Radioaktiv elementlar uran va toriy kimyosi

Radioaktiv elementlar uran va toriy kimyosi

VII guruxning asosiy gruppachasiga ftor, brom, xlor, yod va astatlarga galogenlar deyiladi. Bu so’zning ma’nosi tuz hosil qiluvchi demakdir. Bularning hammasi metallar bilan o’zaro ta’sir ettirilganda tuzlarni hosil qiladi.

Galogenlar elektronni tez qabul qiladi, bu qobiliyat ularni tipik metalmaslar qatoriga kirishni taqoza qiladi. Ftor o’z birikmalarda doim -1 valentli bo’lib, oksidlangan shaklda bo’ladi, qolgan galogenlarning valentliklari esa -1 dan +7 gacha o’zgarib turadi.
Erkin galogenlar juda yuqori darajadagi kimyoviy faollik ko’rsatish qobiliyatiga ega. Galogenlar deyarli barcha sodda va bir guruh murakkab moddalar bilan reaksiyaga kirishib, xilma xil xususiyatga egadirlar. Galogenlarning kimyoviy va geokimyoviy xossalari murakkab bo’lib, quyida jadvalda keltirilgan.
55-jadval Galloidlarning ba’zi bir kimyoviy va geokimyoviy xususiyatlari

Harakterlovchi xususiyatlari	Ftor	Xlor	Brom	Yod
Atom og’irligi. g. atom	18,998	35,453	79,904	126,904
Atom radiusi, nm.	0,064	0,099	0,114	0,133
Ion radiusi, nm	0,133	0,181	0,196	0,220
Litosferadagi o’rtacha miqdori (Beus. 1975), %	6,0·10^-2	1,0·10^-2	2,0·10^-4	5 ·10^-5
Litosferadagi o’rtacha miqdori (Vinogradov, 1967), %	6,6∙10^-2	1,7·10^-2	2,1·10^-4	4·10^-5
Minerallarning soni	92	98	1	8
Fersman bo’yicha energetik konstantasi	0,37	0,25	0,22	0,18
Gidrosferada KK	0,002	111,0	30,0	0,12
Tirik mavjudotda KK	0,007	1,1	0,7	0,2
Gillarda KK	0,7	0,9	3	2,5
Tuproqda KK	0,3	0,5	-	12
Daryolarda KK	10-3·10-4	0,017	0,015	-
Ko’llardagi illarda KK	1,0	-	-	250
Chuchuk suvlarda KK	-	-	6,2·10^-4	-
Sho’r ko’llarda KK	10-1·10-4	-	n-100n	2
Biofilligi	7·10^-3	1,1	0,75	0,20
Talasofilligi	1,5·10^-3	111	30	0,1

Jadval ma’lumotlaridan ko’rinib turibdiki, galogenlarning ayni bir geosfera qobig’idagi yoki landshaft komponentidagi miqdori ularning konsentratsiya klarki, biofilligi va boshqa xususiyatlariga bog’liq.
Perelman va Goldshmitd fikrlariga ko’ra, mavjud geokimyoviy tizimda kimyoviy element miqdori ularning atom yadrosi hamda elektronlarning qobiqlariga bog’liq.
Atom og’irliklarining ortishi bilan galogenlarni atom hamda ionlarining radiusi ma’lum darajada kattalashadi, litosferadagi o’rtacha miqdori, ya’ni klarki kamayadi, 0,06 dan 0,00005% gacha bo’ladi. Ular o’zlarining bu xususiyatlariga bog’liq ravishda har xil miqdorda minerallar hosil qiladi.
Tarkibida ftor bilan xlorni saqlaydigan minerallar soni nisbatan ko’p. Brom mineralga ega bo’lsa, yod 8 t. ftor bilan xlor esa 92 — 98 t. mineral tarkibida uchraydi.
Elementlarning migratsiya qobiliyatini tavsiflash uchun Fersman tomonidan energetik konstanta tushunchasi kiritilgan. Bu ko’rsatkich anionlar va kichik valentli kationlar uchun
W 2
ЭК=-
2R
bo’lib, bunda: W— ion valentligi,
R —ion radiusi.
Qolgan kationlar uchun esa
W 2
ЭК = - ∙0,75 (R + 0,20) 2R
bo’ladi.
Shu asosda agar energetik konstantalarni hisoblasak, u holda bu ko’rsatkich yod uchun 0,18, ftor uchun esa 0,32 ni tashkil qiladi, bu sohada brom bilan xlor oraliqni tashkil qiladi.
Energetik konstanta qancha katta bo’lsa, galogenlarning migratsiya qobiliyati shuncha yuqori bo’ladi. Galogenlar migratsiyasi boshqa elementlar qatori atmosferada, litosferada, gidrosferada, pedosferada sodir bo’ladi. Gidrosferada xlorning konsentratsiya klarki eng yuqori bo’lib, 111 ni tashkil qilsa bromniki 30, ftor va yodniki esa 0,002 — 0,12 atrofida bo’ladi.
Galogenlar migratsiyasi daryolarda, ko’llarda etarli darajada o’rganilmagan.
V.I.Vernadskiy (1965) biosfera to’g’risidagi ta’limotni rivojlantirib, tirik moddalar yer ustida buyuk geoximiyaviy kuch tariqasida nomoyon bo’ladi degan.
U tirik moddalarning 5 ta geokimyoviy funksiyasini aniq va ravshan ko’rsatib beradi.
Birinchi funksiya bu gaz funksiyasidir.
Yer po’sti ustki qismida barcha gazlar hayot mahsulidir degan fikrni aytgan edik. Demak ftor va xlor ham hayot mahsuli.
Ikkinchisi, konsentratsion funksiya bo’lib, organizmlar o’zlarining tanalarida ko’pchilik elementlarni to’playdi. Bunga sho’rxoqlarda o’suvchi galofit o’simliklarni misol tariqasida keltirish mumkin. Shunday organizmlar ham ma’lumki, ular kremniy va kalsiyni to’playdi. Dengiz suv o’tlari esa yod elementini to’playdi.
Uchinchisi, oksidlanish qaytarilish funksiyasi bo’lib, bu funksiya o’zgaruvchan valentlikka ega bo’lgan elementlar tarixida muhim rol o’ynaydi. Bu borada landshaft ko’zgusi sanalgan tuproqda temir va marganest giokimyosini ko’rsatish mumkin.
To’rtinchisi, biokimyoviy funksiya bo’lib, bunda tirik organizmlarning o’sish va rivojlanishidagi elementlar migratsiyasining roli asos qilib olingan.
Beshinchi funksiyasi, bu biokos tizimdan tashqariga chiqadigan dalillar hisoblanadi.
Shu funksiyaga insoniyatni biokimyoviy faoliyati ham kiradi. Bu borada Perelman (1972) ishlari diqqatga sazovor. Uning ko’rsatishicha, ftor elementining tarqalishi bilan bioqimyoviy va endenik hodisalar aniq aloqador.
Bromning tarqalishi bilan esa nerv sistemasi evolyutsiyasi aloqadorlikda bo’ladi.
V.D.Arutyunov, I.V.Babel, T.M.Belyakova va boshqalar tomonidan geokimyo va tuproqlar kimyosining uslubiyati ishlab chiqilgan. Bu uslub geologik, pedologik, biokimyoviy jarayonlarning atomlar darajasida hamda tuzlarda atomlarning tarixini o’rganishga asoslangan.
Hozirgi zamon tuproqlar kimyosi va landshaftlar geokimyosining metodologik negizida borliqning umumiy qoidalari yotadi. Buning asosiy vazifasi esa landshaftlarda atomlar migratsiyasini o’rganish hisoblanadi. Migratsiyaning qaramaqarshi tomonlarini, kimyoviy elementlarni landshaftlardagi konsentratsiyasi va tarqalishini o’rganish uning xususiy tomonlari hisoblanadi.
Polinov fikricha, landshaftlarni o’rganishning asosiy metodi tarixiy — geokimyoviy bo’lib, bu maxsus tizimga tayanadi. Bu borada Glazovskaya (1974) shunday yozadi; «landshaftlardagi jarayonlarni o’rganishni eng oddiy geokimyoviy landshaftlarning tizimidan boshlamoq kerak». Bunda dastlabki landshaft — oqindi jinslar ustida joylashgan litofil o’simliklardan boshlab, to’la shakllangan shu sharoit uchun to’la rivojlangan biogeotsenozlargacha hisoblanadi. Bu zanjirda makro- va mikroelementlar, galogenlar migratsiyasini o’rganish katta ahamiyat kasb yetadi.
Geokimyoviy landshaftlardan tuproq tizimining strukturasini aks ettiradigan modellarni tuzish, galloidlarni o’rganishda, boshqa usullar qatorida elementar va kaskadli geokimyoviy tizimlarni qo’llash ham yaxshi natijalarga olib keladi. Bunda migrandlarni o’rganish landshaft bloklarida, ya’ni atmosfera, tuproq, sizot suvlari, yer ustki suvlari, o’simlik, litosferalarda olib boriladi.
Har bir blok ichida galloidlar gaz, suyuq, qattiq, tirik fazalarida o’rganiladi. Gologenlarni o’rganishda kaskadli tizimlarning chiqindisini tanlash maqsadga muvofiq keladi. Bunda konsentratsiya va tarqalishga alohida e’tibor berish kerak.
Tuproqni analizga olishda o’tuvchi qatlamlarga e’tibor berilib, bu o’tuvchi qatlamdan albatta namuna olinishi lozim.
Tuproq, suv, ona jins, o’simlik va boshqa bloklardan namunalar olib analiz qiladigan bo’lsak, u holda spektrofotometrlardan, ya’ni ISP-28, ISP — 30 hamda atom — adsorbsion usullardan foydalanish kerak. Bu usullar asbob — anjom jihatdan nisbatan qimmatroq bo’lsada, kam mehnat talab qiladi.
Galloidlar va boshqa elementlar migratsiyasini o’rganishda biogeokimyoviy va geokimyoviy ko’rsatkichlariga e’tibor berish yaxshi natija beradi. Bu ko’rsatkichlar elementlarni biofilligi, talosofilligi, texnofilligi, klarki va boshqalardir. Landshaftlarni shu yo’sinda o’rganishda hodisalar va jarayonlar nisbatan yengil aniqlanadi va ochiladi.
Masalan, elementning texnofilligi qancha yuqori bo’lsa, shuncha darajada tirik organizm uchun xavfli bo’ladi. Bu nuqtayi nazardan olib qaraydigan bo’lsak, ftor, brom, xlor va yodning destruktiv aktivligi Galozovskaya ma’lumotlariga ko’ra, P 10¹¹—10¹⁰ ni tashkil qilib o’rtacha darajadagi faollikka to’g’ri keladi. Demak, bu uncha xavfli emas.