Krypton

Krypton (von altgriech. κρυπτός kryptós „verborgen“) ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Kr und der Ordnungszahl 36. Das farblose und ungiftige Edelgas kommt in geringer Konzentration (etwa 1:1.000.000) in der Luft vor.

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Eigenschaften

Krypton ist im gasförmigen und flüssigen Zustand farblos, im festen Zustand weiß und kristallin. In Wasser ist es etwas löslich. In Gasentladungsröhren leuchtet Krypton je nach dem innerem Gasdruck in unterschiedlichen Farben: violett, blau, hellblau, gelbgrün.

Als Edelgas mit einer vollständig aufgefüllten Valenzschale ist es chemisch sehr träge. Mit dem stark elektronegativen Fluor konnte ein instabiles Kryptondifluorid KrF₂ gebildet werden, welches das stärkste bisher bekannte Oxidationsmittel ist.

Anwendungen

Von 1960 - 1983 diente die 1.650.763,73-fache Wellenlänge der orange-roten Spektrallinie des Isotops Krypton-86 als Definition der Längeneinheit Meter.
In der Technik wird es überwiegend zum Füllen von Glühlampen genutzt:

• Glühlampen (Kryptonlampen)
• Halogenlampen (in denen es grün-violett leuchtet)
• Niederdruck-Quecksilberdampflampen
• Fotoblitzbirnen

Weitere Anwendungen:

• Klathrate aus Hydrochinon und Phenol
• Chemische Laser mit Kryptonfluorid (KrF)
• Krypton-Ionen-Laser
• Oxidationsmittel Kryptondifluorid (KrF₂)
• Krypton wird bei Isoliergläsern anstelle von Argon im Scheibenzwischenraum [SZR] eingesetzt, weil es ein schlechter Wärmeleiter ist. Krypton hat bei 6 - 8 mm SZR den besten Ug-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient, früher k-Wert) und liegt verglichen mit ca. 14 mm Argon um ca. 0,1 W/(m²K) niedriger.
• Füllung für Geiger-Müller-Zählrohre und Szintillationszähler

Geschichte

Krypton (griechisch krypton für versteckt) wurde am 30. Mai 1898 durch William Ramsay und Morris William Travers im "Rückstand" verdampfter Luft entdeckt.
Von 1960 bis 1983 wurde die Definition der Längeneinheit Meter auf die Wellenlänge einer Spektrallinie des Kryptons-86 bezogen. Grund war, das Krypton-86 recht einfach in hinreichend reiner Form aus Luft gewonnen werden konnte.

Vorkommen

Krypton ist Bestandteil der Lufthülle. Wegen der geringen Konzentration von ca. 1,1 ml/m³ ist die Gewinnung von reinem Krypton sehr aufwendig und langwierig.

Herstellung

Die Gewinnung erfolgt aus der höhersiedenden Sauerstofffraktion beim Linde-Verfahren.

Isotope

Von Krypton sind 25 Isotope und 4 Kernisomere mit Massezahlen von 71 bis 95 bekannt. Fünf der Kryptonisotope sind stabil. Das Radioaktive Isotop ⁷⁸Kr hat mit 2,0•10²¹ (2 Trilliarden) Jahren durch Doppelten Elektroneneinfang eine so lange Halbwertszeit, dass es einen so kleinen Anteil des Kryptons ausmacht ohne dieses dadurch nennenswert radioaktiv zu machen. Außerdem kommt ⁸¹Kr mit 229.000 Jahren Halbwertszeit in Spuren in der Erdatmosphäre vor. Daneben hat noch ⁸⁵Kr mit 10,756 Jahren eine relativ lange Halbwertszeit. Da es in Kernreaktoren als Spaltprodukt entsteht gelangt es bei der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstäben in die Atmosphäre. Die restlichen Isotope und Kernisomere haben Halbwertszeiten zwischen 64 ms und 35,04 Stunden.

Verbindungen

• Kryptondifluorid KrF₂
• Kryptonbis(pentafluororthotellurat) Kr(OTeF₅)₂
• Kryptonfluorid-Kation KrF⁺ (das stärkste z.Zt. bekannte Oxidationsmittel)
• sog. Klathrate (z.B. mit Wasser)

Vorsichtsmaßnahmen

Krypton verdrängt in geschlossenen Räumen die Atemluft. Es droht dann Erstickungsgefahr.

Literatur

• V. A. Rabinovich: Thermophysical properties of neon, argon, krypton, and xenon. In: Theodore B. Selover: English-language edition ed. Washington [u.a.] Hemisphere Publ. Corp. [u.a.], 1988. - XVIII (National standard reference data service of the USSR ; 10)

Quellen

1. ↑ Sicherheitsdatenblatt (air liquide