Элементы группы редких земель

За последние годы физические методы анализа получают все большее и большее распространение благодаря их высокой чувствительности и быстроте выполнения. Многие элементы с очень близкими химическими свойствами (как, например, цирконий и гафний, элементы группы редких земель, радиоактивные элементы) определяются главным образом физическими методами. [c.13]

Рис. 1. Распространение элементов группы редких земель

Наиболее распространенными в земной коре являются элементы с простой структурой атома — элементы первых трех рядов периодической системы (за исключением лития, бериллия и бора). Большое значение имеет симметрия строения атома, являющаяся следствием четного числа положительных зарядов ядра. По известному правилу Гаркинса, четные элементы более распространены, чем нечетные. Особенно ярко это правило проявляется на элементах группы редких земель, как это было показано Гольдшмидтом на известной диаграмме (рис. 1). [c.9]

Скандий, иттрий и элементы группы редких земель (так называемые лантаниды, или лантаноиды) еще недавно практически не применялись в технике и промышленности (за исключением церия). В настоящее время, однако, они уже имеют не только научный интерес. Их рассмотрению посвящается отдельная глава. [c.15]

Таким образом, в книге рассматриваются следующие редкие металлы литий, рубидий, цезий, бериллий, скандий, иттрий, лантан и другие элементы группы редких земель, торий, уран, галлий, индий, таллий, германий, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам и рений — всего 44 металла, а также селен и теллур. [c.16]

Элементы группы редких земель являются аналогами иттрия (V период) и скандия (IV период) и потому иногда называются элементами подгруппы скандия. Со скандием связана одна из блестящих страниц русской науки скандий, открытый в 1879 г. Нильсеном (в Швеции — Скандинавии, откуда и происходит название элемента),— это эка-бор , предсказанный Д. И. Менделеевым в 1869 г. [c.229]

В связи с этим история открытия элементов группы редких земель интересна и сложна. [c.229]

Однако впоследствии, когда был разрешен вопрос о положении элементов группы редких земель в периодической системе, церий был отнесен к III группе, а торий остался в IV группе. [c.232]

Совершенно особое значение при извлечении урана из руд получил метод экстракции органическими растворителями. Впервые метод экстракции нитрата уранила эфиром был применен Пелиго в 1842 г. для очистки соединений урана от примеси элементов группы редких земель [917]. Сейчас метод экстракции, особенно при помощи трибутилфосфата (ТБФ), считается едва ли не наиболее совершенным методом, так как он позволяет отделять уран от многих примесей, не требуя сложного аппаратурного оформления считается, что он проще и экономичнее, чем метод ионного обмена, также применяемый в некоторых схемах очистки урановых солей. Литература по вопросу об экстракции урана насчитывает в настоящее время сотни названий. [c.377]

Сведения о поведении отдельных элементов группы редких земель можно найти в литературе . [c.234]

Особенно запутаны спектры элементов группы редких земель (Z = = 58 — 71). Сложность спектров этих элементов, характеризуемых заполнением наиболее близких к ядру подоболочек (4/), обусловлена взаимной конкуренцией в смысле лёгкости возбуждения электронов 4f, 5d и б5. Эмиссионные спектры редких земель изучены пока ещё очень недостаточно. Благодаря этому, а также богатству спектров линиями, эмиссионный спектральный анализ на эти элементы обычно мало целесообразен он также и сравнительно мало чувствителен. Для анализа на эти элементы обычно прибегают к абсорбционному анализу, а для элементов Sm, Се и др. и к люминисцентному анализу. [c.31]

TR, РЗЭ — элементы группы редких земель. [c.139]

ЭЛЕМЕНТЫ ГРУППЫ РЕДКИХ ЗЕМЕЛЬ [c.190]

Посредством флуоресценции в твердых или жидких растворах можно открыть и определить различные элементы группы редких земель. Как трехвалентные, так и двухвалентные ионы редких земель флуоресцируют при соответствующих условиях возбуждения. [c.392]

Элементы группы редких земель характеризуются незаполненными внутренними электронными оболочками. На лантане (№ 57) при частично заполненной оболочке Р прекращается заполнение предыдущей оболочки О, и от следующего элемента церия (№ 58) до последнего представителя редких земель кассиопия (.N9 71) электроны поступают только на оболочку N в положение 4/. [c.293]

Для получения рентгеновских спектров элементов группы редких земель и их анализа в настоящее время обычно используют вакуумные фокусирующие спектрографы с изогнутым кристаллом, работающие на отражение , которые в честь автора, предложившего первый прибор этого типа, часто именуются спектрографами типа Иоганна. В настоящее время в Советском Союзе и за рубежом предложены и применяются несколько конструкций приборов этого типа. [c.151]

Для очистки от примесей получили широкое применение ионообменные смолы, экстракция органическими растворителями, ректификация хлоридов и других галоидных соединений, использование соединений различной валентности (например, для элементов группы редких земель) и другие способы. [c.12]

Характер спектров редких земель. Спектр поглощения и излучения солей редких земель и их растворов сложен он состоит нз очень узких полос и из широких полос. Узкие полосы при низких температурах распадаются на отдельные компоненты — линии. Центральные элементы группы редких земель имеют в основном линейчатое излучение и поглощение. У крайних элементов группы— церия и иттербия, спектры поглощения н излучения сплошные. В далёкой ультрафио.летовой области спектра у всех редкоземельных элементов имеется сплошная полоса поглощения, соответствующая переходам на внешние электронные оболочки (см., например, [188—190]). [c.196]

Англ. 563555 J. G. Fife Катализатор про-мотирован 2.5—20о/о элемента группы редких земель и 6—ЗОо/о К, КЬ, Сб или смесью одного из них с < 150/0 Ка Циклизация — дегидрогенизация углеводородов С —Си hem. Abs 40, 3133 (1946) [c.109]

Для разложения пиросульфатных плавов минералов, содержащих редкоземельные металлы, ниобий и тантал, целесообразно пользоваться щавелевой кислотой, с которой элементы группы редких земель образуют труднорастворимые оксалаты, а ниобий и тантал — растворимые комплексные соединения Щавелевая кислота не препятствует последующему осаждению едким натром. Согласно имеющимся указаниям, пиро-суль атный плав растворяют в щавелевой кислоте и после нагревания в продолжение соответствующего промежутка времени отделяют оксалаты редкоземельных металлов фильтрованием. Титан определяют в фильтрате колориметрическим методом по реакции с перекисью водорода . После этого раствор можно обработать серной кислотой, выпарить для разрушения щавелейой кислоты, разбавить раствором винной кислоты и продолжать анализ, как указано в п. 1. [c.671]

Руды эти очень сложны —в них насчитывается 54 элемента, в том числе элементы группы редких земель, часто сопутствующие урану. Как будто существует некоторая зависимость между содержанием урана и рения, а также редких земель и рения. Интересно, что часть рения извлекается из измельченного минерала горячей водой вместе с молибденом и урлном. Авторы статьи полагают в связи с этим, что рений содержится в руде в виде воднорастворимых урановых или молибденовых минералов или даже просто в виде семиокиси рения, которая, как известно, очень легко растворяется в воде. [c.39]

Скандий стоит в начале первого большого (IV) периода и именно с него начинается усложнение строения атома вследствие заполнения не внешней электронной оболочки, а второй снаружи. Иттрий, выделенный Ф. Велером в 1828 г. из минерала, найденного близ города Иттерби (Швеция), выполняет ту же функцию в следующем большом периоде (V), а лантан — в VI. Строение электронных оболочек этих элементов таково (см. табл. 27), что они имеют устойчивую валентность 3, при которой теряют оба внешних электрона и один электрон со второй оболочки, приобретая таким образом устойчивую 8-электронную структуру наружного слоя. Сходство в химических свойствах этих трех элементов очень велико, но особенно близки по химическим свойствам элементы группы редких земель. Эта близость объясняется одинаковым строением двух внешних электронных оболочек в связи с тем, что при достройке атома при переходе от одного элемента к другому, т. е. при возрастании заряда и числа электронов на единицу, дополнительный электрон располагается у этих элементов не во внешнем электронном слое, а на третьем снаружи, обозначаемом 4/. Вполне понятно, что близость химических свойств обусловливает как совместное нахождение этих элементов в природе, так и трудность их разделения и выделения в виде индивидуальных соединений. [c.229]

Дело в том, что когда Менделеев создавал свою периодическук систему элементов, он поместил элементы церий и торий в одну группу, считая их несомненными аналогами. Этой же точки зрения великий ученый придерживался до конца своей жизни, постоянно подчеркивая несомненное сходство обоих металлов. В то же время церий имеет много общего и с трехвалентньши элементами группы редких земель. В этой противоречивости также заключалась одна из трудностей размещения редкоземельных элементов в периодической системе. Менделеев, говоря об элементах редких земель, которые он называл церитовыми металлами , почти всегда относил к ним и торий. Например, в 1-м издании Основ химии он пишет торий очень сходен с церитовыми металлами и часто их сопровождает или из церитовых металлов лучше других изучен торий . Менделеев сам много занимался изучением свойств церия и тория в бО-х и 70-х годах прошлого века. В частности, он определял теплоемкость церия для установления его атомного веса и намечал работу по выяснению возможности получения соединений трехвалентного тория, существования которых он ожидал по аналогии с церием. В результате изучения этих двух элементов Менделеев изменил их атомные веса, которые до него были приняты исходя из неправильных формул соединений этих элементов. [c.232]

Важными методами анализа на уран и другие радиоактивные элементы являются методы, основанные на измерении интенсивности радиоактивного излучения. Именно радиохимическими методами производят обычно качественное обнаружение урана в минералах, однако известны и химические реакции. Так, из новейших реакций на уран можно упомянуть реакции с хиналь-диновой кислотой, щелочной раствор которой образует с солями уранила золотистый осадок, не растворимый в кислотах, и с ализарин-сульфонатом, образующим темно-фиолетовые осадки с солями уранила [9912]. Рекомендуется также реакция с оксихинолином, выполняемая на фильтровальной бумаге в присутствии урана под действием паров аммиака спиртовый раствор оксихинолина дает с исследуемым раствором темно-коричневое пятно. Реакция довольно чувствительна (1 10000) и позволяет определять уран в присутствии элементов группы редких земель [420]. [c.381]

Наибольшее число описанных флуоресцентных реакций для открытия иттрия исследовано на бумажных хроматограммах. В этих условиях светло-синяя флуоресценция наблюдается с 2,2 -дипиридилом, зеленая — с морином, желто-зеленая — с кверцетином и о-крезо-фталеинкомплексоном, желтая — с 8-ок-сихинолином и п-хинон-тетраоксидиизопронилфосфонатом, красная — с хризазином такую же флуоресценцию со всеми этими реактивами дает и цирконий [263]. Из элементов группы редких земель с 8-оксихинолином и морином на бумажных хроматограммах, кроме иттрия, флуоресцируют лишь лантан, гадолиний и лютеций [309]. Реакция с кверцетином изучена и в растворе [94] (см. табл. IV-9), а экстракция 8-оксихинолината иттрия [255], так же как и его реакция с салицилал-семикарба-зидом [89], использованы для его количественного определения (табл.IV-11). [c.161]

Для количественного флуориметрирования скандия описано применение морина, 8-оксихинолина и салицилал-семикарба-зида (табл. IV-17). Для концентрирования и отделения от некоторых мешающих элементов при работе с первым реактивом использована экстракция бензоата скандия этилацетатом, в слой которого потом добавляют морин [138]. В результате изучения флуоресценции оксихинолинатов ряда металлов этот реактив предложен для определения скандия в осадках, получаемых при выделении суммы элементов группы редких земель [175]. Салицилал-семикарбазид позволяет открывать скандий при содержании 0,01 мкг/мл [87] при количественных определениях изме- [c.175]

Этим же методом в настоящее время проводится наиболее точное и быстрое количественное онределепие ряда химических элементов, например, элементов группы редких земель, тантала и ниобия, гафния и циркония при их одновременном присутствии в анализируемой пробе, а также решаются некоторые другие аналитические задачи. [c.201]

Спектры поглощения хлоридов редкоземельных элементов в настоящее время детально изучены [494]. Авторами рассчитаны коэффициенты молярного погашения указанных соединений, а также селективность определений всех элементов группы редких земель при совместном присутствии в растворах. Предложены методы введения поправок. Использование комплексообразователей в ряде случаев значительно повышает величииу светопоглощения растворов, содержащих ионы р. з. э. [495]. [c.261]

Получение спектра. Спектроскопическая часть этой задачи не содержала принципиальных трудностей. Спектр лантана значительно беднее линиями, чем спектры большинства других элементов группы редких земель, а наименьшая концентрация определяемых элементов в лантане (0,1%) относительно велика. Поэтому для спектрального анализа концентрата можно использовать более простой метод, по сравнению с расмотренными ранее (см. гл. VI) методами спектрального анализа смесей редкоземельных элементов. Был выбран спектральный анализ сухого остатка раствора концентрата на торцовой поверхности электрода, характеризуемый высокой абсолютной чувствительностью. [c.475]

Плутоний во всех валентных состояниях легко адсорбируется на катионообменных смолах из разбавленных водных растворов. Так как в четырех- и в шестивалентном состояниях плутоний в солянокислом растворе легко образует комплексные анионы, то в этих валентных состояниях плутоний легко адсорбируется на анионообменных смолах. Следовательно, как те, так и другие смолы, могут быть использоврны для концентрирования и отделения плутония от других актинидных элементов и от элементов группы редких земель. [c.291]

Особенностью всех минералов, содержащих элементы группы редких земель, является их весьма сложный состав и одно-впеменное содержание большого числа элементов этой группы пои преобладающем содержании одного или нескольких из них [292]. [c.706]

В составе монацита наряду с содержанием десятков процентов церия и лантана прочие элементы группы редких земель обычно содержатся в количестаах, редко превышак>щих один процент. [c.723]

Подгруппа скандия. Собственно подгруппа скандия состоит из четырех элементов скандия, иттрия, лантана и актиния. Однако существенная особенность этой подгруппы состоит в том, что лантан и актиний являются родоначальниками двух больших групп элементов — лантанидов и актинидов, которые и по сегодняшний день занимают в периодической системе Д. И. Менделеева по одной клетке. Работы но хроматографическому разделению природных смесей элементов группы редких земель будут рассмотрены сразу же после материала по собственно подгруппе скандия. Данные по хроматографическому поведению иттрия будут рассматриваться с двух точек зрения, так как иттрий является не только представителем собственно группы скандия, по, вследствие так называемого лантанидного сжатия , и представителем иттриевой подгруппы группы редких земель. [c.159]

В табл. 16 содержится полпьи" список рентгеновских спектральных линий элементов, которые в первых пяти порядках отражения от кристалла могут оказать ся расположенными на спектрограмме вблизи той или иной аналитической линии элемента группы редких земель. Принимая, что мешающими проведению анализа линиями других элементов являются те, которые располагаются на спектрограмме на расстоянии меньшем, чем 0,3 мм [c.153]

Как видно из приведённой таблицы, при увеличении атомного номера элементов группы редких земель происходит последовательное заполнение оболочки 4/, очень хорошо защищённой от дм ствия внешней среды электронами внешних oбoлoчeIi 5 - и 5р, которые на протяжении все 1 группы остаются неизмеппыми. [c.195]

Большая часть элементов группы редких земель была открыта во второй половине девятнадцатого столетия. Однако чисто химические методы, находившиеся в раоюряжении исследователей того времени, а также почти одинаковые химические свойства членов этой группы способствовали тому, что редкие земли долго считались хотя и малоизученной, но не представляющей особого интереса группой элементов. Невыясненными оставались и природа этих элементов и их место в лериодической системе, и во многих учебниках редкие земли почти не рассматривались. [c.33]

Следствием периодического закона явился ряд предсказаний и предвидений, определивших на многие годы дальнейшее успешное развитие химии. В частности, Менделеевым было предсказано существование наиболее легкого элемента группы редких земель —экабора (скандия), предложены новые значения для атомных весов лантаноидов и установлена их валентность. Как известно, экабор и его свойства были предсказаны Менделеевым во всех подробностях. Положение этого элемента в таблице Менделеева после бора и алюминия и между кальцием и титаном определяло не только его атомный вес (44—45) Менделеев предвидел, что металл не должен быть летуч и не будет разлагать воды при обычной температуре что его удельный вес должен равняться 3,0, его окись состава RjOg будет термически устойчива, нерастворима в воде и растворима в кислотах, а его сульфат не даст квасцов, но все же будет обладать способностью к образованию двойных калиевых солей. Когда в 1879 г. Нильсон [8] открыл в иттербии, выделенном из церитовых земель, скандий, ему оставалось только сравнить его свойства со свойствами экабора, которые столь гениально предвидел Менделеев, чтобы убедиться, что перед ним действительно новый элемент. И если в его наименовании не была отражена роль Менделеева (как и в трех других аналогичных случаях с экаалюминием — галлием, экасилицием — германием и двимарганцем — рением), то в этом лишний раз сказалось стремление буржуазных ученых умалить значение русских авторов и скрыть плоды их деятельности. [c.30]

Производство чистого бериллия и других металлов нуждается в простых и высокочувствительных методах количественного определения в них многих примесей, в том числе элементов группы редких земель и, в частности, гадолиния. Из многих химических и физических свойств редкоземельных элементов наиболее перспективными для целей анализа представляются их оптические свойства, в первую очередь, эмиссионные спектры и спектры люминесценции кристалло-фосфбров, содержащих указанные элементы в качестве активаторов. Эмиссионный спектральный метод микрокодпчествен-пого (порядка 10 %) определения Сс1, Еп и Зт в ТЬ, и. Во, В1 и 7г был разработан А. Н. Зайделем, Н. И. Калитеев-ским и др. [1]. Однако этот метод требует обогащения. Данные о возможностях люминесцентного определения гадолиния в бериллии отсутствуют. [c.344]

Уже в начале нашего века была известна катодолюминес-ценцпя препаратов редкоземельных элементов [1]. Позже, при исследовании минералов [2,3], было установлено, что но их люминесценции можно обнаружить ничтожные примеси посторонних элементов, в особенности элементов группы редких земель. Почти одновременно с исследованиями минералов появились статьи об исследовании свечения растворов солей редкоземельных элементов. [c.393]

Самарий, являющийся 5-м по порядку элементом группы редких земель, лишь в состоянии трехкратной ионизации (SmIV) характеризуется нормальной конфигурацией с пятью эквивалентными f-электронами. Его нормальным термом оказывается терм 4fS H. Ионы самария Sm III, [c.299]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология