Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.
Крестные отцы - уран и тор
24 сентября 1789 г. немецкий химик М.Г.Клапрот сделал в Королевской Прусской академии в Берлине доклад об открытии нового элемента. Он говорил: "До настоящего времени считалось, что существует семнадцать металлических веществ. И цель моего доклада — дополнить этот список еще одним металлом".
Клапрот получил из иоахимстальской смоляной руды (ее в то время принимали за железную руду, смешанную с цинком) оранжево-желтый порошок. Он счел его окислом нового элемента и начал восстанавливать древесным углем. Получился черный металлический порошок. Клапрот был убежден, что перед ним новый металл и назвал этот металл ураном в честь открытой незадолго до этого астрономом Гершелем (1738-1822 гг.) планеты Уран. В действительности же он выделил двуокись урана UO2. Предположение, что найденное Клапротом вещество — низший окисел урана, высказал Ф.Вёлер в 1831 г.; он предложил Юстусу фон Либиху (1803— 1873 гг.) совместно с ним экспериментально доказать это. Однако выполнить такую работу им не удалось. Металлический уран (правда, нечистый)
был выделен лишь в 1841 г. французским химиком Эженом Мельхиором Пелиго (1811-1890 гг.) путем восстановления безводного хлорида урана UCl4 калием. Более чистый и компактный металл Пелиго получил через 15 лет, восстанавливая тот же хлорид урана металлическим натрием без доступа воздуха. В конце концов производство металлического урана было налажено и в 1867 г. на Всемирной выставке в Париже были представлены для обозрения большие количества урана.
Но в первые десятилетия после открытия нового металла им никто не интересовался, поскольку никакого технического применения уран не находил. Более 100 лет прошло после открытия Клапрота, прежде чем этот металл приковал к себе пристальное внимание ученых.
Открытие рентгеновского излучения в 1895 г. побудило многих физиков заняться вопросом, не могут ли флуоресцирующие вещества под действием света испускать подобные лучи. Флуоресценция урановых соединений была известна еще в середине XIX столетия; тогда ее исследованием занимался французский физик Александр Эдмон Беккерель (1820-1891 гг.). Его сын Антуан Анри Беккерель (1852-1908 гг.), с 1895 г. профессор физики в Парижской политехнической школе, вновь обратился к этой теме. И здесь он совершенно неожиданно встретился с явлением, которое открыло дверь в атомный век.
В 1896 г. Беккерель обнаружил, что соли урана испускают самопроизвольно излучение, ана- Мария и Пь€р Кюри логичное рентгеновскому. Беккерель провел основательные опыты и убедился, что это излучение ни в коем случае не вызвано светом; ведь даже урановые соединения, которые он месяцами выдерживал в темноте, засвечивали фотопластинки через черную бумагу и ионизировали воздух (делали его электропроводным). Это новое свойство материи вначале показалось Беккерелю загадочным. Он ходел выяснить вопрос, откуда могла взяться пусть даже небольшая энергия, которую урановые соединения излучают длительное время. Ответ на этот вопрос дали позже исследователи супруги Мария и Пьер Кюри. Вместе с ними Беккерель получил Нобелевскую премию "за выдающиеся заслуги в открытии самопроизвольной радиоактивности".
Но пока отвлечемся от открытия Беккереля и дальнейшей его истории и поговорим о тории.
В 1815 г. при анализе редкого минерала из окрестностей Фалуна (Швеция) Берцелиус обнаружил вещество, которое счел окислом нового металла. Он назвал этот металл торием в честь скандинавского бога грома, бури и плодородия Тора. Однако через десять лет, когда Берцелиус исследовал минерал подробнее, он выяснил, что в то время не открыл никакой новой "земли". Изучаемое им вещество состояло в основном из фосфата иттрия. В 1828 г. Берцелиусу удалось заполучить минерал с норвежского острова Лёвён; минерал прислал ему священник Ганс МортенТранеЭсмарк (1801-1882 гг.) для исследования. Отец Эсмарка, профессор университета в Христиании (ныне Осло), был одним из самых известных и удачливых минералогов Европы. Этот минерал он считал разновидностью танталита. Однако Берцелиус в 1829 г. исследовал минерал и пришел к выводу, что
это силикат нового металла, а именно тория. Эсмарк-сын хотел назвать минерал берцелитом, но Берцелиус предложил название торит. Вот так Берцелиус через четырнадцать лет после своего мнимого открытия нашел, наконец, свой торий. Он попытался восстановить фторид тория натрием, но получил нечистый металл. Торий чистотой 99 % получили только Д.Лили мл. и Л.Гамбургер в 1914 г. цутем восстановления хлорида тория ThCl4 натрием.
Долгое время после открытия торий оставался незаметным металлом. Положение изменилось, когда на него обратил внимание Ауэр фон Вельсбах, о котором мы уже говорили. Колпачки газокалильных ламп, изобретенные им, состояли на 99 % из окиси тория ThO2 и на 1 % из окиси церия CeO2. Эти колпачки давали яркий белый свет. Hb с появлением электрических ламп накаливания спрос на торий заметно упал. А вот в наше время потребление тория резко возросло. Основная область его применения — ядерная энергетика. Хотя сам торий и не относится к расщепляющимся материалам, при бомбардировке нейтронами он захватывает один нейтрон и переходит в свой изотоп 233Th. Этот изотоп в свою очередь распадается с выделением бета-частиц и превращается в изотоп протактиния 233Pa, который затем переходит в изотоп урана 233U. А уж последний, как и уран-235 и плутоний-239, - прекрасное ядерное топливо. Кроме того, торий используют при изготовлении электронных ламп, а также в качестве легирующей добавки к алюминию, железу, меди, никелю и т.д.
|
Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0: |
|
Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач