Úvod
Kryptón (Kr) je chemický prvok, ktorý patrí medzi vzácne plyny. Jeho protónové číslo je 36 a v periodickej tabuľke sa nachádza v 18. skupine. Za normálnych podmienok je to bezfarebný plyn bez chuti a zápachu, ktorý je chemicky veľmi málo reaktívny. Hoci je neviditeľný, v elektrickom výboji vydáva charakteristické svetlé, často fialkasté svetlo. V prírode sa kryptón vyskytuje v stopových množstvách v zemskej atmosfére, odkiaľ sa získava priemyselne procesom frakčnej destilácie skvapalneného vzduchu. Využíva sa napríklad v niektorých typoch osvetlenia a v laseroch.
Vlastnosti
Kryptón, chemická značka Kr, je vzácny plyn s protónovým číslom 36. V štandardných podmienkach je to bezfarebný, netoxický plyn bez chuti a zápachu, ktorý je podstatne hustejší ako vzduch. Patrí do 18. skupiny periodickej tabuľky a vyznačuje sa vysokou chemickou inertnosťou vďaka svojej plne zaplnenej valenčnej elektrónovej vrstve. Jeho teplota varu je -153,4 °C a teplota topenia -157,4 °C. V elektrickom poli emituje silné svetlo s viacerými emisnými čiarami, z ktorých najvýraznejšie sú zelená a oranžová, čo sa využíva v osvetľovacej technike a laseroch. Hoci je extrémne nereaktívny, je známych niekoľko jeho zlúčenín s fluórom.
Pôvod názvu
Názov prvku kryptón pochádza zo starogréckeho slova „kryptos“ (κρυπτός), čo v preklade znamená „skrytý“. Objavitelia William Ramsay a Morris Travers ho tak pomenovali, pretože bol dlho ukrytý v zvyškoch skvapalneného vzduchu a jeho izolácia bola náročná, čím symbolizoval svoju nepolapiteľnú a skrytú povahu.
Objav
Objav kryptónu sa datuje do roku 1898 a je pripísaný britským chemikom sirovi Williamovi Ramsaymu a Morrisovi Traversovi. Podarilo sa im ho izolovať ako vedľajší produkt pri ich výskume skvapalneného vzduchu. Po odstránení kyslíka, dusíka a argónu frakčnou destiláciou im zostal malý, ťažší zvyšok. Pomocou spektroskopie v tomto zvyšku identifikovali nové, dovtedy neznáme emisné čiary, ktoré potvrdzovali existenciu nového prvku. Pomenovali ho podľa gréckeho slova „kryptos,“ čo znamená „skrytý,“ pretože bol dlho ukrytý v atmosfére a jeho izolácia bola mimoriadne náročná. Tento objav doplnil rodinu vzácnych plynov.
Výskyt v prírode
Kryptón sa v prírode vyskytuje takmer výlučne v zemskej atmosfére, kde je však extrémne vzácny. Jeho koncentrácia dosahuje približne jednu milióntinu (1 ppm) objemu vzduchu, čo z neho robí jeden z najvzácnejších stabilných prvkov na Zemi. Komerčne sa nezískava priamo, ale výhradne ako vedľajší produkt pri priemyselnej výrobe skvapalneného kyslíka a dusíka. Tento proces sa nazýva kryogénna frakčná destilácia vzduchu. V destilačných kolónach sa skvapalnený vzduch postupne odparuje a kryptón sa spolu s xenónom koncentruje v kvapalnej kyslíkovej frakcii, odkiaľ sa extrahuje. Pre nízku koncentráciu je jeho výroba energeticky náročná a drahá.
Využitie
Kryptón má významné uplatnenie v osvetľovacej technike. Používa sa v žiarovkách s vysokou svietivosťou a v špeciálnych výbojkách, napríklad na osvetlenie letiskových dráh, kde jeho jasné biele svetlo zaisťuje vynikajúcu viditeľnosť. Je kľúčovou zložkou v niektorých typoch laserov, najmä v kryptón-fluoridových laseroch, ktoré produkujú ultrafialové žiarenie. Vďaka nízkej tepelnej vodivosti slúži ako izolačná náplň v moderných viacvrstvových oknách, čím zvyšuje ich energetickú účinnosť. V medicíne sa jeho izotopy využívajú pri zobrazovacích metódach pľúc. V prírode je kryptón inertný a veľmi vzácny, nachádza sa v atmosfére a nemá žiadnu známu biologickú funkciu.
Zlúčeniny
V prírodnom prostredí kryptón vďaka svojej extrémnej chemickej inertnosti netvorí žiadne stabilné zlúčeniny. Ako vzácny plyn má plne obsadenú valenčnú elektrónovú vrstvu, čo ho robí mimoriadne nereaktívnym a vyskytuje sa výlučne v atomárnej forme. Všetky známe zlúčeniny kryptónu boli pripravené umelo v extrémnych laboratórnych podmienkach. Najstabilnejšou je difluorid kryptónu (KrF₂), veľmi silné oxidačné činidlo. Okrem neho bolo syntetizovaných aj niekoľko ďalších, ešte nestabilnejších látok, napríklad katióny ako KrF⁺ alebo komplexné zlúčeniny s väzbami na kyslík či dusík. Tieto exotické molekuly majú význam len pre základný chemický výskum.
Zaujímavosti
Od roku 1960 do roku 1983 bola medzinárodná jednotka dĺžky, meter, oficiálne definovaná na základe vlnovej dĺžky oranžovo-červenej emisnej spektrálnej čiary izotopu kryptónu-86. V zemskej atmosfére je extrémne vzácny, tvorí len približne jednu milióntinu jej objemu. Je takmer trikrát hustejší ako vzduch, takže balón ním naplnený by okamžite klesol k zemi. Rádioaktívny izotop kryptón-85 je vedľajším produktom jadrového štiepenia a jeho prítomnosť sa monitoruje na detekciu nepriznaných jadrových testov. V posledných rokoch sa začal využívať ako lacnejšia alternatíva k xenónu v iónových motoroch vesmírnych sond.
