Группа бора

редактировать
Группа бора (группа 13)
Водород Гелий
Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон
Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон
Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон
Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Йод Ксенон
Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть (элемент) Таллий Свинец Висмут Полоний Астатин Радон
Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Беркний Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Борий Калий Мейтнерий Дармштатийд Рентгений Коперниций Нихоний Флеровий Московий Ливерморий Теннесин Оганессон
группа 12 ← → группа углерода
Номер группы ИЮПАК 13
Название по элементугруппа бора
Простое названиеtriels
Номер группы CAS. (США, образец ABA)IIIA
старый номер IUPAC. (Европа, образец AB)IIIB

Период
2 Изображение: Куски бора Бор (B). 5 Металлоид
3 Изображение: Металлический алюминий Алюминий (Al). 13 Постпереходный металл
4 Изображение: кристаллы галлия Галлий (Ga). 31 Постпереходный металл
5 Изображение: Пластичная индийская проволока Индий (In). 49 Постпереходный металл
6 Изображение: Кусочки таллия, хранящиеся в стеклянной ампуле в атмосфере аргона Таллий (Tl). 81 Постпереходный металл
7 Nihonium (Nh). 113 Неизвестные химические свойства

Условные обозначения

первичный элемент
синтетический элемент
Цвет атомного номера :
черный = твердый
  • v
  • t

группа бора - это химические элементы в группа 13 периодической таблицы, предостав бор (B), алюминий (Al), галлий (Ga), индий (In), таллий (Tl) и, возможно, также химически не охарактеризованный нихоний (Nh). Элементы в группе бора характеризуются наличием трех валентных электронов. Эти элементы также называются триэлем .

Бор классифицируется как типичный неметалл, а остальные, за исключением, возможно, нихония, считаются постпереходными. металлы. Борьба встречается редко, вероятно, потому, что бомбардировка субатомными частями, образующимися в результате естественной радиоактивности, разрушает его ядро. Алюминий широко распространен на Земле и действительно является третьим по содержанию Устройство в земной коре (8,3%). Галлий содержится в земле с содержанием 13 ppm. Индий - 61-й элемент по распространенности в земной коре, среди умеренных количеств по всей планете. Нихоний не встречается в природе, поэтому его называют синтетическим элементом.

. Некоторые элементы группы 13 играют биологическую роль в экосистеме. Борется микроэлементом в организме человека и необходим для некоторых растений. Недостаток замедления роста растений, подавляя рост растений. Алюминий не имеет ни биологической роли, ни токсичности и считается безопасным. Индий и галлий могут стимулировать обмен веществ; Галлию приписывают способность связываться с белками железа. Таллий очень токсичен, мешает функционированию многих жизненно важных ферментов, и был использован в пестицида.

Содержание

  • 1 Характеристики
    • 1.1 Химическая реакционная способность
      • 1.1.1 Гидриды
      • 1.1.2 Оксиды
      • 1.1.3 Галогениды
    • 1.2 Физические свойства
    • 1.3 Состояния окисления
    • 1.4 Периодические тенденции
    • 1.5 Ядерное ядро ​​
  • 2 История
    • 2.1 Этимология
  • 3 Встречаемость и распространенность
    • 3,1 Бор
    • 3,2 Алюминий
    • 3,3 Галлий
    • 3,4 Индий
    • 3,5 Таллий
    • 3,6 Нихоний
  • 4 Области применения
    • 4,1 Бор
    • 4,2 Алюминий
    • 4,3 Галлий
    • 4.4 Индий
    • 4.5 Таллий
  • 5 Биологическая роль
  • 6 Токсичность
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки
    • 8.1 Библиография
  • 9 Внешние ссылки

Характеристики

Подобно другим группам, члены этого семейства демонстрируют образцы в электронной конфигурации, особенно в самых внешних оболочках, что приводит к тенденциям в химическом поведении:

Z Элемент No. электронов на оболочку
5бор2, 3
13алюминий2, 8, 3
31галлий2, 8, 18, 3
49индий2, 8, 18, 18, 3
81таллий2, 8, 18, 32, 18, 3
113нихоний2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 (прогноз)

Группа бора при заметных тенденциях в электронной конфигурации, как показано выше и в некоторых ее элементах. 'характеристики. Борьба отличается от других членов группы своей твердостью, преломлением и нежеланием участвовать в связывании металлов. Примером тенденции в реакционной способности является склонность бора образовывать реакционноспособные соединения с водородом.

Хотя группа используется в p-блоке, группа печальнона нарушением правила октетов входящими в его состав бором и (в меньшей степени) алюминием. Эти элементы могут размещать только шесть электронов (на трех молекулярных орбиталях ) на валентной оболочке. Все члены группы характеризуются как трехвалентные.

Химическая реакционная

Гидриды

Большинство элементов в группе бора демонстрируют возрастающую реакционную способность как элементы становятся тяжелее по атомной массе и выше по атомному номеру. Бор, первый элемент в группе, обычно не реагирует с помощью системы, включающей низкие температуры, хотя он способен образовывать многие соединения с водородом, иногда называемые боранами. Самый простой боран - диборан, или B 2H6. Другой пример - B 10H14.

. Элементы следующей группы 13, алюминий и галлий, образуют меньше стабильных гидридов, хотя как AlH 3, так и GaH 3 существуют. Индий, следующий элемент в группе, не образует многие гидридов, за исключением сложных соединений, таких как фосфин комплекс H 3 InP (Cy) 3. Ни в одной лаборатории не синтезировано стабильного соединения таллия и водорода.

Некоторые общие химические соединения группы бора
ЭлементОксидыГидридыФторидыХлоридыСульфиды
Бор (β / г / α) B 2O3B2H6BF3BCl 3B2S3
B2OB10H14BF. 4
B6OBH3B2F4
B5H9BF
B6H12
B4H10
B. 6H. 6
B. 12H. 12
B20H26
Алюминий (γ / δ / η / θ / χ) Al 2O3(α / α` / β / δ / ε / θ / γ) AlH 3AlF 3AlCl 3(α / β / γ) Al 2S3
Al2OAl2H6
AlOAlH 4
AlH. 4
Галлий (α / β / δ / γ / ε) Ga 2O3Ga2H6GaF 3GaCl 3GaS
GaH 4GaCl 2
GaH 3Ga2Cl4
Ga2Cl6
GaCl. 4
Ga. 2Cl. 7
Индий In2O3InH 3InF 3InCl 3(α / β / γ) In 2S3
In2O
Таллий Tl2O3TlH 3TlFTlCl
Tl2OTlHTlF 3TlCl 3
TlO 2TlF. 4TlCl 2
Tl4O3TlF. 3Tl2Cl3
Nihonium (Nh 2O)(NhH)(NhF)(NhCl)NhOH
(Nh 2O3)(NhH 3)(NhF 3)(NhCl 3)
(NhF. 6)

Оксиды

) Все элементы группы бора известны с образованием трехвалентного оксида с двумя атомами элемента, связанными ковалентно с тремя атомами кислорода. Эти элементы демонстрируют тенденцию к увеличению pH (с <89 от>кислого до основного ). Оксид бора (B2O3) слабокислый, алюминий и оксид галлия (Al 2O3и Ga 2O3соответственно) являются амфотерными, оксид индия (III) (In 2O3) почти амфотерными и Оксид таллия (III) (Tl 2O3) представляет собой основание Льюиса, потому что он растворяется в кислотах с образованием солей. Каждое из этих соединений стабильно, но оксидлия разлагается при температуре выше 875 ° C

Порошкообразный образец триоксида бора (B2O3), одного из оксидов бора

галогенидов

Элементы группы 13 также образовывать стабильные соединения с галогены, обычно с формулой MX 3 (где M - элемент борной группы, а X - галоген.) Фтор, первый галоген, может образовывать стабильные соединения со всеми протестированными элементами (кроме неона и гелия ), и группа бора является не исключением. Предполагается даже, что нихоний может образовывать соединение с фтором, NhF 3, прежде чем самопроизвольно распадаться из-за радиоактивности нихония. Хлор также образует стабильные соединения со всеми элементами группы бора, включая таллий, и он реагирует с нимионием. Все элементы будут реагировать с бромом в нужных условиях, как и с другими галогенами, но менее активно, чем с хлором или фтором. Йод дает в реакцию со всеми природными элементами периодической таблицы, кроме благородных газов, и отличается взрывной реакцией с алюминием с образованием 2AlI 3.Астатин, самый тяжелый галоген, только образовался несколько соединений из-за его Радиоактивности и короткого периода полураспада, никаких сообщений о соединении со связью At-Al, -Ga, -In, -Tl или -Nh не было замечено, хотя ученые считают, что оно образовывать соль с металлами.

Физические свойства

Было замечено, что элементы в группе бора аналогичные физические свойства, хотя большинство бора являются исключительными. Например, все элементы в группе бора, за отдельные элементы самого бора, являются мягкими. Более, все другие элементы в группе 13 относительно реакционноспособны при умеренных температурах, тогда как реакционная способность бора становится сопоставимой только при очень высоких температурах. Одна общая характеристика - наличие трех электронов в их валентных оболочках. Бор, является тепловым металлоидом, является тепловым изолятором при комнатной температуре, но при высоких температурах хорошо проводит и электричество. В отличие от бора металлы этой группы в нормальных условиях являются хорошими проводниками. Это соответствует давнему обобщению, согласно которому все металлы проводят тепло и электричество лучше, чем большинство неметаллов.

Степени окисления

инертные -парный эффект значим в элементах группы-13, особенно в более тяжелых, таких как таллий. Это приводит к множеству степеней окисления. В более легких элементах состояние +3 является наиболее стабильным, но состояние +1 становится более распространенным с помощью атомного номера и является наиболее стабильным для таллия. Бор способен образовывать соединения с более низкими степенями окисления +1 или +2, и алюминий может делать то же самое. Галлий может образовывать соединения со степенями окисления +1, +2 и +3. Индий похож на галлий, но его соединения +1 более стабильные, чем соединения более легких элементов. Сила эффект инертной пары максимальна в таллии, который обычно стабилен только в степени окисления +1, хотя состояние +3 наблюдается в некоторых соединениях. С тех пор появились сообщения о стабильных и мономерных радикалах галлия, индия и таллия с формальной степенью окисления +2. Нихоний может иметь степень степени солидарности +5.

Периодические тенденции

Есть несколько тенденций, которые можно заметить, если посмотреть на свойства членов группы бора. Точки кипения этих элементов снижаются от периода к периоду, имеют тенденцию к увеличению.

5 стабильных элементов группы бора
ЭлементТочка кипенияПлотность (г / см)
Бор4000 ° C2,46
Алюминий2,519 ° C2,7
Галлий2,204 ° C5,904
Индий2072 ° C7,31
Таллий1473 ° C11,85

Ядерная энергия

За исключением синтетический нихоний, все элементы группы бора имеют стабильные изотопы. И все их атомные номера нечетные, бортовые, галлий и таллий имеют только два стабильных изотопа, в то время как алюминий и индий моноизотопами, имея только один, хотя большая часть индия, встречающегося в природе, является слаборадиоактивным В. B и B оба стабильны, как и Al, Ga и Ga, In, а также Tl и Tl. Все эти изотопы легко найти в природе в макроскопических количествах. Теоретически, однако, все изотопы с атомным номером больше 66 считаются нестабильными к альфа-распаду. И наоборот, все элементы с атомными номерами меньше или равными 66 (кроме Tc, Pm, Sm и Eu) имеют по крайней мере один изотоп, теоретически энергетически устойчивый ко всем формам распада (за исключением распада протона, которое никогда не наблюдалось, и спонтанное деление, которое теоретически возможно для элементов с атомными номерами больше 40).

Как и все другие элементы, элементы группы бора содержат радиоактивные изотопы, которые либо обнаруживаются в следовых количествах в природе, либо производятся синтетически. Самым долгоживущим из этих нестабильных изотопов является изотоп индия В рамках своего современного периода полураспада , составляющим 4,41 × 10 лет. Этот изотоп составляет подавляющее всего встречающегося в природе индия, несмотря на его небольшую радиоактивность. Самым короткоживущим является B с периодом полураспада всего 350 ± 50 × 10, являющийся изотопом бора с наименьшим количеством нейтронов и периодом полураспада, достаточным для измерения. Некоторые радиоизотопы играют важную роль в научных исследованиях; Некоторые из них используются в производстве товаров для коммерческого использования или реже, в качестве компонента готовой продукции.

История

Группа бора на протяжении многих лет много названий. Согласно прежним соглашениям, это была группа IIIB в европейской системе именования и группа IIIA в американской. Группа также получила два собирательных названия: «земные металлы» и «триэллы». Последнее название образовано от латинского префикса tri- («три») и относится к трем валентным электронам, которые все эти элементы без исключения имеют в своих валентных оболочках.

Бор был известен древним египтянам, но только в минерале бура. Металлоидный элемент не был известен в чистом виде до 1808 года, когда Хамфри Дэви смог извлечь его методом электролиза. Дэви разработал эксперимент, в котором он растворил борсодержащее соединение в воде и пропустил через него электрические токи, заставляя элементы переходить в их чистые состояния. Чтобы требовать большие количества, он перешел от электролиза к восстановлению натрием. Дэви назвал элемент борацием. В то же время два французских химика, Жозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жак Тенар, использовали железо для восстановления борной кислоты. Полученный ими бор был окислен до оксида бора.

Алюминий, как и бор, впервые был известен в некоторых районах мира, прежде чем он был окончательно извлечен из квасцов, обычного минерала в некоторых районы мира. Антуан Лавуазье и Хэмфри Дэви каждый по отдельности пытались извлечь его. Хотя ни один из них не преуспел, Дэви дал металлу его нынешнее название. Только в 1825 году датский ученый Ганс Кристиан Эрстед успешно создал довольно нечистую форму элемента. За этот последовательный набор улучшений, и значительный прогресс был сделан всего два года спустя Фридрихом Вёлером, чья слегка измененная процедура все еще давала нечистый продукт. Первый чистый образец алюминия приписывается Анри Этьену Сент-Клер Девиль, который заменил калий в этой процедуре натрием. В то время алюминий считался драгоценным, и его выставляли рядом с такими металлами, как золото и серебро. Используемый сегодня метод электролиз оксида алюминия, растворенного в криолите, разработан Чарльзом Мартином Холлом и Полом Эру в конце 1880-х годов.

Минерал цинковая обманка, более известная как сфалерит, в которой может присутствовать индий.

Таллий, самый тяжелый стабильный элемент в группе бора, был открыт Уильямом Круксом и Клод-Огюст Лами в 1861 году. В от галлия и индия, таллий не был предсказан Дмитрием Менделеевым, так как он был открыт до того, как Менделеев изобрел периодическую таблицу. В результате этого никто не искал до 1850-х годов, когда Крукс и Лами исследовали остатки производства серной кислоты. В спектрах они увидели новую линию, полосу темно-зеленого цвета, которую Крукс назвал в честь греческого слова θαλλός (таллос), относящегося к зеленому побегу или ветке. Лами смог произвести большее количество металла и определил его большее количество химических и физических свойств.

Индий является четвертой частью группы бора, но был открыт до третьего, галлия, и после пятого, таллий. В 1863 году Фердинанд Райх и его помощник Иероним Теодор Рихтер искали образец минеральной цинковой обманки, также известная как сфалерит (ZnS), на предмет обнаружения спектральные линии недавно открытого открытого элемента таллия. Райх нагрел руду в мотке из металла платина и наблюдал линии, которые появлялись на спектроскопе . Вместо зеленых линий таллия, которые он ожидал новую линию темно-синего цвета. Сделав вывод, что он должен происходить из нового элемента, они назвали его в честь характерного цвета индиго, который он произвел.

Минералы галлия не были известны до августа 1875 года, когда был открыт сам элемент. Это был один из элементов, существование которого изобретательской таблицы Дмитрий Менделеев предсказал шестью периодми ранее. Французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран, исследуя спектральные линии в цинковой обманке, обнаружил признаки нового элемента в руде. Всего за три месяца ему удалось получить образец, который он очистил, растворив его в растворе гидроксида калия (KOH) и пропустив через него электрический ток. В следующем месяце он представил свои открытия Французской академии наук, назвав новый элемент в честь греческого названия Галлии, современной Франции.

Последний подтвержденный элемент в группе бора, нихоний, не был обнаружен, а скорее созданы или синтезированы. Впервые о синтезе элемента сообщили команда Дубненского Объединенного института ядерных исследований в России и Ливерморская национальная лаборатория в США, хотя именно дубненская команда успешно провела эксперимент в августе 2003 года. В цепочке распада московского был обнаружен никоний, в результате чего образовалось несколько драгоценных атомов нихония. Результаты были опубликованы в январе следующего года. С тех пор было синтезировано около 13 атомов и охарактеризованы различные изотопы. Однако их результаты не соответствовали строгим критериям для того, чтобы считаться открытием, и именно более поздние эксперименты RIKEN 2004 г., направленные на прямой синтез нихония, были признаны IUPAC в качестве наиболее подходящих.

Этимология

Название «бор» происходит от арабского слова, обозначающего минерал бура (بورق, boraq), который был известен до того, как бор был извлечен. Считается, что суффикс «-он» был взят от слова «углерод»; так что название можно рассматривать как портманто из «буры» и «углерода». Алюминий был назван Хамфри Дэви в начале 1800-х годов. Оно образовано от греческого слова alumen, означающего горькая соль, или латинского alum, минерала. Галлий происходит от латинского словаГаллия, что означает Франция, место его открытия. Индий происходит от латинского слова indicum, означающего краситель индиго, и относится к выраженной спектроскопической линии индиго элемента. Таллий, как и индий, назван в честь греческого слова по цвету его спектроскопической линии: таллос, что означает зеленая веточка или побег. «Нихониум» назван в честь Японии (Нихон по-японски), где он был обнаружен.

Встречаемость и распространенность

Бор

Бор с его атомным номером 5 является очень легким элементом. Практически никогда не встречается в природе в свободном виде, его очень мало, и он составляет всего 0,001% (10 частей на миллион) земной коры. Известно, что он встречается среди других минералов и руд : он также встречается в колеманите, борацит, кернит, тусионит, берборит и флюоборит. Крупнейшие мировые производители и производители бора включают США, Турцию, Аргентину, Китай, Боливию и Перу. Турция, безусловно, является самой известной из них, на ее долю приходится около 70% всей добычи в мире. Соединенные Штаты занимают второе место, большая часть его занимают на штат Калифорния.

Алюминий

Алюминий, в отличие от бора, является самым распространенным металлом в земной коре и третьим по величине металлом. обильный элемент. Он составляет около 8,2% (82 000 частей на миллион) земной коры, уступая только кислороду и кремнию. Однако он похож на бор в том смысле, что он редко встречается в природе как свободный элемент. Это связано с тенденцией алюминия притягивать атомы кислорода с образованием оксидов алюминия. В настоящее время известно, что алюминий содержит почти в таком же количестве минералов, как и бор, включая гранаты, бирюзу и бериллы, но основным является руда бокситов.. Ведущими странами мира по добыче алюминия являются Гана, Суринам, Россия и Индонезия, за которые следуют Австралия, Гвинея и Бразилия.

Галлий

Галлий является относительно редким в земной коре и встречается в таком количестве минералов, как его более легкие гомологи. Его распространенность на Земле составляет всего 0,0018% (18 частей на миллион). Его производство очень низкое по сравнению с другими элементами значительно выросло по мере улучшения показателей производительности. Галлий можно найти в следующих количествах в различных рудах, включая бокситы и сфалерит, а также такие минералы, как диаспор и германит. Следы также были обнаружены в угле. Содержание галлия выше в некоторых минералах, включая (CuGaS 2), но они слишком редки, чтобы их можно было рассматривать в качестве основных источников и вносит незначительный вклад в мировые поставки.

Индий

Индий - еще один редкий элемент в группе бора. Даже менее распространенный, чем галлий, всего 0,000005% (0,05 частей на миллион), это 61-й наиболее распространенный элемент в земной коре. Известно очень мало индийсодержащих минералов, все они немногочисленны: например, индит. Индий содержится в нескольких цинковых рудах, но лишь в незначительных количествах; также некоторые медные и свинцовые руды содержат следы. Как и в случае с большинством других элементов, сталелись в рудах и минералах, процесс извлечения индия в последние годы более эффективным, что привело к достижению более высоким выходам. Канада является мировым лидером по запасам индия, но и США, и Китай имеют сопоставимые количества.

Таллий

Небольшой пучок стекловолокна

Таллий не является редким и обычным явлением в земной коре, но находится где-то посередине. Его содержание оценивается в 0,00006% (0,6 части на миллион). Таллий является самым распространенным 56-м наиболее распространенным в земной коре. Он находится на земле, в некоторых камнях, в почве и в глине. Многие сульфидные руды железа, цинка и кобальта содержат таллий. В минералах он встречается в умеренных количествах: примеры: крукезит (в котором он был впервые впервые), лорандит, рутьерит, буковит, гутчинсонит и сабатиерит. Есть и другие минералы, небольшое количество таллия, но они очень редки и минералы в первоисточнике.

Nihonium

Nihonium - это элемент, который никогда не встречается в природе, но создан в лаборатории. Поэтому он классифицируется как синтетический элемент, не нарушает стабильных изотопов.

Применение

За исключением синтетического нихония, все элементы в группе бора находят множество применений и приложений при производстве и содержании многих предметов.

Бор

Бор нашел множество промышленных применений в последние десятилетия, и новые находят все еще. Обычное применение - стекловолокно. Рынок боросиликатного стекла быстро расширяется; Наиболее значным среди его особых качеств заметное большее сопротивление тепловому расширению, чем у обычного стекла. Еще одним коммерчески расширяющимся применением бора и его производных является керамика. Некоторые соединения бора, особенно оксиды обладают уникальными и ценными свойствами, которые приводят к их замене другими менее полезными материалами. Бор можно найти в горшках, вазах, тарелках и керамических ручках для сковородок из-за его изоляционных свойств.

Соединение бура используется в отбеливателях как для одежды, так и для зубов. Твердость бора и некоторых соединений дает ему множество применений. Небольшая часть (5%) производимого бора находит применение в сельском хозяйстве.

Алюминий

Алюминий - металл, который широко используется в повседневной жизни. Чаще всего он встречается в строительных материалах, в электрических устройствах, особенно в качестве проводника в кабелях, а также вх и сосудах для приготовления и консервирования пищи. Отсутствие реакционной способности пищевых продуктов из алюминия делает его особенно полезным для консервирования. Его высокое сродство к кислороду делает его мощным восстановителем . Мелкодисперсный чистый алюминий быстро окисляется в воздухе, выделяется при этом огромное количество тепла (при температуре около 5500 ° F или 3037 ° C), что приводит к применению в сварке и других местах, где требуется большое количество тепла. Алюминий входит в состав сплавов, используемых для изготовления корпусов легких самолетов. В автомобилех также иногда используется алюминий в каркасе и кузове, и аналогичные используются в военной технике. Менее распространенное использование включает компоненты декораций и некоторые гитары. Этот элемент также находит применение в разнообразной электронике.

Галлий - один из основных компонентов синих светодиодов

Галлий

Галлий и его производные нашли только в последние десятилетия.. Арсенид галлия использовался в полупроводниках, в усилителях, в солнечных элементах (например, в спутниках ) и в туннелях диоды для цепей FM-передатчиков. Сплавы галлия используются в основном в стоматологических целях. Хлорид галлия-аммония используется для выводов в транзисторах. Основное применение галлия - это светодиодное освещение. Чистый элемент использовался в качестве легирующей примеси в полупроводниках и находит дополнительное применение в электронных устройствах с другими элементами. Галлий обладает свойством «смачивать» стекло и фарфор, поэтому его можно использовать для изготовления зеркал и других предметов с высокой отражающей способностью. Галлий можно добавить в сплавы других металлов для снижения их температуры плавления.

Индий

Использование индия можно разделить на четыре категории: большая часть (70%) продукции используется для покрытий, обычно объединяемых как оксид индия и олова (ITO); меньшая часть (12%) идет в сплавы и припои ; такое же количество используется в электрических компонентах и ​​полупроводниках; и последние 6% идут на второстепенные приложения. Среди предметов, в которых может быть найден индий, - покрытия, подшипники, устройства отображения, теплоотражатели, люминофоры и ядерные управляющие стержни. Оксид индия-олова нашел широкий спектр применения, включая стеклянные покрытия, солнечные панели, уличные фонари, электрофотические дисплеи (EPD), электролюминесцентные дисплеи (ELD), плазменные панели (PDP), электрохимические дисплеи (EC), автоэмиссионные дисплеи (ФЭД), натриевые лампы, лобовое стекло и электронно-лучевые трубки, что делает его самым важным соединением индия.

Таллий

Таллий в элементарной форме используется чаще, чем другие элементы группы бора. Несоставленный таллий используется в легкоплавких стеклах, фотоэлементах, переключателях, сплавах ртути для стеклянных термометров низкого диапазона и солях таллия. Его можно найти в лампах и электронике, а также в визуализации миокарда. Возможность использования таллия в полупроводниках была исследована, и он является известным катализатором в органическом синтезе. Гидроксид таллия (TlOH) используется в основном для производства других соединений таллия. Сульфат таллия (Tl 2SO4) является выдающимся убийцей паразитов и является основным компонентом некоторых ядов для крыс и мышей. Однако некоторые европейские страны запретили это вещество из-за его высокой токсичности для человека. Однако в других странах рынок этого вещества растет. Tl 2SO4также используется в оптических системах.

Биологическая роль

Ни один из элементов группы 13 не играет биологической роли у сложных животных, но некоторые, по крайней мере, связаны с живыми быть. Как и в других группах, более легкие элементы обычно используют более безопасную роль, чем более тяжелые. Самые тяжелые из них токсичны, как и другие элементы в те же периоды. Борьба для распространения растений, клетки используют его для таких целей, как усиление клеточных стенок. Он человека в организме человека, безусловно, как незаменимый микроэлемент, но его значение в питании человека продолжается. Химический состав бора позволяет ему образовывать комплексы с такими важными молекулами, как углеводы, поэтому вполне вероятно, что он может быть более полезен для человеческого организма, чем считалось ранее. Также было показано, что бор способен заменять железо в некоторых из его функций, особенно при заживлении ранения. Биологическая роль организма в организме растений и животных неизвестна. Галлий не является необходимым для человеческого тела, но его связь с железом (III) позволяет ему связываться с белками, которые транспортируют и хранят железо. Галлий также может стимулировать обмен веществ. Индий и его более тяжелые гомологи не играют биологической роли, хотя соли индия в малых дозах, такие как галлий, могут стимулировать метаболизм.

Токсичность

Все элементы группы бора могут быть токсичными, учитывая достаточно высокую доза. Некоторые из них токсичны только для растений, некоторые - только для животных, а некоторые - для обоих.

В качестве примера токсичности бора наблюдалось причинение вреда ячменю в концентрациях, превышающих 20 мМ. Симптомы токсичности бора у растений многочисленны, что усложняет исследования: они включают уменьшение деления клеток, снижение роста побегов и корней, снижение выработки хлорофилла в листьях, ингибирование фотосинтеза, снижение проводимости устьиц, уменьшение выхода протонов из корней и отложение лигнина и суборганизация.

Алюминий не представляет заметной опасности токсичности в небольших количествах, но очень большие дозы являются слаботоксичными. Галлий не считается токсичным, хотя может иметь незначительные эффекты. Индий не токсичен, и с ним можно обращаться почти с теми же мерами предосторожности, что и с галлием, но некоторые из его соединений токсичны от слабой до умеренной.

Таллий, в отличие от галлия и индия, чрезвычайно токсичен и стал причиной многих смертей от отравлений. Его наиболее заметный эффект, очевидный даже при малых дозах, - это выпадение волос по всему телу, но он вызывает широкий спектр других симптомов, нарушая и в конечном итоге останавливая функции многих органов. Почти бесцветные, без запаха и вкуса соединения таллия привели к их использованию убийцами. Частота отравления таллием, преднамеренного и случайного, увеличивалась, когда таллий (с его аналогичным токсичным соединением, сульфатом таллия) применялся для борьбы с крысами и другими вредителями. Поэтому использование пестицидов с таллием запрещено с 1975 года во многих странах, включая США.

Нихоний является очень нестабильным элементом и распадается с испусканием альфа-частиц. Из-за его высокой радиоактивности он определенно был бы чрезвычайно токсичным, хотя значительные количества нихония (превышающие несколько атомов) еще не собраны.

Примечания

Ссылки

Библиография

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-13 07:04:45
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте