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Il neodimio è un elemento chimico con simbolo Nd e numero atomico 60. È un metallo argenteo morbido che si appanna all'aria. Il neodimio fu scoperto nel 1885 dal chimico austriaco Carl Auer von Welsbach. È presente in quantità significative nei minerali minerali monazite e bastnäsite. Il neodimio non si trova in natura in forma metallica o non mescolato con altri lantanidi e di solito è raffinato per uso generale. Sebbene il neodimio sia classificato come una terra rara, è un elemento abbastanza comune, non più raro del cobalto, del nichel e del rame, ed è ampiamente distribuito nella crosta terrestre. La maggior parte del neodimio commerciale mondiale viene estratto in Cina. I composti al neodimio furono usati per la prima volta commercialmente come coloranti per vetro nel 1927 e rimangono un additivo popolare nei bicchieri. Il colore dei composti al neodimio, dovuto allo ione Nd3+, è spesso un viola rossastro ma cambia con il tipo di illuminazione, a causa dell'interazione delle bande di assorbimento della luce nitide del neodimio con la luce ambientale arricchita con le bande di emissione visibili nitide di mercurio, europio trivalente o terbio. Alcuni occhiali drogati al neodimio sono utilizzati anche nei laser che emettono infrarossi con lunghezze d'onda comprese tra 1047 e 1062 nanometri. Questi sono stati utilizzati in applicazioni ad altissima potenza, come gli esperimenti nella fusione a confinamento inerziale. Il neodimio si ossida facilmente per formare un catione trivalente. La maggior parte dei sali di neodimio sono solubili in acqua.

Il neon è un elemento chimico con simbolo Ne e numero atomico 10. È nel gruppo 18 (gas nobili) della tavola periodica. Il neon è un gas monoatomico incolore, inodore e inerte in condizioni standard, con circa due terzi della densità dell'aria. Fu scoperto (insieme a krypton e xeno) nel 1898 come uno dei tre rari elementi inerti residui rimasti nell'aria secca, dopo che furono rimossi azoto, ossigeno, argon e anidride carbonica. Il neon è stato il secondo di questi tre gas rari ad essere scoperto ed è stato immediatamente riconosciuto come un nuovo elemento dal suo spettro di emissione rosso brillante. Il nome neon deriva dalla parola greca νέον, neutro singolare di νέος (neos), che significa nuovo. Il neon è chimicamente inerte e non forma composti chimici non carichi. I composti del neon includono molecole ioniche, molecole tenute insieme da forze di van der Waals e clatrati. Durante la nucleogenesi cosmica degli elementi, grandi quantità di neon vengono accumulate dal processo di fusione di cattura alfa nelle stelle. Sebbene il neon sia un elemento molto comune nell'universo e nel sistema solare (è il quinto in abbondanza cosmica dopo l'idrogeno, l'elio, l'ossigeno e il carbonio), è molto raro sulla Terra. Compone circa 18,2 ppm di aria in volume (questo è circa lo stesso della frazione molecolare o molare) e una frazione più piccola nella crosta terrestre. Il neon emette una luce arancione/rossa quando viene posto in un campo elettrico e viene utilizzato in luci e laser.

Lo xeno è un elemento chimico con simbolo Xe e numero atomico 54. È un gas nobile incolore, denso e inodore che si trova nell'atmosfera terrestre in tracce. Sebbene generalmente non reattivo, lo xeno può subire alcune reazioni chimiche come la formazione di esafluoroplatinato di xeno, il primo composto di gas nobile ad essere sintetizzato. Lo xeno naturale è costituito da otto isotopi stabili. Più di 40 isotopi instabili dello xeno subiscono un decadimento radioattivo e i rapporti isotopici dello xeno sono uno strumento importante per studiare la storia antica del Sistema Solare. Lo xeno è utilizzato nelle lampade flash e nelle lampade ad arco e come anestetico generale. Il primo progetto di laser ad eccimeri utilizzava una molecola di dimero allo xeno (Xe2) come mezzo laser, e i primi progetti di laser utilizzavano lampade flash allo xeno come pompe. Lo xeno viene utilizzato per la ricerca di ipotetiche particelle massicce che interagiscono debolmente e come propellente per i propulsori ionici nei veicoli spaziali. La sua relativa scarsità ha limitato l'uso diffuso Lo xeno è un gas inerte e non forma (facilmente) composti, né si ionizza in acqua.

L'argento è l'elemento metallico con numero atomico 47. Il suo simbolo è Ag, dal latino argentum, derivato dal greco ὰργὀς (letteralmente "lucido" o "bianco"), e infine da una radice di lingua proto-indoeuropea ricostruita come h2erǵ-, "grigio" o "splendente". Un metallo di transizione morbido, bianco e lucente, presenta la più alta conduttività elettrica, conducibilità termica e riflettività di qualsiasi metallo. Il metallo si trova nella crosta terrestre nella forma elementare pura e libera ("argento nativo"), in lega con oro e altri metalli, e in minerali come argentite e clorargirite. La maggior parte dell'argento viene prodotta come sottoprodotto della raffinazione di rame, oro, piombo e zinco. L'argento è stato a lungo considerato un metallo prezioso. Il metallo d'argento è usato in molti sistemi monetari premoderni in monete d'oro, a volte insieme all'oro: mentre è più abbondante dell'oro, è molto meno abbondante come metallo nativo. La sua purezza è tipicamente misurata su base per mille; una lega pura al 94% è descritta come "0,940 fine". Essendo uno dei sette metalli dell'antichità, l'argento ha avuto un ruolo duraturo nella maggior parte delle culture umane. La conduttività dell'argento lo rende utile nell'elettronica specialistica. L'argento è duttile e può essere lucidato con un alto indice di riflessione. L'argento è anche usato negli specchi e come agente antibatterico. Gli ioni d'argento sono usati come disinfettante. Il nitrato d'argento è un titolante comune utilizzato per determinare la concentrazione di ioni cloruro. Il cianuro d'argento è ampiamente usato nella placcatura dell'argento. Il tiosolfato d'argento un tempo veniva prodotto come sottoprodotto della fotografia, in particolare per i raggi X. L'acqua di scarico è stata fatta passare attraverso una resina anionica a base forte, quindi precipitata con acido solforico al 20% e la resina è stata riutilizzata.

Il carbonato è una forma di alcalinità (insieme a bicarbonato e anidride carbonica). I carbonati si combinano facilmente con molti cationi bivalenti (specialmente il calcio) per formare un precipitante. La precipitazione del carbonato di calcio è abbastanza comune nelle acque dove il pH è> 9. Il carbonato può essere rimosso da varie resine anioniche a base forte e può essere neutralizzato (acidificato) da varie resine cationiche.

La resina anionica a base forte ha una buona affinità per i nitrati. Le ammine superiori (trietilammina, tributilammina, ecc.) hanno una maggiore affinità per il nitrato e una diminuzione dell'affinità per gli ioni bivalenti come il solfato, rendendole preferite per molte applicazioni.

Il nitrito viene utilizzato come antiossidante per conservare le carni e come stabilizzatore del pH e inibitore della corrosione nei circuiti di raffreddamento. Il nitrito viene rimosso dalla resina anionica a base forte ma poiché la sua affinità è simile a quella del cloruro, la capacità di produzione è generalmente limitata.

La materia organica presente in natura (NOM) viene facilmente rimossa dalle resine a base di anioni forti. Le resine acriliche a base forte e le resine stireniche con elevata porosità funzionano meglio perché sono più facili da rigenerare.

Il bario è un elemento chimico con simbolo Ba e numero atomico 56. È il quinto elemento del gruppo 2, un metallo alcalino terroso metallico argenteo morbido. A causa della sua elevata reattività chimica, il bario non si trova mai in natura come elemento libero. Il suo idrossido, noto nella storia premoderna come barita, non si presenta come minerale, ma può essere preparato riscaldando il carbonato di bario. I minerali di bario più comuni in natura sono la barite (solfato di bario, BaSO4) e la witherite (carbonato di bario, BaCO3), entrambi insolubili in acqua. Il nome barium deriva dal derivato alchemico "baryta", dal greco βαρύς (barys), che significa "pesante". Baric è l'aggettivo di bario. Il bario fu identificato come nuovo elemento nel 1774, ma non ridotto a metallo fino al 1808 con l'avvento dell'elettrolisi. Il bario ha pochi usi commerciali. I sali di bario vengono utilizzati nei fanghi di perforazione a causa dell'elevata gravità specifica delle soluzioni di bario e come solfato di bario puro per migliorare l'imaging a raggi X. Il bario è anche usato nella fabbricazione di fuochi d'artificio e occasionalmente come getter per applicazioni in alto vuoto. Il bario ha un'elevata affinità per le resine cationiche e può essere facilmente rimosso insieme ad altri ioni di durezza come calcio e magnesio. Durante la rigenerazione è necessario prestare attenzione per limitare la precipitazione del solfato di bario o si verificherà una perdita di solfato di bario sospeso. La rigenerazione della resina cationica acida debole con acido cloridrico seguita dalla neutralizzazione con sostanze caustiche è un modo per evitare i problemi di precipitazione.

Il berillio è un elemento chimico con simbolo Be e numero atomico 4. È un elemento relativamente raro nell'universo, che di solito si verifica come prodotto della spallazione di nuclei atomici più grandi che si sono scontrati con i raggi cosmici. All'interno dei nuclei delle stelle il berillio si esaurisce quando si fonde e crea elementi più grandi. È un elemento bivalente che si trova naturalmente solo in combinazione con altri elementi nei minerali. Le pietre preziose degne di nota che contengono berillio includono il berillo (acquamarina, smeraldo) e il crisoberillo. Come elemento libero è un metallo alcalino-terroso grigio acciaio, forte, leggero e fragile. Il berillio migliora molte proprietà fisiche quando viene aggiunto come elemento di lega ad alluminio, rame (in particolare la lega di rame berillio), ferro e nichel. Il berillio non forma ossidi fino a quando non raggiunge temperature molto elevate. Gli strumenti in leghe di rame berillio sono resistenti e duri e non creano scintille quando colpiscono una superficie in acciaio. Nelle applicazioni strutturali, la combinazione di elevata rigidità flessionale, stabilità termica, conduttività termica e bassa densità (1,85 volte quella dell'acqua) rende il berillio un materiale aerospaziale desiderabile perché è leggero, ad alta resistenza e fornisce una stabilità strutturale superiore. Questi tratti lo rendono utile in componenti di aerei, missili, veicoli spaziali e satelliti. Il berillio è trasparente alle radiazioni ionizzanti ed è utile in alcuni tipi di nuclei di reattori e per i generatori di raggi X. La polvere di berillio è piuttosto corrosiva ed è considerata tossica.

Il berkelio è un elemento chimico radioattivo transuranico con simbolo Bk e numero atomico 97. È un membro della serie degli elementi attinidi e transuranici. Prende il nome dalla città di Berkeley, in California, sede del Radiation Laboratory dell'Università della California, dove fu scoperto nel dicembre 1949. Questo è stato il quinto elemento transuranico scoperto dopo il nettunio, il plutonio, il curio e l'americio. Il principale isotopo del berkelio, 249Bk, viene sintetizzato in piccole quantità in reattori nucleari ad alto flusso dedicati, principalmente presso l'Oak Ridge National Laboratory nel Tennessee, negli Stati Uniti, e presso l'Istituto di ricerca sui reattori atomici di Dimitrovgrad, in Russia. La produzione del secondo isotopo più importante 247Bk comporta l'irradiazione del raro isotopo 244Cm con particelle alfa ad alta energia. Ha un'emivita di 330 giorni ed è un emettitore alfa. La valenza +3 è molto probabile sebbene il Berkelio formi anche le valenze +2 e +4. Dal 1967 negli Stati Uniti è stato prodotto poco più di un grammo di berkelio. Non esiste un'applicazione pratica del berkelio al di fuori della ricerca scientifica che è principalmente diretta alla sintesi di elementi transuranici e transactinidi più pesanti.

L'alcalinità del bicarbonato può essere convertita in anidride carbonica (gas disciolto nell'acqua) scambiando i cationi presenti nell'acqua con ioni idrogeno. Per lo scambio è possibile utilizzare una varietà di resine cationiche di idrogeno. La conversione è tipicamente seguita da degassificazione per rimuovere l'anidride carbonica formata. L'alcalinità del bicarbonato può essere rimossa da varie resine anioniche basiche forti sotto forma di idrossido (come SBG1P-OH e SDBG2-OH), quando accoppiate con resine cationiche a forma di idrogeno (come CG8-H o CG10-H). Il bicarbonato può anche essere rimosso deionizzando resine a letto misto come MBD-15 e MBD-10. L'alcalinità del bicarbonato può essere rimossa da una varietà di basi forti, una resina ionica e forme ioniche tra cui SBG2 e SBG1 sotto forma di cloruro o di idrossido.

Il biossido di cloro è un composto chimico con la formula ClO2 che esiste come gas verde-giallastro al di sopra di 11 °C, un liquido bruno-rossastro tra 11 °C e -59 °C e come cristalli arancioni brillanti al di sotto di -59 °C. È un agente ossidante, in grado di trasferire ossigeno a una varietà di substrati, guadagnando uno o più elettroni tramite ossidoriduzione (redox). Non si idrolizza quando entra in acqua e di solito viene gestito come un gas disciolto in soluzione in acqua. I potenziali rischi con il biossido di cloro includono problemi per la salute, esplosività e accensione di incendi. Il biossido di cloro è stato ampiamente utilizzato per scopi di sbiancamento nell'industria della carta e per il trattamento dell'acqua potabile. È generalmente più efficace della candeggina a base di cloro o ipoclorito perché rimane un gas disciolto in acqua e può diffondere attraverso la parete cellulare delle escrescenze biologiche dove distrugge la cellula stessa. Sviluppi più recenti hanno esteso la sua applicazione alla lavorazione degli alimenti, alla disinfezione di locali e veicoli, all'eliminazione delle muffe, alla disinfezione dell'aria e al controllo degli odori, al trattamento delle piscine, alle applicazioni dentali e alla pulizia delle ferite.

Il bismuto è un elemento chimico con il simbolo Bi e il numero atomico 83. Il bismuto è un metallo pesante che ha proprietà simili all'antimonio e all'arsenico. Il bismuto elementare può essere presente in natura, sebbene il suo solfuro e l'ossido formino importanti minerali commerciali. L'elemento libero è denso per l'86% come il piombo. È un metallo fragile con un colore bianco argenteo quando è appena prodotto, ma è spesso visto nell'aria con una sfumatura rosa a causa dell'ossidazione superficiale. Il bismuto è l'elemento più naturalmente diamagnetico e ha uno dei valori di conducibilità termica più bassi tra i metalli. Il metallo di bismuto è noto fin dall'antichità, sebbene fosse spesso confuso con piombo e stagno, che condividono alcune proprietà fisiche. L'etimo è incerto, ma forse deriva dall'arabo bi ismid, che significa avente le proprietà dell'antimonio o dalle parole tedesche weiße Masse o Wismuth ("massa bianca"), tradotte a metà del XVI secolo in neolatino bisemutum. Ha una bassa tossicità e viene utilizzato nei cosmetici e nei farmaci contro la diarrea. È un semiconduttore che, quando è in lega con antimonio o selenio, è un materiale termoelettrico efficiente per la refrigerazione o la generazione di energia portatile. Il bismuto è relativamente insolubile in acqua ma forma un catione trivalente in soluzioni acide e un anione complesso in acidi molto concentrati.

Il bohrio è un elemento chimico con simbolo Bh e numero atomico 107. Prende il nome dal fisico danese Niels Bohr. Si tratta di un elemento transuranico artificiale (elemento che si può creare in laboratorio ma non si trova in natura) e radioattivo; l'isotopo più stabile conosciuto, 270Bh, ha un'emivita di circa 61 secondi. Nella tavola periodica degli elementi, è un elemento transactinide di blocco d. È un membro del 7° periodo e appartiene al gruppo 7 elementi come quinto membro della serie 6d dei metalli di transizione. Gli esperimenti di chimica hanno confermato che il bohrio si comporta come l'omologo più pesante del renio nel gruppo 7. Le proprietà chimiche del bohrium sono caratterizzate solo in parte, ma si confrontano bene con la chimica degli altri elementi del gruppo 7. Le sue proprietà chimiche dovrebbero essere simili a quelle del manganese e del tecnezio, ma poiché sono stati prodotti solo pochi atomi, le sue proprietà chimiche non sono mai state determinate. Il bohrio decade per emissione alfa.

Il boro è un elemento chimico con simbolo B e numero atomico 5. Prodotto interamente dalla spallazione dei raggi cosmici e dalle supernove e non dalla nucleosintesi stellare, è un elemento a bassa abbondanza nel sistema solare e nella crosta terrestre. Il boro è concentrato sulla Terra per la solubilità in acqua dei suoi composti naturali più comuni, i minerali di borato. Questi sono estratti industrialmente come evaporiti, come borace e kernite. I più grandi giacimenti di boro conosciuti si trovano in Turchia, il più grande produttore di minerali di boro. Il boro elementare è un metalloide che si trova in piccole quantità nei meteoroidi, ma il boro chimicamente non combinato non si trova altrimenti in natura sulla Terra. Industrialmente, il boro molto puro viene prodotto con difficoltà a causa della contaminazione refrattaria da carbonio o altri elementi. Esistono diversi allotropi del boro: il boro amorfo è una polvere marrone; il boro cristallino è dall'argento al nero, estremamente duro (circa 9,5 sulla scala di Mohs) e un cattivo conduttore elettrico a temperatura ambiente. L'uso principale del boro elementare è come filamenti di boro con applicazioni simili alle fibre di carbonio in alcuni materiali ad alta resistenza. Quasi tutti gli altri usi sono come composti di boro come il vetro borosilicato e come additivo per l'isolamento in fibra di vetro. Il boro è anche usato come agente drogante nella produzione di semiconduttori e come moderatore di neutroni nei reattori ad acqua leggera. Il boro (come borato) può essere rimosso dalle salamoie di qualsiasi concentrazione purché il pH sia maggiore di 3. Le portate devono essere mantenute basse.

Il bromo è un elemento chimico con simbolo Br e numero atomico 35. È il terzo alogeno più leggero ed è un liquido rosso-marrone fumante a temperatura ambiente che evapora facilmente per formare un gas di colore simile. Le sue proprietà sono quindi intermedie tra quelle del cloro e dello iodio. Isolata indipendentemente da due chimici, Carl Jacob Löwig (nel 1825) e Antoine Jérôme Balard (nel 1826), il suo nome deriva dal greco antico βρῶμος "puzza", in riferimento al suo odore pungente e sgradevole. Il bromo elementare è molto reattivo e quindi non si trova libero in natura, ma in sali di alogenuri minerali cristallini solubili incolori, analoghi al sale da cucina. Sebbene sia piuttosto raro nella crosta terrestre, l'elevata solubilità dello ione bromuro (Br-) ha causato il suo accumulo negli oceani. Commercialmente l'elemento si estrae facilmente dalle pozze di salamoia, principalmente negli Stati Uniti, in Israele e in Cina. La massa di bromo negli oceani è circa un trecentesimo di quella del cloro. Il bromo è poco solubile in acqua. I composti organici del bromo sono usati come biocidi, insetticidi e come componenti di ritardanti di fiamma. L'affinità della resina anionica per il bromato aumenta con l'aumentare della dimensione dell'ammina, quindi le resine come SIR-100 e SIR-110-HP hanno una maggiore capacità per i bromati rispetto alle resine di tipo I come SBG1 o resine di tipo II come SBG2. Gli ioni bromuro sono abbastanza solubili. Il bromuro neutro può essere rimosso con resine anioniche basiche forti, le soluzioni di bromuro acide possono essere rimosse anche con resine anioniche debolmente basiche come WBMP.

Il cadmio può essere rimosso dalle acque di risciacquo della placcatura mediante deionizzazione o mediante resine di rimozione ionica selettiva come SIR-300 e WACMP-Na. Il pH ideale è leggermente acido. Il cadmio è un elemento chimico con simbolo Cd e numero atomico 48. Questo metallo morbido, bianco-bluastro è chimicamente simile agli altri due metalli stabili del gruppo 12, zinco e mercurio. Come lo zinco, mostra uno stato di ossidazione +2 nella maggior parte dei suoi composti e, come il mercurio, ha un punto di fusione più basso rispetto ad altri metalli di transizione. Il cadmio e i suoi congeneri non sono sempre considerati metalli di transizione, in quanto non hanno gusci elettronici d o f parzialmente riempiti negli stati elementari o comuni di ossidazione. La concentrazione media di cadmio nella crosta terrestre è compresa tra 0,1 e 0,5 parti per milione (ppm). Fu scoperto nel 1817 contemporaneamente da Stromeyer e Hermann, entrambi in Germania, come impurità nel carbonato di zinco. Il cadmio si trova come componente minore nella maggior parte dei minerali di zinco ed è un sottoprodotto della produzione di zinco. Il cadmio è stato utilizzato per lungo tempo come placcatura resistente alla corrosione sull'acciaio e i composti di cadmio sono usati come pigmenti rossi, arancioni e gialli, per colorare il vetro e stabilizzare la plastica. Tuttavia, il suo uso è caduto in disgrazia a causa della sua tossicità. Il cadmio forma un catione bivalente in acqua. I sali di cadmio sono per lo più solubili.

A TDS più elevati, possono ancora essere utilizzate resine ammorbidenti generiche, anche se con capacità inferiori e perdite maggiori. Con alimentazione sempre più salmastra diventa necessario utilizzare una disposizione di lavoratore e lucidatrice o utilizzare una resina WAC come WACMP invece di una resina SAC come CG8. Le resine di tipo SAC sono spesso efficaci per rimuovere il calcio dalle acque prodotte dai giacimenti petroliferi. L'accordo consueto è con un lavoratore e un lucidatore in modo tale che la salamoia venga fatta passare prima attraverso il lucidatore e poi di nuovo attraverso l'operaio. La resina chelante imminodiacetica (SIR-300) e la resina chelante amminofosfonica (SIR-500) possono essere utilizzate per rimuovere il calcio dalla salamoia a qualsiasi concentrazione. La resina chelante amminofosfonica è più comunemente usata per questo scopo. Le resine cationiche acide forti generiche sono comunemente usate per rimuovere gli ioni di durezza compreso il calcio dall'acqua potabile. L'acqua dolce protegge gli scaldacqua dalle incrostazioni e aiuta i saponi a funzionare senza lasciare residui di sapone. Il calcio e altri ioni di durezza vengono scambiati con sodio (o in alcuni casi potassio). Le resine possono essere utilizzate più volte dopo la rigenerazione con salamoia.

Il californio è un elemento chimico metallico radioattivo con simbolo Cf e numero atomico 98. L'elemento è stato realizzato per la prima volta nel 1950 presso il Radiation Laboratory dell'Università della California a Berkeley, bombardando il curio con particelle alfa (ioni elio-4). È un elemento attinide, il sesto elemento transuranico da sintetizzare, e ha la seconda massa atomica più alta di tutti gli elementi che sono stati prodotti in quantità abbastanza grandi da poter essere viste ad occhio nudo (dopo l'einsteinio). L'elemento prende il nome dall'università e dallo stato della California. Esistono due forme cristalline per il californio a pressione normale: una sopra e una sotto i 900 °C (1.650 °F). Una terza forma esiste ad alta pressione. Il californio si appanna lentamente nell'aria a temperatura ambiente. I composti del californio sono dominati da una forma chimica dell'elemento, denominata californio (III), che può partecipare a tre legami chimici. Il più stabile dei venti isotopi conosciuti del californio è il californio-251, che ha un'emivita di 898 anni. Questa breve emivita significa che l'elemento non si trova in quantità significative nella crosta terrestre. Il californio è un emettitore di neutroni ed è utilizzato in alcuni test di materiali specializzati e come acceleratore per reazioni a catena nucleari. L'offerta mondiale è di ca. 0,25 grammi all'anno.

Il carbonio (dal latino: carbo "carbone") è un elemento chimico con simbolo C e numero atomico 6. È uno degli elementi non metallici più versatili grazie alla sua propensione a formare legami covalenti tetravalenti. Tre isotopi si trovano in natura, il 12C e il 13C sono stabili mentre il 14C è radioattivo, decadendo con un'emivita di circa 5.730 anni. Il carbonio è uno dei pochi elementi conosciuti fin dall'antichità. Il carbonio è il quindicesimo elemento più abbondante nella crosta terrestre e il quarto elemento più abbondante nell'universo per massa dopo idrogeno, elio e ossigeno. L'abbondanza di carbonio, la sua diversità unica di composti organici e la sua insolita capacità di formare polimeri alle temperature comunemente riscontrate sulla Terra consentono a questo elemento di fungere da elemento comune di tutta la vita conosciuta. È il secondo elemento più abbondante nel corpo umano per massa (circa il 18,5%) dopo l'ossigeno. Il carbonio puro esiste in una varietà di forme, dal diamante alla grafite. L'anidride carbonica può essere catturata da anioni di basi forti sotto forma di idrossido. La resina esaurita viene rigenerata termicamente, allontanando la CO2 dalla resina. L'idrossido per le resine anioniche scambia con l'anidride carbonica mediante una reazione di neutralizzazione al carbonato, seguita dallo scambio di carbonato.

Il cerio è un elemento chimico metallico morbido, duttile, bianco-argenteo con simbolo Ce e numero atomico 58. Si appanna rapidamente se esposto all'aria, è abbastanza morbido da essere tagliato con un coltello. Il cerio è il secondo elemento della serie dei lantanidi e, sebbene mostri spesso lo stato +3 caratteristico della serie, ha anche eccezionalmente uno stato +4 stabile che non ossida l'acqua. È anche tradizionalmente considerato il più abbondante degli elementi delle terre rare. Il cerio non ha alcun ruolo biologico e non è molto tossico. Nonostante si trovi sempre in combinazione con gli altri elementi delle terre rare in minerali come monazite e bastnäsite, il cerio è facile da estrarre dai suoi minerali, poiché può essere distinto tra i lantanidi per la sua capacità unica di ossidarsi allo stato +4. È il più comune dei lantanidi, seguito da neodimio, lantanio e praseodimio. È il 26° elemento più abbondante, costituendo 66 ppm della crosta terrestre, la metà del cloro e cinque volte il piombo. Se è ionizzato è tipicamente presente come catione trivalente. L'ossido di cerio viene utilizzato come abrasivo, catalizzatore redox e nei sistemi di ossidazione avanzati. Il cerio è anche usato in vari pigmenti e nei convertitori catalitici. Tracce di cerio possono essere rimosse efficacemente dall'acqua con resine SAC rigenerate con sale come CGS, CG8, CG10 ecc. La salamoia può essere utilizzata per rigenerare efficacemente il cerio dalla resina.

Il cesio o cesio è un elemento chimico con simbolo Cs e numero atomico 55. È un metallo alcalino morbido, argenteo-oro con un punto di fusione di 28,5 ° C (83,3 ° F), che lo rende uno dei soli cinque metalli elementari che sono liquidi a temperatura ambiente o quasi. Il cesio ha proprietà fisiche e chimiche simili a quelle del rubidio e del potassio. È l'elemento meno elettronegativo. Ha un solo isotopo stabile, il cesio-133. Il cesio viene estratto principalmente dalla pollucite, mentre i radioisotopi, in particolare il cesio-137, un prodotto di fissione, vengono estratti dai rifiuti prodotti dai reattori nucleari. Il chimico tedesco Robert Bunsen e il fisico Gustav Kirchhoff scoprirono il cesio nel 1860 con il nuovo metodo della spettroscopia di fiamma. Le prime applicazioni su piccola scala del cesio furono come "gettatore" nei tubi a vuoto e nelle cellule fotoelettriche. Nel 1967, agendo sulla prova di Einstein che la velocità della luce è la dimensione più costante nell'universo, il Sistema Internazionale di Unità di misura ha usato due conteggi d'onda specifici da uno spettro di emissione di cesio-133 per co-definire il secondo e il metro. Da allora, il cesio è stato ampiamente utilizzato in orologi atomici ad alta precisione. Il cesio metallico è altamente reattivo sia nell'aria che in particolare nell'acqua, reagendo in modo esplosivo, anche a temperature fino a -116 ° C (-177 ° F). Il cesio forma esclusivamente un catione monovalente. Quasi tutti i sali di cesio sono facilmente solubili in acqua. SIR-600 ha una selettività estremamente elevata per il cesio. Il cesio viene catturato dal setaccio molecolare oltre che in cambio. Possono essere utilizzate anche resine cationiche a forma di idrogeno come CG8-H, ma la loro capacità di rimuovere il cesio è limitata da altri ioni in soluzione. In generale quando si utilizzano resine di tipo SAC per rimuovere il cesio è necessario rimuovere tutti gli altri cationi insieme al cesio.

Il cianuro libero viene facilmente convertito in cianato (meno tossico) con candeggina o altri ossidanti, con più difficoltà a carbonato. I cianuri combinati hanno un'elevata selettività per le resine anioniche a base forte e possono essere difficili da rimuovere dalla resina una volta che si sono scambiati.

La principale fonte di clorato nell'acqua potabile deriva dall'uso di candeggina ipoclorito di sodio come disinfettante. Il clorato si forma quando la candeggina a base di ipoclorito di sodio si decompone. Il clorato è fortemente preferito dalle resine anioniche a base forte, in particolare quelle con ammine superiori. Capacità utili si ottengono con resine anionico cloruro a base forte che vengono rigenerate con sale.

Il clorito di sodio è un potente ossidante utilizzato principalmente come precursore per la produzione di biossido di cloro. Il ClO2 presenta vantaggi rispetto all'ipoclorito perché produce molti meno THM e rimane anche un gas quando disciolto in acqua, permettendogli di penetrare nelle biocrescite per diffusione.

Il cloro è un elemento chimico con simbolo Cl e numero atomico 17. Il secondo più leggero degli alogeni, compare tra il fluoro e il bromo nella tavola periodica e le sue proprietà sono per lo più intermedie tra loro. Il cloro è un gas giallo-verde a temperatura ambiente. È un elemento estremamente reattivo e un forte agente ossidante: tra gli elementi, ha la più alta affinità elettronica e la terza più alta elettronegatività, dietro solo all'ossigeno e al fluoro. Il composto più comune del cloro, il cloruro di sodio (sale comune), è conosciuto fin dall'antichità. Intorno al 1630, il gas di cloro fu sintetizzato per la prima volta in una reazione chimica, ma non riconosciuto come sostanza di fondamentale importanza. Carl Wilhelm Scheele scrisse una descrizione del gas cloro nel 1774, supponendo che fosse un ossido di un nuovo elemento. Nel 1809, i chimici suggerirono che il gas potesse essere un elemento puro, e ciò fu confermato da Sir Humphry Davy nel 1810, che lo chiamò dal greco antico: χλωρός khlôros "verde pallido" in base al suo colore. Il cloro è normalmente presente nell'acqua come anione ipocloroso e viene rimosso da resine anioniche a base forte. L'ipoclorito (di sodio) è ampiamente usato come agente sbiancante; nel trattamento delle acque come disinfettante. È l'ossidante più forte tra la serie osso-cloruro, clorito, clorato o perclorato.

La resina anionica a base forte a forma di sale può essere efficacemente utilizzata per la rimozione del cloruro. Tuttavia, poiché la resina è generalmente venduta sotto forma di cloruro, l'utente deve specificare la forma di bicarbonato o deve rigenerare la resina nella forma di cloruro prima del primo utilizzo.

Il cobalto è un elemento chimico con simbolo Co e numero atomico 27. Come il nichel, il cobalto si trova nella crosta terrestre solo in forma combinata chimicamente, ad eccezione dei piccoli depositi che si trovano nelle leghe di ferro meteorico naturale. L'elemento libero, prodotto dalla fusione riduttiva, è un metallo duro, lucente, grigio argento. I pigmenti blu a base di cobalto (blu cobalto) sono stati usati fin dall'antichità per gioielli e vernici e per conferire una caratteristica tinta blu al vetro, ma in seguito gli alchimisti pensavano che il colore fosse dovuto al noto bismuto metallico. I minatori avevano usato a lungo il nome kobold ore (tedesco per goblin minerale) per alcuni dei minerali che producono pigmenti blu; erano così chiamati perché erano poveri di metalli conosciuti e fornivano fumi velenosi contenenti arsenico durante la fusione. Nel 1735, si scoprì che tali minerali erano riducibili a un nuovo metallo (il primo scoperto dai tempi antichi), e questo fu infine chiamato per il coboldo. Oggi, parte del cobalto viene prodotto specificamente da vari minerali metallizzati, ad esempio la cobaltite (CoAsS), ma la fonte principale dell'elemento è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel. Il cobalto forma principalmente un catione bivalente in acqua ed è relativamente solubile. Il cobalto forma facilmente legami covalenti coordinati (tipo chelante) e si trova spesso in complessi organici o come solido colloidale a valenza zero. Il cobalto cationico, utilizzato nelle soluzioni di placcatura, può essere rimosso da una varietà di resine cationiche, a seconda del pH e del TDS. Il cobalto colloidale viene rimosso da una combinazione di attrazione statica e scambio ionico.

Il copernicio è un elemento chimico con simbolo Cn e numero atomico 112. È un elemento sintetico estremamente radioattivo che può essere creato solo in laboratorio. L'isotopo più stabile conosciuto, il copernicium-285, ha un'emivita di circa 29 secondi. Copernicium è stato creato per la prima volta nel 1996 dal GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research vicino a Darmstadt, in Germania. Prende il nome dall'astronomo Niccolò Copernico. Durante le reazioni con l'oro, è stato dimostrato che è un metallo estremamente volatile, tanto da essere probabilmente un gas a temperatura e pressione standard. È stato anche calcolato che il Copernicio mostri forse lo stato di ossidazione +4, mentre il mercurio lo mostra in un solo composto di esistenza controversa e lo zinco e il cadmio non lo mostrano affatto, sebbene calcoli più recenti mettano in dubbio questa possibilità. È stato anche previsto che sia più difficile ossidare il copernicium dal suo stato neutro rispetto agli altri elementi del gruppo 12. Il Copernicium è così instabile e così poco è stato fatto che le sue proprietà chimiche e fisiche non sono state studiate.

Krypton (dal greco: κρυπτός kryptos "il nascosto") è un elemento chimico con simbolo Kr e numero atomico 36. Un gas nobile incolore, inodore e insapore, il kripton si trova in tracce nell'atmosfera ed è spesso usato con altri gas rari nelle lampade fluorescenti. Con rare eccezioni, il krypton è chimicamente inerte. Krypton, come gli altri gas nobili, viene utilizzato nell'illuminazione e nella fotografia. La luce al cripto ha molte righe spettrali e il plasma al cripto è utile nei laser a gas luminosi e ad alta potenza (laser a ioni di cripto e ad eccimeri), ognuno dei quali risuona e amplifica una singola riga spettrale. Il fluoruro di krypton è anche un utile laser. Dal 1960 al 1983, la lunghezza ufficiale di un metro è stata definita dalla lunghezza d'onda di 605 nm della linea spettrale arancione del krypton-86, a causa dell'elevata potenza e della relativa facilità di funzionamento dei tubi a scarica di krypton. Krypton è utilizzato in luci fluorescenti e laser ad alta potenza.

Il cromo è un elemento chimico con simbolo Cr e numero atomico 24. È un metallo grigio acciaio, brillante, duro e fragile che richiede un'elevata lucidatura, resiste all'appannamento e ha un alto punto di fusione. La lega di ferrocromo è prodotta commercialmente dalla cromite mediante reazioni silicotermiche o alluminotermiche; e cromo metallico mediante processi di torrefazione e lisciviazione seguiti da riduzione con carbonio e quindi alluminio. Il metallo di cromo è di alto valore per la sua elevata resistenza alla corrosione e durezza. Un importante sviluppo è stata la scoperta che l'acciaio può essere reso altamente resistente alla corrosione e allo scolorimento aggiungendo cromo metallico per formare l'acciaio inossidabile. L'acciaio inossidabile e la cromatura (galvanica con cromo) costituiscono insieme l'85% dell'uso commerciale. Bassi livelli di cromo possono fuoriuscire dalle cromature e dall'acciaio inossidabile. Il cromo disciolto può essere cationico (tricromo) o ionico (cromo esagonale) a seconda del pH e del potenziale redox. SIR-700 è la scelta migliore a condizione che il pH possa essere ridotto, altrimenti SBG2 o SBG1 potrebbero essere scelte migliori. SIR-700 è destinato all'uso singolo e quando il pH viene abbassato a ca. 5.5 il throughput può essere di centinaia di migliaia di volumi di letto. SBG1 e SBG2 sono rigenerati in salamoia e il rendimento dipende principalmente dalla concorrenza del solfato. * Nota che Chromate è spesso riportato "come Cr", il che significa che il mwt è 52 e il peso equivalente è 26. I contaminanti metallici bivalenti come rame, ferro, zinco ecc. possono essere rimossi dai bagni di cromatura trivalente (acido cromico), prolungando così la vita utile del bagno. Il cromo trivalente è cationico e può essere rimosso da una varietà di resine scambiatrici di cationi.

Il curio è un elemento chimico radioattivo transuranico con simbolo Cm e numero atomico 96. Questo elemento della serie degli attinidi prende il nome da Marie e Pierre Curie, entrambi noti per le loro ricerche sulla radioattività. Curium è stato intenzionalmente prodotto e identificato nel luglio 1944 dal gruppo di Glenn T. Seaborg presso l'Università della California, Berkeley. La scoperta fu tenuta segreta e resa pubblica solo nel novembre 1945. La maggior parte del curio viene prodotta bombardando l'uranio o il plutonio con neutroni nei reattori nucleari: una tonnellata di combustibile nucleare esaurito contiene circa 20 grammi di curio. Il curio è un metallo duro, denso e argenteo con un punto di fusione e un punto di ebollizione relativamente alti per un attinide. Mentre è paramagnetico in condizioni ambientali, diventa antiferromagnetico dopo il raffreddamento e si osservano anche altre transizioni magnetiche per molti composti del curio. Nei composti, il curio di solito mostra valenza +3 e talvolta +4, e la valenza +3 è predominante nelle soluzioni. Il curio si ossida facilmente e i suoi ossidi sono una forma dominante di questo elemento. Il curium viene utilizzato principalmente come precursore per trasmutare il Pu238 utilizzato come fonte di energia per veicoli di esplorazione spaziale e dispositivi spia

Il disprosio è un elemento chimico con il simbolo Dy e numero atomico 66. Il disprosio non si trova mai in natura come elemento libero, sebbene si trovi in vari minerali, come lo xenotempo. Il disprosio naturale è composto da sette isotopi, il più abbondante dei quali è 164Dy. Il disprosio è stato identificato per la prima volta nel 1886 da Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, ma non è stato isolato in forma pura fino allo sviluppo delle tecniche di scambio ionico negli anni '50. Il disprosio è un elemento delle terre rare che ha una lucentezza metallica e argento brillante. È abbastanza morbido da essere tagliato con un coltello e può essere lavorato senza scintille se si evita il surriscaldamento. Le caratteristiche fisiche del disprosio possono essere fortemente influenzate anche da piccole quantità di impurità. Il disprosio viene utilizzato, insieme al vanadio e ad altri elementi, nella produzione di materiali laser e illuminazione commerciale. A causa dell'elevata sezione trasversale di assorbimento termico-neutrone del disprosio, i cermet di disprosio-ossido-nichel vengono utilizzati nelle barre di controllo che assorbono i neutroni nei reattori nucleari. I calcogenuri di disprosio-cadmio sono fonti di radiazioni infrarosse, utili per studiare le reazioni chimiche. Poiché il disprosio e i suoi composti sono altamente suscettibili alla magnetizzazione, vengono impiegati in varie applicazioni di memorizzazione dei dati, come nei dischi rigidi. Il disprosio è sempre più richiesto per i magneti permanenti utilizzati nei motori delle auto elettriche e nei generatori di turbine eoliche. Ha un elevato assorbimento di neutroni ma è meno diffuso del gadolinio, minerale comunemente usato per questo scopo nei reattori nucleari. I sali solubili di disprosio sono moderatamente tossici, mentre i sali insolubili sono considerati non tossici.

Il dubnio è un elemento chimico con simbolo Db e numero atomico 105. Un elemento transactinide, il dubnio è altamente radioattivo: l'isotopo più stabile conosciuto, il dubnio-268, ha un'emivita di poco più di un giorno. Ciò limita notevolmente la portata della possibile ricerca sul dubnio. Il dubnio non si trova naturalmente sulla Terra e deve essere prodotto artificialmente. Non sono noti usi commerciali, la sua fabbricazione è stata guidata dal desiderio di trovare e nominare gli elementi rimanenti nella tavola periodica.

Il fenolo e altri composti fenolici possono essere rimossi da resine anioniche a base forte, a condizione che il pH sia sufficientemente alto da rendere il fenolo ionizzato.

Il fermio è un elemento sintetico con simbolo Fm e numero atomico 100. È l'elemento più pesante che può essere formato dal bombardamento di neutroni di elementi più leggeri, e quindi l'ultimo elemento che può essere preparato in quantità macroscopiche, sebbene il metallo fermio puro non sia ancora stato preparato. Fu scoperto tra i detriti della prima esplosione della bomba all'idrogeno nel 1952 e intitolato a Enrico Fermi, uno dei pionieri della fisica nucleare. La sua chimica è tipica degli attinidi tardivi, con una preponderanza dello stato di ossidazione +3 ma anche uno stato di ossidazione +2 accessibile. A causa delle piccole quantità di fermio prodotto e di tutti i suoi isotopi con emivite relativamente brevi, attualmente non ci sono usi per esso al di fuori della ricerca scientifica di base.

Il ferro è un elemento chimico con simbolo Fe (dal latino: ferrum) e numero atomico 26. È un metallo della prima serie di transizione. È per massa l'elemento più comune sulla Terra, formando gran parte del nucleo esterno e interno della Terra. È il quarto elemento più comune nella crosta terrestre. La sua abbondanza nei pianeti rocciosi come la Terra è dovuta alla sua abbondante produzione per fusione in stelle di grande massa, dove è l'ultimo elemento ad essere prodotto con rilascio di energia prima del violento collasso di una supernova, che disperde il ferro nello spazio. Come gli altri elementi del gruppo 8, rutenio e osmio, il ferro esiste in un'ampia gamma di stati di ossidazione, da -2 a +6, sebbene +2 e +3 siano i più comuni. Il ferro elementare si trova nei meteoroidi e in altri ambienti a basso contenuto di ossigeno, ma è reattivo all'ossigeno e all'acqua. Le superfici di ferro fresco appaiono grigio-argentee lucenti, ma si ossidano nell'aria normale per dare ossidi di ferro idratati, comunemente noti come ruggine. A differenza dei metalli che formano strati di ossido passivante, gli ossidi di ferro occupano più volume del metallo e quindi si sfaldano, esponendo le superfici fresche alla corrosione. Il metallo di ferro è stato ampiamente utilizzato fin dall'antichità come materiale da costruzione. Il ferro ha un importante ruolo biologico nel trasporto dell'ossigeno attraverso l'emoglobina. Le resine anioniche a base forte sotto forma di cloruro sono efficaci per rimuovere tracce di ferro dall'acido cloridrico o da altre soluzioni con elevate concentrazioni di cloruro. Il ferro ferrico, più comunemente nella forma insolubile di Fe2O3 (rosso) o Fe3O4 (nero), può essere filtrato dall'acqua con una varietà di metodi di filtrazione. Il ferro ferrico (sotto forma di cloruro ferrico) viene comunemente aggiunto all'acqua come coagulante. I precipitanti di ferro ferrico sono talvolta usati per aiutare a rimuovere tracce di contaminanti come arsenico, selenio, ecc. Il ferro ferroso (a volte noto come ferro da acqua limpida) può essere rimosso da una varietà di resine cationiche sotto forma di sodio o idrogeno.

Il ferrocianuro è relativamente non tossico perché è abbastanza stabile e non rilascia facilmente cianuro. Il ferrocianuro ferrico forma il colorante blu intenso "blu di Prussia". Il ferrocianuro di potassio è usato come agente antiagglomerante, in particolare in alcuni prodotti salini pellettati.

Il fluoro è un elemento chimico con simbolo F e numero atomico 9. È l'alogeno più leggero ed esiste come gas biatomico giallo pallido altamente tossico in condizioni standard. Essendo l'elemento più elettronegativo, è estremamente reattivo: quasi tutti gli altri elementi, inclusi alcuni gas nobili, formano composti con il fluoro. Tra gli elementi, il fluoro occupa il 24° posto per abbondanza universale e il 13° per abbondanza terrestre. La fluorite, la principale fonte minerale di fluoro, fu descritta per la prima volta nel 1529; poiché è stato aggiunto ai minerali metallici per abbassarne i punti di fusione per la fusione, il verbo latino fluo che significa "flusso" è stato associato ad esso. Il fluoro è stato inizialmente isolato mediante elettrolisi a bassa temperatura, un processo ancora impiegato per la produzione moderna. La produzione industriale di fluoro gassoso per l'arricchimento dell'uranio, la sua più grande applicazione, iniziò durante il Progetto Manhattan nella seconda guerra mondiale. Il fluoro non si trova mai non combinato e forma acido fluoridrico se miscelato con acqua. Il fluoro viene deliberatamente aggiunto alla maggior parte delle forniture di acqua potabile negli Stati Uniti per aiutare a prevenire i carry (cavità) dentali. Sebbene una bassa concentrazione protegga, una maggiore concentrazione causa screziature antiestetiche. L'MCL USA per il fluoruro è di 4 mg/L. L'acido fluoridrico è scarsamente ionizzato rispetto ad altri acidi forti come cloridrico, nitrico, solforico, ecc. Molto pericoloso da maneggiare a causa dell'estrema tossicità e dell'assorbimento attraverso la pelle. Forma l'anione fluorosilicico quando è presente una quantità sufficiente di silice. Incide il vetro e può diffondersi attraverso alcune plastiche.

Il fosforo è un elemento chimico con simbolo P e numero atomico 15. Come elemento, il fosforo esiste in due forme principali: fosforo bianco e fosforo rosso, ma poiché è altamente reattivo, il fosforo non si trova mai come elemento libero sulla Terra. Allo 0,099%, il fosforo è il pnictogeno più abbondante nella crosta terrestre. Con poche eccezioni, i minerali contenenti fosforo sono allo stato massimamente ossidato come rocce fosfatiche inorganiche. La prima forma di fosforo elementare ad essere prodotta (fosforo bianco, nel 1669) emette un debole bagliore quando esposto all'ossigeno – da qui il nome, preso dalla mitologia greca, Φωσφόρος che significa "portatore di luce" (latino Lucifero), riferendosi al " Morning Star", il pianeta Venere (o Mercurio). Il termine "fosforescenza", che significa bagliore dopo l'illuminazione, deriva originariamente da questa proprietà del fosforo, sebbene questa parola sia stata usata da allora per un diverso processo fisico che produce un bagliore. Il bagliore del fosforo stesso ha origine dall'ossidazione del fosforo bianco (ma non rosso), un processo ora chiamato chemiluminescenza. Insieme all'azoto, all'arsenico e all'antimonio, il fosforo è classificato come pnictogeno. Il fosforo è utilizzato in una miriade di prodotti che vanno dai fuochi d'artificio, ai fiammiferi, alle armi chimiche. I composti del fosforo sono ampiamente utilizzati nei fertilizzanti, come inibitori di incrostazioni, nel lievito e come additivi per detersivi. Il fosfato è un nutriente per le piante e un contributore primario alla crescita delle alghe blu-verdi che possono rilasciare cianotossine nella nostra acqua potabile. Il fosfato viene rimosso mediante resine a scambio anionico ma non selettivamente. I terreni selettivi per l'arsenico mostrano una forte preferenza per il fosfato.

Il francio è un elemento chimico con simbolo Fr e numero atomico 87. Era noto come eka-cesio e attinio K. È il secondo elemento elettronegativo, dietro solo al cesio. Il francio è un metallo altamente radioattivo che decade in astato, radio e radon. Come un metallo alcalino, ha un elettrone di valenza. Il francio sfuso non è mai stato visto. A causa dell'aspetto generale degli altri elementi nella sua colonna della tavola periodica, si presume che il francio apparirebbe come un metallo altamente riflettente, se potesse essere raccolto insieme abbastanza per essere visto come un solido sfuso o liquido. Ottenere un tale campione è altamente improbabile, poiché l'estremo calore di decadimento (l'emivita del suo isotopo più longevo è di soli 22 minuti) vaporizzerebbe immediatamente qualsiasi quantità visibile dell'elemento. Il francio è il secondo elemento più raro in natura ed è stato l'ultimo elemento scoperto per la prima volta in natura, piuttosto che per sintesi. Le sue proprietà chimiche e fisiche non sono state studiate.

Il gadolinio è un elemento chimico con simbolo Gd e numero atomico 64. È un metallo delle terre rare bianco-argenteo, malleabile e duttile. Si trova in natura solo in forma combinata (sale). Il metallo gadolinio possiede proprietà metallurgiche insolite, nella misura in cui appena l'1% di gadolinio può migliorare significativamente la lavorabilità e la resistenza all'ossidazione ad alta temperatura di ferro, cromo e leghe correlate. Il gadolinio come metallo o sale ha un assorbimento eccezionalmente elevato di neutroni e quindi viene utilizzato per la schermatura nella radiografia dei neutroni e nei reattori nucleari. Come la maggior parte delle terre rare, il gadolinio forma un catione trivalente in acqua con proprietà fluorescenti e i suoi sali sono generalmente solubili. I sali di gadolinio (III) sono stati quindi utilizzati come fosfori verdi in varie applicazioni.

Il gallio è un elemento chimico con simbolo Ga e numero atomico 31. È nel gruppo 13 della tavola periodica e quindi ha somiglianze con gli altri metalli del gruppo, alluminio, indio e tallio. Il gallio non si presenta come elemento libero in natura, ma come composti di gallio (III) in tracce nei minerali di zinco e nella bauxite. Il gallio elementare è un metallo blu morbido e argenteo a temperatura e pressione standard, un solido fragile a basse temperature e un liquido a temperature superiori a 29,76 ° C (85,57 ° F) (leggermente al di sopra della temperatura ambiente). Il punto di fusione del gallio viene utilizzato come punto di riferimento della temperatura. La lega galinstan (68,5% di gallio, 21,5% di indio e 10% di stagno) ha un punto di fusione ancora più basso di -19 ° C (-2 ° F), ben al di sotto del punto di congelamento dell'acqua. Dalla sua scoperta nel 1875, il gallio è stato utilizzato per realizzare leghe a basso punto di fusione. Viene anche utilizzato nei semiconduttori come drogante nei substrati semiconduttori. Il gallio è utilizzato principalmente nella produzione di elettronica, in particolare i LED. L'arseniuro di gallio, il principale composto chimico del gallio nell'elettronica, viene utilizzato nei circuiti a microonde, nei circuiti di commutazione ad alta velocità e nei circuiti a infrarossi. Il gallio è utilizzato anche nelle leghe a basso punto di fusione e nei termometri "amici dell'ambiente" per la sua bassa tossicità. L'arseniuro di gallio può essere decomposto e quindi la porzione di arsenico può essere rimossa con mezzi selettivi per l'arsenico come ResinTech ASM-10-HP.

Il germanio è un elemento chimico con simbolo Ge e numero atomico 32. È un metalloide brillante, duro, bianco-grigiastro nel gruppo del carbonio, chimicamente simile ai suoi vicini del gruppo stagno e silicio. Il germanio puro è un semiconduttore con un aspetto simile al silicio elementare. Come il silicio, il germanio reagisce naturalmente e forma complessi con l'ossigeno in natura. A differenza del silicio, è troppo reattivo per essere trovato naturalmente sulla Terra allo stato libero (elementare). Poiché appare raramente in alta concentrazione, il germanio è stato scoperto relativamente tardi nella storia della chimica. Il germanio è vicino al cinquantesimo in abbondanza relativa degli elementi nella crosta terrestre. Il germanio viene utilizzato al posto del silicio nei semiconduttori di fascia alta come LED e pannelli solari. Il germanio forma composti covalenti che per lo più non sono ionizzati. È un semiconduttore nello stesso gruppo del silicio. Gli usi attuali includono fibre ottiche e occhiali per la visione notturna.

Il lantanio è un elemento chimico metallico morbido, duttile, bianco-argenteo con simbolo La e numero atomico 57. Si appanna rapidamente se esposto all'aria ed è abbastanza morbido da essere tagliato con un coltello. Il lantanio è il più leggero degli elementi delle terre rare. Il solito stato di ossidazione è +3. Il lantanio non ha alcun ruolo biologico e non è molto tossico. Il lantanio di solito si trova insieme al cerio e agli altri elementi delle terre rare. Il lantanio fu scoperto per la prima volta dal chimico svedese Carl Gustav Mosander nel 1839 come impurità nel nitrato di cerio - da qui il nome lantanio, dal greco antico λανθάνειν (lanthanein), che significa "giacere nascosto". Sebbene sia classificato come un elemento delle terre rare, il lantanio è il 28° elemento più abbondante nella crosta terrestre, quasi tre volte più abbondante del piombo. In minerali come monazite e bastnäsite, il lantanio compone circa un quarto del contenuto di lantanidi. Viene estratto da quei minerali mediante un processo di tale complessità che il metallo puro di lantanio non fu isolato fino al 1923. A differenza del cerio e di altre terre rare, il lantanio non forma complessi con HCl. I composti di lantanio sono usati come catalizzatori e in una varietà di applicazioni speciali, inclusi adsorbenti per contaminanti come l'arsenico.

Il laurenzio è un elemento chimico sintetico con simbolo chimico Lr (ex Lw) e numero atomico 103. Prende il nome in onore di Ernest Lawrence, inventore del ciclotrone, un dispositivo che è stato utilizzato per scoprire molti elementi radioattivi artificiali. Un metallo radioattivo, il laurenzio è l'undicesimo elemento transuranico ed è anche l'ultimo membro della serie degli attinidi. Come tutti gli elementi con numero atomico superiore a 100, il laurenzio può essere prodotto solo negli acceleratori di particelle bombardando elementi più leggeri con particelle cariche. Attualmente sono noti dodici isotopi del laurenzio; il più stabile è 266Lr con un'emivita di 11 ore, ma il 260Lr a vita più breve (emivita 2,7 minuti) è più comunemente usato in chimica perché può essere prodotto su scala più ampia. Gli esperimenti di chimica hanno confermato che il laurenzio si comporta come un omologo più pesante del lutezio nella tavola periodica ed è un elemento trivalente. Potrebbe quindi essere classificato anche come il primo dei metalli di transizione del 7° periodo: tuttavia, la sua configurazione elettronica è anomala per la sua posizione nella tavola periodica, avendo una configurazione s2p invece della configurazione s2d del suo omologo lutezio.

Il litio (dal greco: λίθος lithos, "pietra") è un elemento chimico con il simbolo Li e numero atomico 3. È un metallo morbido, bianco-argento, appartenente al gruppo dei metalli alcalini degli elementi chimici. In condizioni standard, è il metallo più leggero e l'elemento solido meno denso. Come tutti i metalli alcalini, il litio è altamente reattivo e infiammabile. Per questo motivo, è tipicamente immagazzinato in olio minerale. Quando viene aperto, mostra una lucentezza metallica, ma il contatto con l'aria umida corrode rapidamente la superficie fino a diventare un grigio argenteo opaco, quindi un appannamento nero. A causa della sua elevata reattività, il litio non si trova mai liberamente in natura e, invece, appare solo in composti, che di solito sono ionici. Il litio si trova in un certo numero di minerali pegmatitici, ma a causa della sua solubilità come ione, è presente nell'acqua dell'oceano ed è comunemente ottenuto da salamoie e argille. Su scala commerciale, il litio viene isolato elettroliticamente da una miscela di cloruro di litio e cloruro di potassio. La forte elettropositività del litio lo rende utile per le batterie e nella sintesi organica. I maggiori usi dei composti di litio è come additivo per ceramiche e smalti. L'isotopo di litio 7 ha un'area della sezione trasversale dei neutroni molto piccola, che lo rende utile come controione per i sali di borato utilizzati nei reattori nucleari. I composti di litio sono ampiamente utilizzati nella produzione di batterie ad alta densità di energia, nonché lubrificanti e ceramiche. I sali di litio hanno proprietà medicinali stabilizzanti l'umore.

Il lutezio è un elemento chimico con simbolo Lu e numero atomico 71. È un metallo bianco argenteo, che resiste alla corrosione nell'aria secca, ma non nell'umidità. È l'ultimo elemento della serie dei lantanidi, ed è tradizionalmente annoverato tra le terre rare. Il lutezio fu scoperto in modo indipendente nel 1907 dallo scienziato francese Georges Urbain, dal mineralogista austriaco barone Carl Auer von Welsbach e dal chimico americano Charles James. Tutti questi ricercatori hanno scoperto che il lutezio è un'impurità nell'itterbio minerale, che in precedenza si pensava fosse costituito interamente da itterbio. La disputa sulla priorità della scoperta avvenne poco dopo, con Urbain e Welsbach che si accusarono a vicenda di pubblicare risultati influenzati dalle ricerche pubblicate dell'altro; l'onore del nome è andato a Urbain, poiché aveva pubblicato i suoi risultati in precedenza. Scelse il nome lutezio per il nuovo elemento, ma nel 1949 l'ortografia dell'elemento 71 fu cambiata in lutezio. Il lutezio è talvolta usato come tracciante per determinare l'età di minerali e meteoriti.

Il magnesio è un elemento chimico con simbolo Mg e numero atomico 12. È un solido grigio lucido che ha una stretta somiglianza fisica con gli altri cinque elementi della seconda colonna (Gruppo 2, o metalli alcalino-terrosi) della tavola periodica: tutti gli elementi del Gruppo 2 hanno la stessa configurazione elettronica nel guscio elettronico esterno e una struttura cristallina simile. Il magnesio è il nono elemento più abbondante nell'universo. Viene prodotto in grandi stelle invecchiate dall'aggiunta sequenziale di tre nuclei di elio a un nucleo di carbonio. Quando tali stelle esplodono come supernova, gran parte del magnesio viene espulso nel mezzo interstellare dove può riciclarsi in nuovi sistemi stellari. Il magnesio è l'ottavo elemento più abbondante nella crosta terrestre e il quarto elemento più comune nella Terra (dopo ferro, ossigeno e silicio), costituendo il 13% della massa del pianeta e una grande frazione del mantello del pianeta. È il terzo elemento più abbondante disciolto nell'acqua di mare, dopo sodio e cloro. Il magnesio metallico è un metallo resistente e leggero utilizzato nella produzione di blocchi motore, parti di aeromobili e leghe di alluminio e magnesio. Gli ioni magnesio possono essere rimossi dalla salamoia utilizzando resine chelanti di tipo imminodiacetico o amminofosfonico. Il magnesio viene facilmente rimosso dal sodio sotto forma di resine cationiche acide forti a TDS modesto.

Il mendelevio è un elemento sintetico con simbolo chimico Md (ex Mv) e numero atomico 101. Elemento transuranico radioattivo metallico della serie degli attinidi, è il primo elemento che attualmente non può essere prodotto in quantità macroscopiche mediante bombardamento neutronico di elementi più leggeri. È il terzultimo attinide e il nono elemento transuranico. Può essere prodotto solo negli acceleratori di particelle bombardando elementi più leggeri con particelle cariche. Sono noti un totale di sedici isotopi del mendelevio, il più stabile è 258 Md con un'emivita di 51 giorni; tuttavia, il 256Md a vita più breve (emivita 1,27 ore) è più comunemente usato in chimica perché può essere prodotto su scala più ampia. Il mendelevio è stato scoperto bombardando l'einsteinio con particelle alfa nel 1955, lo stesso metodo utilizzato ancora oggi per produrlo. Prende il nome da Dmitri Mendeleev, padre della tavola periodica degli elementi chimici. Il mendelevio viene prodotto bombardando l'einsteinio con particelle alfa.

Il mercurio è un elemento chimico con simbolo Hg e numero atomico 80. È comunemente noto come argento vivo ed era precedentemente chiamato hydrargyrum. Elemento pesante e argenteo del blocco D, il mercurio è l'unico elemento metallico liquido in condizioni standard di temperatura e pressione; l'unico altro elemento liquido in queste condizioni è il bromo, anche se metalli come cesio, gallio e rubidio fondono appena al di sopra della temperatura ambiente. Il mercurio si trova nei depositi di tutto il mondo principalmente come cinabro (solfuro di mercurio). Il pigmento rosso vermiglio si ottiene dalla macinazione del cinabro naturale o del solfuro mercurico sintetico. Il mercurio è utilizzato in termometri, barometri, manometri, sfigmomanometri, valvole a galleggiante, interruttori a mercurio, relè al mercurio, lampade fluorescenti e altri dispositivi, sebbene le preoccupazioni sulla tossicità dell'elemento abbiano portato alla progressiva eliminazione di termometri e sfigmomanometri a mercurio negli ambienti clinici a favore di alternative come termometri in vetro riempiti con alcool o galinstan e strumenti elettronici a termistori oa infrarossi. Il mercurio forma amalgami con molti metalli e un tempo veniva utilizzato nelle otturazioni dentali e per estrarre l'oro da vari minerali. Il mercurio è ancora usato come conservante nei vaccini nonostante la sua nota tossicità. Gli usi commerciali del mercurio sono stati ridotti, tuttavia le emissioni di mercurio dalle centrali elettriche a carbone rimangono una fonte dominante di mercurio nel nostro ambiente. Il mercurio è una potente neurotossina. La maggior parte del mercurio nel nostro ambiente attualmente proviene da centrali elettriche a carbone. Le emissioni di aerosol di mercurio rimangono nell'alta atmosfera per lunghi periodi di tempo, rendendo questo un problema globale. Le resine selettive con funzionalità tiolica hanno elevata affinità per il mercurio cationico. I composti organici del mercurio, in particolare il metilmercurio, si formano dalla reazione del mercurio elementare o cationico con la materia organica.

Il molibdeno è un elemento chimico con simbolo Mo e numero atomico 42. Il nome deriva dal neo-latino molybdaenum, dal greco antico Μόλυβδος molybdos, che significa piombo, poiché i suoi minerali venivano confusi con i minerali di piombo. I minerali di molibdeno sono stati conosciuti nel corso della storia, ma l'elemento è stato scoperto (nel senso di differenziarlo come nuova entità dai sali minerali di altri metalli) nel 1778 da Carl Wilhelm Scheele. Il metallo fu isolato per la prima volta nel 1781 da Peter Jacob Hjelm. Il molibdeno non si trova naturalmente come metallo libero sulla Terra; si trova solo in vari stati di ossidazione nei minerali. L'elemento libero, un metallo argenteo con una colata grigia, ha il sesto punto di fusione più alto di qualsiasi elemento. Forma facilmente carburi duri e stabili nelle leghe, e per questo motivo la maggior parte della produzione mondiale dell'elemento (circa l'80%) è utilizzata nelle leghe di acciaio, comprese le leghe ad alta resistenza e le superleghe. La maggior parte dei composti di molibdeno ha una bassa solubilità in acqua, ma quando i minerali contenenti molibdeno entrano in contatto con l'ossigeno e l'acqua, lo ione molibdato risultante è abbastanza solubile. Il molibdato, sebbene meno efficace del cromato, è comunemente usato nei sistemi di raffreddamento a circuito chiuso, come inibitore della corrosione. I molibdati sono anche come catalizzatori e nei lubrificanti.

Il nettunio è un elemento chimico con simbolo Np e numero atomico 93. Un metallo attinide radioattivo, il nettunio è il primo elemento transuranico. La sua posizione nella tavola periodica subito dopo l'uranio, dal nome del pianeta Urano, ha portato a prenderne il nome da Nettuno, il prossimo pianeta oltre Urano. Un atomo di nettunio ha 93 protoni e 93 elettroni, di cui sette sono elettroni di valenza. Il metallo di nettunio è argenteo e si appanna se esposto all'aria. L'elemento si presenta in tre forme allotropiche e normalmente presenta cinque stati di ossidazione, che vanno da +3 a +7. È radioattivo, velenoso, piroforico e può accumularsi nelle ossa, il che rende pericolosa la manipolazione del nettunio. Sebbene negli anni siano state fatte molte false affermazioni sulla sua scoperta, l'elemento è stato sintetizzato per la prima volta da Edwin McMillan e Philip H. Abelson al Berkeley Radiation Laboratory nel 1940. Da allora, la maggior parte del nettunio è stata ed è tuttora prodotta dall'irradiazione di neutroni dell'uranio nei reattori nucleari. La stragrande maggioranza è generata come sottoprodotto nei reattori nucleari convenzionali. Il nettunio in soluzioni acide forma cationi monovalenti o bivalenti. In soluzioni neutre o basiche forma un anione trivalente o è insolubile.

Il nichel è un elemento chimico con simbolo Ni e numero atomico 28. È un metallo brillante bianco-argenteo con una leggera sfumatura dorata. Il nichel appartiene ai metalli di transizione ed è duro e duttile. Il nichel puro, polverizzato per massimizzare l'area superficiale reattiva, mostra una significativa attività chimica, ma i pezzi più grandi reagiscono lentamente con l'aria in condizioni standard perché sulla superficie si forma uno strato di ossido che previene l'ulteriore corrosione (passivazione). Anche così, il nichel nativo puro si trova nella crosta terrestre solo in piccole quantità, di solito nelle rocce ultramafiche e all'interno di meteoriti di nichel-ferro più grandi che non sono stati esposti all'ossigeno quando sono fuori dall'atmosfera terrestre. Il nichel meteorico si trova in combinazione con il ferro, un riflesso dell'origine di quegli elementi come principali prodotti finali della nucleosintesi di supernova. Si pensa che una miscela di ferro-nichel componga il nucleo interno della Terra. L'uso del nichel (come una lega naturale di nichel-ferro meteorica) è stato rintracciato fin dal 3500 a.C. Le caratteristiche dure, ma duttili e resistenti alla corrosione del nichel lo rendono utile in acciaio ad alta resistenza, leghe di rame nichel e acciaio inossidabile. I sali di nichel sono facilmente elettrodeposti. Il solfato di nichel e il solfammato di nichel, spesso con acido borico come stabilizzatore del pH, sono comunemente usati. Il nichel nell'acqua è più comunemente presente come catione bivalente. Tracce di nichel possono essere trovate nelle acque potabili come prodotto di corrosione da tubazioni e infissi nichelati. Tuttavia, il nichel è costoso e non è comunemente usato. La produzione di nichel è spesso associata all'estrazione di soluzioni. Il nichel viene estratto dal minerale mediante acido e quindi purificato mediante scambio ionico.

Il niobio, precedentemente columbio, è un elemento chimico con simbolo Nb (ex Cb) e numero atomico 41. È un metallo di transizione morbido, grigio e duttile, che si trova spesso nel minerale pirocloro, la principale fonte commerciale di niobio e columbite. Il nome deriva dalla mitologia greca: Niobe, figlia di Tantalo perché molto simile al tantalio. Il niobio ha proprietà fisiche e chimiche simili a quelle dell'elemento tantalio e le due sono difficili da distinguere. Il chimico inglese Charles Hatchett riportò un nuovo elemento simile al tantalio nel 1801 e lo chiamò columbio. Nel 1809, il chimico inglese William Hyde Wollaston concluse erroneamente che il tantalio e il colombio erano identici. Il chimico tedesco Heinrich Rose determinò nel 1846 che i minerali di tantalio contengono un secondo elemento, che chiamò niobio. Nel 1864 e nel 1865, una serie di scoperte scientifiche ha chiarito che niobio e columbio erano lo stesso elemento (in quanto distinto dal tantalio), e per un secolo entrambi i nomi sono stati usati in modo intercambiabile. Niobio è stato ufficialmente adottato come nome dell'elemento nel 1949, ma il nome columbio rimane nell'uso corrente nella metallurgia negli Stati Uniti. Il niobio non si dissolve come semplice catione o anione e si trova solo nei rifiuti minerari altamente acidi. Se presente in acqua è molto probabilmente un anione complesso.

Nobelio è un elemento chimico sintetico con simbolo No e numero atomico 102. Prende il nome in onore di Alfred Nobel, inventore della dinamite e benefattore della scienza. Metallo radioattivo, è il decimo elemento transuranico ed è il penultimo membro della serie degli attinidi. Come tutti gli elementi con numero atomico superiore a 100, il nobelium può essere prodotto solo negli acceleratori di particelle bombardando elementi più leggeri con particelle cariche. È noto l'esistenza di un totale di dodici isotopi di nobelium; il più stabile è 259No con un'emivita di 58 minuti, ma il 255No a vita più breve (emivita 3,1 minuti) è più comunemente usato in chimica perché può essere prodotto su una scala più ampia. Gli esperimenti di chimica hanno confermato che il nobelium si comporta come un omologo più pesante dell'itterbio nella tavola periodica. Le proprietà chimiche del nobelium non sono completamente note: sono per lo più conosciute solo in soluzione acquosa. Nobelium è un elemento transuranico radioattivo ottenuto bombardando l'uranio con il neon. Non ha usi commerciali al di fuori del completamento della tavola periodica.

Il palladio è un elemento chimico con simbolo Pd e numero atomico 46. È un metallo bianco-argenteo raro e brillante scoperto nel 1803 da William Hyde Wollaston. Lo chiamò dopo l'asteroide Pallas, che a sua volta prese il nome dall'epiteto della dea greca Atena, acquisito da lei quando uccise Pallas. Palladio, platino, rodio, rutenio, iridio e osmio formano un gruppo di elementi denominati metalli del gruppo del platino (PGM). Questi hanno proprietà chimiche simili, ma il palladio ha il punto di fusione più basso ed è il meno denso. Più della metà della fornitura di palladio e del suo congenere platino viene utilizzata nei convertitori catalitici, che convertono fino al 90% dei gas nocivi nei gas di scarico delle automobili (idrocarburi, monossido di carbonio e biossido di azoto) in sostanze meno nocive (azoto, anidride carbonica e vapore acqueo). Il palladio è utilizzato anche in elettronica, odontoiatria, medicina, purificazione dell'idrogeno, applicazioni chimiche, trattamento delle acque sotterranee e gioielleria. Il palladio è un componente chiave delle celle a combustibile, che reagiscono l'idrogeno con l'ossigeno per produrre elettricità, calore e acqua. Il palladio è abbastanza solubile rispetto ad altri metalli del gruppo del platino e si dissolve in una varietà di acidi, notevole acqua regia. I sali contenenti esacloroplatinato vengono utilizzati nella galvanica del platino.

Il perclorato è un ossidante relativamente debole, utilizzato come fonte di ossigeno nel carburante per missili. Il perclorato è anche un contaminante nel fertilizzante a base di nitrato di ammonio. Sebbene tutte le resine anioniche a base forte abbiano un'elevata affinità per il perclorato, le ammine superiori (come la tributilammina) hanno un'affinità eccezionale per il perclorato.

Il piombo (/lɛd/) è un elemento chimico con numero atomico 82 e simbolo Pb (dal latino: plumbum). È un metallo morbido, malleabile e pesante. Il piombo solido appena tagliato ha un colore bianco-bluastro che presto si appanna in un colore grigiastro opaco quando esposto all'aria; il metallo liquido ha una lucentezza cromo-argento lucida. La densità del piombo di 11,34 g/cm3 supera quella dei materiali più comuni. Il piombo ha il secondo numero atomico più alto di tutti gli elementi praticamente stabili. Come tale, il piombo si trova alla fine di alcune catene di decadimento di elementi più pesanti, che in parte spiega l'abbondanza relativa di piombo: supera quelle di altri elementi con numeri simili. Il piombo è un metallo di post-transizione ed è relativamente inerte a meno che non sia in polvere. Il suo carattere metallico indebolito è illustrato dalla sua natura anfotera generale: esso ei suoi ossidi reagiscono sia con acidi che con basi. Mostra anche una marcata tendenza al legame covalente. I suoi composti si trovano più comunemente nello stato di ossidazione +2, piuttosto che +4, a differenza degli elementi più leggeri del gruppo 14. Il piombo è l'elemento stabile più pesante. Un tempo il piombo era ampiamente utilizzato nelle vernici e come booster di ottano per la benzina. Tuttavia, i problemi di tossicità ne hanno drasticamente ridotto l'uso. Il piombo nell'acqua potabile che è presente nella sua forma ionica può essere rimosso da una varietà di resine scambiatrici di cationi, compresi i tipi di acido forte e acido debole. Il piombo non è solubile in acque con alcalinità significativa e con pH superiore a 8. Nell'ambiente, complessi di piombo con materia organica presente in natura.

Il plutonio è un elemento chimico radioattivo transuranico con simbolo Pu e numero atomico 94. È un metallo attinide di aspetto grigio-argenteo che si appanna quando esposto all'aria e forma un rivestimento opaco quando ossidato. L'elemento presenta normalmente sei allotropi e quattro stati di ossidazione. Reagisce con carbonio, alogeni, azoto, silicio e idrogeno. Se esposto all'aria umida, forma ossidi e idruri che possono espandere il campione fino al 70% in volume, che a sua volta si sfalda sotto forma di polvere piroforica. È radioattivo e può accumularsi nelle ossa, il che rende pericolosa la manipolazione del plutonio. Il plutonio fu prodotto e isolato per la prima volta il 14 dicembre 1940 dal Dr. Glenn T. Seaborg, Joseph W. Kennedy, Edwin M. McMillan e Arthur C. Wahl mediante bombardamento di deuteroni di uranio-238 nel ciclotrone da 60 pollici presso l'Università della California, Berkeley. Hanno prima sintetizzato il nettunio-238 (emivita 2,1 giorni) che successivamente è decaduto per formare un nuovo elemento più pesante con numero atomico 94 e peso atomico 238 (emivita 87,7 anni). L'uranio prende il nome dal pianeta Urano e il nettunio dal pianeta Nettuno, quindi l'elemento 94 prende il nome da Plutone, che all'epoca era considerato anch'esso un pianeta. Il plutonio è l'unico elemento artificiale prodotto deliberatamente in grandi quantità. Il plutonio è fissile e può essere utilizzato nelle armi nucleari e nelle centrali nucleari. In acqua forma un catione trivalente o tetravalente. Tuttavia, può anche formare il catione monovalente PuO2+

Il polonio è un elemento chimico con simbolo Po e numero atomico 84. Un metallo raro e altamente radioattivo senza isotopi stabili, il polonio è chimicamente simile al selenio e al tellurio, sebbene mostri anche somiglianze con i suoi vicini orizzontali tallio, piombo e bismuto a causa del suo carattere metallico. A causa della breve emivita di tutti i suoi isotopi, la sua presenza naturale è limitata a minuscole tracce del fugace polonio-210 (con un'emivita di 138 giorni) nei minerali di uranio, poiché è la penultima figlia dell'uranio naturale. 238. Sebbene esistano isotopi leggermente più longevi, sono molto più difficili da produrre. Oggi, il polonio è più spesso prodotto in quantità di milligrammi dall'irradiazione di neutroni del bismuto. A causa della sua intensa radioattività, che si traduce nella radiolisi dei legami chimici e nell'immenso autoriscaldamento radioattivo, la sua chimica è stata per lo più studiata solo su scala di tracce. Il polonio fu scoperto nel 1898 da Marie e Pierre Curie, quando fu separato chimicamente dal minerale di uranio e identificato unicamente dalla sua forte radioattività: fu il primo elemento ad essere scoperto. Il polonio non ha usi commerciali.

Il potassio è un elemento chimico con simbolo K (derivato dal neolatino, kalium) e numero atomico 19. Fu isolato dapprima dalla potassa, la cenere delle piante, da cui deriva il suo nome. Nella tavola periodica, il potassio è uno dei metalli alcalini. Tutti i metalli alcalini hanno un singolo elettrone di valenza nel guscio elettronico esterno, che viene facilmente rimosso per creare uno ione con carica positiva, un catione, che si combina con gli anioni per formare sali. Il potassio in natura si trova solo nei sali ionici. Il potassio elementare è un morbido metallo alcalino bianco-argenteo abbastanza morbido da poter essere tagliato con un coltello. Si ossida rapidamente all'aria e reagisce vigorosamente con l'acqua, generando calore sufficiente per accendere l'idrogeno emesso nella reazione e bruciando con una fiamma color lilla. Si trova disciolto nell'acqua di mare (che è lo 0,04% di potassio in peso), e fa parte di molti minerali. Il potassio naturale è composto da tre isotopi, di cui 40K è radioattivo. Tracce di 40K si trovano in tutto il potassio ed è il radioisotopo più comune nel corpo umano. I sali di potassio sono liberamente solubili e sono un nutriente essenziale per molte piante e necessari per una corretta trasmissione nervosa nell'uomo. Sotto forma di potassio Le resine di tipo SAC possono essere utilizzate sotto forma di potassio per la durezza e per la rimozione del sodio. La capacità della resina di tipo SAC per il potassio è leggermente superiore a quella del sodio e molto inferiore a quella degli ioni di durezza come calcio e magnesio. Gli scambiatori di ioni di tipo zeolite come SR-600 hanno una maggiore selettività per il potassio e per l'ammoniaca. Le resine SAC a forma di potassio possono essere utilizzate per rimuovere gli ioni di durezza dal vino e aiutare a prevenire la formazione di precipitanti durante l'invecchiamento del vino.

Il protattinio o protoattinio (nome precedente) è un elemento chimico con simbolo Pa e numero atomico 91. È un metallo denso, grigio-argenteo che reagisce prontamente con ossigeno, vapore acqueo e acidi inorganici. Forma vari composti chimici dove il protattinio è solitamente presente allo stato di ossidazione +5, ma può anche assumere stati +4 e anche +2 o +3. Le concentrazioni medie di protattinio nella crosta terrestre sono tipicamente dell'ordine di poche parti per trilione, ma possono raggiungere fino a poche parti per milione in alcuni giacimenti di minerale di uraninite. Il protattinio risulta dal decadimento radioattivo del torio 233. Fu identificato per la prima volta nel 1913 da Kasimir Fajans e Oswald Helmuth Göhring e chiamato brevium a causa della breve emivita dell'isotopo specifico studiato, vale a dire il protattinio-234. Un isotopo più stabile (231Pa) di protattinio fu scoperto nel 1917/18 da Otto Hahn e Lise Meitner, e scelsero il nome proto-attinio, ma poi l'IUPAC lo chiamò finalmente protattinio nel 1949 e confermò Hahn e Meitner come scopritori. A causa della sua scarsità, dell'elevata radioattività e dell'elevata tossicità, attualmente non ci sono usi per il protattinio al di fuori della ricerca scientifica e, per questo scopo, il protattinio viene principalmente estratto dal combustibile nucleare esaurito.

Il radio è un elemento chimico con simbolo Ra e numero atomico 88. È il sesto elemento del gruppo 2 della tavola periodica, noto anche come metalli alcalino-terrosi. Il radio puro è bianco-argenteo, ma si combina facilmente con l'azoto (piuttosto che con l'ossigeno) per esposizione all'aria, formando uno strato superficiale nero di nitruro di radio (Ra3N2). Tutti gli isotopi del radio sono altamente radioattivi, l'isotopo più stabile è il radio-226, che ha un'emivita di 1600 anni e decade in gas radon (in particolare l'isotopo radon-222). Quando il radio decade, la radiazione ionizzante è un prodotto che può eccitare sostanze chimiche fluorescenti e causare radioluminescenza. Il radio è il prodotto derivato dal decadimento dell'uranio ed è il metallo alcalino terroso più pesante. Fu scoperto sotto forma di cloruro di radio da Marie e Pierre Curie nel 1898. Hanno estratto il composto di radio dall'uraninite e hanno pubblicato la scoperta all'Accademia delle scienze francese cinque giorni dopo. Il radio è stato isolato nel suo stato metallico da Marie Curie e André-Louis Debierne attraverso l'elettrolisi del cloruro di radio nel 1911. Ha la proprietà della luminescenza e un tempo era usato per far brillare i quadranti degli orologi al buio e per vari prodotti da ciarlatano. Il radio forma un catione bivalente in acqua e può essere rimosso dalle resine addolcitrici dell'acqua, insieme ad altri ioni di durezza. Fatta eccezione per il primo ciclo di esaurimento, la perdita di radio si verifica poco dopo la perdita di durezza, pertanto la resina viene utilizzata come un normale addolcitore con rigenerazione della salamoia a intervalli regolari. La resina cationica macroporosa altamente reticolata ha esteso il funzionamento del primo ciclo oltre la rottura della durezza e può essere utilizzata in applicazioni monouso quando la durezza e il TDS non sono troppo elevati. RSM-50 ha solfato di bario depositato nei pori della resina. Il radio viene prima scambiato e poi trasferito al precipitante, consentendo un carico molto più elevato e un rendimento più lungo.

Il rame è un elemento chimico con simbolo Cu e numero atomico 29. È un metallo morbido, malleabile e duttile con una conduttività termica ed elettrica molto elevata. Una superficie appena esposta di rame puro ha un colore rosso-arancio. È usato come conduttore di calore ed elettricità, come materiale da costruzione e come costituente di varie leghe metalliche, come l'argento sterling utilizzato in gioielleria, cupronichel utilizzato per realizzare hardware e monete marini e costantana utilizzata negli estensimetri e nelle termocoppie per la temperatura misurazione. Il rame è uno dei pochi metalli che si trovano in natura non combinati e questa è stata la prima fonte del metallo ad essere utilizzata dagli esseri umani, c. 8000 aC. Fu il primo metallo ad essere fuso dal suo minerale, c. 5000 aC, il primo metallo ad essere colato in una forma in uno stampo, c. 4000 aC e il primo metallo ad essere intenzionalmente legato con un altro metallo, lo stagno, per creare il bronzo, c. 3.500 aC. Il rame è un nutriente traccia essenziale e un metallo estremamente utile. Il rame forma principalmente un catione bivalente in acqua. Tuttavia il rame si complessa con l'ammoniaca per formare un catione monovalente e si trova anche come specie zerovalente e nei complessi organici Il rame si trova più comunemente nell'acqua potabile come catione bivalente, il risultato della corrosione delle tubazioni in rame. La corrosione del rame è esacerbata dalla presenza di ammoniaca e anche dalle celle galvaniche create quando materiali di tubazioni dissimili sono collegati direttamente tra loro. Il cloruro di rame forma un anione complesso quando le concentrazioni di cloruro sono elevate. Il cloruro di rame può essere rimosso da varie resine anioniche a base forte come SBG1. La rigenerazione si ottiene con l'acqua, che riduce la concentrazione di cloruro e rompe l'anione complesso in rame cationico. Le resine anioniche a base forte come SBG1 hanno un'elevata selettività per i complessi di cianuro come il cianuro di rame. La capacità di rimozione è spesso piuttosto elevata, a seconda del TDS e della miscela di altri anioni presenti.

Il rubidio è un elemento chimico con simbolo Rb e numero atomico 37. Il rubidio è un elemento metallico bianco-argenteo morbido del gruppo dei metalli alcalini, con una massa atomica di 85,4678. Il rubidio elementare è altamente reattivo, con proprietà simili a quelle di altri metalli alcalini, inclusa la rapida ossidazione in aria. Sulla Terra, il rubidio naturale comprende due isotopi: il 72% è l'isotopo stabile, 85Rb; Il 28% è l'87Rb leggermente radioattivo, con un'emivita di 49 miliardi di anni, più di tre volte più lunga dell'età stimata dell'universo. I chimici tedeschi Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff scoprirono il rubidio nel 1861 con la tecnica di nuova concezione, la spettroscopia di fiamma. Sebbene il rubidio sia relativamente comune nella crosta terrestre (più comune del cesio), ci sono pochi usi commerciali, in particolare la produzione di fuochi d'artificio. I composti del rubidio hanno varie applicazioni chimiche ed elettroniche. Il metallo rubidio è facilmente vaporizzabile e ha un comodo intervallo di assorbimento spettrale, che lo rende un bersaglio frequente per la manipolazione laser degli atomi.

Il selenio è un elemento chimico con simbolo Se e numero atomico 34. È un non metallo con proprietà intermedie tra gli elementi sopra e sotto nella tavola periodica, zolfo e tellurio. Raramente si trova nel suo stato elementare o come composti di minerali puri nella crosta terrestre. Il selenio (dal greco σελήνη selene che significa "Luna") fu scoperto nel 1817 da Jöns Jacob Berzelius, che notò la somiglianza del nuovo elemento con il tellurio precedentemente scoperto (dal nome della Terra). Il selenio si trova nei minerali di solfuro metallico, dove sostituisce parzialmente lo zolfo. La maggior parte del selenio nell'ambiente proviene dalla combustione del carbone. I minerali che sono composti di seleniuro o selenato puri sono noti ma rari. Sebbene piccole quantità di selenio siano utilizzate in prodotti diversi come le leghe ad alta resistenza e la gomma vulcanizzata, i principali usi commerciali del selenio oggi sono la fabbricazione del vetro ei pigmenti. Il selenio è un semiconduttore ed è utilizzato nelle fotocellule. Le applicazioni in elettronica, un tempo importanti, sono state per lo più soppiantate dai dispositivi a semiconduttore al silicio. Il selenio è ancora utilizzato in alcuni tipi di limitatori di corrente continua e in un tipo di punto quantico fluorescente. Mentre il selenio è un importante nutriente in tracce, alte concentrazioni di sali di selenio sono tossiche. Il selenato è l'ossianione completamente ossidato del selenio. È un anione bivalente ed è ben rimosso dalle resine anioniche a base forte. Tuttavia, la capacità di rendimento è spesso limitata da elevate concentrazioni di solfato, comuni anche nelle acque reflue che contengono selenato. L'unico uso commerciale attuale dei selenuri è come seleniuro metallico in punti quantici. Il selenide non si trova comunemente nelle acque reflue a meno che l'acqua non sia significativamente riducente (basso potenziale redox). La selenite è la forma più comune di selenio presente nelle acque reflue ed è generalmente considerata la forma più semplice da rimuovere.

Il silicio è un elemento chimico con simbolo Si e numero atomico 14. Il silicio in forma pura è un metalloide solido cristallino duro e fragile con una lucentezza metallica grigio-blu. Forma composti tetravalenti e la sua chimica è simile al carbonio. È un membro del gruppo 14 nella tavola periodica, insieme al carbonio sopra di esso e al germanio, allo stagno, al piombo e al flerovio sotto. È piuttosto poco reattivo, anche se meno del germanio, e ha una grande affinità chimica per l'ossigeno; come tale, fu preparato e caratterizzato per la prima volta in forma pura solo nel 1823 da Jöns Jakob Berzelius. Il silicio è l'ottavo elemento più comune nell'universo per massa, ma molto raramente si trova come elemento puro nella crosta terrestre. È più ampiamente distribuito in polveri, sabbie, planetoidi e pianeti come varie forme di biossido di silicio (silice) o silicati. Oltre il 90% della crosta terrestre è composta da minerali di silicato, il che rende il silicio il secondo elemento più abbondante nella crosta terrestre (circa il 28% in massa) dopo l'ossigeno. Il silicio è un substrato importante per la produzione di semiconduttori, ma è anche utilizzato in una miriade di prodotti diversi come refrattari, vetro e leghe ad alta resistenza. La silice può essere rimossa da quasi tutti i flussi liquidi e praticamente a qualsiasi pH all'interno dell'intervallo dell'acqua potabile, purché il prodotto finale sia acqua demineralizzata. La rigenerazione si ottiene con sostanze caustiche calde e tempi di contatto lunghi. La silice può essere rimossa dalle acque borate come quelle che si trovano nelle piscine di combustibile esaurito nelle centrali nucleari. Viene utilizzato uno speciale scambiatore di anioni ibrido a forma di borato, ResinTech BSM-50. La silice in acqua neutra può essere rimossa dai mezzi ibridi selettivi dell'arsenico, in particolare ASM-10-HP. Tuttavia, la capacità è alquanto limitata e la rigenerazione non può essere realizzata con sali neutri.

Il sodio è un elemento chimico con simbolo Na (dal latino natrium) e numero atomico 11. È un metallo morbido, bianco-argenteo, altamente reattivo. Il sodio è un metallo alcalino, essendo nel gruppo 1 della tavola periodica, perché ha un singolo elettrone nel suo guscio esterno che dona prontamente, creando un atomo con carica positiva: il catione Na+. Il suo unico isotopo stabile è 23Na. Il metallo libero non si trova in natura, ma deve essere preparato da composti. Il sodio è il sesto elemento più abbondante nella crosta terrestre ed è presente in numerosi minerali come feldspati, sodalite e salgemma (NaCl). Molti sali di sodio sono altamente solubili in acqua: gli ioni sodio sono stati lisciviati dall'azione dell'acqua dai minerali della Terra nel corso di eoni, e quindi sodio e cloro sono gli elementi disciolti più comuni in peso negli oceani. Il sodio fu isolato per la prima volta da Humphry Davy nel 1807 mediante elettrolisi dell'idrossido di sodio. Tra molti altri composti di sodio utili, l'idrossido di sodio (liscivia) viene utilizzato nella produzione di sapone e il cloruro di sodio (sale commestibile) è un agente antighiaccio e un nutriente per gli animali, compresi gli esseri umani. Il sodio metallico ha pochi usi commerciali, principalmente come intermedio ad altri composti utili. Il sodio reagisce violentemente con l'acqua per formare ioni sodio e idrossido più idrogeno gassoso. Gli ioni sodio sono ben rimossi dall'idrogeno sotto forma di resine cationiche acide forti. Il rilascio di ioni idrogeno in cambio di sodio viene quindi neutralizzato dagli idrossidi rilasciati dalla resina anionica a base forte che segue. . La resina cationica acida forte forma di potassio può essere utilizzata per scambiare ioni sodio in acque neutre, arricchendo così l'acqua con ioni potassio.

Il tallio è un elemento chimico con simbolo Tl e numero atomico 81. Questo morbido metallo di post-transizione grigio non si trova libero in natura. Quando è isolato, assomiglia allo stagno, ma scolorisce se esposto all'aria. I chimici William Crookes e Claude-Auguste Lamy scoprirono il tallio indipendentemente nel 1861, nei residui della produzione di acido solforico. Entrambi hanno utilizzato il metodo di nuova concezione della spettroscopia di fiamma, in cui il tallio produce una notevole linea spettrale verde. Il tallio, dal greco θαλλός, thallos, che significa "un germoglio o un ramoscello verde", è stato nominato da Crookes. Fu isolato sia da Lamy che da Crookes nel 1862; Lamy per elettrolisi e Crookes per precipitazione e fusione della polvere risultante. Crookes lo espose come polvere precipitata dallo Zinco all'Esposizione Internazionale che si aprì il 1 maggio di quell'anno. Il tallio tende ad ossidarsi negli stati di ossidazione +3 e +1 come sali ionici. Lo stato +3 assomiglia a quello degli altri elementi del gruppo 13 (boro, alluminio, gallio, indio). Il "veleno degli avvelenatori". Contaminante naturale visto nella regione dei Grandi Laghi. Rimosso con resina ammorbidente, a condizione che venga rimossa anche la durezza.

Il tantalio è un elemento chimico con simbolo Ta e numero atomico 73. Precedentemente noto come tantalium, il suo nome deriva da Tantalus, un cattivo della mitologia greca. Il tantalio è un metallo di transizione raro, duro, grigio blu e brillante che è altamente resistente alla corrosione. Fa parte del gruppo dei metalli refrattari, ampiamente utilizzati come componenti minori nelle leghe. L'inerzia chimica del tantalio lo rende una sostanza preziosa per le apparecchiature di laboratorio e un sostituto del platino. Il tantalio, sempre insieme al niobio chimicamente simile, si trova nei minerali tantalite, columbite e coltan (una miscela di columbite e tantalite). Il tantalio è scuro (grigio-blu), denso, duttile, molto duro, facilmente fabbricabile e altamente conduttore di calore ed elettricità. Il metallo è rinomato per la sua resistenza alla corrosione da acidi; infatti a temperature inferiori a 150 °C il tantalio è quasi del tutto immune all'attacco dell'acqua regia normalmente aggressiva. Il suo uso principale oggi è nei condensatori al tantalio in apparecchiature elettroniche come telefoni cellulari, lettori DVD, sistemi di videogiochi e computer. Viene anche utilizzato come additivo nelle leghe ad alta resistenza. Il tantalio è generalmente insolubile in acqua, anche in acqua regia. I tantalati, sebbene siano un componente dei minerali che contengono tantalio, non vengono utilizzati per scopi commerciali.

Il tecnezio è un elemento chimico con simbolo Tc e numero atomico 43. È l'elemento più leggero di cui tutti gli isotopi sono radioattivi; nessuno è stabile. Solo un altro di questi elementi, il promezio, è seguito (nella tavola periodica) da elementi con isotopi stabili. Quasi tutto il tecnezio è prodotto sinteticamente e solo piccole quantità si trovano nella crosta terrestre. Il tecnezio naturale è prodotto come sottoprodotto della fissione dell'uranio o del plutonio nei reattori nucleari. Le proprietà chimiche di questo metallo di transizione cristallino grigio argenteo sono intermedie tra renio e manganese. Molte delle proprietà del tecnezio furono previste da Dmitri Mendeleev prima che l'elemento fosse scoperto. Mendeleev notò una lacuna nella sua tavola periodica e diede all'elemento da scoprire il nome provvisorio ekamanganese (Em). Nel 1937, il tecnezio (nello specifico l'isotopo tecnezio-97) divenne il primo elemento prevalentemente artificiale ad essere prodotto, da cui il suo nome (dal greco τεχνητός, che significa "artificiale", + -ium). Non ci sono usi commerciali di Tc99 ma l'allotropo meta stabile, TC99m, è talvolta usato in medicina nucleare. Il pertecnetato, formato nei reattori nucleari come sottoprodotto della fissione dell'uranio o del plutonio, non ha usi commerciali. Può essere rimosso dall'acqua utilizzando resine a base forte con ammine superiori, in particolare tributilammina, ecc.

Il tellurio è un elemento chimico con simbolo Te e numero atomico 52. È un metalloide fragile, leggermente tossico, raro, bianco-argento. Il tellurio è chimicamente correlato al selenio e allo zolfo. Si trova occasionalmente in forma nativa come cristalli elementali. Il tellurio è molto più comune nell'universo nel suo insieme che sulla Terra. La sua estrema rarità nella crosta terrestre, paragonabile a quella del platino, è dovuta in parte al suo alto numero atomico, ma anche alla sua formazione di un idruro volatile che ne ha causato la dispersione nello spazio come gas durante la formazione nebulare calda del pianeta. Il tellurio fu scoperto nell'impero asburgico, nel 1782 da Franz-Joseph Müller von Reichenstein in un minerale contenente tellurio e oro. Martin Heinrich Klaproth chiamò il nuovo elemento nel 1798 dopo la parola latina per "terra", tellus. I minerali di tellururo d'oro sono i composti d'oro naturali più notevoli. Tuttavia, non sono una fonte commercialmente significativa di tellurio stesso, che viene normalmente estratto come sottoprodotto della produzione di rame e piombo. Commercialmente, l'uso principale del tellurio è il rame e le leghe di acciaio, dove migliora la lavorabilità. Anche le applicazioni nei pannelli solari e nei semiconduttori CdTe consumano una parte considerevole della produzione di tellurio. Telluride e Tellurite possono essere rimossi dall'acqua mediante una varietà di resine anioniche a base forte.

Il torio è un elemento chimico con simbolo Th e numero atomico 90. Un metallo attinide radioattivo, il torio è uno dei due soli elementi significativamente radioattivi che si trovano ancora naturalmente in grandi quantità come elemento primordiale (l'altro è l'uranio). Fu scoperto nel 1829 dal sacerdote norvegese e mineralogista dilettante Morten Thrane Esmark e identificato dal chimico svedese Jöns Jacob Berzelius, che lo chiamò in onore di Thor, il dio nordico del tuono. Un atomo di torio ha 90 protoni e quindi 90 elettroni, di cui quattro sono elettroni di valenza. Il metallo del torio è argenteo e si appanna di nero quando esposto all'aria, formando il biossido. Il torio è debolmente radioattivo: tutti i suoi isotopi conosciuti sono instabili. Il torio-232 (232Th), che ha 142 neutroni, è l'isotopo più stabile del torio e rappresenta quasi tutto il torio naturale, con altri sei isotopi naturali presenti solo come radioisotopi in tracce. Il torio ha l'emivita più lunga di tutti gli elementi significativamente radioattivi, 14,05 miliardi di anni, o circa l'età dell'universo. È stato proposto per l'uso in centrali nucleari commerciali, ma attualmente non sono in funzione tali impianti.

Il tungsteno, noto anche come wolframio, è un elemento chimico con simbolo W e numero atomico 74. La parola tungsteno deriva dalla lingua svedese tung sten, che si traduce direttamente in pietra pesante. Il suo nome in svedese è volfram, tuttavia, per distinguerlo da scheelite, che in svedese è chiamato anche tungsteno. Un metallo duro e raro in condizioni standard quando non combinato, il tungsteno si trova naturalmente sulla Terra quasi esclusivamente in composti chimici. È stato identificato come un nuovo elemento nel 1781 e isolato per la prima volta come metallo nel 1783. I suoi minerali importanti includono wolframite e scheelite. L'elemento libero è notevole per la sua robustezza, soprattutto per il fatto che ha il punto di fusione più alto di tutti gli elementi. La sua alta densità è 19,3 volte quella dell'acqua, paragonabile a quella dell'uranio e dell'oro, e molto più alta (circa 1,7 volte) di quella del piombo. Il tungsteno policristallino è un materiale intrinsecamente fragile e duro, che lo rende difficile da lavorare. Tuttavia, il tungsteno monocristallino puro è più duttile e può essere tagliato con un seghetto in acciaio duro. Il tungsteno ha molti usi di nicchia tra cui filamenti per lampadine a incandescenza, tubi a raggi X e vari elettrodi. In acqua il tungsteno forma generalmente l'anione osso di tungstato bivalente. Il tungstato è un contaminante minore del molibdato e viene rimosso allo stesso modo. Il carburo di tungsteno è una delle sostanze più dure conosciute e viene utilizzato per indurire le lame delle seghe e come abrasivo per varie applicazioni di levigatura e molatura.

Il vanadio è un elemento chimico con simbolo V e numero atomico 23. È un metallo di transizione duro, grigio argenteo, duttile e malleabile. Il metallo elementare si trova raramente in natura, ma una volta isolato artificialmente, la formazione di uno strato di ossido (passivazione) stabilizza in qualche modo il metallo libero contro un'ulteriore ossidazione. Andrés Manuel del Río scoprì i composti del vanadio nel 1801 in Messico analizzando un nuovo minerale contenente piombo che chiamò "piombo bruno", e presumeva che le sue qualità fossero dovute alla presenza di un nuovo elemento, che chiamò erythronium (derivato dal greco per "rosso") poiché, riscaldandosi, la maggior parte dei sali diventava rossa. Quattro anni dopo, tuttavia, fu (erroneamente) convinto da altri scienziati che l'eritronio fosse identico al cromo. I cloruri di vanadio furono generati nel 1830 da Nils Gabriel Sefström che in tal modo dimostrò che era coinvolto un nuovo elemento, che chiamò "vanadio" dopo la dea scandinava della bellezza e della fertilità, Vanadís (Freyja). Entrambi i nomi sono stati attribuiti alla vasta gamma di colori presenti nei composti di vanadio. Il minerale di piombo di Del Rio fu in seguito ribattezzato vanadinite per il suo contenuto di vanadio. Nel 1867 Henry Enfield Roscoe ottenne l'elemento puro. Il vanadio è un importante additivo per l'acciaio ad alta resistenza. È anche usato come catalizzatore nella produzione di acido solforico. Il vanadio in acqua è quasi sempre presente come anione osso. Il vanadio (vanadato) è presente a basse concentrazioni in molte acque sotterranee che contengono anche arsenico. Il vanadato si carica quasi quantitativamente sui mezzi selettivi di arsenico e anche sulla resina anionica debolmente basica selettiva per cromato SIR-700.

L'afnio è un elemento chimico con simbolo Hf e numero atomico 72. Un metallo grigio argenteo brillante, l'afnio ha un'elevata sezione d'urto di cattura dei neutroni che lo rende utile in alcune applicazioni nucleari. L'afnio è il metallo gemello dello zirconio e ha proprietà simili. L'afnio è utilizzato nei filamenti e negli elettrodi. Alcuni processi di fabbricazione di semiconduttori utilizzano il suo ossido per circuiti integrati a 45 nm e lunghezze delle caratteristiche inferiori. Alcune superleghe utilizzate per applicazioni speciali contengono afnio in combinazione con niobio, titanio o tungsteno. La grande sezione trasversale di cattura dei neutroni dell'afnio lo rende un buon materiale per l'assorbimento dei neutroni nelle barre di controllo nelle centrali nucleari, ma allo stesso tempo richiede che sia rimosso dalle leghe di zirconio resistenti alla corrosione trasparenti ai neutroni utilizzate nei reattori nucleari. Se ionizzato in acqua, l'afnio forma un catione tetravalente.

L'alcalinità è definita come qualsiasi composto con la capacità di neutralizzare l'acidità. Sebbene generalmente pensiamo all'alcalinità come alle specie di anidride carbonica, bicarbonato e carbonato, include anche borato di ammoniaca e persino solfato.

L'americio è un elemento artificiale della serie degli attinidi ma ha proprietà più simili ai lantanidi rispetto ad altri attinidi. Viene trasmutato da plutonio e uranio nei reattori nucleari commerciali. L'Americio 241 è utilizzato nei rilevatori di fumo e ha un'emivita molto più lunga (432 anni). Sebbene la valenza +3 sia più comune, l'Americio forma anche la valenza +2 e +4 a seconda degli effetti matrice e del potenziale redox.

Il gas di ammoniaca si diffonde nei granuli di resina e quindi si scambia come ione ammonio. Le resine cationiche a forma di idrogeno hanno una capacità molto elevata di ammoniaca quando rigenerate con acido.

Lo ione ammonio si forma quando il pH è inferiore a 9 (preferibilmente inferiore a 8). L'ammonio è un catione monovalente. Le resine cationiche come CG8 e CG10 hanno una modesta selettività per lo ione ammonio rispetto al sodio ma una scarsa selettività rispetto agli ioni durezza come calcio e magnesio. SIR-600 ha una selettività molto elevata per l'ammonio ma una capacità piuttosto bassa e richiede una dose di sale piuttosto elevata (tipicamente almeno 30 libbre NaCl per piede cubo).

L'antimonio è un elemento chimico con simbolo Sb (dal latino: stibium) e numero atomico 51. Un metalloide grigio brillante, si trova in natura principalmente come minerale solfuro stibnite (Sb2S3). I composti di antimonio sono noti fin dall'antichità e venivano polverizzati per essere usati come medicinali e cosmetici, spesso conosciuti con il nome arabo, kohl. Era noto anche l'antimonio metallico, ma fu erroneamente identificato come piombo al momento della sua scoperta. In Occidente fu isolato per la prima volta da Vannoccio Biringuccio e descritto nel 1540. Per qualche tempo, la Cina è stata il più grande produttore di antimonio e dei suoi composti, con la maggior parte della produzione proveniente dalla miniera di Xikuangshan nell'Hunan. I metodi industriali per la raffinazione dell'antimonio sono la tostatura e la riduzione con carbone o la riduzione diretta della stibnite con ferro. L'antimonio puro è un metallo fragile e morbido. L'antimonio forma composti simili al suo elemento gemello arsenico e si trova più comunemente nel suo stato di ossidazione +3. Le più grandi applicazioni per l'antimonio metallico è una lega con piombo e stagno e le piastre piombo-antimonio nelle batterie al piombo. Le leghe di piombo e stagno con antimonio hanno proprietà migliorate per saldature, proiettili e cuscinetti a strisciamento. È anche usato come componente nei ritardanti di fiamma e in alcune sintesi chimiche organiche. Gli ibridi di anioni a base forte a base di ferro sono efficaci per rimuovere l'antimonio dalle acque borate presenti nelle centrali nucleari.

L'argon è un elemento chimico con simbolo Ar e numero atomico 18. L'argon è il terzo gas più abbondante nell'atmosfera terrestre, più del doppio del vapore acqueo, 23 volte più abbondante dell'anidride carbonica e più di 500 volte più abbondante del neon. L'argon è anche il gas nobile più abbondante nella crosta terrestre. Quasi tutto l'argon nell'atmosfera terrestre è argon-40 radiogenico, derivato dal decadimento del potassio-40 nella crosta terrestre. Nell'universo, l'argon-36 è di gran lunga l'isotopo di argon più comune, essendo l'isotopo di argon preferito prodotto dalla nucleosintesi stellare nelle supernove. Il nome "argon" deriva dalla parola greca ἀργόν, forma singolare neutra di che significa "pigro" o "inattivo", in riferimento al fatto che l'elemento non subisce quasi reazioni chimiche. Viene utilizzato nella saldatura e in altre applicazioni che richiedono un gas inerte. L'argon ha una solubilità limitata in acqua e può essere rimosso con una varietà di tecniche di degassificazione.

L'arsenico è un elemento chimico con simbolo As e numero atomico 33. L'arsenico si trova in molti minerali, solitamente in combinazione con zolfo e metalli, ma anche come cristallo elementare puro. L'arsenico è un metalloide. Ha vari allotropi, ma solo la forma grigia è importante per l'industria. L'uso principale dell'arsenico metallico è nelle leghe di piombo (ad esempio, nelle batterie delle auto e nelle munizioni). L'arsenico è un drogante di tipo n comune nei dispositivi elettronici a semiconduttore e l'arseniuro di gallio composto optoelettronico è il secondo semiconduttore più comunemente usato dopo il silicio drogato. L'arsenico e i suoi composti, in particolare il triossido, sono utilizzati nella produzione di pesticidi, prodotti in legno trattato, erbicidi e insetticidi. Tuttavia, queste applicazioni stanno diminuendo Alcune specie di batteri sono in grado di utilizzare i composti dell'arsenico come metaboliti respiratori. Tracce di arsenico sono un elemento dietetico essenziale in ratti, criceti, capre, polli e presumibilmente in molte altre specie, compreso l'uomo. L'arsenico è notoriamente velenoso per la vita multicellulare. I composti del triossido di arsenico sono ampiamente usati come pesticidi, erbicidi e insetticidi. Di conseguenza, la contaminazione da arsenico delle acque sotterranee è un problema che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. L'arsenato è un anione bivalente con affinità per le resine anioniche simile ma leggermente inferiore a quella del solfato L'arsenato può essere scambiato con resine a scambio anionico a base forte e quindi adsorbito nell'adsorbente ibrido di ferro di ASM-10-HP. Fatta eccezione per l'arseniuro di gallio (usato come semiconduttore), altri composti di arseniuro sono generalmente solo di interesse accademico. L'arseniuro di gallio è un semiconduttore importante perché ha una resistenza elettrica molto inferiore rispetto al silicio e quindi un minore consumo di energia e una minore generazione di calore. Nella maggior parte dei casi l'arsenito dovrebbe essere ossidato ad arsenato in modo che venga convertito in una forma più facilmente eliminabile. L'ossidazione può essere realizzata con cloro o con ossigeno catalizzato da vari mezzi redox.

L'astato è un elemento chimico radioattivo con il simbolo chimico At e numero atomico 85, ed è l'elemento naturale più raro sulla crosta terrestre. Si verifica sulla Terra come prodotto di decadimento di vari elementi più pesanti. Tutti i suoi isotopi sono di breve durata; il più stabile è l'astato-210, con un'emivita di 8,1 ore. L'astato elementare non è mai stato visto perché qualsiasi campione macroscopico verrebbe immediatamente vaporizzato dal suo riscaldamento radioattivo. È ancora da determinare se questo ostacolo potrebbe essere superato con un raffreddamento sufficiente. Le proprietà di massa dell'astato non sono note con certezza. Molti di questi sono stati stimati in base alla sua posizione nella tavola periodica come un analogo più pesante dello iodio e un membro degli alogeni, il gruppo di elementi tra cui fluoro, cloro, bromo e iodio. È probabile che abbia un aspetto scuro o brillante e potrebbe essere un semiconduttore o forse un metallo; probabilmente ha un punto di fusione più alto di quello dello iodio. Chimicamente, sono note diverse specie anioniche di astato e la maggior parte dei suoi composti assomiglia a quelli dello iodio. Mostra anche un certo comportamento metallico, incluso essere in grado di formare un catione monoatomico stabile in soluzione acquosa (a differenza degli alogeni più leggeri). L'astato ha caratteristiche metalliche e può assumere molte valenze diverse da -1, a +1, a +7 (tutte le valenze dispari). L'astato è un emettitore beta e decade in polonio 210.

L'attinio è un elemento chimico radioattivo con simbolo Ac (da non confondere con l'abbreviazione di un gruppo acetile) e numero atomico 89, scoperto nel 1899. Fu il primo elemento radioattivo non primordiale ad essere isolato. Polonio, radio e radon sono stati osservati prima dell'attinio, ma non sono stati isolati fino al 1902. L'attinio ha dato il nome alla serie degli attinidi, un gruppo di 15 elementi simili tra attinio e laurenzio nella tavola periodica. L'attinio forma un catione trivalente in acqua. I sali di attinio sono generalmente solubili, sebbene non ci siano molte informazioni disponibili a causa della sua natura radioattiva. Un metallo radioattivo bianco-argenteo morbido, l'attinio reagisce rapidamente con l'ossigeno e l'umidità nell'aria formando un rivestimento bianco di ossido di attinio che impedisce l'ulteriore ossidazione. Come la maggior parte dei lantanidi e molti attinidi, l'attinio assume lo stato di ossidazione +3 in quasi tutti i suoi composti chimici. L'attinio si trova solo in tracce nei minerali di uranio e torio come l'isotopo 227Ac, che decade con un'emivita di 21,772 anni, emettendo prevalentemente particelle beta e talvolta alfa, e 228Ac, che è beta attivo con un'emivita di 6,15 ore .

L'azoto è un elemento chimico con simbolo N e numero atomico 7. È il pnictogeno più leggero ea temperatura ambiente è un gas biatomico trasparente e inodore. L'azoto è un elemento comune nell'universo, stimato a circa il settimo in abbondanza totale nella Via Lattea e nel Sistema Solare. L'azoto è l'elemento più abbondante nell'atmosfera terrestre, costituendo circa il 78% dell'atmosfera in volume. È essenziale per la vita come la conosciamo. È anche l'elemento non combinato più comune sulla Terra, poiché tutti gli elementi più comuni si presentano principalmente come composti. L'elemento azoto fu scoperto come componente separabile dell'aria dal medico scozzese Daniel Rutherford nel 1772. Molti composti industrialmente importanti, come ammoniaca, acido nitrico, nitrati organici (propellenti ed esplosivi) e cianuri, contengono azoto. Il triplo legame estremamente forte nell'azoto elementare (N≡N) domina la chimica dell'azoto, causando difficoltà sia agli organismi che all'industria nel convertire l'N2 in composti utili, ma allo stesso tempo causando il rilascio di grandi quantità di energia spesso utile quando i composti bruciano , esplodere o decadere nuovamente in gas azoto. L'ammoniaca e i nitrati prodotti sinteticamente sono fertilizzanti industriali chiave e i nitrati fertilizzanti sono inquinanti chiave nell'eutrofizzazione dei sistemi idrici. L'azoto nell'acqua è presente come gas disciolto. Il protossido di azoto è stato usato come anestetico e come propellente per aerosol. È anche usato come fonte di ossigeno nelle gare di resistenza e come intossicante ricreativo.

Einsteinio è un elemento sintetico con simbolo Es e numero atomico 99. È il settimo elemento transuranico e un attinide. L'Einsteinio fu scoperto come un componente dei detriti della prima esplosione di una bomba all'idrogeno nel 1952 e prese il nome da Albert Einstein. Il suo isotopo più comune einsteinium-253 (emivita 20,47 giorni) è prodotto artificialmente dal decadimento del californio-253 in alcuni reattori nucleari ad alta potenza dedicati con una resa totale dell'ordine di un milligrammo all'anno. La sintesi del reattore è seguita da un complesso processo di separazione dell'einsteinio-253 da altri attinidi e dai prodotti del loro decadimento. Altri isotopi vengono sintetizzati in vari laboratori, ma in quantità molto minori, bombardando elementi attinidi pesanti con ioni leggeri. A causa delle piccole quantità di einsteinio prodotto e della breve emivita del suo isotopo più facilmente prodotto, attualmente non ci sono quasi applicazioni pratiche per esso al di fuori della ricerca scientifica di base. In particolare, l'einsteinio è stato utilizzato per sintetizzare, per la prima volta, 17 atomi del nuovo elemento mendelevio nel 1955. Non ha usi commerciali noti.

L'elio è un elemento chimico con simbolo He e numero atomico 2. È un gas incolore, inodore, insapore, non tossico, inerte, monoatomico, il primo del gruppo dei gas nobili nella tavola periodica. Il suo punto di ebollizione è il più basso tra tutti gli elementi. Dopo l'idrogeno, l'elio è il secondo elemento più leggero e il secondo più abbondante nell'universo osservabile, essendo presente a circa il 24% della massa elementare totale, che è più di 12 volte la massa di tutti gli elementi più pesanti messi insieme. La sua abbondanza è simile a questa figura nel Sole e in Giove. Ciò è dovuto all'elevata energia di legame nucleare (per nucleone) dell'elio-4 rispetto ai tre elementi successivi all'elio. Questa energia di legame dell'elio-4 spiega anche perché è un prodotto sia della fusione nucleare che del decadimento radioattivo. La maggior parte dell'elio nell'universo è elio-4 e si crede che si sia formato durante il Big Bang. Grandi quantità di nuovo elio vengono create dalla fusione nucleare dell'idrogeno nelle stelle. L'elio è utilizzato nella criogenia, nella saldatura con gas inerte e in mongolfiere e dirigibili più leggeri.

L'erbio è un elemento chimico con simbolo Er e numero atomico 68. Un metallo solido bianco-argenteo quando isolato artificialmente, l'erbio naturale si trova sempre in combinazione chimica con altri elementi sulla Terra. In quanto tale, è un elemento delle terre rare che è associato a molti altri elementi rari nella gadolinite minerale di Ytterby in Svezia, dove sono stati scoperti ittrio, itterbio e terbio. Gli usi principali dell'erbio riguardano i suoi ioni Er3+ di colore rosa, che hanno proprietà fluorescenti ottiche particolarmente utili in alcune applicazioni laser. Vetri o cristalli drogati con erbio possono essere usati come mezzi di amplificazione ottica, dove gli ioni Er3+ vengono pompati otticamente a circa 980 o 1480 nm e quindi irradiano luce a 1530 nm in emissione stimolata. Questo processo si traduce in un amplificatore ottico laser insolitamente meccanicamente semplice per segnali trasmessi da fibre ottiche. La lunghezza d'onda di 1550 nm è particolarmente importante per le comunicazioni ottiche perché le fibre ottiche monomodali standard hanno una perdita minima a questa particolare lunghezza d'onda. In acqua forma tipicamente un catione trivalente.

L'assio è un elemento chimico con simbolo Hs e numero atomico 108. È un elemento sintetico (un elemento che si può creare in laboratorio ma non si trova in natura) e radioattivo; l'isotopo più stabile conosciuto, 269Hs, ha un'emivita di circa 9,7 secondi, sebbene uno stato metastabile non confermato, 277mHs, possa avere un'emivita più lunga di circa 130 secondi. Finora sono stati sintetizzati più di 100 atomi di hassium. Viene sintetizzato fondendo insieme due elementi più leggeri. Gli esperimenti di chimica hanno confermato che l'hassium si comporta come l'omologo più pesante dell'osmio. Le proprietà chimiche dell'hassium sono caratterizzate solo in parte, ma si confrontano bene con la chimica degli altri elementi del gruppo 8. In grandi quantità, l'hassium dovrebbe essere un metallo argenteo che reagisce prontamente con l'ossigeno nell'aria, formando un tetrossido volatile.

L'idrogeno è un elemento chimico con simbolo chimico H e numero atomico 1. Con un peso atomico di 1.00794 u, l'idrogeno è l'elemento più leggero della tavola periodica. La sua forma monoatomica (H) è la sostanza chimica più abbondante nell'Universo, costituendo circa il 75% di tutta la massa barionica. Le stelle non residue sono composte principalmente da idrogeno allo stato di plasma. L'isotopo più comune dell'idrogeno, chiamato protium (nome usato raramente, simbolo 1H), ha un protone e nessun neutrone. L'emergere universale dell'idrogeno atomico avvenne per la prima volta durante l'epoca della ricombinazione. A temperatura e pressione standard, l'idrogeno è un gas biatomico incolore, inodore, insapore, non tossico, non metallico e altamente combustibile con la formula molecolare H2. Poiché l'idrogeno forma facilmente composti covalenti con la maggior parte degli elementi non metallici, la maggior parte dell'idrogeno sulla Terra esiste in forme molecolari combinate con l'ossigeno per formare acqua o con il carbonio per formare composti organici. L'idronio (idrogeno) è l'acido che si forma quando l'acqua si ionizza. Gli ioni di idrogeno abbassano il pH. Gli ioni idrogeno prendono parte a molte reazioni chimiche e sono utili nelle applicazioni di scambio ionico come fonte di controione per le resine cationiche. L'acqua triziata può essere rimossa nell'acqua di idratazione dall'alluminio sotto forma di resina cationica acida forte.

L'alcalinità dell'idrossido è la base che si forma quando l'acqua si ionizza. Gli ioni idrossido aumentano il pH. Gli idrossidi prendono parte a molte reazioni chimiche e sono utili nelle applicazioni di scambio ionico come fonte di controione per le resine anioniche.

L'indio è un elemento chimico con simbolo In e numero atomico 49. È un metallo di post-transizione che costituisce 0,21 parti per milione della crosta terrestre. Molto morbido e malleabile, l'indio ha un punto di fusione superiore al sodio e al gallio, ma inferiore al litio o allo stagno. Ferdinand Reich e Hieronymous Theodor Richter lo scoprirono con la spettroscopia nel 1863, nominandolo per la linea blu indaco nel suo spettro. È stato isolato l'anno successivo. Chimicamente, l'indio è simile al gallio e al tallio ed è in gran parte intermedio tra i due in termini di proprietà. È un componente minore nei minerali di solfuro di zinco ed è prodotto come sottoprodotto della raffinazione dello zinco. È particolarmente utilizzato nell'industria dei semiconduttori, nelle leghe metalliche a basso punto di fusione come le saldature, nelle guarnizioni per alto vuoto in metallo dolce e nella produzione di rivestimenti conduttivi trasparenti di ossido di indio e stagno (ITO) su vetro. L'indio non ha alcun ruolo biologico, sebbene i suoi composti siano alquanto tossici se iniettati nel flusso sanguigno. La maggior parte dell'esposizione professionale avviene attraverso l'ingestione, dalla quale i composti dell'indio non vengono assorbiti bene, e l'inalazione, dalla quale vengono assorbiti moderatamente.

L'iridio è un elemento chimico con simbolo Ir e numero atomico 77. Un metallo di transizione molto duro, fragile, bianco-argenteo del gruppo del platino, l'iridio è generalmente considerato il secondo elemento più denso (dopo l'osmio). È anche il metallo più resistente alla corrosione, anche a temperature fino a 2000 °C. Sebbene solo alcuni sali fusi e alogeni siano corrosivi per l'iridio solido, la polvere di iridio finemente suddivisa è molto più reattiva e può essere infiammabile. L'iridio è stato scoperto nel 1803 tra le impurità insolubili nel platino naturale. Smithson Tennant, il principale scopritore, chiamò l'iridio per la dea greca Iris, personificazione dell'arcobaleno, a causa dei colori sorprendenti e diversi dei suoi sali. L'iridio è uno degli elementi più rari della crosta terrestre, con una produzione e un consumo annuo di sole tre tonnellate. 191Ir e 193Ir sono gli unici due isotopi naturali dell'iridio, nonché gli unici isotopi stabili; quest'ultimo è il più abbondante dei due. L'iridio forma anioni complessi in presenza di alte concentrazioni di alogeni e cianuri ma non reagisce con acidi, sali o basi.

L'olmio è un elemento chimico con simbolo Ho e numero atomico 67. Parte della serie dei lantanidi, l'olmio è un elemento delle terre rare. L'olmio elementare è un metallo bianco-argenteo relativamente morbido e malleabile. È troppo reattivo per essere trovato non combinato in natura, ma una volta isolato è relativamente stabile in aria secca a temperatura ambiente. Tuttavia, reagisce con l'acqua e si corrode facilmente e brucerà anche nell'aria quando riscaldato. L'olmio si trova nei minerali monazite e gadolinite e di solito viene estratto commercialmente dalla monazite utilizzando tecniche di scambio ionico. I suoi composti in natura, e in quasi tutta la sua chimica di laboratorio, formano un catione trivalente, contenente ioni Ho(III). Gli ioni di olmio trivalente hanno proprietà fluorescenti simili a molti altri ioni di terre rare (mentre producono il proprio set di linee di emissione di luce uniche), e gli ioni di olmio vengono quindi utilizzati allo stesso modo di alcune altre terre rare in alcune applicazioni di coloranti laser e per vetro. L'olmio assorbe fortemente i neutroni ed è usato come "veleno bruciabile" nei reattori nucleari. L'olmio ha anche la più alta permeabilità magnetica di qualsiasi elemento e viene utilizzato come polo in alcuni magneti statici. La maggior parte dei sali di olmio sono abbastanza solubili.

L'oro è un elemento chimico con il simbolo Au e il numero atomico 79. Nella sua forma più pura, è un metallo brillante, leggermente rossastro, denso, morbido, malleabile e duttile. È uno degli elementi chimici meno reattivi ed è solido in condizioni standard. Il metallo quindi si trova spesso in forma elementare libera (nativa), come pepite o grani, nelle rocce, nelle vene e nei depositi alluvionali. Si presenta in una serie di soluzioni solide con l'elemento nativo argento (come elettro) e anche naturalmente in lega con rame e palladio. Meno comunemente, si trova nei minerali come composti dell'oro, spesso con il tellurio (tellururi d'oro). Il numero atomico dell'oro di 79 lo rende uno degli elementi con numero atomico più alto che si trovano naturalmente nell'universo. Si pensa che sia stato prodotto nella nucleosintesi di supernova e dalla collisione di stelle di neutroni e che sia stato presente nella polvere da cui si è formato il Sistema Solare. L'oro è resistente alla corrosione e considerato un prezioso meta. Viene utilizzato principalmente in gioielleria e come oggetto di investimento. Il cloruro d'oro viene talvolta utilizzato nelle applicazioni di placcatura "senza elettrolisi". La placcatura con cianuro alcalino è il metodo di placcatura in oro più comune.

L'osmio (dal greco ὀσμή osme, "odore") è un elemento chimico con simbolo Os e numero atomico 76. È un metallo di transizione duro, fragile, bianco-bluastro nel gruppo del platino che si trova come oligoelemento nelle leghe, principalmente nei minerali di platino. L'osmio è l'elemento più denso presente in natura, con una densità di 22,59 g/cm3. Le sue leghe con platino, iridio e altri metalli del gruppo del platino sono impiegate in pennini per penne stilografiche, contatti elettrici e altre applicazioni in cui sono necessarie durabilità e durezza estreme. L'osmio ha una tinta grigio-blu ed è l'elemento stabile più denso, leggermente più denso dell'iridio. I calcoli della densità dai dati di diffrazione dei raggi X possono produrre i dati più affidabili per questi elementi, dando un valore di 22,562±0,009 g/cm3 per l'iridio rispetto a 22,587±0,009 g/cm3 per l'osmio. L'osmio ha una compressibilità molto bassa. È un metallo duro ma fragile che rimane brillante anche ad alte temperature. I principali usi del tetrossido di osmio sono la colorazione dei campioni per la microscopia elettronica e l'ossidazione degli alcheni nella sintesi organica.

L'ossigeno è un elemento chimico con simbolo O e numero atomico 8. È un membro del gruppo calcogeno sulla tavola periodica ed è un agente ossidante e non metallico altamente reattivo che forma facilmente ossidi con la maggior parte degli elementi e altri composti. In massa, l'ossigeno è il terzo elemento più abbondante nell'universo, dopo l'idrogeno e l'elio. A temperatura e pressione standard, due atomi dell'elemento si legano per formare diossigeno, un gas biatomico incolore e inodore con la formula O2. Questa è una parte importante dell'atmosfera e l'ossigeno biatomico costituisce il 20,8% dell'atmosfera terrestre. Inoltre, come ossidi, l'elemento costituisce anche quasi la metà della crosta terrestre. Il diossigeno è utilizzato nella respirazione cellulare e molte classi principali di molecole organiche negli organismi viventi contengono ossigeno, come proteine, acidi nucleici, carboidrati e grassi, così come i principali composti inorganici costituenti di gusci di animali, denti e ossa. La maggior parte della massa degli organismi viventi è costituita dall'ossigeno come componente dell'acqua, il principale costituente delle forme di vita. Al contrario, l'ossigeno viene continuamente rifornito dalla fotosintesi, che utilizza l'energia della luce solare per produrre ossigeno dall'acqua e dall'anidride carbonica. L'ozono è uno dei più potenti agenti ossidanti conosciuti, molto più potente dell'O2. Nel trattamento delle acque, l'ozono viene utilizzato come disinfettante e per favorire le reazioni di ossidazione nei sistemi di ossidazione avanzati.

L'uranio è un elemento chimico con simbolo U e numero atomico 92. È un metallo bianco-argenteo nella serie degli attinidi della tavola periodica. Un atomo di uranio ha 92 protoni e 92 elettroni, di cui 6 sono elettroni di valenza. L'uranio è debolmente radioattivo perché tutti i suoi isotopi sono instabili (con emivite dei sei isotopi naturalmente conosciuti, dall'uranio-233 all'uranio-238, che variano tra 69 anni e 4,5 miliardi di anni). Gli isotopi più comuni nell'uranio naturale sono l'uranio-238 (che ha 146 neutroni e rappresenta oltre il 99%) e l'uranio-235 (che ha 143 neutroni). L'uranio ha il peso atomico più alto degli elementi primordiali. La sua densità è di circa il 70% superiore a quella del piombo e leggermente inferiore a quella dell'oro o del tungsteno. Si trova naturalmente in basse concentrazioni di poche parti per milione nel suolo, nella roccia e nell'acqua e viene estratto commercialmente da minerali contenenti uranio come l'uranite. In natura, l'uranio si trova come uranio-238 (99,2739-99,2752%), uranio-235 (0,7198-0,7202%), e una quantità molto piccola di uranio-234 (0,0050-0,0059%). Sebbene l'U238 sia quasi stabile, l'U235 è significativamente radioattivo e anche fissile (può supportare reazioni a catena). L'uranio decade lentamente emettendo una particella alfa. L'emivita dell'uranio-238 è di circa 4,47 miliardi di anni e quella dell'uranio-235 è di 704 milioni di anni, il che li rende utili per datare l'età della Terra. L'uranio nelle acque potabili viene facilmente rimosso da una varietà di resine anioniche a base forte. Sebbene le resine anioniche siano considerate la migliore tecnologia disponibile per i piccoli impianti, il loro utilizzo è complicato dalle limitazioni allo smaltimento dei rifiuti che contengono residui di uranio. L'uranio può essere rimosso dai rifiuti minerari acidi da una varietà di resine cationiche acide forti.

A concentrazioni più elevate le ammine sono liquidi molecolari e possono essere efficacemente deionizzate da una combinazione di resine cationiche a forma di idrogeno come CG8-H e CG10-H seguite da resine anioniche a forma di idrossido (come SBG1-OH o SBG2-OH). Se le ammine sono anidre (senza acqua) estraggono l'acqua dalla resina. Ciò complica le rigenerazioni perché il processo di riumidificazione deve essere eseguito lentamente per evitare la rottura del tallone. Il comportamento delle ammine è simile a quello dell'ammoniaca. A basse concentrazioni le ammine vengono ionizzate come cationi monovalenti e vengono rimosse dall'idrogeno formando resine scambiatrici di cationi come CG8-H e CG10-H. A causa delle elevate portate e della natura delle ammine non completamente ionizzate, la zona di lavoro di un letto di scambio ionico è piuttosto profonda e non sempre si ottiene il pieno utilizzo della capacità delle resine. Il comportamento delle ammine è simile a quello dell'ammoniaca. A basse concentrazioni le ammine vengono ionizzate come cationi monovalenti e vengono rimosse da resine scambiatrici di cationi come CG8 e CG10.

Lo iodio è un elemento chimico con simbolo I e numero atomico 53. Il più pesante degli alogeni stabili, esiste come un brillante solido metallico viola-nero in condizioni standard che sublima facilmente per formare un gas viola. La forma elementare fu scoperta dal chimico francese Bernard Courtois nel 1811. Lo iodio si presenta in molti stati di ossidazione, tra cui ioduro (I-), iodato (IO-3) e i vari anioni periodati. È il meno abbondante degli alogeni stabili, essendo il sessantunesimo elemento più abbondante. È ancora meno abbondante delle cosiddette terre rare. È l'elemento essenziale più pesante. Lo iodio si trova negli ormoni tiroidei. La carenza di iodio colpisce circa due miliardi di persone ed è la principale causa prevenibile di disabilità intellettiva. I principali produttori di iodio oggi sono il Cile e il Giappone. Lo iodio e i suoi composti sono utilizzati principalmente nell'alimentazione e talvolta aggiunti all'acqua come disinfettante. Sebbene non sia presente come ione, lo iodio si complessa con la resina anionica a base forte e viene rimosso. La resina a scambio anionico iodato viene talvolta utilizzata come forma a rilascio controllato di iodio come disinfettante per le forniture di acqua contaminata. Lo iodato è una forma altamente ossidata di iodio in cui l'atomo di iodio ha una valenza +5. Lo iodato è utilizzato nei metodi di titolazione per la determinazione di varie specie redox. La preferenza dello ioduro da parte delle resine anioniche a base forte aumenta con la dimensione dell'ammina, la tributilammina avendo circa dieci volte la preferenza della trimetilammina.

Lo iodio radioattivo è un isotopo artificiale con proprietà simili ad altri isotopi di iodio. Il radioiodio è presente nell'acqua come ioduro. Come ione traccia può essere rimosso da vari tipi di resine anioniche a base forte, favorendo le ammine superiori. I mezzi impregnati d'argento e d'argento mostrano una maggiore affinità per gli ioduri.

Lo stagno è un elemento chimico con il simbolo Sn (in latino: stannum) e numero atomico 50, è un metallo di post-transizione nel gruppo 14 della tavola periodica. Si ottiene principalmente dal minerale cassiterite, che contiene biossido di stagno, SnO2. Lo stagno mostra una somiglianza chimica con entrambi i suoi vicini nel gruppo 14, germanio e piombo, e ha due principali stati di ossidazione, +2 e il leggermente più stabile +4. Lo stagno è il 49° elemento più abbondante e ha, con 10 isotopi stabili, il maggior numero di isotopi stabili nella tavola periodica, grazie al suo numero magico di protoni. Ha due allotropi principali: a temperatura ambiente, l'allotropo stabile è β-stagno, un metallo bianco-argenteo, malleabile, ma a basse temperature si trasforma nell'α-stagno grigio meno denso, che ha la struttura cubica del diamante. Lo stagno metallico non si ossida facilmente all'aria. La prima lega utilizzata su larga scala fu il bronzo, composto da stagno e rame, già nel 3000 a.C. Dopo il 600 aC fu prodotto stagno metallico puro. Il peltro, che è una lega dell'85-90% di stagno con il resto comunemente costituito da rame, antimonio e piombo, è stato utilizzato per le posate dall'età del bronzo fino al XX secolo. Sebbene una volta usato in un foglio, l'alto costo dello stagno ne vietava l'uso diffuso. Oggi lo stagno viene utilizzato nelle saldature piombo/stagno, come additivo per alcune leghe specializzate (come il bronzo) e in una varietà di applicazioni di nicchia come i catalizzatori. Lo stagno anionico può essere rimosso da una varietà di resine anioniche a base forte. I composti di stagno sono usati raramente nell'industria a causa della scarsità di stagno. Lo stagno tetravalente può essere rimosso da una varietà di resine cationiche acide forti. I composti di stagno sono usati raramente nell'industria a causa della scarsità di stagno. Lo stagno bivalente può essere rimosso da una varietà di resine cationiche acide forti. I composti di Tim sono relativamente rari a causa della scarsità di Tins.

Lo stronzio è un elemento chimico con simbolo Sr e numero atomico 38. Un metallo alcalino terroso, lo stronzio è un elemento metallico morbido bianco-argento o giallastro che è chimicamente altamente reattivo. Il metallo forma uno strato di ossido scuro quando è esposto all'aria. Lo stronzio ha proprietà fisiche e chimiche simili a quelle dei suoi due vicini verticali nella tavola periodica, calcio e bario. Si trova naturalmente nei minerali celestina, strontianite e putnisite, ed è estratto principalmente dai primi due di questi. Mentre lo stronzio naturale è stabile, l'isotopo sintetico 90Sr è radioattivo ed è uno dei componenti più pericolosi del fallout nucleare. L'isotopo radioattivo viene adsorbito dal corpo e sostituisce il calcio nelle nostre ossa e ha un alto potenziale di provocare il cancro. Lo stronzio naturale stabile, d'altra parte, non è pericoloso per la salute. Sia lo stronzio che la strontianite prendono il nome da Strontian, un villaggio in Scozia vicino al quale il minerale fu scoperto nel 1790 da Adair Crawford e William Cruickshank; è stato identificato come un nuovo elemento l'anno successivo dal suo colore rosso cremisi di prova della fiamma. Lo stronzio fu isolato per la prima volta come metallo nel 1808 da Humphry Davy utilizzando il processo di elettrolisi allora appena scoperto. La maggior parte del metallo di stronzio prodotto viene utilizzato per produrre altri composti. Membro naturale del gruppo di durezza dei metalli alcalino-terrosi. Lo stronzio radioattivo 90 è una conseguenza della fissione nucleare e si accumula nelle ossa.

Lo zinco è un elemento chimico con il simbolo Zn e numero atomico 30. È il primo elemento del gruppo 12 della tavola periodica. Per alcuni aspetti lo zinco è chimicamente simile al magnesio: entrambi gli elementi presentano un solo stato di ossidazione normale (+2) e gli ioni Zn2+ e Mg2+ hanno dimensioni simili. Lo zinco è il 24° elemento più abbondante nella crosta terrestre e ha cinque isotopi stabili. Il minerale di zinco più comune è la sfalerite (miscela di zinco), un minerale di solfuro di zinco. I più grandi filoni lavorabili si trovano in Australia, Asia e Stati Uniti. Lo zinco viene raffinato mediante flottazione con schiuma del minerale, tostatura ed estrazione finale mediante elettricità (electrowinning). L'ottone, una lega di rame e zinco in varie proporzioni, era utilizzato già nel terzo millennio a.C. nell'Egeo, in Iraq, negli Emirati Arabi Uniti, in Calmucchia, in Turkmenistan e in Georgia, e nel secondo millennio a.C. in India occidentale, Uzbekistan, Iran , Siria, Iraq e Israele (Giudea). Il metallo di zinco non fu prodotto su larga scala fino al XII secolo in India ed era sconosciuto all'Europa fino alla fine del XVI secolo. Le miniere del Rajasthan hanno fornito prove certe della produzione di zinco che risale al VI secolo a.C. La più antica testimonianza di zinco puro proviene da Zawar, nel Rajasthan, già nel IX secolo d.C., quando fu impiegato un processo di distillazione per produrre zinco puro. Gli alchimisti bruciavano lo zinco nell'aria per formare quella che chiamavano "lana filosofale" o "neve bianca". Lo zinco è un nutriente essenziale in tracce ed è l'unico integratore che ha dimostrato di aiutare a prevenire il raffreddore e a ridurne la gravità. I composti di zinco sono generalmente non tossici e i sali di zinco vengono comunemente aggiunti alle acque potabili per aiutare a proteggere i sistemi di tubazioni dalla corrosione. Il metallo di zinco è ampiamente utilizzato come rivestimento per proteggere il metallo di base sottostante dalla corrosione. Lo zinco viene facilmente rimosso dall'acqua potabile da una varietà di resine cationiche di tipo SAC. Tuttavia, di solito è necessario rimuovere altri ioni di durezza bivalente insieme allo zinco. Lo zinco nelle acque reflue può spesso essere rimosso con una varietà di scambiatori di cationi, a seconda del pH, del TDS e della concentrazione di cloruri. I complessi di cloruro di zinco iniziano a formarsi a ca. concentrazione di cloruro di 500 ppm e diventa più forte all'aumentare della concentrazione di cloruro. Il cloruro di zinco può essere estratto da salamoie ad alto contenuto di cloruro mediante una varietà di resine anioniche a base forte, che vengono poi "rigenerate" con acqua. Il cianuro di zinco è ben rimosso da una varietà di resine anioniche a base forte. Anche il cianuro libero si carica sulla resina e la capacità è limitata anche da un TDS elevato.

Lo zirconio è un elemento chimico con simbolo Zr e numero atomico 40. Il nome di zirconio è preso dal nome del minerale zirconio, la più importante fonte di zirconio. La parola zircone deriva dalla parola persiana zargun زرگون, che significa "color oro". È un metallo di transizione brillante, grigio-bianco, forte che ricorda l'afnio e, in misura minore, il titanio. Lo zirconio viene utilizzato principalmente come refrattario e opacizzante, anche se piccole quantità vengono utilizzate come legante per la sua forte resistenza alla corrosione. Lo zirconio forma una varietà di composti inorganici e organometallici come il biossido di zirconio e il dicloruro di zirconocene, rispettivamente. Cinque isotopi sono presenti in natura, tre dei quali sono stabili. I composti di zirconio non hanno un ruolo biologico noto. Lo zirconio è un metallo brillante, bianco-grigiastro, morbido, duttile e malleabile che è solido a temperatura ambiente, sebbene sia duro e fragile a purezza minore. Sotto forma di polvere, lo zirconio è altamente infiammabile, ma la forma solida è molto meno soggetta all'accensione. Lo zirconio è utilizzato nelle leghe metalliche per migliorare la resistenza alla corrosione. È usato come rivestimento del combustibile nei reattori nucleari a causa del suo basso assorbimento di neutroni termici. L'ossido di zirconio è un buon adsorbente per l'arsenico. Gli zirconati sono utilizzati principalmente nella produzione di ceramiche piezoelettriche. Sebbene gli stessi zirconati siano solubili in acqua, quando accoppiati con vari metalli (come il bario o il piombo) formano composti insolubili.

Lo zolfo o zolfo (vedi differenze ortografiche) è un elemento chimico con simbolo S e numero atomico 16. È un non metallo abbondante e multivalente. In condizioni normali, gli atomi di zolfo formano molecole ottatomiche cicliche con formula chimica S8. Lo zolfo elementare è un solido cristallino giallo brillante a temperatura ambiente. Chimicamente, lo zolfo reagisce con tutti gli elementi ad eccezione di oro, platino, iridio, azoto, tellurio, iodio e gas nobili. Lo zolfo elementare si trova naturalmente come elemento (zolfo nativo), ma più comunemente si presenta in forme combinate come minerali di solfuro e solfato. Essendo abbondante in forma nativa, lo zolfo era conosciuto nei tempi antichi, essendo menzionato per i suoi usi nell'antica India, nell'antica Grecia, in Cina e in Egitto. Nella Bibbia lo zolfo è chiamato zolfo. Oggi, quasi tutto lo zolfo elementare viene prodotto come sottoprodotto della rimozione dei contaminanti contenenti zolfo dal gas naturale e dal petrolio. Lo zolfo è un non metallo estremamente importante ma non viene mai utilizzato nella sua forma elementare. Il più grande uso commerciale dell'elemento è la produzione di acido solforico per fertilizzanti solfati e fosfati e altri processi chimici. L'elemento zolfo è usato in fiammiferi, insetticidi e fungicidi. Il bisolfato è la forma di solfato che esiste in soluzioni a pH molto basso (generalmente inferiore a pH 2). Il bisolfato, scambiato con la resina anionica, può idrolizzarsi. . Il bisolfito è la forma monovalente di solfito che esiste in acqua a pH basso (<5). Il bisolfito viene rimosso da forti anioni di base ma la capacità di rendimento è limitata dalla presenza di altri anioni. Il solfato è l'ossianione completamente ossidato dello zolfo. È presente in acque neutre come anione bivalente. Il solfato è ben rimosso dalle resine anioniche a base forte. Il solfuro è ben rimosso dalle resine anioniche a base forte. Il solfito è un importante agente riducente utilizzato come scavenger di ossigeno nel trattamento delle acque. Il solfito è ben rimosso dalla resina anionica a base forte, tuttavia la capacità di rendimento è generalmente limitata dalla presenza di altri ioni che sono anche presenti.

L'europio è un elemento chimico con simbolo Eu e numero atomico 63. È un metallo moderatamente duro e argenteo che si ossida facilmente in aria e acqua. L'europio di solito assume lo stato di ossidazione +3, ma è comune anche lo stato di ossidazione +2. Tutti i composti dell'europio con stato di ossidazione +2 sono leggermente riducenti. La maggior parte delle applicazioni dell'europio sfrutta la fosforescenza dei composti di europio. L'europio è uno degli elementi meno abbondanti nell'universo; solo circa il 5×10-8% di tutta la materia nell'universo è europio. L'europio è un metallo duttile con una durezza simile a quella del piombo. Cristallizza in un reticolo cubico a corpo centrato. L'europio è relativamente non tossico rispetto ad altri metalli pesanti. È abbastanza raro, non ha alcun ruolo biologico e pochi usi commerciali.

L'alluminio o alluminio (in inglese nordamericano) è un elemento chimico del gruppo del boro con simbolo Al e numero atomico 13. È un metallo bianco-argenteo, morbido, non magnetico e duttile. L'alluminio è il terzo elemento più abbondante nella crosta terrestre (dopo ossigeno e silicio) e il suo metallo più abbondante. L'alluminio costituisce circa l'8% della crosta in massa, sebbene sia meno comune nel mantello sottostante. Il metallo di alluminio è così chimicamente reattivo che i campioni nativi sono rari e limitati ad ambienti estremamente riducenti. Invece, si trova combinato in oltre 270 minerali diversi. Il principale minerale di alluminio è la bauxite. Nonostante la sua prevalenza nell'ambiente, nessuna forma di vita conosciuta utilizza i sali di alluminio a livello metabolico, ma l'alluminio è ben tollerato da piante e animali. A causa della loro abbondanza, il potenziale per un ruolo biologico è di continuo interesse e gli studi continuano. L'alluminio è notevole per la sua bassa densità e la sua capacità di resistere alla corrosione attraverso il fenomeno della passivazione. L'alluminio è più famoso per i fogli di alluminio e le teglie in alluminio. Tuttavia, le sue leghe sono vitali per l'industria aerospaziale e importanti nei trasporti e nelle strutture, come le facciate degli edifici e gli infissi. L'alluminio è un conduttore elettrico relativamente buono. Gli ossidi ei solfati sono i composti più utili dell'alluminio. I sali di alluminio come l'allume (solfato di alluminio) sono ampiamente utilizzati come coagulanti nel trattamento dell'acqua potabile. L'acido fosforico non è completamente ionizzato consentendo l'utilizzo di alcune reazioni di scambio ionico. Piccole quantità di alluminio possono essere rimosse da soluzioni relativamente concentrate ed efficacemente rimosse usando acido solforico. L'alluminio nell'acqua potabile è spesso presente come solido sospeso piuttosto che come ione. L'alluminato è una fonte comune di alluminio utilizzato come coagulante nel trattamento delle acque.

Il titanio è un elemento chimico con simbolo Ti e numero atomico 22. È un metallo di transizione brillante con un colore argento, bassa densità e alta resistenza. È altamente resistente alla corrosione in acqua di mare, acqua regia e cloro. Il titanio è stato scoperto in Cornovaglia, Gran Bretagna, da William Gregor nel 1791 e nominato da Martin Heinrich Klaproth per i Titani della mitologia greca. L'elemento si trova all'interno di numerosi giacimenti minerari, principalmente rutilo e ilmenite, ampiamente distribuiti nella crosta terrestre e nella litosfera, e si trova in quasi tutti gli esseri viventi, rocce, corpi idrici e suoli. Il metallo viene estratto dai suoi principali minerali mediante i processi Kroll e Hunter. Il composto più comune, il biossido di titanio, è un popolare fotocatalizzatore e viene utilizzato nella produzione di pigmenti bianchi ("Bianco di titanio"). Altri composti includono il tetracloruro di titanio (TiCl4), un componente di schermi fumogeni e catalizzatori; e tricloruro di titanio (TiCl3), che viene utilizzato come catalizzatore nella produzione di polipropilene. Il biossido di titanio è un composto insolubile utilizzato nei pigmenti per vernici e nel trattamento delle acque in forma granulare come adsorbente per l'arsenico. Il cloruro di titanio è un liquido altamente reattivo utilizzato come intermedio nella produzione di titanio metallico.

Il manganese è un elemento chimico con simbolo Mn e numero atomico 25. Non si trova come elemento libero in natura; si trova spesso nei minerali in combinazione con il ferro. Storicamente, il manganese prende il nome da vari minerali neri (come la pirolusite) della stessa regione della Magnesia in Grecia che ha dato nomi a magnesio, Mg e magnetite, un minerale dell'elemento ferro, Fe, dal suono simile. A metà del XVIII secolo, il chimico svedese Carl Wilhelm Scheele aveva usato la pirolusite per produrre cloro. Scheele e altri erano consapevoli che la pirolusite (ora nota come biossido di manganese) conteneva un nuovo elemento, ma non erano in grado di isolarlo. Johan Gottlieb Gahn fu il primo a isolare un campione impuro di metallo manganese nel 1774, cosa che fece riducendo il biossido con il carbonio. La fosfatazione al manganese viene utilizzata per prevenire la ruggine e la corrosione sull'acciaio. Il manganese ionizzato viene utilizzato industrialmente come pigmenti di vari colori, che dipendono dallo stato di ossidazione degli ioni. Sebbene il metallo al manganese non venga quasi mai utilizzato, il manganese è una lega importante nella produzione dell'acciaio inossidabile. I composti di manganese sono ampiamente utilizzati e il biossido di manganese è un mezzo redox comune. Il manganese può essere rimosso dalle resine addolcitrici dell'acqua, a condizione che l'ossigeno sia escluso dall'acqua in modo che il manganese rimanga un catione bivalente. Il biossido di manganese viene utilizzato come mezzo redox per migliorare l'ossidazione del ferro e del manganese (solubile). Il permanganato è usato come disinfettante nelle acque potabili perché produce livelli molto più bassi di sottoprodotti di disinfezione rispetto al cloro o alla candeggina. Il permanganato viene utilizzato anche come ossidante nei filtri redox per la rimozione o ferro e manganese.

Il platino è un elemento chimico con simbolo Pt e numero atomico 78. È un metallo di transizione denso, malleabile, duttile, altamente non reattivo, prezioso, grigio-bianco. Il suo nome deriva dal termine spagnolo platina, tradotto in "piccolo argento". Il platino è un membro del gruppo degli elementi del platino e del gruppo 10 della tavola periodica degli elementi. Ha sei isotopi naturali. È uno degli elementi più rari della crosta terrestre con un'abbondanza media di circa 5 μg/kg. Si trova in alcuni minerali di nichel e rame insieme ad alcuni depositi nativi, principalmente in Sud Africa, che rappresenta l'80% della produzione mondiale. A causa della sua scarsità nella crosta terrestre, ne vengono prodotte solo poche centinaia di tonnellate all'anno e, dati i suoi importanti usi, è di grande valore ed è una delle principali materie prime di metalli preziosi. Il platino è uno dei metalli meno reattivi. Ha una notevole resistenza alla corrosione, anche ad alte temperature, ed è quindi considerato un metallo nobile. Di conseguenza, il platino si trova spesso chimicamente non combinato come platino nativo. I sali di cloroplatinato sono usati per placcare il platino, anche come un modo per separare il platino da altri metalli.