ასტატი

ასტატი დ. ი. მენდელეევის პერიოდული სისტემის მეშვიდე ჯგუფის მეექვსე პერიოდის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტია, ატომური ნომრით 85. მიეკუთვნება ჰალოგენების ჯგუფს, რომელიც ხუთი ელემენტისაგან შედგება, ესენია: ფთორი, ქლორი, ბრომი, იოდი და ასტატი. ყველა მათგანი ძალზედ აქტიურია და მომწამლავი. „ჰალოგენი“ ბერძნული სიტყვაა და მარილწარმომქნელს ნიშნავს, ისინი მეტალებთან ურთიერთქმედებით წარმოქმნიან მარილებს. ბუნებაში თავისუფალი სახით არ არიან გავრცელებული, ისინი არსებობენ მარილების სახით დედამიწის ქერქში და იონების სახით ზღვის წყალში.

ასტატი აღინიშნება სიმბოლოთი At (ლათ. Astatium, ბერძნულიდან - ἄστατος - ”არამდგრადი”). მარტივი ნივთიერება ასტატი (CAS - ნომერი: 7440-68-8) ნორმალურ პირობებში - არასტაბილური კრისტალებია მოშავო-ლურჯი ფერის. ასტატის მოლეკულა ორატომიანია (ფორმულა At₂). ასტატი ბუნებაში თავისუფალი სახით არ არის გავრცელებული, ის ტიპიური არამეტალია. ის სხვა ჰალოგენებისაგან განსხვავებით რადიოქატიურია, მისი ატომები სწრაფად იშლება და გარდაიქმნება სხვა ელემენტის ატომებად. სწორედ ამიტომ დაარქვეს მას ასტატი რაც ქართულად ”არამდგრადს” ნიშნავს. ასტატი ქიმიური თვისებებით ახლოსაა იოდთან.

იზოტოპები

2003 წლისათვის ცნობილია ასტატის 33 იზოტოპი, ასევე 23 მეტასტაბილური აღგზნებული მდგომარეობის ასტატის ბირთვი. ყველა ისინი რადიოაქტიურია. ასტატს სტაბილური იზოტოპები არ გააჩნია. ცნობილია 20-ზე მეტი იზოტოპი მასური რიცხვით 196-დან 219-მდე. მათ შორის ყველაზე სტაბილურია ( ²⁹⁷At -დან ²¹¹At-მდე), რომელთა ნახევარდაშლის პერიოდია ერთ საათზე მეტი (შედარებით სტაბილურია ²¹⁹At, ნახევარდაშლის პერიოდი Т₁/₂ = 8.1 საათი) და ასტატი-211 (ნახევარდაშლის პერიოდი Т₁/₂ = 7.21 საათი). თუმცა სამი ბუნებრივი იზოტოპის ნახევარდაშლის პერიოდი არ აღემატება წუთებს. ავლენს ჟანგვის ხარისხს: -1, +1, +5 (ვალენტობა I და V).

დასახელების წარმოშობა

მომდინარეობს ბერძნულიდან αστατος - არამდგრადი.

აღმოჩენის ისტორია

დ.ი. მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა, როგორც ”ეკა-იოდი”. 1931 წელს ფ. ალისონმა თავის თანამშრომლებთან ერთად (ალაბამის პოლიტექნიკური ინსტიტუტი) იტყობინება ბუნებაში ამ ელემენტის აღმოჩენის შესახებ და შესთავაზა ამ ელემენტისათვის დაერქმიათ ”ალაბამინი”(Ab), თუმცა ეს შედეგი არ დადასტურდა. ასტატი პირველად მიიღეს 1940 წელს ხელოვნურად. დ. კორსონმა (Dale R. Corson), კ. მაკნეზიმ (Kenneth Ross MacKenzie) და ე. სერგე (Emilio Segrè) (კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ბერკლი). ²¹¹At იზოტოპის სინთეზისათვის ისინი ასხივებდნენ ბისმუტს ალფა-ნაწილაკებით.

1943-46 წლებში დადგენილ იქნა ბუნებაში ასტატის იზოტოპების არსებობა, რომლებიც სწრაფად იშლებიან.

რუსულ ტერმინოილოგიაში ამ ელემენტს 1962 წლამდე უწოდებდნენ - ”ასტატინი”.

ბუნებაში არსებობა

საკმაოდ იშვიათი ელემენტია. 1.6კმ სისქის, მიწის ზედაპირული შრე შეიცავს 70მგ ასტატს. ბუნებაში ასტატის მუდმივი არსებობა დაკავშირებულია იმასთან, რომ მისი ხანმოკლე სიცოცხლისუნარიანი რადიონუკლიდები (²¹¹At, ²¹⁹At და ²¹⁹At) შედიან ურანისა ²³⁵U,²³⁸U და თორიუმის რადიოაქტიური რიგების შემადგენლობაში. მათი წარმოქმნის სიჩქარე მუდმივია და ტოლია მათი რადიოაქტიური დაშლის სიჩქარისა, ამიტომაც დედამიწის ქერქში არის ამ ატომების უცვლელი რაოდენობა.

ფიზიკური თვისებები

ასტატის მცირე რაოდენობის გამო ამ ელემენტის ფიზიკური თვისება ცუდად არის შესწავლილი და როგორ წესი, აგებულია ანალოგიაზე შედარებით ხელმისაწვდომი ელემენტების.

ასტატი - მყარი ნივთიერებაა მოლურჯო-მოშავო ფერის, გარეგნულად გავს იოდს. მისთვის დამახასიათებელია არამეტალებისა (ჰალოგენები) და მეტალების (პოლონიუმი, ტყვია და სხვები) თვისებების შერწყმა. როგორც იოდი, ასტატიც კარგად იხსნება ორგანულ გამხსნელებში და ადვილად ექსტრაგირდება ასევე ორგანული გამხსნელებით. აქროლადობით მცირედ ჩამორჩება იოდს, თუმცა ისიც ადვილად სუბლიმირდება. ასტატის ლღობის ტემპერატურაა 302°C, დუღილის ტემპერატურა - 337°C.

ქიმიური თვისებები

ჰალოგენია. დადებითი ჟანგვის ხარისხის დროს ასტატი წარმოქმნის ჟანგბადშემცველ ფორმებს, რომელსაც პირობითად აღნიშნავენ, როგორც Atτ+ (ასტატ-ტაუ-პლიუსი).

ასტატის წყალხსნარზე წყალბადის ზემოქმედებისას რეაქციის მომენტში წარმოიქმნება აირისებრი ასტატოწყალბადი HAt. ასტატი წყალხსნარში აღდგება SO₂-ით და იჟანგება Br₂. ასტატი ისევე როგორც მეტალები ილექება მარილმჟავას ხსნარებიდან გოგირდწყალბადით (H₂S). გამოიდევნება ხსნარიდან თუთიით (მეტალის თვისება).

ცნობილია ასევე ასტატის ჰალოგენთშორისი ნაერთები - ასტატის იოდიდი AtI და ბრომიდი AtBr. ასევე მიღებულ იქნა ასტატოწყალბადი (Астатоводород) HAt.

თუმცა იმის გათვალისწინებით, რომ წყალბადს და ასტატს გააჩნიათ ერთნაირი ელექტროუარყოფითობა ასტატოწყალბადი უკიდურესად არასტაბილურია, ხოლო წყალხსნარში არსებობს, არა მხოლოდ პროტონი არამედ იონიც At+, რაც არა აქვს სხვა ჰალოგენწყალბადმჟავებს.

მეტალებთან ასტატი წარმოქმნის ნაერთებს, სადაც მისი ჟანგვის ხარისხია -1, როგორც ყველა დარჩენილი ჰალოგენი (მაგალითისთვის NaAt ეწოდება ნატრიუმის ასტატიდი). სხვა ჰალოგენების მსგავსად ასტატს შეუძლია ჩანაცვლდეს წყალბადის ნაცვლად მეთანის მოლეკულაში, ტეტრაასტატმეთანის მიღებამდე CAt₄. ამ დროს პირველად წარმოიქმნება ასტატმეთანი, დიასტატმეთანი, ასტატოფორმი.

მიღება

ასტატს ღებულობენ მხოლოდ ხელოვნურად. ძირითადად ასტატის იზოტოპებს ღებულობენ მეტალური ბისმუტის ან თორიუმის მაღალი ენერგიის α-ნაწილაკების დასხივებით, ასტატის შემდგომი გამოყოფით ექსტრაქციით, გამოლექვით, ქრომატოგრაფიით ან დისტილაციით.

გამოყენება

საკმაოდ პერსპექტიულია ²¹¹At ფარისებრი ჯირკვლის დაავადების სამკურნალოდ. არსებობს მტკიცებულება, რომ რადიობიოლოგიური ზემოქმედება ასტატის a-ნაწილაკების ფარისებრ ჯირკვლზე 2.8-ჯერ ძლიერია ვიდრე იოდის b-ნაწილაკების. ამავე დროს უნდა აღინიშნოს, რომ როდანიდის იონის დახმარებით შესაძლებელია ასტატის გამოდევნა ორგანიზმიდან.

ბიოლოგიური როლი

ასტატი როგორც გარეგნულად, ასევე ქიმიური თვისებებით იოდის მსგავსია, ის ტოქსიკურია.ორგანიზმში მოხვედრისას ის კონცენტრირდება ღვიძლში. როგორც იოდს ასტატსაც შეუძლია აკუმულირდეს ფარისებრ ჯირკვალში. ასტატის α-გამოსხივება აზიანებს უახლოეს ქსოვილებს, იწვევს მათი ფუნქციის მოშლას და პერსპექტივაში სიმსივნის წარმოქმნას. გარდა ამისა ასტატის ნაწილობრივი დაგროვება შეიმჩნევა სარძევე ჯირკვლებში.

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით