الأكتينيوم Actenium

* إسم العنصر
أكتـــــيــــنيوم
* الرمز الكيميائي
Ac

* العدد الذري
89

* عدد الكتله
227

* خواصه
فلز فضي اللون

* التوزيع الإلكتروني

Rn].6d1.7s2]

* رقم الدوره

7 ( سلسلة الأكتنيدات )

* إكتشاف الأكتينيوم

في عام 1898م تمكن ” أندري دبييرني ” وهو زميل ” مدام كوري ” من إكتشاف وجود مادة مشعة في مخلفات البتشبلند , وقد تم فصل هذا العنصر كيميائياً عن طريق ترسيبه بالأمونيا مع اللانثانيدات والثوريوم , وقد تم التاْكد من أن العنصر الجديد هو عنصر مشع وسمي بـ ” الأكتينيوم ” , وقد ظن
” دبييرني ” أن العنصر الجديد يشبه الثوريوم ,حيث كان من الصعب فصل العنصرين من بعضهما البعض .
وقد تمكن ” جيزل ” في عام 1902م من إثبات احتواء اللانثانيدات والتي رسبت من محلول حمضي لليورانيوم على مادة مشعة . وتم قياس فترة نصف العمر عن طريق التناقص في كمية الإشعاع , وقيمة فترة نصف العمر التي قاستها ” مدام كوري ” هي 21 سنة .
وفي عام 1908م إكتشف ” هان ” النظير Ac 228 والذي ينتج من تحولات بيتا الإشعاعية لنظائر الراديوم , وقد تم تحضير أكثر من 18نظيراً قصير العمر للأكتينيوم حتى الآن , وأطولها عمراً هو النظير Ac 225 وفترة نصف عمره 10 أيام .

* خواصه الطبيعية

الأكتينيوم معدن أبيض فضي اللون يشبه اللانثانوم في مظهره الخارجي ويوجد له شكلان تآصليان أحدهما ( ألفا ) يتواجد عند درجات حرارة منخفضة , والآخر ( بيتا ) يتواجد عند درجات حرارة مرتفعة .

* درجة الإنصهار 1050 درجة مئوية

* درجة الغليان

3300 درجة مئوية

* نصف قطر الفلز

1.88 أنجيستروم

* نصف قطر الأيون 1.11 أنجيستروم

* عدد الأكسدة
+3

* مركباته الكيميائية

(1) الأكسيد والهيدروكسيد

يتكون أكسيد الأكتينيوم Ac2O3 بأكسدة الفلز حسب المعادلة :
Ac + O2 ……………………..> Ac2O3

أما الهيدروكسيد فيمكن تحضيره بتفاعل القلويات أو الأمونيا مع محاليل الأكتينيوم لتنتج راسب جيلاتيني من هيدروكسيد الأكتينيوم حسب المعادلة :

AcCl3 + NaOH ……………………> Ac(OH)3 + NaCl

(2) الهاليدات

يمكن تحضير هاليدات الأكتينيوم حسب المعادلات التالية :
Ac(OH)3 + 3 HF ……………………..> AcF3 + 3 H2O
2Ac(OH)3 + 3 CCl4 ……………………….> 2AcCl3 + 3CO2 + 6HCl
Ac2O3 + 2Al I3 …………………………..> 2AcI3 + Al2O3
Ac2O3 + 2 Al Br3 ………………………….> 2AcBr3 + Al2O3

(3) الكبريتيدات

يمكن تحضير كبريتيدات الأكتينيوم بتفاعل خليط من كبريتيد الهيدروجين وكبريتيد الكربون مع أكسيد أو هيدروكسيد الأكتينيوم عند درجة حرارة 1400م والكبريتيد أسود اللون ويذوب في الحموض المخففة .

Ac2O3 + 3H2S ………………..> Ac2S3 + 3H2O

* محاليل الأكتينيوم

يتواجد الأكتينيوم في صورة الأيون Ac +3 وذلك في محاليل أسها الهيدروجيني أقل من 3 , ويتكون محلول غروي عند أس هيدروجيني أكثر من 3 , وكل مركبات الأكتينيوم الثلاثي عديمة اللون , لأن أيون الأكتينيوم لا يمتص الضوء في المنطقة المرئية .
ويمكن ترسيب الأكتينيوم ترسيباً تشاركياً بإستخدام هيدروكسيدات الأتريوم , الألمنيوم, والحديديك .
ويمكن ترسيبه أيضاً كمياً بإستخدام مرسب مشارك من كربونات أو فلوريد اللانثانيدات والترسيب لا يكون كاملاً إذا ما استخدمنا أكسالات اللانثانيوم .
ويمكن أيضاً استخدام كل من فوسفات البزموث وكبريتات الرصاص وكرومات الباريوم ويودات السيريوم كمرسبات مشاركة لترسيب الأكتينيوم .
وتفيد نتائج الترسيب والترسيب المشارك بأن الأكتينيوم يكون مركب نترات الأكتينيوم التي تذوب في الماء وفي كحولات الإيثيل والآيزوبروبيل , ويكون الأكتينيوم ملحاً مزدوجاً مع كبريتات البوتاسيوم هو KAc(SO4)2 . والمركبات شحيحة الذوبان للأكتينيوم هي مركبات الفلوريد والأكسالات والكربونات والفوسفات والفلوسليكات .

* تحضير الأكتينيوم
يحضر الأكتينيوم من خامات اليورانيوم والثوريوم وذلك مع اللانثانيدات , كما يمكن تحضيره بتشعيع الراديوم بالنيترونات . وعلى ذلك فإنه لا بد من دراسة كيفية فصل الأكتينيوم من اللانثانيدات .

* فصل الأكتينيوم

(1) من الثوريوم :

يفصل الأكتينيوم من الثوريوم بترسيب فوق أكسيد الثوريوم بإستخدام فوق أكسيد الهيدروجين من وسط حمض الكلور المخفف , ويمكن أيضاً إستخدام مبادل كاتيوني من محلول 0.1 عياري من حمض الكلور حيث يتم استخراج الثوريوم بواسطة محلول من حمض الأكساليك قوته 7% عند 80 م ويستخرج الأكتينيوم بواسطة محلول حمض السيتريك قوته 5% عند أس هيدروجيني 3 وعند نفس درجة الحرارة.

(2) من خامات اليورانيوم :

أ _ إذابة الخام وترسيب حمض السلسليك وكبريتات الباريوم والراديوم .
ب _ معالجة المحلول الذي يحوي اليورانيوم والثوريوم والأمونيوم والحديد والرصاص والبزموث والبولونيوم والهيدروجين وذلك لإزالة الرصاص والبزموث والبولونيوم .
ج _ ترسيب الهيدروكسيد للعناصر الموجودة في المحلول عن طريق إضافة النشادر ثم يرسب كل من الثوريوم واللانثانيدات والأكتينيوم عن طريق إضافة حمض الفلور .
د _ يحول راسب الفلوريد إلى الكبريتات ثم إلى كبريتيد .
هـ _ يذاب الكبريتيد في حمض الكلور لإنتاج الفلوريدات .
و _ يفصل الأكتينيوم من الثوريوم واللانثانيدات بإحدى الطرق السابقة .

(3)من الراديوم :
أ _ الإستخلاص بواسطة الإيثانول أو الآيزوبروبيل من خليط النترات الصلبة حيث لا تذوب نترات الراديوم في هذه الكحولات .
ب _ ترسيب الراديوم بواسطة حمض الكلور أو حمض البروم أو حمض النيتريك .
ج _ ترسيب كرومات الراديوم في وجود خلات الصوديوم .
د _ إستخدام مبادل كاتيوني ويستخرج الراديوم بإستخدام 3 عياري من حمض HCl أو 4 عياري من حمض النيتريك ويستخرج الأكتينيوم بإستخدام 0.25 مولار من سيترات الأمونيوم عند أس هيدروجيني 3 ويمكن إستخدام 8 مولار من حمض النيتريك .
هـ _ تعتبر أفضل طريقة لفصل الأكتينيوم هي الإستخلاص بإستخدام 0.25 مولار من الثيونيل تراي فلورو أسيتون في البنزين عند أس هيدروجيني 6 , ولا يستخلص الراديوم في هذه الظروف .