Cripto.

(o cripton). Elemento chimico di numero atomico 36, peso atomico 83,80. Simbolo Kr. Nella tavola periodica degli elementi si colloca nel gruppo dei gas nobili, avendo elio, neon, e argo come omologhi inferiori. Fu scoperto nel 1898 da W. Ramsey e M.W. Travers fra i componenti meno volatili di un campione di 30 l di aria liquida: il residuo della distillazione, sottoposto ad analisi spettrometrica, rivelò una riga gialla e una verde che non appartenevano ad alcun elemento allora noto, per cui fu identificato un nuovo elemento che venne detto c. dal greco kryptos: nascosto. Il c. è un elemento assai raro nella crosta terrestre, della quale costituisce solo il 1,9·10^-8% in peso; dopo il suo omologo superiore, lo xeno, è l'elemento stabile più raro nella crosta terrestre. Si trova nell'aria che, a livello del mare, ne contiene lo 0,0001% in volume, ovvero lo 0,0003% in peso, cioè una quantità veramente modesta, pari a circa 1/10.000 dell'argon, il gas nobile più diffuso. È invece relativamente più abbondante nell'universo conosciuto: si stima che esistano 51,3 atomi per ogni milione di atomi di silicio. In natura si trovano sei isotopi stabili del c., precisamente (tra parentesi sono indicate le abbondanze relative): il ⁷⁸Kr (0,342%), lo ⁸⁰Kr (2,223%), lo ⁸²Kr (11,50%), il ⁸³Kr (11,48%), lo ⁸⁴Kr (57,02%) e lo ⁸⁶Kr (17,43%). Oltre a questi sono noti numerosi isotopi instabili, tutti quelli che vanno dal numero atomico 76 al numero atomico 97. Sono tutti radioattivi, eccetto quelli esistenti in natura, e presentano dei periodi di dimezzamento (tempo nel quale una certa massa di un isotopo radioattivo si decompone per metà per decadimento spontaneo) alquanto brevi, eccetto lo ⁸¹Kr che lo ha di 2·10⁵ anni. Gli isotopi radioattivi del c. sono noti, in quanto sono fra quelli che si formano con più frequenza nelle reazioni di fissione nucleare di elementi pesanti (uranio, torio, plutonio) per cui si accumulano nei reattori nucleari; essi sono stati oggetto di studi approfonditi. Assai interessante, per certi esperimenti di fisica avanzata, è l'isotopo ⁸⁷Kr che ha un tempo di dimezzamento di soli 78 minuti, ma presenta un comportamento particolare: quando si forma da una catena di reazioni nucleari emette un neutrone ritardato. ║ Proprietà fisiche: il c. a temperatura ambiente si presenta come un gas incoercibile, incolore, inodore e insapore, circa 3 volte giù pesante dell'aria. Sotto la temperatura di -62,5 °C e a pressioni superiori a 56,1 atmosfere può essere condensato in un liquido che, alla pressione di un'atmosfera, bolle a 153,40 °C e solidifica a -157,3 °C nel sistema cubico a facce centrate. Il liquido alla temperatura di ebollizione ha peso specifico 2,7, che è pari a quello dell'alluminio in condizioni ambiente. ║ Proprietà chimiche: in quanto gas nobile, il c. presenta lo strato più esterno occupato da 8 elettroni, quindi non ha alcuna tendenza a dare composti chimici, come tutti gli altri elementi del gruppo zero. In certe condizioni particolari, tuttavia, si riesce a farlo combinare con alcuni altri elementi. Si tratta comunque di reazioni che hanno solo un interesse teorico (la possibilità di far combinare i gas nobili, che venivano ritenuti assolutamente non reattivi), dato che tali composti non hanno alcuna applicazione pratica. Come tutti gli altri gas inerti, ha molecole monoatomiche e può dare fasi solide in forma di complessi con rapporti stechiometrici ben definiti, come nell'idrato 8Kr∙46H₂O, che fonde a +13 °C. ║ Preparazione: come si è detto l'unica possibile fonte di c. è l'aria; esso, infatti, si ottiene solamente come sottoprodotto del frazionamento dell'aria liquefatta allo scopo di produrre azoto e ossigeno. Nell'argon tecnico è presente con un tenore dello 0,01% circa e, di solito, non viene separato, in quanto nella maggior parte degli usi dell'argon non comporta alcun problema. Negli impianti di frazionamento dell'aria però, data la sua tensione di vapore relativamente bassa, si accumula nell'ossigeno liquido. Questo viene poi ridistillato e si ottiene, così, una frazione che contiene fino al 5-8% di c. Questo viene, quindi, purificato con vari metodi chimici, assorbendo l'ossigeno e le altre impurità su opportune sostanze chimiche. Insieme al c. resta di solito anche lo xeno, con un tenore di circa il 10% in volume; la separazione fra questi due gas è alquanto complessa e viene operata raramente. La purezza del prodotto ottenuto può essere giudicata per via strumentale (spettroscopio, spettrometro di massa, cromatografia dei gas, ecc.), dato che non esistono metodi analitici tradizionali per la misurazione di questi elementi. Un'importante fonte di c. potrebbero essere i reattori nucleari in quanto, come si è detto, nelle fissioni la formazione di isotopi di questo elemento è assai probabile. Si ottiene, infatti, una miscela di isotopi formata per il 95% da nuclidi stabili e per il 5% da nuclidi radioattivi; la presenza di questi ultimi, che non sono economicamente separabili, la rende però inutilizzabile. Occorrerebbe quindi attendere molti anni, perché la radioattività della miscela scendesse sotto i livelli pericolosi, cosa evidentemente alquanto difficile. ║ Usi: il c. è un elemento raro e costoso, per cui i suoi impieghi sono molti limitati. È stato dimostrato che le lampade a tungsteno riempite con c. invece che con argon hanno una durata notevolmente superiore, e che si possono ottenere lampade a filamento con emissione luminosa molto superiore, in quanto il c. riduce la tendenza all'evaporazione del tungsteno. Naturalmente si fa riferimento a lampade ad elevata emissione, usate nei proiettori cinematografici o di diapositive. In questo gas, come in altri gas nobili (argon, neon), si presenta il fenomeno della scarica elettrica luminosa, per cui esso può essere impiegato per lampade a fluorescenza. Anche in questi casi vi è un problema di costi, per cui viene impiegato solo in casi particolari, come ad esempio per display alfanumerici o per lampade che emettono nella banda dell'ultravioletto più lontano: il c. a bassa pressione ha infatti uno spettro centrato in questa zona, il c. -85, un isotopo radioattivo che ha un tempo di dimezzamento di 10,4 anni, decadendo per emissione di particelle e raggi gamma, e viene usato come emettitore di particelle per apparecchiature di misura degli spessori. Un'altra sua applicazione interessante si ha nella fabbricazione di lampade a fluorescenza che non richiedono energia elettrica. Per la sua conducibilità termica superiore a quella di altri gas nobili è preferito anche come riempimento di lampade ad arco elettrico.