У этого термина существуют и другие значения см Криптон значения Крипто н химический символ Kr от лат Krypton химический

Криптон
Криптон
	← Бром \| Рубидий →
Внешний вид простого вещества
	Свечение криптона в газоразрядной трубке
Свойства атома
Название, символ, номер	Крипто́н / Krypton (Kr), 36
Группа, период, блок	18 (устар. 8), 4, ; p-элемент
Атомная масса ; (молярная масса)	83,798(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Ar] 3d104s24p6; 1s22s22p63s23p63d104s24p6
(Радиус атома)	198 пм; 88(пм)
Химические свойства
(Ковалентный радиус)	109 пм; 116 (пм)
Радиус иона	169 (пм)
Электроотрицательность	3,0 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	0
Степени окисления	0, (+2)
Энергия ионизации ; (первый электрон)	1350,0 (13,99) кДж/моль ((эВ))
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	(жидкий, при −153 °C) 2,155 г/см3, при н.у. 0,003749 г/см³
Температура плавления	115,78 К (−157,37 °C)
Температура кипения	119,93 К (−153,415 °C)
Мол. теплота плавления	1,6 кДж/моль
Мол. теплота испарения	9,05 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	20,79 Дж/(K·моль)
Молярный объём	22,4⋅103 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	Кубическая; гранецентрированая
(Параметры решётки)	5,638 (Å)
(Температура Дебая)	72 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 0,0095 Вт/(м·К)
Номер CAS	7439-90-9
Эмиссионный спектр

Крипто́н (химический символ — Kr, от лат. Krypton) — химический элемент 18-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы восьмой группы, VIIIA), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 36.

36	Криптон
Kr 83,798
3d¹⁰4s²4p⁶

Простое вещество криптон — тяжёлый инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

История

В 1898 году Уильям Рамзай совместно со своим ассистентом Морисом Уильямом Траверсом выделил из жидкого воздуха, предварительно удалив кислород, азот и аргон, смесь, в которой спектральным методом были открыты два газа: криптон (от др.-греч. κρυπτός — «скрытый», «секретный») и (ксенон) («чуждый», «необычный»)

Нахождение в природе

Содержание в атмосферном воздухе 1,14⋅10^-4% по объёму, общие запасы в атмосфере 5,3⋅10¹²м³. В 1 м³ воздуха содержится около 1 см³ криптона.

Получение криптона из воздуха является энергоёмким процессом. Для получения единицы объёма криптона ректификацией (сжиженного воздуха) нужно переработать более миллиона единиц объёмов воздуха.

В литосфере Земли стабильные изотопы криптона (через цепочку распадов нестабильных нуклидов) образуются при (спонтанном ядерном делении) долгоживущих радиоактивных элементов (торий, уран), этот процесс обогащает атмосферу этим газом. В газах ураносодержащих минералов содержится 2,5—3,0 % криптона (по массе).

В остальной части Вселенной криптон встречается в более высоких пропорциях, сравнимых с литием, галлием и (скандием). Соотношение криптона и водорода во Вселенной в основном постоянно. Из этого можно сделать вывод, что межзвёздное вещество богато криптоном. Криптон также обнаружили в белом карлике RE 0503-289. Измеренное количество в 450 раз превышало солнечное, но причина такого высокого содержания криптона до сих пор неизвестна.

Определение

Качественно криптон обнаруживают с помощью эмиссионной спектроскопии (характеристические линии 557,03 нм и 431,96 нм). Количественно его определяют (масс-спектрометрически), хроматографически, а также методами абсорбционного анализа.

Физические свойства

Криптон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха (при давлении 6 атмосфер приобретает острый запах, похожий на запах хлороформа). Плотность при стандартных условиях 3,745 кг/м³ (в 3 раза тяжелее воздуха). При нормальном давлении криптон сжижается при температуре 119,93 К (−153,415 °C), затвердевает при 115,78 К (−157,37 °C), образуя кристаллы кубической сингонии (гранецентрированная решётка), пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,572 нм, Z = 4. Таким образом, в жидкой фазе он существует лишь в диапазоне температур около четырёх градусов. Плотность жидкого криптона при температуре кипения составляет 2,412 г/см³, плотность твёрдого криптона при абсолютном нуле равна 3,100 г/см³.

Критическая температура 209,35 К, критическое давление 5,50 МПа (55,0 бар), критическая плотность 0,908 г/см³. Тройная точка криптона находится при температуре 115,78 К, его плотность при этом 2,826 г/см³^[].

Молярная (теплоёмкость) при постоянном давлении 20,79 Дж/(моль·К). Теплота плавления 1,6 кДж/моль, теплота испарения 9,1 кДж/моль.

При стандартных условиях динамическая вязкость криптона составляет 23,3 мкПа·с, теплопроводность 8,54 мВт/(м·К), (коэффициент самодиффузии) 7,9·10⁻⁶ м²/с.

(Диамагнитен). (Магнитная восприимчивость) −2,9·10⁻⁵. Поляризуемость 2,46·10⁻³ нм³.

Энергия ионизации 13,9998 эВ (Kr⁰ → Kr⁺), 24,37 эВ (Kr⁺ → Kr²⁺).

у природного криптона около 28 (барн).

Растворимость в воде при стандартном давлении 1 бар равна 0,11 л/кг (0 °C), 0,054 л/кг (25 °C). Образует с водой (клатраты) состава Kr·5,75H₂O, разлагающиеся при температуре выше −27,7 °C. Образует клатраты также с некоторыми органическими веществами (фенол, (толуол), ацетон и др.).

Заполненная криптоном газоразрядная трубка

Химические свойства

Криптон химически инертен. В жёстких условиях реагирует со фтором, образуя (дифторид криптона). Относительно недавно было получено первое соединение со связями Kr−O (Kr(OTeF₅)₂).

В 1965 году было заявлено о получении соединений состава KrF₄, KrO₃·H₂O и BaKrO₄. Позже их существование было опровергнуто.

В 2003 году в Финляндии было получено первое криптонорганическое соединение со связью C−Kr (HKrC≡CH — гидрокриптоацетилен) путём УФ фотолиза твёрдой смеси криптона и ацетилена на криптонной матрице при температуре 8 К.

Изотопы

На данный момент известны 32 изотопа криптона и ещё 10 возбуждённых изомерных состояний некоторых его нуклидов. В природе криптон представлен пятью стабильными нуклидами и одним слаборадиоактивным (период полураспада 2 · 10²¹ лет): (изотопная распространённость 0,35 %), (2,28 %), (11,58 %), (11,49 %), (57,00 %), (17,30 %).

Получение

Получается как побочный продукт в виде криптоно-ксеноновой смеси в процессе разделения воздуха на промышленных установках.

В процессе разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации производится постоянный отбор фракции жидкого кислорода, содержащей жидкие углеводороды, криптон и ксенон (отбор фракции кислорода с углеводородами необходим для обеспечения взрывобезопасности).

Для извлечения криптона и ксенона из отбираемой фракции удаляют углеводороды в каталитических печах и направляют в дополнительную ректификационную колонну для удаления кислорода, после обогащения Kr+Xe смеси до 98—99 % её повторно очищают в каталитических печах от углеводородов, а затем в блоке адсорберов, заполненных (силикагелем) (или другим адсорбентом).

После очистки смеси газов от остатков углеводородов и влаги её закачивают в баллоны для транспортировки на установку разделения Kr и Xe (это связано с тем, что не на каждом предприятии, эксплуатирующем воздухоразделительные установки, существует установка разделения Kr и Xe).

Дальнейший процесс разделения Kr и Xe на чистые компоненты происходит по следующей цепочке: удаление остатков углеводородов на контактной каталитической печи, заполненной окисью меди при температуре 300—400 °C; очистка от влаги в адсорбере, заполненном (цеолитом); охлаждение в теплообменнике; многостадийное разделение в нескольких (ректификационных колоннах).

Процесс разделения смеси криптона и ксенона может вестись как непрерывно, так и циклично, по мере накопления сырья (смеси) для переработки.

Применение

Производство сверхмощных (эксимерных лазеров) (Kr-F).
Криптон используется для заполнения (ламп накаливания), увеличивая срок службы нити накала.
Как теплоизолятор и шумоизолятор в (стеклопакетах).
Фториды криптона предложены в качестве окислителей ракетного топлива.
В период между 1960 и 1983 годом длина волны оранжевой линии спектра излучения ⁸⁶Kr служила для определения метра.
Рабочее тело для (электроракетных двигателей).
Единственным (ЯМР)-активным из стабильных изотопов криптона является ⁸³Kr. Гиперполяризованный ⁸³Kr использовался в экспериментах на крысах при магнитно-резонансной томографии при исследовании лёгких.

Биологическая роль

Воздействие криптона на живые организмы изучено плохо. Исследуются возможности его использования в водолазном деле в составе дыхательных смесей и при повышенном давлении как средство для анестезии.

Физиологическое действие

Большое количество вдыхаемого криптона при недостаточном количестве кислорода может привести к (удушью).

При вдыхании газовых смесей, содержащих криптон, при давлении более 3,5 (атмосфер) наблюдается наркотический эффект.

Примечания

Meija J. et al. (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 265—291. — doi:10.1515/pac-2015-0305.
Легасов В. А., Соколов В. Б. Криптон // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. ( И. Л. Кнунянц). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 523. — 671 с. — 100 000 экз. — .
Size of krypton in several environments (англ.). www.webelements.com. Дата обращения: 6 августа 2009. 4 сентября 2009 года.
Криптон: история открытия элемента (неопр.). www.chem.msu.su. Дата обращения: 13 мая 2020. 17 февраля 2020 года.
A. G. W. Cameron. Abundances of the Elements in the Solar System (англ.) // Space Science Reviews. — 1973-09. — Vol. 15, iss. 1. — P. 121–146. — ISSN 0038-6308. — doi:10.1007/BF00172440. 5 августа 2020 года.
Stefan I. B. Cartledge, J. T. Lauroesch, David M. Meyer, Ulysses J. Sofia, Geoffrey C. Clayton. Interstellar Krypton Abundances: The Detection of Kiloparsec-scale Differences in Galactic Nucleosynthetic History* (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2008 November 10. — Vol. 687, iss. 2. — P. 1043. — ISSN 0004-637X. — doi:10.1086/592132. 27 июня 2018 года.
Klaus Werner, Thomas Rauch, Ellen Ringat, Jeffrey W. Kruk. FIRST DETECTION OF KRYPTON AND XENON IN A WHITE DWARF (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2012-06-13. — Vol. 753, iss. 1. — P. L7. — ISSN 2041-8213 2041-8205, 2041-8213. — doi:10.1088/2041-8205/753/1/l7.
О чём пишут научно-популярные журналы мира // (Наука и жизнь). — М., 1989. — № 6. — С. 66.
Four Decades of Fluorine Chemistry at McMaster. от 7 июня 2009 на Wayback Machine (англ.)
Успехи химии. — 1974. — Т. 43, № 12, стр. 2179
Khriachtchev L. et al. A Gate to Organokrypton Chemistry: HKrCCH (англ.) // Journal of the American Chemical Society. — 2003. — Vol. 125, no. 23. — P. 6876—6877. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja0355269. [исправить]
Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. // (Nuclear Physics A). — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — (Bibcode): 2003NuPhA.729....3A.
Криптон // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
(неопр.) Архивировано из оригинала 18 апреля 2021 года.
Метр // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Cleveland Z. I. et al. Hyperpolarized ⁸³Kr MRI of lungs (англ.) // Journal of Magnetic Resonance. — 2008. — Vol. 195, iss. 2. — P. 232–237. — ISSN 1090-7807. — doi:10.1016/j.jmr.2008.09.020.
Куссмауль А. Р. Биологическое действие криптона на животных и человека в условиях повышенного давления от 6 октября 2011 на Wayback Machine. — Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук. — М., 2007;
Куссмауль А. Р. Физиологические эффекты газовых смесей, содержащих криптон и ксенон от 6 августа 2017 на Wayback Machine. Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук. — М., 2007. — 191 с.

Литература

Легасов В. А., Соколов В. Б. Криптон // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. ( И. Л. Кнунянц). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 523. — 671 с. — 100 000 экз. — .

Ссылки

[iupac_atomic_weights-1] Meija J. et al. (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 265—291. — doi:10.1515/pac-2015-0305.

[ХЭ-2] Легасов В. А., Соколов В. Б. Криптон // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. ( И. Л. Кнунянц). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 523. — 671 с. — 100 000 экз. — .

[sizes-3] Size of krypton in several environments (англ.). www.webelements.com. Дата обращения: 6 августа 2009. 4 сентября 2009 года.

[4] Криптон: история открытия элемента (неопр.). www.chem.msu.su. Дата обращения: 13 мая 2020. 17 февраля 2020 года.

[5] A. G. W. Cameron. Abundances of the Elements in the Solar System (англ.) // Space Science Reviews. — 1973-09. — Vol. 15, iss. 1. — P. 121–146. — ISSN 0038-6308. — doi:10.1007/BF00172440. 5 августа 2020 года.

[6] Stefan I. B. Cartledge, J. T. Lauroesch, David M. Meyer, Ulysses J. Sofia, Geoffrey C. Clayton. Interstellar Krypton Abundances: The Detection of Kiloparsec-scale Differences in Galactic Nucleosynthetic History* (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2008 November 10. — Vol. 687, iss. 2. — P. 1043. — ISSN 0004-637X. — doi:10.1086/592132. 27 июня 2018 года.

[7] Klaus Werner, Thomas Rauch, Ellen Ringat, Jeffrey W. Kruk. FIRST DETECTION OF KRYPTON AND XENON IN A WHITE DWARF (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2012-06-13. — Vol. 753, iss. 1. — P. L7. — ISSN 2041-8213 2041-8205, 2041-8213. — doi:10.1088/2041-8205/753/1/l7.

[8] О чём пишут научно-популярные журналы мира // (Наука и жизнь). — М., 1989. — № 6. — С. 66.

[9] Four Decades of Fluorine Chemistry at McMaster. от 7 июня 2009 на Wayback Machine (англ.)

[10] Успехи химии. — 1974. — Т. 43, № 12, стр. 2179

[11] Khriachtchev L. et al. A Gate to Organokrypton Chemistry: HKrCCH (англ.) // Journal of the American Chemical Society. — 2003. — Vol. 125, no. 23. — P. 6876—6877. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja0355269. [исправить]

[Nubase2003-12] Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. // (Nuclear Physics A). — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — (Bibcode): 2003NuPhA.729....3A.

[13] Криптон // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

[14] (неопр.) Архивировано из оригинала 18 апреля 2021 года.

[16] Метр // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

[17] Cleveland Z. I. et al. Hyperpolarized ⁸³Kr MRI of lungs (англ.) // Journal of Magnetic Resonance. — 2008. — Vol. 195, iss. 2. — P. 232–237. — ISSN 1090-7807. — doi:10.1016/j.jmr.2008.09.020.

[kus07a-18] Куссмауль А. Р. Биологическое действие криптона на животных и человека в условиях повышенного давления от 6 октября 2011 на Wayback Machine. — Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук. — М., 2007;

[kus07-19] Куссмауль А. Р. Физиологические эффекты газовых смесей, содержащих криптон и ксенон от 6 августа 2017 на Wayback Machine. Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук. — М., 2007. — 191 с.