שימושים של מתכות כדור הארץ אלקליין

מתכות אדמה אלקליין הן מתכות מבריקות, רכות או חצי רכות שאינן מסיסות במים. בדרך כלל הן קשות ופחות תגובתיות מהמתכות בקבוצת IA, כגון נתרן, והן רכות ותגובות יותר מהמתכות בקבוצה IIIA, כגון אלומיניום. כאשר הם משתלבים עם תחמוצות (מולקולות של חמצן בתוספת יסוד אחר) הם מהווים כמה מהמינרלים הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ, עם מגוון שימושים בתעשייה, ברפואה ובמוצרי צריכה. תרכובות מסוימות פולטות אור רב בעת החימום, מה שהופך אותם למרכיבים מרכזיים בזיקוקים.

בתרכובות, מתכות אדמה אלקליין מאבדות שני אלקטרונים, ויוצרות יונים עם מטען של 2+. הם מגיבים בקלות עם חמצן, שמקבל אלקטרונים ליצירת יונים עם מטען 2. היונים החיוביים והשליליים נמשכים זה לזה, וכתוצאה מכך נוצר קשר בעל מטען נטו 0. התרכובות שנוצרו נקראות תחמוצות. פתרונות המיוצרים מתחמוצות וממים אלה הם בסיסים עם pH גדול מ- 7. האופי הבסיסי של פתרונות אלה מספק לקבוצת מתכות זו את שמה. מתכות אדמה אלקליין הן מאוד תגובתיות, ופעילותן של מתכות אלה גוברת במורד הקבוצה. סידן, סטרונציום ובריום יכולים להגיב עם מים בטמפרטורת החדר.

בצורתו האלמנטית, הבריליום הוא מתכת רכה, בצבע לבן כסוף. תרכובות עפרה המכילות בריליום, אלומיניום וסיליקון יכולות ליצור אבני חן ירוקות בצבע כחלחל כמו אמרלד, אקוומרין ואלכסנדריט. בריליום שימושי ברדיולוגיה מכיוון שצילומי רנטגן יכולים לעבור בבריליום, מה שהופך אותו לשקוף. הוא משמש לעתים קרובות לייצור צינורות רנטגן וחלונות. בריליום מגביר את קשיות הסגסוגות המשמשות לייצור כלים ולצפי קפיצים.

התכונות הפיזיקליות של מגנזיום דומות לבריליום. זה לא מגיב עם מים בטמפרטורת החדר, אלא מגיב בקלות עם חומצות. מגנזיום הוא אחד היסודות השופעים ביותר שנמצאו בקרום כדור הארץ והוא מרכיב מרכזי בכלורופיל, החומר בצמחים ירוקים המשמשים לפוטוסינתזה. מגנזיום שימושי בבריאות כיוון שהוא אחד המרכיבים העיקריים במלח נוגדי חומצה, משלשל ואפסום. בעירה של מגנזיום מניבה להבה בהירה, לבנה ועמידה לאורך זמן, מה שהופך אותה לשימושית בזיקוקים ובזיקוקים.

סידן נמצא בשפע עוד יותר על פני כדור הארץ מאשר מגנזיום. המתכת הכסופה והרכה למחצה יוצרת בקלות תרכובות עם מולקולות חמצן ומים. בטבע הוא נמצא בדרך כלל כסידן פחמתי, או אבן גיר. סידן הוא מרכיב מרכזי במבנים של יצורים חיים כולל עצמות, שיניים, קליפות ושלדים חיצוניים. סידן הוא גם חומר חשוב למבנים מעשה ידי אדם מכיוון שהוא משמש לייצור טיח, מלט, קיר גבס וחומרי בניין אחרים.

סטרונציום מבריק ורך יוצר תרכובות עם חמצן ותחמוצות אחרות כגון פחמתי (CO₃), חנקתי (NO₃), סולפט (SO₄) וכלור (ClO₃). מלחים שמקורם בתרכובות סטרונציום נשרפים באדום ומשמשים בזיקוקי דינור והתלקחויות.

בניגוד לשקיפות הבריליום, צילומי רנטגן אינם יכולים לחדור לבריום. בריום סולפט משמש בדרך כלל לסייע בשימוש בקרני רנטגן לאיתור בעיות במערכת העיכול. תרכובת זו אינה מסיסה במים ומצפה את הוושט, הקיבה והמעיים בבליעה. בריום חנקתי ובריום כלור משמשים בזיקוקים כדי לתת אור ירוק בחימום. בריום הוא גם מרכיב בפיגמנטים של צבע.

הרדיום הוא בצבע לבן ורך ומבריק כמו שאר מתכות האדמה האלקליין. עם זאת, הרדיואקטיביות שלה מבדילה אותו משאר קבוצתו. זמן קצר לאחר גילויו על ידי הקורי בסוף המאה ה -19, שימש הרדיום לטיפולים רפואיים וליצור שעונים ושעונים זוהרים בחושך. עשרות שנים מאוחר יותר הופסק השימוש ברדיום כאשר אנשים גילו את הסכנות שבקרינה. כיום משתמשים ברדיום בטיפול בסוגים מסוימים של סרטן.