Tehnēcijs ķīmisko elementu periodiskajā tabulā tiek apzīmēts ar simbolu Tc un atrodas 5. perioda 7. grupā. Tehnēcija relatīvā atommasa ir [98], un tā atoms sastāv no 43 protoniem, 55 neitroniem un 43 elektroniem (elektronu konfigurācija [Kr]4d55s2). Tehnēcijs ir radioaktīvs, spīdīgi sudrabains metāls, kas dabā nav sastopams ne tīrā formā, ne savienojumos. Tehnēcijs ir pirmais mākslīgi ražotais elements. Tas ir vieglākais elements no tiem, kuriem visi izotopi ir radioaktīvi.
Saistītie šķirkļi
Tehnēcijs.
Satura rādītājs
Īsa vēsture
Pētnieku komanda 19. gs. 20. gados meklēja elementus ar atommasu 43 un 75. Šajā komandā bija vācu ķīmiķi Valters Nodaks (Walter Noddack), Ida Take (Ida Tacke) un Oto Bergs (Otto Berg). 1925. gadā komanda paziņoja, ka ir atklājusi abus elementus. Viņi elementu ar atommasu 43 nosauca par mazūriju pēc Mazūrijas reģiona Vācijas austrumos, elementu ar atommasu 75 – par rēniju pēc Reinzemes Vācijas rietumos. Lai gan viņiem bija taisnība attiecībā pret rēniju, viņi kļūdījās par mazūriju. Vēlāk neviens cits ķīmiķis nespēja atkārtot eksperimentu un iegūt mazūriju. Ķīmiķi turpināja meklēt elementu ar atommasu 43. Beidzot tas tika atklāts Kalifornijas Universitātes (University of California, Berkeley) eksperimentā ar daļiņu paātrinātāju. Elementu ar atommasu 43 atklāja itāļu fiziķis Emīlio Segrē (Emilio Gino Segrè) un viņa kolēģis Karlo Perjē (Carlo Perrier) 1937. gadā Itālijā. Viņi pētīja molibdēnu no Kalifornijas, kas bija pakļauts lielas enerģijas starojumam, atrada tehnēciju un izdalīja to. Šie pētnieki ieguva tikai ļoti nelielu elementa daudzumu un pētīja dažas tā īpašības. Galu galā viņi elementam deva nosaukumu “tehnēcijs” no grieķu valodas vārda τεχνητός, technetos, kas nozīmē ‘mākslīgs’. Tehnēcijs bija pirmais mākslīgi radītais elements, kas nav sastopams uz Zemes.
Atrašanās dabā
Daži zinātnieki uzskata, ka tehnēcijs ļoti mazos daudzumos ir atrodams Zemes garozā kopā ar citiem radioaktīviem materiāliem, piemēram, urānu un rādiju. Tomēr tas joprojām uz Zemes nav atrasts. Tehnēcijs rodas Zemes garozā ļoti mazos daudzumos no spontānas urāna dalīšanās. Salīdzinoši īsie pussabrukšanas periodi izslēdz jebkāda pirmatnējā tehnēcija pastāvēšanu uz Zemes. Metāls tiek ražots no urāna kodoldegvielas dalīšanās produktiem daudzu tonnu apjomā. To iegūst pelēka pulvera veidā. Agrīnie ķīmiķi nevarēja atklāt elementu ar numuru 43, jo tā izotopi ir ar salīdzinoši īsiem pussabrukšanas periodiem, salīdzinot ar Zemes vecumu. Tāpēc jebkurš tehnēcijs, kas atradās Zemes veidošanās laikā, jau sen ir sadalījies.
Izotopi
Visi tehnēcija izotopi ir radioaktīvi. Stabilāko no šiem izotopiem (tehnēcija-97, tehnēcija-98 un tehnēcija-99) pussabrukšanas periodi ir ilgāki nekā miljons gadu. Pēc aptuveni miljons gadiem no 10 gramu tehnēcija-97 parauga paliks tikai 5 grami. Tehnēcijam pastāv vairāk nekā 20 radioizotopi ar pussabrukšanas periodiem, kas ir īsāki par vienu dienu.
Fizikālās īpašības
Tehnēcijs ir sudrabaini pelēks metāls, bet parasti tiek iegūts kā pelēks pulveris. Tehnēcija viršanas temperatūra ir 4265 ºC, tā kušanas temperatūra ir 2157 ºC. Tehnēcija blīvums ir 11 g/cm3 (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 86. izdevuma” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th Edition) Deivida Lida (David R. Lide) redakcijā). Tehnēcija atoma kovalentais rādiuss ir 138 pm, savukārt tā elektronegativitātes vērtība ir 2,10.
Ķīmiskās īpašības
Tehnēcija ķīmiskās īpašības ir līdzīgas periodiskajā tabulā esošajiem diviem elementiem – mangānam un rēnijam. Tehnēcijs izšķīst karaļūdenī (aqua regia), slāpekļskābē un koncentrētā sērskābē, bet sālsskābē nešķīst jebkurās koncentrācijās. Augstā temperatūrā tas reaģē ar fluora gāzi un sēru. Tehnēcijs pastāv oksidēšanās pakāpēs +7, +6 un +4 tādos savienojumos kā kālija pertehnetāts (KTcO4), tehnēcija hlorīds (TcCl6) un tehnēcija sulfīds (TcS2).
Izmantošana
Pateicoties tam, ka tehnēcijs ir radioaktīvs metāls, tā izmantošana ir diezgan ierobežota. Tehnēcijs ir ievērojams tērauda korozijas inhibitors. Tehnēcija un tērauda sakausējumi ir ļoti izturīgi pret koroziju vai reakciju ar skābekli un citiem materiāliem. Pievienojot ļoti mazu daudzumu tehnēcija tēraudam, var iegūt lieliskas pretkorozijas īpašības. Tomēr šādu tēraudu izmanto tikai slēgtās sistēmās, jo tehnēcijs ir radioaktīvs. Cilvēkus nevar tieši pakļaut tehnēcija tērauda iedarbībai. Tehnēcija izotopu tehnēciju-99m izmanto medicīnā. Tehnēcija-99m (“m” šajā gadījumā ir “metastabils”, kas nozīmē, ka izotops neiztur ļoti ilgi) pussabrukšanas periods ir aptuveni sešas stundas. Injicējot organismā, tas nogulsnējas noteiktos orgānos, piemēram, smadzenēs, aknās, liesā, nierēs, arī kaulos. Tehnēcijs-99m izdala starojumu, ko var ļoti viegli noteikt. Starojuma daudzums un atrašanās vieta norāda uz problēmām ar orgānu vai kauliem. Pēc tam tas tiek izvadīts no ķermeņa. Lai iegūtu tehnēciju-99m, medicīnas darbinieki izmanto citu izotopu – molibdēnu-99. Molibdēnam-99 sadaloties, veidojas tehnēcijs-99m. Molibdēna-99 pussabrukšanas periods sasniedz gandrīz trīs dienas. Kad ir nepieciešams tehnēcijs-99m, zinātnieki izmanto molibdēna-99 konteinerus.
Multivide
Tehnēcijs.