Краткое описание химических элементов
аналитических и спектральных
исследований дидимиевой земли, выделенной Мозандером из цериевой земли.
Несколько десятилетий после того, ка Мозандер выделил из лантаны землю
дидимию, считалось, что существует элемент дидимий, хотя некоторые химики
подозревали, что это - смесь нескольких элементов. В середине XIX в. новым
источником для получения дидимиевой земли стал минерал самарскит, открытый
русским горным инженером В. М. Самарским в Ильменских горах; позднее самар-
скит был найден в Северной Америке в штате Северная Каролина. Многие химики
занимались анализами самарскита. В 1878 г. Делафонтен, исследовавший
образцы дидимы, выделенной из самарскита, обнаружил две новые голубые линии
спектра. Он решил, что они принадлежат новому элементу, и дал ему
многозначительное название деципий (лат. decipere - одурачивать,
обманывать). Были и другие сообщения об обнаружении новых линий в спектре
дидимы. Этот вопрос был решен в 1879 г., когда Лекок де Буабодран, пытаясь
разделить дидимию, установил, что спектроскопический анализ одной из
фракций дает две голубые линии с длиной волн 400 и 417 A. Он пришел к
выводу, что эти линии отличны от линий деципия Делафонтена, и предложил
назвать новый элемент самарием (Samarium), подчеркивая этим, что он выделен
из самарскита. Деципий же оказался смесью самария с другими элементами
дидимии. Открытие Лекока де Буабодрана подтвердил в 1880 г. Мариньяк,
которому при анализе самарскита удалось получить две фракции, содержащие
новые элементы. Мариньяк обозначил фракции Ybetа и Yalfa. Позднее, элемент,
присутствующий во фракции Yalfa, получил название гадолиний, фракция же
Ybeta имела спектр, аналогичный спектру самария Лекока де Буабодрана. В
1900 г. Демарсэ, разработавший новый метод дробной кристаллизации,
установил, что спутником самария является элемент европий.
Европий, Europium, Еu (63)
Открытие европия связано с ранними спектроскопическими работами Крукса и
Лекока де Буабодрана. В 1886 г. Крукс, исследуя спектр фосфоресценции
минерала самарскита, обнаружил полосу в области длины волн 609 А. Эту же
полосу он наблюдал при анализе смеси иттербиевой и самариевой земель. Крукс
не дал названия подозревавшемуся элементу и временно обозначил его индексом
Я . В 1892 г. Лекок де Буабодран получил от Клеве 3 г очищенной самариевой
земли и произвел ее дробную кристаллизацию. Спектроскопировав полученные
фракции, он обнаружил ряд новых линий и обозначил предполагаемый новый
элемент индексами Z(эпсилон), и Z(дзетта). Четыре года спустя Демарсэ в
результате длительной кропотливой работы по выделению из самариевой земли
искомого элемента отчетливо увидел спектроскопическую полосу неизвестной
земли; он дал ей индекс "E". Позднее было доказано, что Z(эпсилон), и
Z(дзетта) Лекок де Буабодрана, "E" Демарсэ и аномальные полосы спектра,
наблюдавшиеся Круксом, относятся к одному и тому же элементу, названному
Демарсэ в 1901 г. европием (Europium) в честь континента Европы.
Гадолиний, Gadolinium, Gd (64)
В 1794 г. профессор химии и минералогии в университете Або (Финляндия)
Гадолин, исследуя минерал, найденный близ местечка Иттерби в трех милях от
Стокгольма, открыл в нем неизвестную землю (окисел). Несколько лет спустя
Экеберг повторно исследовал эту землю и, установив наличие в ней бериллия,
назвал его иттриевой (Yttria). Мазандер показал, что иттриевая земля
состоит из двух земель, которые он назвал тербиевой (Terbia) и эрбиевой
(Erbia). Далее Мариньяк в тербиевой земле, выделенной из минерала
самарскита, обнаружил еще одну землю - самариевую (Samaria). В 1879 г. эту
же землю выделил из дидимия и новой земли, обозначенной им индексом "аlfa",
Лекок де Буабодран и с согласия Мариньяка назвал последнюю гадолиниевой
землей в честь Гадолина - первого исследователя минерала иттербита.
Элемент, содержащийся в гадолиниевой земле (Gadolinia), получил название
гадолиний (Gadolinium); в чистом виде он получен в 1896 г.
Тербий, Terbium, Тb (65)
История открытия этого элемента довольно запутана. Она начинается с черного
минерала, найденного в 1788 г. близ деревни Иттерби в Швеции и получившего
название гадолинита. В 1797 г. Экеберг, вновь, после Гадолина исследовавший
гадолинит, выделил из него редкие земли, принятые им за одну, получившую
название иттрия. 45 лет спустя, в 1843 г., Мозандер разложил иттриевую
землю на три особые земли - иттрию, тербию и эрбию; все эти слова
произведены от названия деревни Иттерби путем деления его на слоги (итт,
ерб, терб), что символизировало разделение минерала на три части. Тербиевая
земля, т.е. окись тербия, представляла собой самое слабое основание среди
трех земель; ее соли оказались окрашенными в розовый цвет. В 1860 г.
шведский химик Берлин, Работавший с иттриевой землей Экеберга, спутал
тербию и эрбию: розовые соли он приписал эрбиевой земле, а тербию Мозандера
называл эрбией. Это поставило под сомнение результаты разложения иттрии
Мозандером. Дело осложнилось еще и тем, что авторитетные химики частично
подтвердили выводы Берлина. Например, Бунзен нашел в иттриевой земле
Экеберга лишь иттрий и эрбий Берлина с розовыми солями; Клеве пришел к тому
же результату. Таким образом, существование тербиевой земли стало
сомнительным. Дальнейшие исследования иттриевой земли оказались связанными
с множеством ошибочных выводов. Так, Смит в 70-х годах выделил из иттрии
землю, будто бы содержащую новый элемент, который он назвал мозандрием.
Позже Лекок де Буабодран нашел в мозандрии тербий, гадолиний и самарий.
Мариньяк, повторивший его исследования, пришел к выводу, что мозандрий
является окисью тербия. Делафонтен, правильно отстаивавший существование
особой тербиевой земли, в свою очередь открыл в ней два несуществующих
элемента: филиппий (между тербием и иттрием) и деципий. Но ошибка
Делафонтена сыграла и положительную роль. Продолжив его исследования,
Мариньяк с помощью спектрального анализа выделил из тербиевой земли
гадолиний. Все эти земли, однако, были нечистыми, и исследования их
приводили к противоречивым результатам. Так, в 1886 г. Лекок де Буабодран,
исследуя спектры флюоресценции редких земель, пришел к выводу, что
существует не один тербий, а целая группа тербинов; эти тербины затем
оказались смесями редкоземельных элементов. Вся эта путаница хорошо
иллюстрируется определением атомного веса тербия. Для него в период с 1864
по 1905 г. получено девять значений - от 113 до 163,1. Окончательную
ясность в вопрос о существовании тербия внесли работы Урбэна, доказавшего в
1906 г., что именно к этому элементу относятся розовая окраска солей
(работы Мозандера), спектр поглощения и спектр обращения, установленные
Лекок де Буабодраном, мнимые элементы ионий, инкогниций и "Г", найденные
Демарсе по ультрафиолетовой фосфоресценции и искровому спектру (1900).
Точное определение атомного веса тербия (159,2) тоже сделано Урбэном.
Диспрозий, Dysprosium, Dy (66)
В 1843 г. швед Мозандер показал, что иттриевая земля представляет собой
комплекс целого ряда земель. Во второй половине XIX в. из иттрии было
выделено 11 редких земель; последняя из них открыта в 1886 г. Лекоком де
Буабодраном при спектроскопическом анализе гольмии, или гольмиевой земли.
Новая земля названа диспрозия, а содержащийся в ней элемент - диспрозием
(Dysprosum). Это название французский ученый произвел от греч.-
труднодоступный из-за тех трудностей, которые он должен был преодолеть при
выделении новой земли. В 1906 г. Урбэн получил диспрозий в чистом виде.
Гольмий, Holmium, Но (67)
Элемент открыт в 1878 - 1879 гг. швейцарским химиком Сорэ, который,
исследуя старую эрбиевую землю (эрбию), обнаружил раздвоение спектральных
линий. Сорэ обозначил новый элемент индексом Х. Вскоре (1879) шведский
химик Клеве выделил из "прежней эрбиевой земли" некоторое количество солей
элемента, окрашенных в оранжевый цвет; они оказались солями элемента Х.
Несмотря на то, что Клеве не смог охарактеризовать новый элемент более
подробно, чем это сделал Сорэ, он предложил назвать новую землю гольмией
(holmia), а элемент - гольмием (Holmium) в честь столицы Швеции Стокгольма,
носившего в старину латинское название Гольмия (Holmia); около Стокгольма
были найдены редкоземельные минералы, которые исследовал Клеве.
Эрбий, Erbium, Еr (68)
Эрбий найден впервые в черном минерале, извлеченном из каменоломни близ
Иттерби. История его открытия уже излагалась. Здесь мы напомним лишь то,
что название "эрбия" появилось впервые в 1743 г., когда Мозандеру удалось
разложить иттриевую землю а три земли - иттрию, тербию и эрбию. Затем
прошло 36 лет, прежде чем из эрбиевой земли удалось выделить индивидуальный
окисел нового элемента эрбия. Это слово произведено от названия деревни
Иттерби, разделенного на слоги.
Тулий, Thulium, Тm (69)
Открытие тулия (тулиевой земли), как и многих других элементов, относится
ко времени, когда арсенал средств исследования редких земель обогатился
методом спектрального анализа. Предыстория открытия тулия такова. В конце
XVIII в. Экеберг выделил из гадолинита землю иттрию, которая считалась
чистым окислом иттрия до тех пор, пока Мозандер не разделил ее на три земли
- иттрию, тербию и эрбию. В 1878 г. Мариньяк выделил из тербиевой земли
Мозандера две земли, названные эрбией и иттербией. На этом исследование
смеси земель не остановилось. Уже в следующем году Клеве разделил эрбию
Мариньяка на три земли - эрбию, гольмию (оказавшуюся смесью) и тулию. Он
попросил у Нильсона (открывшего скандий) остаток от экстракции скандия и
иттербия, полагая, что этот препарат представляет собой сравнительно чистый
раствор солей эрбия. Однако после сотни раз повторяемых операций осаждения
и растворения препарата в эрбии все еще содержалась какая-то примесь:
атомный вес эрбия в различных фракциях был неодинаковым. Kлеве обратился к
профессору физики Упсаль
| | скачать работу |
Краткое описание химических элементов |