Nous continuons à examiner certains des matériaux les plus importants dans le traitement thermique et la métallurgie.
Krypton (symbole chimique : Kr)
Le krypton est un gaz noble inodore et incolore, ce qui signifie qu’il est chimiquement inerte, sauf dans de rares cas. Le krypton existe dans l’atmosphère à une concentration d’environ 0,0001% et coûte 100 fois plus cher que l’argon, un gaz noble plus couramment utilisé. Pour cette raison, les utilisations du krypton sont très limitées. Autrefois considéré comme totalement inerte, le krypton est aujourd’hui connu pour former plusieurs composés. Le difluorure de krypton (KrF2), un solide volatil et incolore, est le composé du krypton le plus simple à créer.
Comme c’est le cas pour les autres gaz nobles, le krypton brille lorsqu’il est exposé à une charge électrique (Fig. 1), formant un plasma – un gaz ionisé considéré comme le quatrième état de la matière. En 1960, la longueur officielle d’un mètre était définie par la longueur d’onde de 605 nm de la raie spectrale orange du krypton-86. Le mètre a ensuite été redéfini en 1983 comme la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant un intervalle de temps de 1/299 792 458e de seconde.
Le krypton a été découvert en 1898 en Grande-Bretagne par les efforts combinés du chimiste écossais Sir William Ramsay et du chimiste anglais Morris Travers. Ramsay (Fig. 2) avait déjà découvert l’hélium et l’argon et cherchait d’autres gaz nobles pour combler les lacunes du groupe zéro du tableau périodique. Ils ont refroidi l’air jusqu’à ce qu’il se liquéfie, puis l’ont progressivement chauffé jusqu’à ce que les gaz les plus légers s’évaporent. Le gaz restant s’est avéré contenir un mélange d’oxygène et d’azote (qu’ils ont pu éliminer), ainsi que de l’argon et un autre gaz inconnu.
Par le biais d’une analyse spectrale, ils ont identifié ce nouveau gaz et ont reconnu qu’il remplissait la place vide sur le tableau périodique sous l’argon. Ramsay a nommé ce nouveau gaz d’après le mot grec « kryptos », qui signifie caché. Il a ensuite découvert tous les autres gaz nobles et a reçu le prix Nobel de chimie en 1904 « en reconnaissance de ses services dans la découverte des éléments gazeux inertes dans l’air. »
La couleur blanche du krypton lorsqu’il est ionisé le rend utile en photographie pour les ampoules comme source vive de lumière blanche pure. Il est également utilisé pour produire des flashs pour la photographie à grande vitesse. Le gaz krypton est également combiné à d’autres gaz pour fabriquer des panneaux lumineux qui brillent d’une lumière jaune verdâtre vive.
Le krypton (ainsi que le xénon) est utilisé à l’intérieur des lampes à incandescence pour réduire l’évaporation du filament et permettre des températures de fonctionnement plus élevées. Une autre utilisation du krypton est le laser à fluorure de krypton, qui est utilisé pour la photolithographie et la recherche sur la fusion nucléaire. Des tests atmosphériques de krypton autour de la Corée du Nord et du Pakistan au début des années 2000 ont détecté la présence de krypton-85, ce qui a révélé l’existence d’installations secrètes de retraitement de combustible nucléaire dans ces régions.
Voici quelques faits importants sur le krypton (figure 3).
- Numéro atomique : 36
- Poids atomique : 83,798
- Point de fusion : 115,79 K (-157,36°C ou -251.25°F)
- Point d’ébullition : 119,93 K (-153,22°C ou -243,80°F)
- Densité : 0,003733 grammes par centimètre cube
- Phase à température ambiante : Gaz
- Classification des éléments : Non métallique
- Numéro de période : 4
- Numéro de groupe : 18
- Nom de groupe : gaz noble
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