Jatkamme eräiden lämpökäsittelyn ja metallurgian tärkeimpien materiaalien tarkastelua.
Krypton (kemiallinen merkki: Kr)
Krypton on hajuton ja väritön jalokaasu, eli se on kemiallisesti inertti harvoja tapauksia lukuun ottamatta. Kryptonia esiintyy ilmakehässä noin 0,0001 %:n pitoisuutena ja se maksaa 100 kertaa enemmän kuin argon, yleisemmin käytetty jalokaasu. Tästä syystä kryptonin käyttömahdollisuudet ovat hyvin rajalliset. Aikoinaan kryptonin luultiin olevan täysin inertti, mutta nykyään sen tiedetään muodostavan useita yhdisteitä. Kryptondifluoridi (KrF2), haihtuva, väritön kiinteä aine, on yksinkertaisin kryptonyhdiste.
Kuten muutkin jalokaasut, krypton hehkuu, kun se altistetaan sähkövaraukselle (kuva 1), ja se muodostaa plasmaa – ionisoitunutta kaasua, jota pidetään aineen neljäntenä olotilana. Vuonna 1960 virallinen metrin pituus määriteltiin krypton-86:n oranssin spektriviivan aallonpituudella 605 nm. Myöhemmin vuonna 1983 metri määriteltiin uudelleen etäisyydeksi, jonka valo kulkee tyhjiössä 1/299,792,458 sekunnin ajanjakson aikana.
Krypton löydettiin vuonna 1898 Isossa-Britanniassa skotlantilaisen kemistin Sir William Ramsayn ja englantilaisen kemistin Morris Traversin yhteisvoimin. Ramsay (kuva 2) oli aiemmin löytänyt heliumin ja argonin ja etsi muita jalokaasuja täyttämään jaksollisen järjestelmän nollaryhmän aukkoja. He jäähdyttivät ilmaa, kunnes se nesteytyi, ja lämmittivät sitä sitten vähitellen, kunnes kevyemmät kaasut haihtuivat pois. Jäljelle jääneen kaasun havaittiin sisältävän hapen ja typen seosta (jonka he pystyivät poistamaan) sekä argonia ja toista tuntematonta kaasua.
Spektrianalyysin avulla he tunnistivat tämän uuden kaasun ja tunnistivat sen täyttävän argonin alapuolella olevan tyhjän paikan jaksollisessa järjestelmässä. Ramsay nimesi uuden kaasun kreikankielisen sanan ”kryptos” mukaan, joka tarkoittaa kätkettyä. Hän jatkoi kaikkien jäljellä olevien jalokaasujen löytämistä, ja hänelle myönnettiin vuonna 1904 Nobelin kemianpalkinto ”tunnustuksena hänen palveluksistaan ilmassa olevien inerttien kaasumaisten alkuaineiden löytämisessä.”
Kryptonin valkoinen väri ionisoituessaan tekee siitä hyödyllisen valokuvauksessa lamppujen kirkkaana puhtaan valkoisen valon lähteenä. Sitä käytetään myös suurnopeusvalokuvauksen salamavalojen tuottamiseen. Kryptonkaasua yhdistetään myös muihin kaasuihin valomerkkien valmistamiseksi, jotka hehkuvat kirkkaan vihertävänkeltaista valoa.
Kryptonia (yhdessä ksenonin kanssa) käytetään hehkulamppujen sisällä vähentämään hehkulangan haihtumista ja mahdollistamaan korkeammat käyttölämpötilat. Kryptonia käytetään myös kryptonfluoridilaserissa, jota käytetään fotolitografiassa ja ydinfuusiotutkimuksessa. Pohjois-Korean ja Pakistanin ympäristössä 2000-luvun alussa tehdyissä ilmakehätesteissä havaittiin krypton-85:tä, mikä paljasti, että kyseisillä alueilla on salaisia ydinpolttoaineen jälleenkäsittelylaitoksia.
Tässä on muutama tärkeä seikka kryptonista (kuva 3).
- Atominumero: 36
- Atomipaino: 83,798
- Sulamispiste: 115,79 K (-157,36°C tai -251.25°F)
- Kiehumispiste: 119.93 K (-153.22°C tai -243.80°F)
- Tiheys: 0.003733 grammaa kuutiosenttimetriä kohti
- Faasi huoneenlämmössä:
- Elementtiluokitus:
- Jakson numero: 4
- Ryhmän numero: 18
- Ryhmän nimi: Jalokaasu