Krypton on kemiallinen alkuaine, jonka symboli on Kr ja atomiluku 36. Muiden jalokaasujen tavoin se on väritön, hajuton, mauton ja myrkytön. Krypton tunnetaan parhaiten siitä, että se tuottaa valokuvaussalamoiden kirkkaan valkoisen värin. Tässä on kokoelma mielenkiintoisia krypton-faktoja, mukaan lukien sen atomitiedot, historia, käyttötarkoitukset ja lähteet.
Kryptonin alkuainefaktat
Nimi: Väri: Väritön kaasu
Ryhmä:
Lohko: p-lohko
Elementtiperhe: Jalokaasu
Elektronikonfiguraatio: 3d10 4s2 4p6
Elektronit kuorta kohti: 2, 8, 18, 8
Löytö: 3d10 4s2 4p6
Elektronit kuorta kohti: 2, 8, 18, 8
Löytö: 3d10 4s2 4p6 William Ramsay ja Morris Travers (1898)
Nimen alkuperä: Kreikan kryptos: piilossa
Löytöhistoria
William Ramsay ja hänen avustajansa Morris Travers löysivät kryptonin vuonna 1989 (Britannia). He eristivät alkuaineen jäännöksestä, joka oli jäänyt jäljelle nestemäisen ilman muiden komponenttien haihduttamisesta. Sama menetelmä johti neonin, argonin ja ksenonin löytämiseen. Ramsay nimesi uuden alkuaineen kryptoniksi kreikan kryptos-sanasta, joka tarkoittaa ”piilossa”. William Ramsay sai Nobelin kemianpalkinnon vuonna 1904 jalokaasujen löytämisestä ja niiden sijoittamisesta jaksolliseen järjestelmään. Ainoa luonnollinen jalokaasu, jota hän ei löytänyt, oli radon, mutta hän oli ensimmäinen, joka eristi sen.
Kryptonin isotoopit
Luonnollinen krypton koostuu viidestä stabiilista isotoopista sekä kuudennesta isotoopista (78Kr), jonka puoliintumisaika on niin pitkä (9,2×1021 vuotta), että se on periaatteessa stabiili. Runsain isotooppi on 84Kr, jonka osuus alkuaineesta on 56,99 %. Isomeerejä ja epävakaita isotooppeja on olemassa kolmisenkymmentä.
Biologinen rooli ja myrkyllisyys
Kryptonilla ei ole biologista roolia missään organismissa. Vaikka kaasua pidetään myrkyttömänä, se voi toimia tukahduttajana (heliumin tavoin) ja narkoottisena aineena. Jos hengittää 50 % ilmaa, jossa on 50 % kryptonia, syntyy samanlainen narkoosi kuin typpinarkoosi, jota sukeltajat kokevat 30 metrin syvyydessä.
Kryptonin lähteet
Krypton on alkuaine. Toisin sanoen alkuaine oli läsnä planeetan muodostuessa ja on suurelta osin säilynyt. Kryptonin runsaus ilmakehässä on noin 1 miljoonasosa. Kaupallisesti kryptonia saadaan nesteytetystä ilmasta fraktiotislaamalla.
Kryptonin käyttötarkoitukset
Ionisoitu kryptoni vapauttaa kirkasta valkoista valoa, joten kryptonia käytetään valokuvauksen salamalampuissa, loistelampuissa ja ”neon”-valoissa. Kryptonlasereita käytetään laservaloshow’ssa ja ydinfuusiotutkimuksessa. Sähkömagneettisissa kalorimetreissä käytetään nestemäistä kryptonia. Isotooppeja käytetään magneettikuvauksessa (MRI), tietokonetomografiassa (CT) ja ydinlääketieteessä. Joskus ikkunalasit eristetään kryptonkaasulla lasien välissä. SpaceX käyttää kryptonia Starlink-satelliittien käyttövoimana.
Krypton-yhdisteet
Krypton ja muut jalokaasut ovat lähes inerttejä, mutta ne voivat muodostaa yhdisteitä tietyissä olosuhteissa. Tärkein kryptoniyhdiste on kryptondifluoridi (KrF2), jota käytetään kryptonfluoridilaserissa. Kryptonhydridin (Kr(H2)4) kiteet kasvavat yli 5 GPa:n paineessa. Moniatomisia ioneja ovat ArKr+, KrH+ ja mahdollisesti KrXe+. Epävakaita yhdisteitä ovat Kr(OTeF5)2 ja +.
Fysikaaliset tiedot
Tiheys (STP:ssä): 3,749 g/l
Sulamispiste: 115,78 K (-157,37 °C, -251,27 °F)
Kiehumispiste: 119.93 K (-153.415 °C, -244.147 °F)
Kolmiopiste: 115.775 K, 73.53 kPa
Kriittinen piste: 209.48 K, 5.525 MPa
Tila 20ºC:ssa: kaasu
Sulamislämpötila: 1.64 kJ/mol
Höyrystymislämpö: 9,08 kJ/mol
Molaarinen lämpökapasiteetti: 20,95 J/(mol-K)
Lämmönjohtavuus: 9.43×10-3 W/(m-K)
Kiderakenne: kasvokeskitetty kuutiomainen (fcc)
Magneettinen järjestys: diamagneettinen
Atomaattiset tiedot
Kovalenttinen säde: 116±4 pm
Van der Waalsin säde: 202 pm
Elektronegatiivisuus: Paulingin asteikolla: 3.00
1. ionisaatioenergia: 1350.8 kJ/mol
2: Yleensä 0, harvoin +1 tai +2
Hauskoja kryptonfaktoja
- Kiinteä krypton on valkoista.
- Vaikka ionisoitunut krypton näyttää valkoiselta, alkuaineella on useita emissiospektrin viivoja. Voimakkaimmat viivat ovat keltainen ja vihreä.
- Heikon reaktiivisuutensa vuoksi krypton karkaa pintavesistä. Se säilyy paljon kauemmin pohjavedessä, joten 81Kr:n avulla voidaan ajoittaa 50 000-800 000 vuotta vanhaa pohjavettä.
- Krypton-85-isotoopin havaitseminen ilmakehässä johti Pohjois-Korean ja Pakistanin salaisten ydinpolttoaineen jälleenkäsittelylaitosten löytämiseen.
- Krypton on yksi uraanin fissiotuotteista.
- Vuoteen 1983 asti metrin pituus määriteltiin krypton-86:n oranssinpunaisen spektriviivan aallonpituuden perusteella. (Nykyään metri määritellään valon nopeuden perusteella.)
- Krypton-fluorilaser voi tuottaa pulssin, joka on yli 500 kertaa voimakkaampi kuin Yhdysvaltain sähköverkon koko teho. Pulssi on kuitenkin hyvin, hyvin lyhyt (4 sekunnin miljardisosaa).
- Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 1439855110.
- Hwang, Shuen-Chen; Lein, Robert D.; Morgan, Daniel A. (2005). ”Noble Gases”. Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. pp. 343-383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01
- Prusakov, V. N.; Sokolov, V. B. (1971). ”Kryptondifluoridi”. Neuvostoliiton atomienergia. 31 (3): 990-999. doi:10.1007/BF0101375764
- Weast, Robert (1984). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
.