Астат (Astatine, At)
Общие сведения и методы получения
Астат ( At ) — радиоактивный элемент; при нормальных условиях представляет собой черно-синие кристаллы. В природе встречается очень редко. Впервые его удалось обнаружить среди продуктов естественного радиоактивного распада радона, ничтожные количества обнаружены в продуктах распада урана и тория.
Приблизительные подсчеты показывают, что в двадцатикилометровой толще земной коры содержится примерно 30 г астата. В весомых количествам он не выделен.
В 1940 г. Э. Сегре, Д. Корсон и У Мак-Кензи получили на циклотроне в Беркли (США) первый изотоп ^2^U At , бомбардируя ^209 Bi а-части-цами, разогнанными до скорости, близкой к скорости света.
Из продуктов облучения висмута удается выделить до 85 % астата путем вакуумной дистилляции с поглощением астата серебром или платиной; возгонкой в вакууме при температуре (300—600) °С с последующей конденсацией астата на стенках приемника, охлаждаемого жидким азотом. Присутствие acTaia обнаруживают по характерному для него а-излучеиию.
Астат — летучий, имеет резкий запах, вдыхание его даже в неболь-.ших количествах вызывает сильное раздражение дыхательных путей и воспаление слизистых оболочек. Более значительное количество астата может вызвать сильное отравление.
Астат впервые был обнаружен в 1943 г. австрийскими учеными Кар, ликом и Бернертом.
В промышленности астат не получают.
Физические свойства
Атомные характеристики. Атомный номер 85, атомная масса 210 а. е. м.
Изменение ионных радиусов в зависимости от заряда ионов астата.
Ионные радиусы (нм) ионов астата: At ^-1 = 0,227, At ^5+ = 0,057, At ^7 + = =0,063.
Астат проявляет в соединениях степень окисления —1; +1; +3; +5; +7. Электроотрицательность 1,96.
Потенциалы ионизации J (эВ): 9,2; 20,1. Сродство к электрону ~2,8 эВ. Связь между атомами ковалентная неполярная.
Электронная конфигурация внешних оболочек атома астата 6s^26p^5.
Химические свойства
Астат отличается низкой упругостью паров, мало растворим в воде, лучше растворяется в органических растворителях. Из воды астат можно извлечь бензолом или четыреххлористым углеродом, из щелочных растворов его экстрагировать нельзя. Астат хорошо адсорбируется на металлах ( Ag , Au , Pt ), легко испаряется в обычных условиях и в вакууме.
Из-за малой доступности и короткого периода полураспада химические свойства астата изучены мало. По химическим свойствам он близок к иоду и полонию, т. е. проявляет свойства как неметалла так и металла.
Подобно иоду астат растворяется в большинстве органических растворителей, образует малорастворимую соль астатид серебра AgAt , окисляется до пятивалентного состояния, образуя соль AgAtOj .
Как типичные металлы астат осаждается сероводородом даже из сильно кислых растворов, вытесняется цинком из сернокислых растворов, образует устойчивые соли AtCl , AtBr , Atl ; при электролизе выделяется на катоде.
Соединения астата со степенью окисления —1 являются сильными восстановителями, со степенью окисления +5 — сильными окислителями. Все соединения асгата обладают амфотерными свойствами.
Области применения
Весьма перспективным является ^211 At для лечения заболеваний щитовидной железы. Имеются сведения, что радиобиологическое действие а-частиц астата на щитовидную железу в 2,8 раза сильнее (З-частиц иода. При этом следует учесть, что с помощью иона роданида можно надежно вывести астат из организма.