Toxikológia a chemické vlastnosti III.B
Prvky III.B skupiny sa zaraďujú k prvkom s nešpecifikovaným účinkom na ľudský organizmus:
- Sc, Y, La a Lantanoidy – prvky vzácnych zemín;
- tvoria prechod medzi kovmi alkalických zemín a kovmi skupiny titánu;
- počiatočné prvky radov prechodných kovov;
- char. ox. číslo III, zlúčeniny sú bezfarebné, diamagnetické;
- el. konfigurácia:
Sc [Ar] 3d1 4s2
Y [Ar] 4d1 5s2
La [Ar] 5d1 6s2
Ac [Ar] 6d1 7s2
Skandium Sc
Skandium je v zemskej kôre rozšírené o niečo menej ako kobalt. Netvorí však väčšie ložiská. Jediným nerastom bohatým na skandium je vzácny tortveitit Sc2Si2O7, ktorý obsahuje 35 – 40% Sc2O3. Neušľachtilý svetlosivý lesklý kov, má hexagonálnu a kubickú modifikáciu. Objavený v r. 1879 – L. P. Nilson na univerzite v Uppsale (Švédsko) v neraste gadolinite. Bolo pomenované podľa Škandinávie. Jedným z nerastov bohatých na Sc je thortweitit (Sc2(Si2O7)).
Kovové skandium bolo pripravené až v roku 1937 elektrolýzou taveniny chloridu draselného, lítneho a skanditého. Skandium, podobne ako gálium, predpokladal D. I. Mendelejev ako eka-bór. Keďže výroba skandia spracovaním odpadov zo spracovania uránových rúd je značne nákladná, skandium nemá významnejšie praktické uplatnenie. Takže ľudia s ním a jeho zlúčeninami neprichádzajú do styku v bežnom živote vo významných koncentráciách. Preto nebol dôvod študovať jeho účinky na ľudský organizmus. Existujú výskumné práce orientované na účinok skandia na zvieratá. Vyššie koncentrácie skandia aplikované zvieratám potravou, ovplyvňujú negatívne ich rast a vedú k výskytu nádorov.
Ytrium Y
Doteraz nebola preukázaná biogénna vlastnosť ytria, ba nebol popísaný ani výrazný toxický účinok prejavujúci sa chorobnými zmenami ľudského organizmu. V laboratórnych podmienkach boli skúmané toxické účinky ytria, nie však na ľuďoch, ale na zvieratách. U zvierat bol nadbytok ytria v potrave sprevádzaný spomalením rastu a viedol k vyššiemu počtu nádorových ochorení. Najvýznamnejšie účinky sa na zvieratách prejavili po inhalácii ytria, a to zmenami na pľúcach.
Ytrium je chemický prvok, o účinku ktorého nemáme doteraz dostatok informácií. Nie je stredobodom výskumu z hľadiska účinkov na ľudský organizmus, pre jeho nevýrazné uplatnenie, i keď je napr. prostredníctvom farebných televíznych obrazoviek v každej domácnosti, významne neovplyvňuje zdravie ľudí. V roku 1787 Arrhenius objavil v opustenom lome pri dedine Yterrby neznámy nerast a pomenoval ho yterrbit. V roku 1794 Gadolin z tohto nerastu izoloval neznámy oxid, ktorý dostal názov ytriová zemina. Kovové ytrium v značne nečistej forme získal v roku 1828 F. Wöhler.
Ytrium je v zemskej kôre rozšírenejšie ako kobalt (31 ppm). Vyskytuje sa spoločne s lantanoidmi. Jeho získanie je preto zložité, pri separácii ytria od lantanoidov sa využívajú ionomeničové chromatografické postupy. Ytrium však nemá široké využitie v praxi. Používa sa v ekektrotechnike, ako základ lumiforov k vyvolávaniu červenej farby na televíznych obrazovkách a Y3Fe5O12 sa využíva ako mikrovlnný filter v radaroch. Ytrium, pretože má malý neutrónový prierez, používa sa v jadrových reaktoroch ako moderátor (zpomaľovač neutrónov).
Lantán La a lantanoidy
I napriek tomu, že lantán má trikrát vyššie zastúpenie v zemskej kôre ako olovo, alebo takmer pätnásťkrát vyššie ako cín, nie je mu z hľadiska účinkov na ľudský organizmus potrebné venovať ani takú pozornosť ako olovu a cínu. Lantán má veľmi obmedzené praktické uplatnenie, a preto nie je ani veľa poznatkov o jeho účinkoch na ľudský organizmus. Sú známe prípady bolestí hlavy a nevoľností po inhalácii dymu z elektród obsahujúcich lantán. Nebolo však dokázané, že to spôsobuje prítomný lantán. Lantán je striebrobiely mäkký kov. V roku 1839 švédsky chemik C. G. Mosander objavil lantán v jeho neraste monanzite – LaPO4. Nachádza sa tiež v cerite a apatite. Zaujímavý je jeho výskyt v popole briez.
Lantanoidy
Prvky f-bloku tvorené 14 prvkami nasledujúcimi za lantánom počínajúc cérom až po lutécium, ktoré obsadzujú 4f orbitály. Charakteristické ox. číslo III, ale atómy niektorých lantanoidov sa nachádzajú aj v iných ox. stupňoch napr.: Ce(IV); Eu(II) (4f7); Tb(IV) (4f7); Yb(II) (4f14). V dôsledku slabého tieniaceho účinku rastúceho náboja jadra 4f (5f) elektrónmi dochádza k zvýšenému priťahovaniu vonkajších elektr. jadrom, čo sa prejaví zmenšovaním polomerov atómov ako aj katiónov – lantanoidová (aktinoidová) kontrakcia.
Aktínium Ac a aktinoidy
Aktínium je materským prvkom celej skupiny aktinoidov. 1g Ac je možné izolovať z približne 16000 t uránu. V súčastnosti sa vyrába v jadrových reaktoroch: 226Ra + 10n → 227RaAc → 227Ac
Aktínium identifikoval v Smolinci v roku 1899 M. A. Debiern. K hľadaniu nového rádioaktívneho prvku ho nasmerovali P. a M. Curierovi. Nezávisle na ňom objavil tento prvok v Nemecku Fridrich O. Giesel v roku 1902 a nazval ho emanium. V prírode sa vyskytujúci rádionuklid 227Ac je b-žiaričom, s dobou polpremeny 21,77 rokov.
Aktinoidy
Prvky f-bloku tvorené 14 prvkami nasledujúcimi za aktíniom počínajúc tóriom až po lawrencium, ktoré obsadzujú 5f orbitály. Všetky sú rádioaktívne. Transurány – prvky nasledujúce za uránom, Z= 93.
