אתן הוא האלקן (Alken) הפשוט ביותר. זוהי מולקולה סימטרית המורכבת משני אטומי פחמן הקשורים זה לזה בקשר קוולנטי כפול; לכל אחד מאטומי הפחמן קשורים שני אטומי מימן. הנוסחה של אתן היא C2H4, והיא נכתבת לעיתים קרובות בצורה מפורטת יותר, המדגישה את קיום הקשר הכפול: CH2=CH2.
אתן משמש בתעשייה הכימית כחומר מוצא לתרכובות רבות: פלסטיק, אתנול (באמצעות תגובה עם מים בנוכחות זרז כגון חומצה גופרתית), אלדהידים ועוד. חיבור של יחידות רבות של אתן נותן את הפולימר פוליאתילן (קרוי גם פוליאתן או, בבריטניה, פוליתן; מסומן בקיצור כ-PE), הפלסטיק הנפוץ ביותר בעולם.
אתן, המהווה גז דליק, שימש בעבר כחומר להרדמה רפואית, אך השימוש בו נזנח לאחר גילויים של חומרי הרדמה דליקים פחות.
הורמון צמחי.
לאתן חשיבות רבה בביולוגיה, והוא מהווה את אחד מחמשת ההורמונים הצמחיים העיקריים, ואת ההורמון הצמחי הגזי היחיד. כשאתן בא במגע עם רקמות שונות בצמח הוא מעודד הבשלה של פירות, פתיחה של פרחים, התפתחות ונשירה של עלים ונביטה של זרעים, והוא מגביר את עמידות הרקמה בפני מחלה או פגיעה פתוגנית. אתן מסונתז בתאי הצמח מחומצת האמינו מתיונין.
ההשפעה של אתן על צמחים ידועה לאדם מזה אלפי שנים, אם כי רק ב-1934 התגלה כי הצמחים עצמם מייצרים אותו. המצרים הקדמונים נהגו לחשוף עצי תאנה לעשן מדורות (אשר מכיל מעט אתן) ולהגביר בכך את קצב הבשלת הפרי. ב-1864 הובחן כי עצים שצמחו בסמוך למנורות רחוב (אשר היו מבוססות באותה העת על שריפת שמן) הראו מורפולוגיה וסימני גדילה בלתי-שגרתיים; במהרה התגלה הקשר לאתן הנפלט מהמנורות. אתן משמש חקלאים כיום כדי לזרז באופן מלאכותי ההבשלה של פירות כגון תמרים, הדרים ובננות שנקטפו בעודם בוסר. תהליך זה נקרא הבחלה. ניתן גם לבצע הבחלה ביתית על ידי שימוש בתפוחים, אגסים או בננות בשלים, הפולטים אתילן רב.
מייטנריום
מֵיטְנֶרְיוּם (Meitnerium) הוא יסוד מלאכותי ממתכות המעבר, שסמלו הכימי Mt ומספרו האטומי 109. זהו היסוד השישי בסדרת היסודות העל כבדים וה-17 בסדרת היסודות הטרנס אורניים.
היסטוריה.
מייטנריום נוצר לראשונה ב-29 באוגוסט 1982 כאשר המדענים פטר ארמברוסטר וגוטפריד מינצנברג וצוות המדענים שעבדו במרכז הלמהולץ למחקר יונים כבדים שבדרמשטאדט, גרמניה, הפציצו אטומי 209Bi ביוני 58Fe ב"מאיץ קוי". ההפצצה גרמה להיתוך גרעיני וליצירת איזוטופ 266Mt ונייטרון חופשי.
ב-1986 קיבל היסוד את שמו הנוכחי, מייטנריום. הוא קרוי על שם הפיזיקאית היהודיה ילידת אוסטריה, ליזה מייטנר.
איזוטופים של מייטנריום.
עד כה נוצרו 5 איזוטופים של מייטנריום:
אתילן
פוליאתן
פוליאתילן
פוליאתילן (באנגלית: Polyethylene מכונה לפעמים בראשי התבות PE) הוא פולימר תרמופלסטי נפוץ. מעל 60 מיליון טונות פוליאתילן מיוצרים בעולם בשנה.
מבנה.
יחידת המבנה של פוליאתילן היא אתילן (אֶתֶן) C2H4. תכונות הפולימר משתנות בהתאם למשקל המולקולרי של השרשראות, מידת הסיעוף של השרשראות והגבישיות. עבור פוליאתילן בצפיפות בינונית וגבוהה טמפרטורת ההיתוך בדרך כלל בין 120° ל 130°C. עבור פוליאתילן בעל צפיפות נמוכה טמפרטורת ההתכה 105-115°C העמידות הכימית בדרך כלל מצוינת והפולימר אינו מסיס בטמפרטורת החדר הודות לגבישיות שלו. בטמפרטורה גבוהה ניתן להתיך פוליאתילן בפחמימנים ארומטיים כטולואן או קסילן או בממסים מכילי כלור דוגמת טריכלורואתאן או טרי-כלורו-בנזן.
סיווג.
מסווגים פוליאתילנים בהתאם לצפיפות ולסיעוף השרשראות. התכונות המכניות נקבעות על פי מידת הסיעוף, הגבישיות, והמסה המולקולרית (אורך השרשראות הפולימריות). הוא גם סוג של פלסטיק. כמו כן, ניתן לייצר פוליאתילן מוקצף.
פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה מאוד.
פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה מאוד, Ultra high molecular weight polyethylene (בקיצור UHMWPE) הוא פוליאתילן שהמשקל המולקולרי הממוצע של שרשראותיו הוא בסדר גודל של מיליוני גרם למול (g/mol) - בדרך כלל בין 3.5 ל-7.5 מיליון (עד 200,000 יחידות חוזרות בשרשרת). המשקל המולקולרי הגבוה גורם לדחיסה פחות יעילה של השרשראות למבנה גבישי. כתוצאה, הצפיפות נמוכה יחסית- כ 0.93 גרם לסמ"ק. המשקל המולקולרי הגבוה מקנה קשיחות גבוהה (קשיחות היא מדד לאנרגיה שיש להשקיע כדי לגרום שבר). בשל הקשיחות הגבוהה משתמשים בחומר לייצור חלקי מכונות, מיסבים, תמסורות, לוחות חיתוך (כאלה המשמשים כ"קרש" לקצבים וטבחים) ומפרקים מלאכותיים. סיבים הנטווים מהחומר משמשים כמיתרי חכה, לציוד טיפוס, מיתרים למצנחים ושימושים אחרים הדורשים עמידות מכנית גבוהה. מייצרים מUHMWPE גם את המשטח התחתון של מגלשי סקי (המשטח הנמצא במגע עם השלג).
פוליאתילן בעל צפיפות גבוהה.
פוליאתילן בצפיפות גבוהה: High density polyethylene או בראשי תיבות HDPE. הצפיפות 0.941 גרם לסמ"ק או גבוהה יותר, אין סיעוף של השרשראות ולכן החומר מאופיין בכוחות בין-שרשרתיים חזקים הגורמים לקשיות גבוהה (מודול יאנג גבוה). משתמשים בחומר לייצור צנרת מים, פחי אשפה, מכלים לחומרי ניקוי ולמוצרי מזון. סימול המיון למחזור הפלסטיק - 2
פוליאתילן מצולב.
פוליאתילן מצולב Cross-linked polyethylene או בראשי תיבות PEX או XLPE הוא פוליאתילן בצפיפות גבוהה שהוסיפו לו צילוב בין השרשראות כך שאינו תרמופלסטי אלא תרמוסטי. משמש ליישומים הדורשים עמידות גבוהה בחום.
פוליאתילן בצפיפות נמוכה.
פוליאתילן בצפיפות נמוכה: Low density polyethylene או בראשי תיבות LDPE. צפיפות: 0.91 עד 0.94 גרם לסמ"ק. מכיל הרבה שרשראות מסועפות ולכן אינו בעל מבנה גבישי. כיוון ששרשראות מסועפות לא יכולות להסתדר זו במקביל לזו הכוחות הבין שרשרתיים נמוכים ולכן החומר רך יותר. החומר משמש, למשל, לייצור שקיות ("שקית ניילון" היא בעצם שקית פוליאתילן בעל צפיפות נמוכה), בקבוקי שטיפה ואריזות שונות. עמיד בחום עד 80°C לפרקי זמן ארוכים או בחימום רגעי עד 95°C.
רנטגניום
רֶנְטְגֶּנְיוּם (באנגלית: Roentgenium) הוא יסוד מלאכותי ממתכות המעבר, שסמלו הכימי Rg ומספרו האטומי 111. זהו היסוד השמיני בסדרת היסודות העל כבדים וה-19 בסדרת היסודות טרנס-אורניים.
היסטוריה.
רנטגניום נוצר לראשונה ב-8 בדצמבר 1994 על ידי המדענים זיגורד הופמן, פטר ארמברוסטר, גוטפריד מינצנברג וצוות המדענים שעבדו במרכז הלמהולץ למחקר יונים כבדים (GSI), מכון מחקר בעיר דרמשטט שבגרמניה. שלושה אטומי 272Rg המשיכו להתקיים, בעקבות היתוך קר בין יוני 64Ni ו-209Bi במאיץ קווי:
בשנת 2001, ארגון ה JWP של IUPAC החליט שאין מספיק ראיות לגילוי היסוד בשנת 1994. צוות ה-GSI חזר על הניסוי בשנת 2000 וגילה שלושה אטומים נוספים. בעקבות דיווח הצוות בשנת 2003 אודות הניסוי השני שביצע, ה JWP החליט שצוות ה GSI יוכר כמגלה היסוד.
מקור השם.
השם רנטגניום הוצע על ידי צוות ה GSI והתקבל כשם קבוע ב-1 בנובמבר 2004 כהוקרה לפיזיקאי הגרמני וילהלם רנטגן, על שמו היסוד נקרא.
לפני כן, היסוד נקרא אונונוניום, על פי Systematic element name, Uuu.
קופרניקיום
קוֹפֶּרְנִיקְיוּם (Copernicium) הוא יסוד מלאכותי ממשפחת מתכות המעבר שסמלו הכימי Cn ומספרו האטומי 112. זהו היסוד ה-9 בסדרת היסודות העל-כבדים וה-20 בסדרת היסודות הטרנס-אורניים.
בשל זמן מחצית חיים קצר מאוד של כל איזוטופיו, לא ניתן לקבוע את תכונותיו הפיזיקליות, ולכן כולן משוערות על-פי היסודות השכנים לו בטבלה המחזורית.
לפי הערכה, קופרניקיום הוא היסוד המלאכותי הראשון הנוזלי בטמפרטורת החדר. עם זאת, התבצעו ניסויי מחקר אחרים לפיהם הועלתה האפשרות שהיסוד הוא גזי.
היסטוריה.
בשנת 1971 טען אמנון מרינוב במאמר בכתב העת "Nature"[1] לגילוי יסוד כימי חדש שמספרו האטומי 112 על ידי קבוצת המחקר שבראשה עמד, אך הקרדיט על גילוי היסוד (קופרניקיום) ניתן לבסוף למוסד GSI בגרמניה על תגליתם משנת 1996.
קופרניקיום נוצר לראשונה ב-9 בפברואר 1996 כאשר המדענים זיגורד הופמן, פטר ארמברוסטר, גוטפריד מינצנברג וצוות המדענים שעבדו במרכז הלמהולץ למחקר יונים כבדים (GSI) בעיר דרמשטט שבגרמניה, גרמו להיתוך יוני אבץ בעופרת על ידי האצת גרעיני האבץ לתוך מטרת עופרת באמצעות "מאיץ יונים כבדים". כך נוצר האיזוטופ 277Cn.
ב-2000 וב-2004, נוצר היסוד במוסד המשותף למחקר גרעיני ברוסיה. במאי 2006 אישר המוסד את יצירת היסוד בשיטה שונה וזאת על-פי זיהוי תוצרי דעיכתו הסופיים.
ב-2010 קיבל היסוד באופן רשמי את שמו קופרניקיום, על שם ניקולאוס קופרניקוס, וסמלו הכימי נקבע ל-Cn. קודם לכן נקרא היסוד אונונביום (Ununbium) וסימנו היה Uub.
איזוטופים של קופרניקיום.
לקופרניקיום שבעה איזוטופים:
החור בשכבת האוזון
ניהוניום
ניהוניום (אנגלית: Nihonium, ידוע גם בשם eka-thallium או אונונטריום) הוא יסוד מלאכותי ממתכות המעבר העמידות, שסמלו הכימי Nh ומספרו האטומי 113. זהו היסוד ה-10 בסדרת היסודות העל-כבדים וה-21 בסדרת היסודות הטרנס-אורניים.
היסטוריה.
ב-1 בפברואר 2004, צוות רוסי-אמריקני הודיע על גילוי היסודות אונונטריום ואונונפנטיום, בצוות מדענים רוסים מהמכון המאוחד למחקר גרעיני בדובנה ואמריקנים מהמעבדה הלאומית לורנס ברקלי. היסוד נוצר על ידי הפצצת 234Am ביוני 48Ca במאיץ חלקיקים. מההפצצה נוצר אטום 287Uup ו-3 אטומי 288Uup. כל ארבעת האטומים דעכו בתוך זמן קצר לאטומי ניהוניום תוך פליטת קרינת אלפא. היסוד החדש התפרק ליסודות טבעיים לאחר 1.3 שניות.
ב-28 בספטמבר 2004, צוות מדענים יפני ממכון RIKEN שבטוקיו הודיע כי יצר את היסוד החדש.