Астат

АСТАТ

(Astatium;   от   греч. — неустойчивый), астатин, At — радиоактивный  хим.   элемент VII группы периодической системы элементов;   ат. н.   85.   Стабильных изотопов у А. нет. Все известные изотопы    (22) — альфа-радиоактивны,    наиболее     долгоживущий из них — 210 At   (период   полураспада 8,3 ч). В 1940 амер. исследователи Э. Сегре, Т. Корсон и У. Мак-Кензи получили на циклотроне в Беркли (США) первый изотоп 211 At, бомбардируя висмут альфа-частицами. В земной коре А. содержится в ничтожно малых количествах. 
 
Химические свойства
Из-за малой доступности астата и короткого периода его полураспада изучены мало. По сравнению с др. элементами подгруппы галогенов у астат наиболее четко выражены металлические свойства: он осаждается при электролизе на катоде, отличается низкой упругостью паров (в отличие от йода не отгоняется при кипячении азотнокислых растворов), образует устойчивые соли, в том числе соли галогеноводородных к-т, к-рые формально относятся к типу межгалоидных  соединений   (AtCl,   AtBr, AtI). Известны соединения со степенями окисления — 1,0, +1, +3 и Соединения со степенью окисления —1 являются сильными восстановителями, со степенью окисления +5 — сильными окислителями. 
 
Последние представляют собой соли кислоты HAt03. А. осаждают сероводородом; образующийся при этом осадок (предположительного состава At2S3) растворяется в сернистом аммонии. С йодом астат сближают относительно хорошая растворимость в некоторых органических растворителях, накопление в щитовидной железе при попадании в организм. В весомых количествах А. не выделен.

Характеристика элемента

Об астате имеются только предположительные сведения. Дело в том, что элемент этот радиоактивен, и даже самый долгоживущий изотоп имеет период полураспада 8,3 ч. Накопить макроскопические количества астата не удается, поэтому данные о химии астата получены исключительно при изучении его микроколичеств и про экстраполированы и соответствии с положением, занимаемым им в периодической системе. Он был открыт позже всех галогенов: искусственно получен в 1940 г. в циклотроне  с помощью ядерной реакции .
В настоящее время известно около 20 изотопов этого элемента. Все они коротко живущие и как бы оправдывают название астат, которое означает «неустойчивый». Элемент является пятым галогеном в подгруппе VIIА и располагается под йодом. Следовательно, он должен проявлять более металлические качества, чем йод. Таким образом астат один из наиболее своеобразных элементов.
Он расположен на границе металл — неметалл, проходящей через всю периодическую систему от бора к астату. Он как бы являет собой подход к этой границе со стороны неметаллов, тогда как бор — со стороны металлов.

Свойства вещества и соединений

Все исследования по химии астата проводились с ультра малыми количествами при концентрации               10 — 10¹³  г/л растворителя. Дело не только в малом периоде его полураспада, но и в радиолизе растворов, сильном их разогреве под действием а-излучения астата и образовании значительных количеств побочных продуктов, например пероксида водорода Н2О2. Несмотря на трудности, установлены следующие его физические и химические характеристики: пл = 299°С , tкип = 411°С . Астат, как и йод. должен   легче возгоняться, чем плавиться.   Астат весьма летуч (ведь это галоген), незначительно растворим в воде. h.i которой может быть извлечен бензолом или четыреххлористым угле-родом. Известны анион At¯ и положительные степени его окисления + 1 и +5, которым соответствуют ионы AtO¯ , AtO3¯.Астат взаимодействует с водородом при нагревании :
 
At2 + H2  2HAt
 
С ионами серебра образует нерастворимую соль AgAt . Бром окисляет At до степени окисления +1, а более сильные окислители до степени окисления +5. Как и йод, астат хорошо растворяется в органических растворителях, но легче, чем йод, приобретает положительную степень окисления. В соответствии с закономерностями периодической системы такие состояния + 1 и +5 у астата должны быть более устойчивыми, чем у йода.

Получение и использование

Астат можно выделить тонкими химическими методами из образца RaA или из ²²³Fr. Однако проще, надежней и удобнее получать его искусственно либо по уже приведенном выше реакции с висмутом, либо при облучении ускоренными ионами углерода мишени из золота .
 
19779 Au +   12620585At + 4 10n
 
Для выделения образующегося астата из висмутовых или золотых мишеней используют довольно высокую его летучесть. Извлечение астата происходит в токе азота или в вакууме при нагревании мишени до 300—600° С. Астат конденсируется на поверхности стеклянной ловушки, охлаждаемой жидким азотом или «сухим льдом» (твердым СО2).
Первые попытки использовать астат-были предприняты сразу после его выделения (1940). Основаны они были на сходстве астата и йода. Астат, подобно йоду, селективно концентрируется в щитовидной железе. Астат— α-излучатель. однако его радиоактивность
действует на небольшие расстояния, поэтому, например, она влияет на щитовидную железу, тогда как находящаяся рядом паращитовидная совершенно не затрагивается. Радиобиологическое действие астата на железу в 2,8 раза сильнее, чем β -излучение изотопа ¹³¹I.
Эффективность и безопасность действия астата делает его более перспективным, чем йод при лечении заболеваний щитовидной железы. Средство выведения из организма простое и надежное: роданид-ион SCN¯ блокирует накопление астата в щитовидной железе, образуя с ним прочный комплекс.
 

Лит.: Мэддок А. Д. Астатин. «Успехи химии»,  Некрасов Б. В. Основы общей химии.

Вы читаете, статья на тему астат

Добавить комментарий

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>