam yapımında kullanılır. Sentetik rubi ve safir, lazerlerde koherent ışık yapımında kullanılır.

Alüminyumun çok hızlı oksitlenme özelliği, katı roket yakıtı olarak ve diğer piroteknik kompozisyonların üretiminde kullanılmasına yol açar.

Alüminyum aynı zamanda bir süper iletkendir. Süper iletkenliğe geçiş kritik sıcaklığı 1,2 K dir.

Yaklaşık 15 cm boyunda bir alüminyum metal parçası.
Tarihçe [değiştir]Eski Yunanlılar ve Romalılar, alüminyumun tuzlarını, boyaların renklerini sabitleştirmede ve kan durdurucu olarak kullanmışlardır. Alum günümüz tıbbında hala kan durdurucu ve damar büzücü olarak kullanılmaktadır.

Friedrich Wöhler'in, alüminyumu, 1827'de, susuz alüminyum klorürü potasyum ile karıştırarak ayrıştıran ilk kişi olduğu bilinirse de metal, o tarihten iki sene kadar önce, Danimarkalı bir fizikçi ve kimyacı olan Hans Christian Øersted tarafından saf olmayan bir formda üretilmiştir. Dolayısıyla almanaklarda ve kimya literatüründe Øersted'in adı alüminyumu bulan kişi olarak geçer [2]. Fransız Henri Saint-Claire Deville, 1846'da, Wöhler'in metodunu, daha pahalı olan potasyum yerine sodyum kullanarak geliştirmiştir.

Amerikalı Charles Martin Hall 1886'da, alüminyumun elektrolitik bir prosesle eldesine ilişkin bir patent başvurusunda (patent no: 400655) bulunmuş, aynı yıl, Hall'un bu buluşundan tamamen habersiz olmak üzere Fransız Paul Héroult da aynı tekniği Avrupa'da geliştirmiştir. Bu nedenle iki bilim adamının adı verilen Hall-Heroult prosesi, günümüzde alüminyumun cevherinden eldesinde bütün dünyada kullanılan temel yöntemdir.

Londra'da bulunan ve Eros adıyla bilinen bu heykel, 1893'te yapılmış olup alüminyumdan üretilmiş ilk heykellerden biridir.ABD'deki Washington anıtının zirvesinin yapımında alüminyum kullanılması kararlaştırılmış ve o tarihte alüminyumun yaklaşık 30 gramının maliyeti bu projede çalışan bir işçinin yevmiyesinin iki katına eşdeğer olmuştur [3].

Adolf Hitler'in yönetime gelişinden hemen sonraki yıllarda Almanya, alüminyum üretiminde dünya lideri olmuştur. Ancak 1942'de, ABD'de yeni hidroelektrik santral projelerinin (örneğin, Grand Coulee Barajı) devreye alınması, ABD'ye Nazi Almanya'sının başedemeyeceği bir üstünlük vermiştir. Bu üstünlük, dört yıl içinde 60 bin savaş uçağı yapmaya yetecek kadar alüminyum üretimi şeklinde ortaya çıkmıştır [4].

Doğada bulunuşu [değiştir]Yerkabuğunda bol miktarda (%7,5 - 8,1) bulunmasına rağmen serbest halde çok nadir bulunur ve bu nedenle bir zamanlar altından bile daha kıymetli görülmüştür. Alüminyumun ticari olarak üretiminin tarihi 100 yıldan biraz fazladır.

Alüminyum ilk keşfedildiği yıllarda cevherinden ayrıştırılması çok zor olan bir metal idi. Alüminyum rafine edilmesi en zor metallerden biridir. Bunun nedeni, çok hızlı oksitlenmesi, oluşan bu oksit tabakasının çok kararlı oluşu ve demirdeki pasın aksine yüzeyden sıyrılmayışıdır.

Alüminyumun hurdalardan geri kazanımı, günümüz alüminyum endüstrisinin önemli bir bileşeni haline gelmiştir. Geri kazanım prosesi, metalin basitçe tekrar ergitilmesi esasına dayanır, ki bu yöntem metalin cevherinden üretimine nazaran çok daha ekonomiktir. Alüminyum rafinasyonu çok yüksek miktarlarda elektrik enerjisi gerektirir, buna karşılık geri kazanım prosesi, üretiminde kulanılan enerjinin %5'ini harcar. Geri kazanım prosesi 1900'lü yılların başlarından beri uygulanmakta olup yeni değildir. 1960'lı yılların sonlarına kadar düşük profilli bir faaliyet olarak devam eden geri kazanım olgusu, bu tarihte içecek kutularının alüminyumdan yapılmaya başlanması ile gündeme daha yoğun şekilde gelmiştir. Diğer geri döndürülen alüminyum kaynakları arasında otomobil parçaları, pencere ve kapılar, cihazlar, ve konteynerler sayılabilir.

Alüminyum reaktif bir metal olup cevherinden (alüminyum oksit, Al2O3) kazanımı çok zordur. Örneğin, karbonla doğrudan redüksiyonu, alüminyum oksitin ergime sıcaklığı yaklaşık 2000°C olduğundan ekonomik olmaktan uzaktır. Dolayısıyla, alüminyum elektroliz yöntemiyle kazanılır. Bu yöntemde alüminyum oksit, ergimiş kriyolit içinde çözündürülür ve daha sonra saf metale redüklenir. Bu yöntemde redüksiyon hücrelerinin çalışma sıcaklığı 950-980°C civarındadır. Kriyolit, Grönland adasında bulunan doğal bir mineraldir fakat alüminyum üretimi için sentetik olarak yapılır. Kriyolit, alüminyum ve sodyumun florürlerinin bir karışımı olup formülü Na3AlF6 şeklindedir. Alüminyum oksit (beyaz toz), yaklaşık %30-40 demir içerdiği için kırmızı renkli olan boksitin rafinasyonu ile üretilir. Bu işlemin adı Bayer prosesidir ve daha önceleri kullanılmakta olan Deville prosesinin yerini almıştır.

Wöhler prosesinin yerini alan elektroliz yönteminde her iki elektrot da karbondan yapılmıştır. Cevher bir kez ergimiş hale geldikten sonra iyonlar serbestçe dolaşmaya başlarlar. Negatif elektrotta (katot) gerçekleşen reaksiyon:

Al3+ + 3e- → Al
olup alüminyum iyonunun elektron alarak redüklendiğini gösterir. Alüminyum metali daha sonra hücrenin tabanına sıvı halde çöker ve buradan sifonlanarak dışarı alınır.

Öte yandan, pozitif elektrotta (anot) oksijen gazı oluşur:

2O2- → O2 + 4e-
Anot karbonu bu oksijen ile oksitlenerek tükenir ve dolayısıyla düzenli aralıklarla yenilenmesi gerekir:

O2 + C → CO2
Katotlar elektroliz işlemi sırasında, anotların tersine, tükenmezler çünkü katotta oksijen çıkışı olmaz. Katodun karbonu, hücre içinde sıvı alüminyum ile örtülmüş olduğu için korunmalıdır. Öte yandan katotlar, elektrokimyasal prosesler gereği erozyona uğrarlar. Elektrolizde uygulanan akıma bağlı olarak, hücelerin 5-10 yılda bir tümüyle yenilenmesi gerekir.

Hall-Héroult prosesiyle alüminyum elektrolizi çok fazla elektrik enerjisi tüketirse de, alternatif yöntemler gerek ekonomik gerekse ekolojik olarak uygulanabilirlikten uzaktırlar. Dünya genelinde, ortalama spesifik enerji tüketimi, kg Al başına yaklaşık 15±0.5 kilowatt-saat dir (52-56 MJ/kg). Modern tesislerde bu rakam yaklaşık 12.8 kW·h/kg (46.1 MJ/kg) civarındadır. Redüksiyon hattının taşıdığı elektrik akımı, eski teknolojilerde 100-200 kA iken bu değer, modern tesislerde 350 kA'e kadar çıkmış olup 500 kA'lik hücrelerde deneme çalışmaları yapıldığı bilinmektedir.

Alüminyum üretim maliyetinin %20-40'ını, tesisin bulunduğu yere göre değişmek üzere, elektrik enerjisi oluşturmaktadır. Bu nedenle alüminyum üreticisi işletmeler, Güney Afrika, Yeni Zelanda'nın Güney Adası, Avustralya, Çin, Orta Doğu, Rusya, İzlanda, Kanada'da Quebec gibi elektrik enerjisinin bol ve ucuz olduğu bölgelere yakın olmak eğilimindedirler.

Çin 2004 itibarıyla, alüminyum üretiminde dünya lideridir.[5]

Güvenlik önlemleri [değiştir]Alüminyumun canlı hücreler üzerinde yararlı bir işleve sahip olduğu gözlemlenmemiştir. Bazı kişilerde, alüminyumun herhangi bir formundan kaynaklanabilen temas dermatiti (deri iltihabı), stiptik (kan durdurucu) veya ter önleyici ürünler kullanımıyla birlikte ortaya çıkan kaşıntılı kızarıklık, alüminyum tencerelerde pişen yemeklerin yenmesiyle ortaya çıkan sindirim bozuklukları ve besinlerin emiliminin durması, ve Rolaids, Amphojel, ve Maalox gibi antasit (asit giderici) ilaçların kullanımıyla ortaya çıkan kusma vb. gibi zehirlenme belirtileri şeklinde alerjik reaksiyonlar yaratabilir. Diğer kişilerde alüminyum, ağır metaller kadar zehirli olmasa da ve alüminyumdan yapılmış mutfak gereçleri kullanımının (yüksek korozyon direnci ve iyi ısı iletkenliği nedeniyle tercih edilir), genelde alüminyum zehirlenmesine yol açtığı kanıtlanmamış olsa da, yüksek dozlarda alındığında zehirlenme belirtileri gösterebilir. Alüminyum bileşikleri içeren antasitlerin aşırı dozda tüketimi ve alüminyum içeren ter önleyicilerin aşırı miktarda kullanımı zehirlenme nedeni olabilir. Alüminyumun Alzheimer hastalığına yol açtığı iddia edilmişse de o araştırma, tam tersine, Alzheimer hastalığının neden olduğu tahribatın, vücutta alüminyum birikimine yol açtığı şeklinde çürütülmüştür. Özetle, eğer alüminyum zehirlenmesi varsa bunun oldukça spesifik bir mekanizma ile gerçekleşmesi gerekir. Zira insanın yaşamı boyunca, toprakta doğal kil mineralinin içindeki alüminyum ile olan teması zaten yeterince yüksektir.

Alüminyumun, onun hızla korozyona uğramasına neden olan bazı kimyasallarla temas etmesinden kaçınmak gerekir. Örneğin, bir parça alüminyumun yüzeyine damlatılan çok küçük bir miktar civa, koruyucu alüminyum oksit tabakasını kolayca deler ve birkaç saat içinde devasa yapı kirişleri bile önemli derecede zayıflayabilir. Bu nedenle, pek çok havayolu şirketi, uçakların yapısal iskeletinde alüminyum önemli bir yer tuttuğu için civalı termometrelere izin vermemektedir.

Kimyası
Oksidasyon kademesi 1 [değiştir]Alüminyum hidrojen atmosferi altında 1500°C ye ısıtıldığında AlH üretilir.
Alüminyumun normal oksidi (Al2O3) silisyum ile 1800°C de vakum altında ısıtıldığında Al2O üretilir.
Al2S3 ün alüminyum talaşları ile 1300°C de vakum altında ısıtılması ile Al2S üretilir. Ancak hızlıca başlangıç maddelerine ayrışır. İki değerlikli selenyum da benzer şekilde yapılır.
Üç değerlikli halojenürleri, alüminyum ile ısıtıldıklarında -AlF- -AlCl- ve -AlBr- gaz fazında elde edilebilir.

Oksidasyon kademesi 2 [değiştir]Alüminyum tozu oksijenle yandığında alüminyum alt-oksidinin (AlO) varlığı gösterilebilir.

Oksidasyon kademesi 3 [değiştir]Fajans kuralı, basit bir üç değerlikli katyonun (Al3+) susuz tuzlarda veya Al2O3 gibi ikili bileşiklerde bulunamayacağını gösterir. Hidroksit zayıf bir bazdır ve karbonat gibi zayıf baz olan aluminyum tuzları hazırlanamaz. Nitrat gibi kuvvetli asit tuzları kararlı ve suda çözünürdürler. En az altı moleküllü hidratlar oluştururlar.
Alüminyum hidrür (AlH3)n, trimetil-alüminyum ve aşırı oksijen kullanarak üretilebilir. Havada patlayarak yanar. Alüminyum klorürün eter çözeltisi içinde lityum hidrürle muamelesi sonucu da üretilebilir. Ancak çözücüden ayrıştırılamaz.
Alüminyum karbür (Al4C3) elementlerin oluşturduğu karışımın 1000°C nin üzerine ısıtılması ile üretilebilir. Açık sarı renkli kristallerinin kompleks bir kafes yapısı vardır ve su veya seyreltik asitle metan gazı verirler. Asetilit (Al2(C2)3), ısıtılmış alüminyum üzerinden asetilen geçirmek suretiyle üretilir.
Alüminyum nitrür (AlN), elementlerinden 800°C de üretilebilir. Su ile hidrolize olarak amonyak ve alüminyum hidroksit verir.
Alüminyum fosfit (AlP), benzer şekilde yapılır ve fosfin vererek hidrolize olur.
Alüminyum oksit (Al2O3), doğada korundum olarak bulunur ve alüminyumun oksijenle yakılması veya hidroksit, nitrat veya sülfatının ısıtılmasıyla elde edilir. Kıymetli taş olarak sertliği elmas, bor nitrür ve karborundum'dan sonra gelir. Suda hemen hemen hiç çözünmez.
Alüminyum hidroksit, bir alüminyum tuzunun sulu çözeltisine amonyak ilavesi yoluyla jelatinimsi bir çökelek şeklinde elde edilebilir. Amfoteriktir; hem çok zayıf bir asit olup hem de alkalilerle alüminatlar yapar. Değişik kristal formlarında bulunur.
Alüminyum sülfür (Al2S3), alüminyum tozu üzerinden hidrojen sülfür geçirerek üretilebilir. Polimorfiktir.
Alüminyum florür (AlF3), hidroksitinin HF ile muamelesi sonucu veya elementlerinden üretilir. 1291°C de ergimeksizin gaz fazına geçen dev bir molekül yapısına sahiptir. Çok inerttir. Diğer üç değerli halojenürleri dimerik ve köprü benzeri yapıdadırlar.
Ampirik formülü AlR3 olan organo-metalik bileşikleri vardır ve dev yapılı moleküller değilse de en azından dimerik veya trimeriktirler. Organik sentez alanında (örneğin, trimetil alüminyum) kullanılırlar.
Alümino-hidrürler bilinen en elektro-pozitif yapılardır. İçlerinde en kullanışlı olan lityum alüminyum hidrür'dür (Li[AlH4]). Isıtıldığında lityum hidrür, alüminyum ve hidrojene parçalanır ve su ile hidrolize olur. Organik kimyada pek çok kullanım alanı vardır. Alümino-halojenürler de benzer yapıya sahiptirler.

Adı üzerine [değiştir]İngilizce konuşulan ülkelerde, adının hem aluminium hem de aluminum şeklinde yazılması ve uygun tarzda okunması yaygındır. ABD'de aluminium pek bilinmemekte ve daha çok aluminum kullanılmaktadır. ABD'nin dışındaki diğer ülkelerde ise durum tam tersine olup aluminium şeklinde yazılış tarzı daha iyi bilinmektedir. Ancak Kanada'da her iki yazılış tarzı da yaygındır.

İngilizcenin hakimiyeti dışındaki ülkelerde ise "ium" şeklindeki yazılış daha yaygındır. Hem Almanca hem de Fransızcada sözcük aluminium şeklindedir.

"International Union of Pure and Applied Chemistry" (IUPAC) organizasyonu 1990 da aluminium kullanımını, dünya standardı olarak onaylamıştır. Ancak üç yıl sonra aluminum sözcüğünü de kabul edilebilir bir terim olarak tasdik etmiştir.

» Elementler
» Yaşam İçin Gerekli Olan Elementler
» Zebraların Özellikleri
» Hayvanların inanılmaz özellikleri
» Bazı hayvanların ilginç özellikleri