ທາດເຄມີທີ່ເປັນໂລຫະປະສົມ
ໂລຫະປະສົມແມ່ນກຸ່ມຂອງທາດເຄມີທີ່ມີຄຸນສົມບັດພິເສດທີ່ມີຄວາມສຳຄັນໃນການນຳໃຊ້ທາງດ້ານອຸດສາຫະກຳ, ເຕັກໂນໂລຊີ ແລະ ຊີວະວິທະຍາທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ໃນຕາຕະລາງທາດ, ໂລຫະປະສົມຖືກວາງໄວ້ໃນບລັອກ d, ເຊິ່ງປະກອບມີກຸ່ມ 3 ຫາ 12. ຊື່ "ໂລຫະປະສົມ" ມາຈາກຄວາມສາມາດຂອງທາດເຫຼົ່ານີ້ໃນການສ້າງໄອອອນທີ່ມີສະຖານະອົກຊີເດຊັນຕ່າງໆ, ເຊິ່ງເປັນໜຶ່ງໃນລັກສະນະພື້ນຖານຂອງມັນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບທາດເຄມີທີ່ລວມຢູ່ໃນໂລຫະປະສົມຢ່າງລະອຽດ, ຄຸນສົມບັດຂອງມັນ, ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນບາງຢ່າງຂອງມັນ.
ລັກສະນະຂອງໂລຫະປະສົມ
ໂຄງສ້າງເອເລັກຕຣອນ
ໜຶ່ງໃນລັກສະນະຫຼັກຂອງໂລຫະປະສົມແມ່ນການຕັ້ງຄ່າເອເລັກຕຣອນຂອງມັນ. ເອເລັກຕຣອນທີ່ເຕັມໄປໃນວົງໂຄຈອນ d ແມ່ນເຄື່ອງໝາຍຂອງອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້, ແລະການຕັ້ງຄ່າເອເລັກຕຣອນໃນວົງໂຄຈອນ d ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຮັບຜິດຊອບຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະ ເຄມີທີ່ເປັນເອກະລັກຫຼາຍຢ່າງຂອງມັນ. ຕົວຢ່າງ, ໂຄຣມຽມມີການຕັ້ງຄ່າເອເລັກຕຣອນຂອງ [Ar] 3d^5 4s^1, ເຊິ່ງຊີ້ບອກເຖິງການເຕີມເຕັມບາງສ່ວນຂອງວົງໂຄຈອນ d.
ລະດັບການຜຸພັງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
ໂລຫະປະສົມມີຊື່ສຽງຍ້ອນຄວາມສາມາດໃນການສະແດງສະຖານະການອົກຊີເດຊັນທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າທາດດຽວສາມາດສ້າງໄອອອນທີ່ມີປະຈຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ຫາຍາກທີ່ສຸດສຳລັບທາດທີ່ຢູ່ນອກໂລຫະປະສົມ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ແມງການີສ ສາມາດມີສະຖານະການອົກຊີເດຊັນຕັ້ງແຕ່ +2 ຫາ +7.
ການປະສານງານສີທີ່ສັບສົນ
ສະລັບສັບຊ້ອນການປະສານງານທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍໂລຫະປະສົມມັກຈະມີສີທີ່ໜ້າສົນໃຈຍ້ອນການຫັນປ່ຽນ d-d ຂອງເອເລັກຕຣອນຂອງມັນ. ສີເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຜົນມາຈາກການດູດຊຶມຂອງແສງທີ່ຄວາມຍາວຄື້ນສະເພາະ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເອເລັກຕຣອນໃນວົງໂຄຈອນ d ກາຍເປັນກະຕຸ້ນ. ຕົວຢ່າງ, ສານລະລາຍທອງແດງ (II) ຊັນເຟດເປັນສີຟ້າ, ໃນຂະນະທີ່ສານລະລາຍນິກເກີນ (II) ຄລໍໄຣດ໌ເປັນສີຂຽວ.
ຄຸນສົມບັດແມ່ເຫຼັກ
ໂລຫະປະສົມຍັງສະແດງຄຸນສົມບັດແມ່ເຫຼັກທີ່ເປັນເອກະລັກ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນ paramagnetic (ມີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີຄູ່) ຫຼື ferromagnetic (ເຊັ່ນ: ທາດເຫຼັກ, cobalt, ແລະ nickel, ເຊິ່ງສາມາດຮັກສາແມ່ເຫຼັກໄວ້ໄດ້). ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມສຳຄັນໃນການນຳໃຊ້ເຊັ່ນ: ການຜະລິດແມ່ເຫຼັກ ແລະ ອຸປະກອນເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນ.
ຕົວຢ່າງ ແລະ ການນຳໃຊ້ໂລຫະປະສົມ
ທາດເຫຼັກ (Fe)
ທາດເຫຼັກເປັນໂລຫະປະສົມທີ່ພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດ ແລະ ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຊີວິດປະຈຳວັນ. ທາດເຫຼັກມີສະຖານະອົກຊີເດຊັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດແມ່ນ +2 (ເຫຼັກ) ແລະ +3 (ເຫຼັກ). ໜຶ່ງໃນການນຳໃຊ້ຫຼັກຂອງທາດເຫຼັກແມ່ນຢູ່ໃນການຜະລິດເຫຼັກກ້າ, ເຊິ່ງເປັນວັດສະດຸທີ່ສຳຄັນໃນການກໍ່ສ້າງ, ການຜະລິດລົດຍົນ, ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີອື່ນໆອີກຫຼາຍຢ່າງ.
ທອງແດງ (Cu)
ທອງແດງເປັນໂລຫະປະສົມທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນດ້ານການນຳໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ. ມັນຍັງທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ ແລະ ມີຫຼາຍຮູບແບບການນຳໃຊ້, ຕັ້ງແຕ່ສາຍໄຟຟ້າຈົນເຖິງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ. ທອງແດງຍັງຖືກນຳໃຊ້ໃນການຜະລິດທໍ່ນ້ຳຍ້ອນຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ.
ນິກເກີນ (Ni)
ນິກເກີນ ເປັນໂລຫະປະສົມອີກຊະນິດໜຶ່ງທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນທີ່ດີເລີດ ແລະ ມັກຖືກນໍາໃຊ້ໃນໂລຫະປະສົມເພື່ອເພີ່ມຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຜຸພັງ. ໜຶ່ງໃນການນໍາໃຊ້ຫຼັກຂອງນິກເກີນແມ່ນການຜະລິດເຫຼັກສະແຕນເລດ ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຄື່ອງໃຊ້ໃນຄົວເຮືອນ, ອຸປະກອນອຸດສາຫະກໍາ ແລະ ເຄື່ອງມືຜ່າຕັດ.
ໂຄຣມຽມ (Cr)
ໂຄຣມຽມເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີທີ່ສຸດໃນບົດບາດຂອງມັນໃນການໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ ແລະ ຄວາມເງົາງາມແກ່ໂລຫະອື່ນໆ ເຊັ່ນ ໃນການຊຸບໂຄຣມຽມ. ສະຖານະອົກຊີເດຊັນ +3 ແລະ +6 ແມ່ນພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດ. ໂຄຣມຽມຍັງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການຜະລິດເຫຼັກສະແຕນເລດ ແລະ ຖືກນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຟອກໜັງ.
Platinum (Pt)
ໂລຫະປະສົມ Platinum ເປັນໂລຫະປະສົມທີ່ມີຄວາມໝັ້ນຄົງສູງ ເຊິ່ງບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາກັບສານເຄມີສ່ວນໃຫຍ່. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄຸນຄ່າຫຼາຍໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ ແລະ ການຜຸພັງ ເຊັ່ນ: ຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາລົດຍົນ, ເຄື່ອງປະດັບ ແລະ ອຸປະກອນການແພດ ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງກະຕຸ້ນຫົວໃຈ.
Titanium (Ti)
ທາດໄທທານຽມເປັນໂລຫະທີ່ມີຊື່ສຽງໃນດ້ານຄວາມແຂງແຮງສູງ, ນ້ຳໜັກເບົາ ແລະ ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ. ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້, ທາດໄທທານຽມຈຶ່ງຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກຳການບິນ, ຢາປົວພະຍາດ (ເຊັ່ນ: ການຝັງກະດູກ), ແລະ ສິນຄ້າກິລາລະດັບສູງ.
ເຊີໂຄນຽມ (Zr)
ເຊີໂຄນຽມມີຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຄ້າຍຄືກັບ platinum ແຕ່ມີລາຄາຖືກກວ່າ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ດີສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ ແລະ ສານເຄມີທີ່ມີຄວາມຮຸນແຮງ. ເຊີໂຄນຽມຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດທໍ່ ແລະ ເຄື່ອງມືຜ່າຕັດເນື່ອງຈາກຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບທີ່ດີເລີດ.
ໂຄບານ (Co)
ໂຄບອນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນດ້ານຄວາມນຳໄຟຟ້າແມ່ເຫຼັກ ແລະ ມັກຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດແມ່ເຫຼັກ, ແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນ ແລະ ເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາໃນອຸດສາຫະກໍາເຄມີ. ໂຄບອນຍັງມີຄວາມສໍາຄັນໃນການຜະລິດໂລຫະປະສົມທີ່ຕ້ອງການຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການຜຸພັງ.
ຣູທີນຽມ (Ru)
ຣູທີນຽມເປັນໂລຫະປະສົມທີ່ນິຍົມໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາ. ຕົວຢ່າງ, ໃນເຄມີອິນຊີ, ຣູທີນຽມຖືກນໍາໃຊ້ໃນປະຕິກິລິຍາທີ່ເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາຕ່າງໆ, ເຊັ່ນໃນການສັງເຄາະແອມໂມເນຍ.
ບົດບາດທາງຊີວະພາບຂອງໂລຫະປະສົມ
ນອກເໜືອໄປຈາກການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີແລ້ວ, ໂລຫະປະສົມບາງຊະນິດຍັງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນຊີວະວິທະຍາ. ຕົວຢ່າງ, ທາດເຫຼັກເປັນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນໃນຮີໂມໂກລບິນ, ໂປຣຕີນທີ່ຂົນສົ່ງອົກຊີເຈນໃນເລືອດ. ທອງແດງເຮັດໜ້າທີ່ໃນເອນໄຊມ໌ບາງຊະນິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫາຍໃຈຂອງເຊວ. ສັງກະສີ, ເຖິງວ່າຈະຢູ່ໃນບລັອກ p, ແຕ່ມັກຖືກຖືວ່າເປັນສະມາຊິກຂອງໂລຫະປະສົມເນື່ອງຈາກມີບົດບາດສຳຄັນໃນເອນໄຊມ໌ຫຼາຍຢ່າງ ແລະ ໜ້າທີ່ທາງຊີວະວິທະຍາອື່ນໆ.
ສະຫຼຸບ
ໂລຫະປະສົມກວມເອົາຫຼາກຫຼາຍຊະນິດຂອງຕາຕະລາງທາດ ແລະ ມີຄຸນສົມບັດພິເສດທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມສຳຄັນໃນຫຼາຍໆຂົງເຂດ. ຕັ້ງແຕ່ການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳເຊັ່ນ: ການຜະລິດເຫຼັກກ້າ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກ ຈົນເຖິງບົດບາດສຳຄັນຂອງພວກມັນໃນຊີວະວິທະຍາ, ໂລຫະປະສົມແມ່ນໜຶ່ງໃນກຸ່ມທາດທີ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖືທີ່ສຸດ. ການເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂອງມັນຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດນຳໃຊ້ທ່າແຮງຢ່າງເຕັມທີ່ຂອງທາດເຫຼົ່ານີ້ໃນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີ ແລະ ການຄົ້ນພົບທາງວິທະຍາສາດໃນອະນາຄົດ.