Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.
Объявлены в розыск
Скандий, иттрий и группу металлов от лантана до лютеция (общее название элементов этой группы, кроме лантана, — лантаноиды). Термин "редкоземельные металлы" связан с тем, что раньше их часто называли "редкими землями". Что и говорить, красивое название, но у него есть один недостаток: редкоземельные металлы не такие уж редкие компоненты земной коры, следовательно, их общее название, мягко говоря, не совсем соответствует действительности.
Когда химики начали выделять первые "редкие земли" (т.е. окислы) из минералов, ничего не было известно о распространенности этих "земель". В последующие десятилетия выяснилось, что "редкие земли" во многих минералах - главный компонент, а во многих - заметные при-
Относительная
частота
на 100 атомов
иттрия
Порядковый номер
taOe Pv Nd Pm Sm Ем64 TbOy HoErTmYb Um 57 58 59 60 61 62 63 646566 67 6% 6970 71
Правило Гаркинса в применении к лантаноидам. При сравнении относительной частоты встречаемости элементов в природе видно, что элементы с нечетными номерами встречаются чаще, чем с четными.. Из редкоземельных элементов наиболее часто встречаются иттрий и церий
меси. Если перебрать все минералы, в которых содержатся редкоземельные металлы, то их наберется более 250. Содержание редкоземельных металлов в земной коре примерно 167 г/т. Не так уж мало! Даже самый редкий из редкоземельных — тулий — имеет распространенность 0,2 г/т, т.е. встречается чаще таких известных элементов, как серебро (0,1 г/т), селен (0,09 г/т), платина (0,005 г/т) и золото (0,005 г/т).
Важнейший минерал, содержащий редкоземельные элементы, — монацит, смесь редкоземельных фосфатов. Он встречается весьма неравномерно, главным образом в южнонорвежских гранитопегматитах, причем экономически добыча его не оправдана. Большое промышленное значение имеют вторичные отложения так называемого монацитового песка, встречающиеся в Бразилии, Южной Индии, США и Шри-Ланка. Основная масса редкоземельных металлов "располагается" в собственных минералах, потому что ионы этих металлов имеют относительно большой радиус и, следовательно, малое кристаллохимическое сродство к обычным породообразующим элементам. В то же время различия между ионными радиусами элементов ряда лантана невелики (у лантана с валентностью +3 ионный радиус 1,0611СГ8 см, у "крошки" лютеция 0,848•1CT8 см) и в своих соединениях они часто заменяют друг друга. А значит, разделить эти элементы очень трудно. Вдобавок две внешние электронные оболочки лантаноидов, за малыми исключениями, имеют одинаковую конфи гурацию. Этим объясняется также общее в химической характеристике редкоземельных элементов и их соединений.
Потребовались колоссальные усилия нескольких поколений химиков-экспериментаторов, чтобы выделить все редкоземельные металлы в достаточно чистом виде. Вначале часто получались только очень загрязненные продукты, которые при позднейших исследованиях оказывались смесями нескольких лантаноидов. Для разделения редкоземельных элементов в то время использовали небольшие различия в их растворимости и основности. Часто приходилось сотни, а то и тысячи раз проводить фракционные кристаллизации или осаждения, пока не достигался желаемый успех. Позже
обнаружилось, что не у всех редкоземельных металлов основная валентность равна +3. Поведение ионов редкоземельных металлов с другой валентностью заметно отличается от поведения трехвалентных ионов, поэтому разделить такие ионные смеси было уже проще. Самый изящный метод разделения редкоземельных металлов — ионообменная хроматография, которую сейчас исключительно применяют для разделения соединений редкоземельных элементов.
Метод ионообменной хроматографии сослужил добрую службу и тем, что позволил определить радиоактивный прометий в естественных минералах. Этот "фокус" удался хельсинскому профессору Эряметса с сотрудниками только в 1964 г. Для своих опытов они взяли 20-т смеси окислов лантаноидов, которые были получены при обработке 6000 т апатитового концентрата. После нескольких разделений они обнаружили на хроматог-рамме между неодимом и самарием "пик" прометия, который появился в результате радиоактивного излучения этого элемента. О чувствительности способа финских химиков можно судить хотя бы по тому, что найденное в столь огромной пробе количество прометия составило всего 9-1СГ12 г!
|
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