Chemisches Poloniumelement

Polonium (Po), ein radioaktives, silbergraues oder schwarzes Metallelement der Sauerstoffgruppe (Gruppe 16 [VIa] im Periodensystem). Als erstes Element, das durch radiochemische Analyse entdeckt wurde, wurde Polonium 1898 von Pierre und Marie Curie entdeckt, die die Radioaktivität einer bestimmten Pechblende, eines Uranerzes, untersuchten. Die sehr intensive Radioaktivität, die nicht auf Uran zurückzuführen ist, wurde einem neuen Element zugeschrieben, das von ihnen nach Marie Curies Heimat Polen benannt wurde. Die Entdeckung wurde im Juli 1898 bekannt gegeben. Polonium ist selbst in Pechblende äußerst selten: 1.000 Tonnen Erz müssen verarbeitet werden, um 40 Milligramm Polonium zu erhalten. Sein Vorkommen in der Erdkruste beträgt etwa einen Teil von 10 ¹⁵. Es kommt in der Natur als radioaktives Zerfallsprodukt von Uran, Thorium und Actinium vor. Die Halbwertszeiten seiner Isotope reichen von Sekundenbruchteilen bis zu 103 Jahren; Das häufigste natürliche Isotop von Polonium, Polonium-210, hat eine Halbwertszeit von 138,4 Tagen.

Polonium wird üblicherweise aus Nebenprodukten der Extraktion von Radium aus Uranmineralien isoliert. Bei der chemischen Isolierung wird Pechblendeerz mit Salzsäure behandelt und die resultierende Lösung wird mit Schwefelwasserstoff erhitzt, um Poloniummonosulfid PoS zusammen mit anderen Metallsulfiden wie dem von Wismut Bi ₂ S ₃, das Poloniummonosulfid ähnelt, auszufällen eng im chemischen Verhalten, obwohl es weniger löslich ist. Aufgrund des Unterschieds in der Löslichkeit konzentriert eine wiederholte teilweise Ausfällung des Sulfidgemisches das Polonium in der löslicheren Fraktion, während sich das Wismut in den weniger löslichen Teilen ansammelt. Der Löslichkeitsunterschied ist jedoch gering und der Vorgang muss viele Male wiederholt werden, um eine vollständige Trennung zu erreichen. Die Reinigung erfolgt durch elektrolytische Abscheidung. Es kann künstlich hergestellt werden, indem Wismut oder Blei mit Neutronen oder mit beschleunigten geladenen Teilchen beschossen wird.

Polonium ähnelt chemisch den Elementen Tellur und Wismut. Es sind zwei Modifikationen von Polonium bekannt, eine α- und eine β-Form, die beide bei Raumtemperatur stabil sind und metallische Eigenschaften besitzen. Die Tatsache, dass seine elektrische Leitfähigkeit mit steigender Temperatur abnimmt, platziert Polonium eher unter den Metallen als unter den Metalloiden oder Nichtmetallen.

Da Polonium hochradioaktiv ist - es zerfällt zu einem stabilen Bleiisotop, indem es Alphastrahlen emittiert, bei denen es sich um Ströme positiv geladener Teilchen handelt -, muss es mit äußerster Sorgfalt behandelt werden. Wenn Polonium in Substanzen wie Goldfolie enthalten ist, die das Entweichen der Alphastrahlung verhindern, wird es industriell verwendet, um statische Elektrizität zu eliminieren, die durch Prozesse wie Papierwalzen, Herstellung von Kunststofffolien und Spinnen von synthetischen Fasern erzeugt wird. Es wird auch auf Bürsten zum Entfernen von Staub von fotografischen Filmen und in der Kernphysik als Quelle für Alphastrahlung verwendet. Mischungen von Polonium mit Beryllium oder anderen leichten Elementen werden als Neutronenquellen verwendet.

Elementeigenschaften

Ordnungszahl	84
atomares Gewicht	210
Schmelzpunkt	254 ° C (489 ° F)
Siedepunkt	962 ° C (1.764 ° F)
Dichte	9,4 g / cm ³
Oxidationsstufen	-2, +2, +3 (?), +4, +6
Elektronenkonfiguration	1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p ⁶ 4d ¹⁰ 4f ¹⁴ 5s ² 5p ⁶ 5d ¹⁰ 6s ² 6p ⁴