В 1787 г. возле шведского городка Иттерби был найден минерал, содержащий редкоземельные элементы. При исследовании этого минерала была выделена окись, которую некоторое время принимали за индивидуальное однородное вещество, за окись одного элемента. Затем выяснилось, что эта "редкая земля" содержит несколько элементов из семейства лантаноидов. Первым из них был выделен элемент (как оказалось затем) с нечетным номером 65, два других имели четные номера и были выделены в порядке их следования сначала с номером 68, а затем - 70. Большое значение в их открытии сыграл спектральный анализ. Все они, как "родные братья", получили названия от городка, вблизи которого находилась их родина. Однако, чтобы не было путаницы, их названия сделали несколько отличными одно от другого. Иттербий - имя старшего "брата" (70), имя тербий получил младший "брат" (65), имя среднего (68) - эрбий.
Тербий, открытый Мозандером,- второй в числе семейства лантаноидов - отличается от остальных своих близких и дальних "родственников" малой распространенностью в природе.
Радиоактивный изотоп тербия - тербий-160 используется в качестве радиоактивного индикатора в аналитической химии пpи изучении процессов одновременного осаждения трудно разделимых смесей лантаноидов и других элементов.
Те́рбий — химический элемент таблицы Менделеева, относящийся к группе лантаноидов.
История
В 1843 г. впервые шведский химик К. Г. Мосандер разложил концентрат Y2O3 на иттриевый, тербиевый и эрбиевый оксиды. В начале XX века французский химик Ж. Урбен первым получил чистый тербий.
Наряду ещё с тремя химическими элементами (эрбий, иттербий, иттрий) получил название в честь села Иттербю, находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг.
Получение
Выделяют тербий из смеси редкоземельных элементов методами ионной хроматографии или экстракции.
Месторождения
Тербий входит в состав лантаноидов, которые часто встечаются в США, Казахстане, России, Украине, Австралии, Бразилии, Индии, Скандинавии.
Источник: Википедия
| 66. Диспрозий-Dysprosium (Dy) |
Пожалуй, самое примечательное в "биографии" этого элемента - его название: диспрозий, "диспрозитос" - по-гречески "труднодоступный".
Лекок-де-Буабодран в 1886 г. характеризовал элемент: редкий, распылен по земному шару, трудно отделим от других "рядовых" лантаноидов.
История диспрозия связана с теми "элементами", которые в разное время были "открыты", получили название, а затем "закрывались", так как представляли либо смесь элементов, либо ошибку анализа. Но в этой смеси всегда находился диспрозий.
Магнитные свойства диспрозия и его соединений открывают ему пути в радиотехнику и электронику.
Диспрозий (др.-греч. δυσπρόσιτος — труднодоступный) — химический элемент таблицы Менделеева с атомным номером 66; редкоземельный металл с блеском серебра. Не встречается в природе в чистом виде, но входит в состав некоторых минералов, например, ксенотима.
История
П. Э. Лекок де Буабодран открыл диспрозий в 1886 году при спектроскопическом анализе гольмии, или гольмиевой земли, а затем выделил оксид. В 1906 году Ж. Урбэн получил диспрозий в чистом виде.
Получение
Диспрозий получают восстановлением DyCl3 или DyF3 кальцием, натрием или литием.
Физико-химические свойства
Диспрозий — серебристо-серый металл. Ниже 1384 °C устойчив α-Dy с гексагональной решеткой, а = 0,35603 нм, с = 0,56465 нм, выше 1384 °C — β-Dy с кубической решеткой.
На воздухе окисляется медленно, выше 100 °C — быстро. При нагревании металлический диспрозий реагирует с галогенами, азотом, водородом. Взаимодействует с минеральными кислотами (кроме HF), образуя соли Dy (׀׀׀), не взаимодействует с растворами щелочей.
Источник: Википедия
Гольм - слово, которое на всех германских наречиях служит для обозначения прибрежных островов. Окончание этого слова входит в многочисленные названия портовых и прибрежных городов, в частности и в название столицы Швеции - Стокгольм.
В честь латинского названия шведской столицы - Гольмиа - шведский химик П. Клеве произвел "имя" открытого им в 1879 г. нового элемента, оказавшегося из семьи лантаноидов.
Независимо от Клеве гольмий был открыт в 1878 г. швейцарским химиком Соре.
Гольмий - один из редчайших лантаноидов, находится в монацитовом песке и некоторых других минералах. Присутствует всегда с другими членами этого семейства, от которых с величайшим трудом отделяется после буквально многотысячных перекристаллизации.
О применении в чистом виде говорить не приходится: его не применяют из-за чрезвычайной трудности получения и связанной с этим исключительно высокой стоимости.
Достаточно указать, что в США один килограмм окиси гольмия стоит 350 000 долларов, т. е. почти в 320 раз дороже равного веса золота. Еще дороже ценится чистый металл.
Радиоактивный изотоп гольмия - гольмий-166 находит применение в аналитической химии в качестве радиоактивного индикатора.
Гольмий — химический элемент таблицы Менделеева, относящийся к группе лантаноидов.
История
В 1879 году швейцарский химик и физик Дж. Л. Соре методом спектрального анализа обнаружил в «эрбиевой земле» новый элемент.
Название элементу дал шведский химик П. Т. Клеве в честь Стокгольма (его старинное латинское название Holmia), так как минерал, из которого сам Клёве в 1879 выделил оксид нового элемента, был найден близ столицы Швеции.
Нахождение в природе
Содержание гольмия в земной коре составляет 1,3×10-4 % по массе, в морской воде 2,2×10-7 %. Вместе с другими редкоземельными элементами содержится в минералах монаците, бастенезите, эвксените, апатите и гадолините.
Среди космических объектов аномально высоким содержанием гольмия отличается звезда Пшибыльского.
Получение
Получают восстановлением фторида гольмия HoF3 кальцием.
Химические свойства
Медленно окисляется на воздухе, образуя Ho2O3. Взаимодействует с кислотами (кроме HF), образуя соли Ho3+. Реагирует при нагревании с хлором, бромом, азотом и водородом. Устойчив к действию фтора.
Источник: Википедия
Эрбий открыт Мозандером в 1843 г. О перспективах применения ничего сказать нельзя. Содержание этого элемента в земной коре так же невелико, как и большинства лантноидов.
Некоторые соли эрбия увеличивают количество гемоглобина и число красных кровяных телец в крови теплокровных животных. Не исключается возможность использования таких соединений в медицине.
Между прочим, в качестве исторического курьеза следует отметить, что сам Мозандер называл элемент с номером 65 эрбием. Элемент 68 он же назвал тербием. Отсутствие системы - классификации известных химических элементов - привело к тому, что в журнале решили расположить элементы в порядке ... количества букв в слове. "Мозандеровский эрбий" стал называться тербием, а тербий - эрбием. Так и остались эти названия до сих пор!
Эрбий (лат. Erbium) — химический элемент таблицы Менделеева с атомным номером 68, относится к лантаноидам.
История
Впервые эрбий был выделен в 1843 году шведским химиком К. Г. Мосандером, из минерала, найденного около селения Иттербю.
Наряду ещё с тремя химическими элементами (тербий, иттербий, иттрий) получил название в честь села Иттербю, находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг.
Получение
Металлический эрбий получают электролизом расплава хлорида (фторида) эрбия ErCl3 (ErF3), а также кальцийтермическим восстановлением этих солей.
Применение
Ядерная энергетика
Одним из важнейших направлений использования эрбия является его применение в виде оксида (иногда бората) в атомной технике. Так например смесь оксида эрбия и оксида урана, позволяет резко улучшить работу реакторов РБМК, улучшив в них энергораспределение, технико-экономические параметры, и что особенно актуально — безопасность работы реакторов.
Лазерные материалы
Монокристаллы оксида эрбия используются в качестве высокоэффективных лазерных материалов.
Волоконно-оптическая связь
Оксид эрбия добавляют в кварцевый расплав при производстве оптических волокон, работающих на сверхдальних расстояниях (ВЛЭ — волокно, легированное эрбием). При построении сверхдлинных оптических трасс встаёт проблема промежуточной регенерации сигнала из-за его естественного затухания при распространении в кварцевой нити. В случае, если трасса проходит по «сложным» участкам (например, под водой), размещение «преобразующих» станций регенерации (т.е, таких, которые преобразуют слабый оптический сигнал в электрический, усиливают его и вновь преобразовывают в излучение лазера) становится технически очень сложной задачей ввиду необходимости обеспечения таких станций электропитанием. Оптическое волокно, легированное редкоземельным элементом эрбием, обладает способностью поглощать свет одной длины волны и испускать его на другой длине волны. Внешний полупроводниковый лазер посылает в волокно инфракрасный свет с длиной волны 980 или 1480 нм, возбуждая атомы эрбия. Когда в волокно поступает оптический сигнал с длиной волны от 1530 до 1620 нм, возбужденные атомы эрбия излучают свет с той же длиной волны, что и входной сигнал. EDFA — erbium-doped fiber amplifier — усилитель, работающий по этому принципу.
Источник: Википедия
"Тула" - название полулегендарной страны, которую географы древности считали самой северной частью земли, что соответствует для Европы Скандинавскому полуострову. Его древнее имя и послужило основанием шведскому химику Клеве для названия открытого им в 1879г. нового элемента. Тулий - четвертый из семьи лантаноидов, отличающийся от большинства своих "родственников" малой распространенностью в природе.
Причину малой изученности соединений тулия можно объяснить следующим образом: для того чтобы получить концентрат, содержащий 20 % тулия, понадобилось ... шесть лет! Для того чтобы повысить содержание тулия в концентрате до 99 %, понадобилось еще ... четыре года.
Хроматографический метод значительно упростил разделение лантаноидов, однако в 1955 г. стоимость одного килограмма металлического тулия в США составляла 300 тысяч долларов.
После открытия рентгеновских лучей к автору открытия Вильгельму Конраду Рентгену многие больные обращались за помощью. Не обошлось дело и без курьезов: один из просителей умолял "прислать несколько лучей" для просвечивания грудной клетки. Не лишенный остроумия автор попросил большого "прислать грудную клетку". Оставив в стороне комическую сторону дела, заметим, что и сейчас врачи доставляют больного к рентгеновскому аппарату, а не наоборот. В целом ряде случаев это очень усложняет диагностику.
Радиоактивный изотоп тулия - тулий-170 (период его полураспада 129 дней), обладающий мягким гамма-излучением, все шире и шире используется для целей медицинской диагностики и дефектоскопии. Рентгенопросвечивающие аппараты с радиоактивным тулием исключительно просты и в основном состоят из стальной трубки, в которой находится небольшое (0,1-0,2 г) количество радиоактивного тулия, заключенной в защитный свинцовый футляр. Радиоизотоп связан со спусковым тросиком, действием которого препарат пододвигается к плексигласовому окошечку, вмонтированному в переднюю часть аппарата, что дает возможность вести просвечивание или облучение.
В настоящее время тулий-170 используют для дефектоскопии легких металлов и сплавов, а также тонких стальных изделий (1-2 мм). Наиболее часто используемые изотопы кобальт-60, цезий-137 и ири-дий-192 в этих случаях не пригодны. Тулий-170 позволяет просвечивать алюминиевые изделия толщиной до 70 мм. Получают тулий-170 облучением нейтронами окиси тулия, заключенной в алюминиевые ампулы. Тулий - один из самых тяжелых редкоземельных элементов: его плотность составляет 9,32.
Ту́лий (лат. Thulium) — химический элемент побочной подгруппы третьей группы шестого периода периодической системы химических элементов. Обозначается символом Tm, атомный номер — 69, относится к группе лантаноидов. Простое вещество тулий (CAS-номер 7440-30-4) представляет собой легко обрабатываемый металл серебристо-белого цвета.
История
Тулий был открыт шведским химиком П. Т. Клеве в 1879 году при поиске примесей к оксиду эрбия Er2O3. Этот же метод ранее позволил К. Г. Мосандеру открыть другие редкоземельные элементы. При выделении примесей Клеве получил два окисла — коричневый оксид гольмия и зелёный оксид тулия. В 1911 году Т. У. Ричардс получил элемент в чистом виде и измерил его атомный вес.
Выделив оксид неизвестного элемента, П. Т. Клеве дал ему название Thulium в честь расположенного на севере Европы легендарного острова Туле (др.-греч. Θούλη, лат. Thule), древнего названия Скандинавии.
Получение
Металлический тулий получают металлотермическим восстановлением TmF3 с использованием кальция: 2TmF3 + 3Ca = 3CaF2 + 2Tm
Распространённость в природе
Тулий является редким элементом, его содержание в земной коре 2,7 ×10-5 масс. %, в морской воде — 10-7 мг/литр. Наряду с другими редкоземельными элементами тулий присутствует в таких минералах как ксенотим, эвксенит, монацит, лопарит и некоторых других.
Источник: Википедия
| 70. Иттербий-Ytterbium (Yb) |
Предпоследним в списке "родственников" большой семьи лантаноидов является элемент иттербий. Довольно полная характеристика иттербия, как и некоторых его "родственников", может быть дана в нескольких словах: открыт в 1878 г. швейцарским химиком Ж. Ш. Мариньяком как примесь к элементу эрбию.
Однако иттербий оказался смесью двух лантаноидов, которые в 1907 г. были разделены французским химиком Ж. Урбеном и независимо от него Ауэром. Одному из них было оставлено прежнее название. Среди прочих лантаноидов иттербий отличается низкой температурой кипения -1800°С. В противоположность большинству представителей лантаноидов, способных частично выделяться из своих хлористых соединений в результате действия на них водорода при 800°С (причем легкость выделения возрастает в семействе лантаноидов от первого их члена к последнему), иттербий в свободном состоянии не выделен. Так же ведут себя самарий и европий.
Практического применения не имеет из-за чрезвычайной редкости.
Итте́рбий — элемент побочной подгруппы третьей группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 70. Обозначается символом Yb (лат. Ytterbium). Относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа).
Простое вещество иттербий (CAS-номер: 7440-64-4) — металл светло-серого цвета. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Yb с кубической решёткой типа меди и β-Yb с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe, температура перехода α↔β 792 °C.
Происхождение названия
Наряду ещё с тремя химическими элементами (тербий, эрбий, иттрий) получил название в честь села Иттербю, находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг.
Получение
Основные методы получения иттербия это восстановление оксида иттербия (III) в вакууме углеродом или лантаном, а также электролизом расплава хлорида YbCl3.
Применение
Лазерные материалы
Ионы иттербия применяются для генерации лазерного излучения в ближнем инфракрасном диапазоне, с длиной волны излучения 1,06÷1,07 мкм, и в виде оксида иттербия используется для производства мощных волоконных лазеров. Монокристаллический сплав фторид бария — фторид иттербия, легированный ионами гольмия применяется как мощный и технологичный лазерный материал.
Термоэлектрические материалы
Монотеллурид иттербия является перспективным термоэлектрическим материалом (термоэдс 680 мкВ/К).
Магнитные материалы
На основе иттербия производятся разнообразные магнитные сплавы.
Ядерная энергетика
Борат иттербия находит применение в атомной технике (специальные эмали и стёкла).
Электроника
Оксид иттербия применяется в качестве диэлектрика при получении кремниевых МДП-структур.
Источник: Википедия
| 71. Лютеций-Lutetium (Lu) |
О последнем элементе из семейства лантаноидов, так же как и о некоторых других, много не скажешь. В отличие от всех лантаноидов, а также и большинства других элементов периодической системы Д. И. Менделеева, он имеет два названия: лютеций и кассиопей. Лютеций - древнее название Парижа, а точнее, главного города кельтского племени - паризиев - на р. Сене. В честь него французский химик Ж. Урбен и назвал новый элемент, открытый им в 1907 г. Одновременно новый элемент нашел К. Ауэр - австрийский ученый - и назвал его кассиопеем по имени одного из наиболее ярких, незаходящих созвездий Северного неба Кассиопей. Этот элемент находится в монацитовом песке.
От своих "родственников" отличается наименьшим атомным радиусом, наибольшей плотностью (9,74) и температурой плавления (1659-1750°С). В металлическом виде лютеций не получен еще до сих пор. Соединения лютеция применения пока не находят. В немецкой литературе элемент называют кассиопеем и ныне, а химики других государств узаконили название лютеций.
Лютеций — химический элемент таблицы Менделеева, относящийся к группе лантаноидов.
История открытия
Элемент в виде оксида в 1907 году независимо друг от друга открыли французский химик Жорж Урбэн, австрийский минералог Карл Ауэр фон Вельсбах и американский химик Чарльз Джеймс. Все они обнаружили лютеций в виде примеси к оксиду иттербия, который, в свою очередь, был открыт в 1878 г. как примесь к оксиду эрбия, выделенному в 1843 г. из оксида иттрия, обнаруженного в 1797 г. в минерале гадолините. Все эти редкоземельные элементы имеют очень близкие химические свойства. Приоритет открытия принадлежит Ж. Урбэн |