Krypton – Khí hiếm trong hàn cung và ứng dụng trong công nghệ LED!

Krypton (Kr) là một kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm 18 trên bảng tuần hoàn, được biết đến với đặc tính trơ và không màu. Nó thường được tìm thấy trong khí quyển Trái đất với nồng độ rất thấp, chỉ khoảng 1,14 phần triệu theo thể tích. Krypton được phát hiện vào năm 1898 bởi hai nhà hóa học người Scotland là Sir William Ramsay và Morris Travers.

Krypton có cấu hình electron [Ar] 3d104s24p6, khiến nó trở thành một nguyên tố trơ như helium và neon. Khí này không phản ứng với các nguyên tố khác ở nhiệt độ thường, điều này khiến nó trở nên hữu ích trong nhiều ứng dụng công nghiệp.

Krypton cũng có thể tồn tại ở dạng lỏng hoặc rắn ở áp suất cao. Điểm nóng chảy của Krypton là -157,36 °C và điểm sôi là -152,98 °C. Khối lượng nguyên tử của Krypton là 83,798 u.

Krypton trong công nghiệp: Lợi ích từ sự trơ

Krypton, với đặc tính trơ của mình, được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp quan trọng. Một số ứng dụng chính bao gồm:

• Hàn cung: Krypton thường được pha trộn với các khí khác như argon và heli để tạo ra môi trường bảo vệ trong quá trình hàn. Sự trơ của krypton giúp ngăn chặn sự oxy hóa kim loại khi hàn, dẫn đến mối hàn chất lượng cao hơn.
• Bóng đèn LED: Krypton được sử dụng làm chất lấp đầy trong bóng đèn LED.

Nó có thể tăng cường hiệu suất chiếu sáng và tuổi thọ của bóng đèn LED. Krypton cũng được sử dụng trong các loại đèn khác như đèn huỳnh quang.

• Chụp ảnh: Krypton được sử dụng để tạo ra tia laser màu xanh tím, thường được sử dụng trong chụp ảnh và đo lường.

• Nghiên cứu khoa học: Krypton được sử dụng trong nghiên cứu khoa học như một chất đánh dấu đồng vị phóng xạ để theo dõi dòng chảy của nước hoặc khí quyển.

• Isolators điện: Krypton được sử dụng trong các isolator điện cao áp. Sự trơ của nó giúp ngăn chặn sự phân hủy điện, đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy của thiết bị.

Krypton và các đồng vị của nó:

Krypton có sáu đồng vị tự nhiên: 78Kr (0.36%), 80Kr (2.28%), 82Kr (11.59%), 83Kr (11.49%), 84Kr (57.00%) và 86Kr (17.28%). Ngoài ra còn có nhiều đồng vị phóng xạ khác, với chu kỳ bán rã từ mili giây đến hàng triệu năm.

Khả năng tái chế của Krypton:

Krypton là một khí hiếm, do đó việc tái chế nó trở nên rất quan trọng. Sau khi sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp như hàn cung và bóng đèn LED, Krypton có thể được thu hồi và tinh chế để sử dụng lại. Điều này giúp giảm thiểu chi phí và ảnh hưởng đến môi trường.

Sản xuất Krypton:

Krypton được sản xuất chủ yếu từ không khí bằng phương pháp phân tách cryogenic.

Trong quá trình này, không khí lỏng được làm lạnh xuống nhiệt độ cực thấp, khiến các thành phần của không khí đông cứng ở những điểm sôi khác nhau. Sau đó, krypton được tách ra khỏi các thành phần khác như nitơ và oxy. Krypton cũng có thể được sản xuất bằng cách xử lý argon từ nhà máy phân tách không khí.

Bảng tính chất vật lý và hóa học của Krypton:

Krypton là một kim loại quý hiếm với nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp hiện đại. Việc tái chế và sử dụng hiệu quả krypton sẽ góp phần bảo vệ môi trường và đảm bảo nguồn cung cấp cho các ứng dụng trong tương lai.