Continuiamo a rivedere alcuni dei materiali più importanti nel trattamento termico e nella metallurgia.
Krypton (simbolo chimico: Kr)
Krypton è un gas nobile inodore e incolore, il che significa che è chimicamente inerte tranne in rari casi. Il krypton esiste nell’atmosfera ad una concentrazione di circa 0,0001% e costa 100 volte di più dell’argon, un gas nobile più comunemente usato. Per questo motivo, gli usi del krypton sono molto limitati. Una volta si pensava che fosse completamente inerte, il krypton è ora noto per formare diversi composti. Il difluoruro di krypton (KrF2), un solido volatile e incolore, è il composto di krypton più semplice da creare.
Come gli altri gas nobili, il krypton brilla quando è esposto a una carica elettrica (Fig. 1), formando plasma – un gas ionizzato considerato il quarto stato della materia. Nel 1960, la lunghezza ufficiale di un metro era definita dalla lunghezza d’onda di 605 nm della linea spettrale arancione del krypton-86. Il metro fu poi ridefinito nel 1983 come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto durante un intervallo di tempo di 1/299.792.458 di secondo.
Il krypton fu scoperto nel 1898 in Gran Bretagna dallo sforzo combinato del chimico scozzese Sir William Ramsay e del chimico inglese Morris Travers. Ramsay (Fig. 2) aveva precedentemente scoperto l’elio e l’argon e stava cercando altri gas nobili per riempire i vuoti nel gruppo zero della tavola periodica. Hanno raffreddato l’aria fino a liquefarla e poi l’hanno gradualmente riscaldata fino a quando i gas più leggeri sono evaporati. Si scoprì che il gas rimanente conteneva una miscela di ossigeno e azoto (che furono in grado di rimuovere), così come argon e un altro gas sconosciuto.
Con l’analisi spettrale identificarono questo nuovo gas e riconobbero che riempiva il posto vuoto sulla tavola periodica sotto l’argon. Ramsay chiamò il nuovo gas con il nome della parola greca “kryptos”, che significa nascosto. Ha continuato a scoprire tutti i restanti gas nobili e gli è stato assegnato il premio Nobel per la chimica del 1904 “in riconoscimento dei suoi servizi nella scoperta degli elementi gassosi inerti nell’aria.”
Il colore bianco del krypton quando è ionizzato lo rende utile in fotografia per le lampadine come fonte luminosa di luce bianca pura. È anche usato per produrre flash per la fotografia ad alta velocità. Il krypton è anche combinato con altri gas per fare insegne luminose che brillano con una brillante luce giallo-verdastra.
Il krypton (insieme allo xenon) è usato all’interno delle lampade ad incandescenza per ridurre l’evaporazione del filamento e permettere temperature di funzionamento più elevate. Un altro uso del krypton è nel laser al fluoruro di krypton, che è usato per la fotolitografia e la ricerca sulla fusione nucleare. I test atmosferici per il krypton intorno alla Corea del Nord e al Pakistan nei primi anni 2000 hanno rilevato la presenza di Krypton-85, che ha rivelato l’esistenza di impianti segreti di ritrattamento del combustibile nucleare in quelle regioni.
Ecco alcuni fatti importanti sul krypton (Fig. 3).
- Numero atomico: 36
- Peso atomico: 83,798
- Punto di fusione: 115,79 K (-157,36°C o -251.25°F)
- Punto di ebollizione: 119,93 K (-153,22°C o -243,80°F)
- Densità: 0,003733 grammi per centimetro cubo
- Fase a temperatura ambiente: Gas
- Classificazione degli elementi: Non metallo
- Numero di periodo: 4
- Numero di gruppo: 18
- Nome del gruppo: Gas nobile