Krypton - Kr
Krypton (Kr) is een edelgas dat in sporenhoeveelheden in de atmosfeer voorkomt en wordt gebruikt in gespecialiseerde verlichting en wetenschappelijke toepassingen. De isotopen ervan helpen ook bij onderzoek naar grondwater. Deze gids maakt onderscheid tussen gewoon kryptongas en radioactief krypton en licht de bijbehorende aandachtspunten voor veilig gebruik toe.
Chemische eigenschappen · Toepassingen en voorkomen · Gezondheidseffecten · Milieueffecten · Water en waterbehandeling
Chemische eigenschappen van krypton
| Symbool / atoomnummer | Kr / 36 |
|---|---|
| Groep / periode / blok | 18 / 4 / p |
| Standaardatoomgewicht | 83.798(2) |
| Elektronenconfiguratie | [Ar] 3d10 4s2 4p6 |
| Toestand bij 20 °C en 1 bar | Gas |
| Gasdichtheid (ideaal gas, 20 °C, 1 bar) | 3,44 g/L |
| Smeltpunt | −157,37 °C |
| Kookpunt | −153,415 °C |
| Niet-gebonden atoomstraal | 0,202 nm |
| Eerste ionisatie-energie | 1350,8 kJ mol−1 |
| Belangrijkste natuurlijk voorkomende isotopen | 78Kr, 80Kr, 82Kr, 83Kr, 84Kr, 86Kr |
| Ontdekking | William Ramsay en Morris Travers, 1898 |
| CAS-registratienummer | 7439-90-9 |
Het atoomgewicht is ontleend aan CIAAW; de cijfers tussen haakjes geven de onzekerheid in de laatste cijfers aan. De fysische eigenschappen zijn ontleend aan de Royal Society of Chemistry, tenzij anders vermeld. Atoomstralen hangen af van de gebruikte definitie. De gasdichtheid is een schatting op basis van de idealegaswet, ρ = pM/(RT), met het atoomgewicht volgens CIAAW en de vermelde temperatuur en druk.

Toepassingen, voorkomen en geschiedenis
Krypton is een kleurloos, geurloos edelgas. Onder normale omstandigheden is het chemisch weinig reactief, hoewel verbindingen zoals kryptondifluoride (KrF2) onder speciale omstandigheden kunnen worden gemaakt. Het is een niet-metaal, geen metaal.
Het komt in lucht voor in een concentratie van ongeveer één volumedeel per miljoen en wordt gewonnen door vloeibaar gemaakte lucht te scheiden. Toepassingen zijn onder meer gespecialiseerde lampen en bepaalde lasersystemen. William Ramsay en Morris Travers ontdekten krypton in 1898 bij het onderzoeken van materiaal dat uit vloeibare lucht was afgescheiden.
Van 1960 tot 1983 werd de meter gedefinieerd aan de hand van een spectraallijn van krypton-86. Volgens die definitie was een meter precies gelijk aan 1.650.763,73 golflengten van die straling in vacuüm. De huidige meter is gedefinieerd via de vastgelegde lichtsnelheid; de kryptonstandaard is historisch.
Gezondheidseffecten en veilig gebruik
Krypton heeft geen bekende biologische functie. Het belangrijkste gevaar van gewoon krypton als gas onder druk is dat het zuurstof verdringt: een lek kan een zuurstofarme atmosfeer veroorzaken en tot snelle verstikking leiden. Het ontbreken van kleur of geur biedt geen betrouwbare waarschuwing. De gasconcentratie alleen mag niet worden gebruikt als vervanging voor het meten van het zuurstofgehalte en het beoordelen van de ventilatie.
Cilinders met gas onder druk brengen ook risico's door de druk met zich mee. Gebruik apparatuur en procedures voor veilig gebruik die geschikt zijn voor de gastoevoer. Vloeibaar gemaakt gas brengt daarnaast risico's op letsel door contact met extreme kou met zich mee, die verschillen van de risico's van gas bij kamertemperatuur. Betreed een ruimte waarvan wordt vermoed dat er zuurstofgebrek heerst niet zonder passende beoordeling en veiligheidsmaatregelen.
Radioactief krypton vraagt om een afzonderlijke beoordeling. Krypton-85 is radioactief en heeft een halveringstijd van ongeveer 11 jaar; het mag niet als een stabiele isotoop worden omschreven. De radiologische beoordeling hangt af van de isotoop, de activiteit en de blootstellingsomstandigheden.
Krypton in het milieu
Natuurlijk krypton in de atmosfeer bestaat voornamelijk uit de hierboven genoemde isotopen. Ook komen zeer kleine hoeveelheden radioactieve kryptonisotopen voor in de atmosfeer en de hydrosfeer. Krypton-81 ontstaat van nature door processen in de atmosfeer, terwijl bij nucleaire activiteiten krypton-85 kan vrijkomen.
Chemische inertheid neemt niet weg dat bij een grote uitstoot rekening moet worden gehouden met zuurstofgebrek, of met straling als er radionucliden bij betrokken zijn. Het reguliere gebruik van gas onder druk en het beheer van radioactieve stoffen zijn verschillende taken.
Krypton in water en grondwateronderzoek
Opgeloste kryptonisotopen zijn nuttige milieutracers. Krypton-81 kan worden gebruikt om de ouderdom van oud grondwater te onderzoeken en helpt onderzoekers de verblijftijd in watervoerende lagen en de grondwatervoorraden te beoordelen. Zulke metingen vereisen gespecialiseerde bemonstering en analyse.
Maak bij wateronderzoek onderscheid tussen opgelost stabiel gas en een radioactieve isotoop en vermeld de passende concentratie of activiteit. Een met een tracer bepaalde grondwaterouderdom beschrijft de geschiedenis van het water; op zichzelf zegt die niets definitiefs over de drinkwaterkwaliteit.
Krypton is geen gebruikelijk desinfectiemiddel voor water en geen vervanging voor de verwijdering van opgeloste zouten en andere verontreinigingen. De belangrijkste betekenis ervan in deze context ligt bij de karakterisering van grondwater, niet bij een reguliere zuiveringsstap.
Kryptonpagina voor het laatst beoordeeld op door Lenntech.
Terug naar het periodiek systeem der elementen.
Bronnen en verder lezen
- RSC: eigenschappen, toepassingen en geschiedenis van krypton
- CIAAW: atoomgewicht en isotopen van krypton
- BIPM: geschiedenis van de meter en krypton-86
- Airgas: veiligheidsinformatieblad voor krypton onder druk (PDF)
- IAEA: isotopenmethoden voor het bepalen van de ouderdom van oud grondwater (PDF)
- Argonne National Laboratory: informatieblad over radioactief krypton (PDF)