Физико-химические свойства редкоземельных элементов

В настоящее время экстракцию широко используют для концентрирования одного или нескольких компонентов, разделения близких по свойствам веществ и очистки вещества. Ее применяют в процессах переработки нефти для разделения ароматических и алифатических углеводородов, в химической технологии, в том числе для разделения изомеров, обезвоживания уксусной кислоты, при получении различных лекарственных препаратов, например антибиотиков, и др. Особенно успешно используется экстракция в гидрометаллургии в технологии урана, бериллия, меди, для разделения близких по свойствам металлов — редкоземельных элементов (циркония и гафния, тантала и ниобия), никеля и кобальта и т. д. Экстракционные методы применяют для опреснения воды, переработки промышленных сбросов с целью их обезвреживания, а также использования их полезных компонентов. Наконец, экстракция широко используется в аналитической химии и как метод физико-химического исследования. В настоящее время на основе химических и физико-химических представлений можно подобрать экстрагент для извлечения практически любого органического или неорганического соединения. [c.6]

Элементы побочной подгруппы третьей группы и семейство, состоящее из четырнадцати /-элементов с порядковыми номерами от 58 до 71, весьма близки друг к другу по своим химическим и физико-химическим свойствам. Эти элементы следуют в периодической системе после лантана и потому называются лантаноидами (или лантанидами). Иногда их вместе с элементами побочной подгруппы третьей группы называют редкоземельными металлами. [c.499]

Выбор группы методов концентрирования для конкретного анализируемого чистого вещества, с одной стороны, зависит от свойств элементов основы и примесей. Например, концентрирование при анализе щелочных и щелочноземельных металлов проводится, в основном, путем группового выделения примесей (экстракцией, ионным обменом, соосаждением с коллектором и пр.). Для элементов, расположенных в середине Периодической системы, и переходных металлов в высших степенях валентности характерно образование летучих соединений с ковалентным Типом связи и для целей концентрирования при анализе названных элементов и их соединений часто могут быть использованы методы испарения (сублимации) основы. Переходные металлы (с достраивающимися электронными -оболочками) склонны к комплексообразованию в растворах и для их отделения перспективны экстракционные и ионообменные методы. Разделения в группах редкоземельных и актинидных элементов (с достраивающимися /-оболочками) требуют использования высокоэффективных хроматографических методов, в частности, метода ионообменной хроматографии. С другой стороны, важное значение для выбора метода концентрирования имеют физико-химические свойства анализируемого соединения (летучесть, плавкость, растворимость). Так, соединения, которые с трудом переводятся в раствор, следует подвергать обогащению методами испарения или направленной кристаллизации. Те же методы, не связанные с химической обработкой пробы, если они могут обеспечить концентрирование нужных примесей, следует применять и при анализе прочих чистых соединений. [c.319]

С помощью хроматографического метода возможно разделение сложных смесей органических и неорганических веществ на отдельные компоненты, разделение и выделение растительных и животных пигментов, изотопов, редкоземельных элементов и других веществ разделение веществ, близких по их физико-химическим свойствам селективное извлечение веществ из сложных смесей очистка веществ от посторонних примесей, концентрирование веществ из сильно разбавленных растворов определение молекулярной структуры некоторых соединений путем установления связи между сорбируемостью и строением данного вещества качественный и количественный анализ исследуемого вещества. Хроматографический метод используется также для препаративных и промышленных целей и обеспечения необходимых мер по очистке окружающей среды от загрязнений. [c.294]

Задача курса хроматографического анализа — ознакомить студентов с физико-химическими основами и применением одного из наиболее эффективных и широко использующихся в различных областях науки и техники методов разделения близких по химическим свойствам веществ — соединений благородных металлов, редкоземельных элементов, синтетических и природных органических соединений и т. п. Хроматографическими методами анализируют промышленные продукты, растительные материалы, лекарственные препараты, контролируют химический состав окружающей среды (воздуха, природных вод, почв), а также решают многие другие аналитические задачи. Благодаря своей простоте и высокой эффективности хроматографические методы часто применяют взамен известных классических методов разделения (осаждения, ректификации и др.). [c.3]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.7]

Известность и применяемость элементов определяется не только распространенностью (т. е. величиной среднего их содержания в земной коре), но и свойствами. Некоторые элементы благодаря особенностям своих физико-химических свойств могут концентрироваться в определенных участках земной коры, образуя залежи (месторождения) мпнералов, их содержащих. В таких случаях добыча элементов облегчается, хотя его кларк (среднее содержание) может быть низким. Примером являются элементы, дающие легко летучие соединения уходя из раскаленных недр Земли и накапливаясь у земной поверхности, они образуют богатые месторождения. В частности, так обстоит дело со ртутью, которая, несмотря на низкую величину кларка (VI декада), давно известна человеку, широко используется и не считается редким элементом. В то же время другие элементы, имеющие примерно такой же, как ртуть, кларк, часто очень трудно доступны, редки, поскольку не образуют собственных месторождений в силу особенностей физикохимических свойств (например, редкоземельные элементы Но, Ег, Ти и т. д.). [c.241]

Иттрий [235] иногда условно относят к группе редкоземельных элементов, хотя он является не лантанидом, а только аналогом лантана, находясь с ним в одной группе, и поэтому характеризуется общностью некоторых физико-химических свойств с лантанидами. [c.311]

В настоящем сборнике рассмотрены физико-химические свойства (главным образом магнитные и электрические) и их связь с кристаллической структурой и строением электронных оболочек элементов для ряда сложных конденсированных систем (интерметаллические соединения, гидриды переходных металлов, системы окислов редкоземельных металлов). Рассмотрены также магнитные свойства соединений урана, структура и свойства полупроводников типа —В и катализаторов. Приведены методы определения и расчета термодинамических функций для сплавов металлов и расплавов солей и метод математической обработки структурных исследований с помощью вычислительных машин. [c.279]

Черные металлы — чугун и сталь, занимая исключительно важное место в промышленности и технике, часто служат объектом анализа. Число элементов, которое может находиться в железных сплавах, очень велико, чем и определяется большое разнообразие их физико-механических и химических свойств. Наряду с давно применяемыми легирующими элементами (такими, как хром, никель, кобальт, ванадий, вольфрам), в практику черной металлургии и в последние десятилетия вошли новые компоненты (например, редкоземельные, цирконий, гафний, титан, тантал, ниобий), добавки которых позволяют получать черные металлы с еще более ценными качествами. Кроме того, растет внимание и к ряду элементов, присутствие которых даже в малых количествах, может существенно изменять качество металла. Сюда относятся мышьяк, медь, олово, сурьма, алюминий, цинк и др. Содержание этих компонентов также контролируется, особенно в высококачественных сталях. [c.473]

Скандий, элемент с атомным номером 21, был открыт Нильсоном в 1879 г. Существование этого элемента предсказывалось ранее Менделеевым, который назвал его экабором. Так как скандий находится в III группе периодической системы, его физико-химические свойства схожи со свойствами - алюминия и, кроме того, они в значительной мере аналогичны (как для ионного, так и для металлического состояний) свойствам натрия и группы редкоземельных мвт таллов. [c.7]

Редкоземельные элементы (р.з.э.) находят все большее применение в промышленности. Однако потребление р.з.э. незначительно по сравнению с их природными запасами. Ограниченное применение р.з.э. связано с трудностями их получения в чистом виде металлы имеют близкие физико-химические свойства, высокую реакционную способность. [c.110]

В качестве носителя, обеспечивающего достаточную полноту выделения редких земель и уменьшающего ошибку спектроскопических определений, был выбран лантан, вводимый в анализируемую пробу в количестве 50—100 мкг. Его физико-химические свойства очень близки к свойствам определяемых редкоземельных элементов. [c.474]

Редкоземельные металлы (РЗМ), их сплавы и соединения за последние годы завоевали большое признание в науке и технике. Физики, физико-химики, металловеды и металлурги посвящают многие исследования изучению физических и физико-химических свойств и технологии получения этих интересных веществ. Благодаря своим выдающимся свойствам, в частности рекордным магнитным характеристикам, существенным для изготовления постоянных магнитов, некоторые типы интерметаллических соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) прокладывают себе широкую дорогу в электронику, радио- и электротехнику. [c.5]

Фториды и окислы редкоземельных металлов (РЗМ) являются основной аналитической и технологической формой этих элементов, поэтому изучение их физико-химических свойств представляет не только теоретический, но и практический интерес. Однако оптические свойства фторидов и окислов РЗМ изучены слабо, и цель настоящей работы — восполнение этого пробела. [c.128]

Согласно рекомендациям Международного союза по общей и прикладной химии [1] иттрий относится к группе редкоземельных элементов, с которыми его объединяет сходство электронного строения атома и некоторых физико-химических свойств. [c.5]

Разделение редкоземельных элементов. Большое сходство в химических свойствах редкоземельных элементов дeлaet проблему их разделения необычайно трудной. Наиболее употребительным является процесс фракционной кристаллизации только в последние годы этот утомительный метод был усовершенствован введением разделений, основанных на окислении или восстановлении некоторых элементов до валентности, большей или меньшей трех . Дальнейшее исследование этой уникальной группы во многих отраслях химии и физики сильно осложняется недостатком чистых соединений. [c.71]

Редкоземельные элементы обладают весьма близкими химическими свойствами и при отделении их от других элементов практически всегда выделяются в виде суммы соединений всех редкоземельных элементов (например, оксалатов или фторидов). Для разделения и выделения отдельных элементов этой группы используют различные химические и физико-химические методы. Для определения отдельных редкоземельных элементов в их смеси наряду с некоторыми физическими методами используют спектрофотометрические методы. [c.200]

Существует большое число других оксидных U-содержащих композиций, которые благодаря совокупности своих физико-химических свойств успешно использовались или используются для изготовления сердечников ТВЭЛ разнообразных энергетических реакторов [2. В свое время были разработаны топливные композиции, например уран-хромовая оксидная ( rU04), а также более сложные композиции, содержащие цирконий, ниобий, редкоземельные элементы и т. п. Для оксидного топлива реакторов PWR с выгорающим поглотителем нейтронов применяют редкоземельные элементы (РЗЭ), в частности, гадолиний и эрбий. Последний используют в виде композиции UO2-(0,5 4- 2,0) ЕГ2О3 в гомогенной схеме поглощения [3. [c.246]

Безводные хлориды редкоземельных элементов пе могут быть получены путем простого обезвоживания их кристаллогидратов из-за происходящего при этом гидролиза. Получение индивидуальных безводных хлоридов редкоземельных элементов связано с преодолением больших технологических трудностей, обусловленных их физико-химическими свойствами (гигроскопичность, легкость взаимодействия с кислородом и влагой воздуха при повышенных температурах) и совершенно неоправдано по причине использования не в индивидуальном виде, а в качестве компонента смеси. [c.312]

В их совершенствовании продолжаются тенденции, определившиеся во второй половине 60-х годов и связанные с,введением в их состав цеолйтов и редкоземельных элементов /РЗЭ/. При этом усилия исследователей направлены как на повышение каталитических так и улучшение механических и физико-химических свойств катализатора. Непременным условием, 1 ребующим своего решения при производстве катализаторов крекинга, является переход на малоотходную технологию приготовления. [c.7]

Заметим, что химики и до сих нор широко используют деление редкоземельных элементов на цериевую и иттриевую группы. Однако если такое разделение не вызывает возражения с точки зрения физики и однозначно определяется порядком заполнения электронами /-подуровня, то четкой химической границы между церневыми и иттрие-выми элементами в большинстве случаев не удается провести. Впрочем, об этом мы поговорим подробно там, где речь пойдет о свойствах редкоземельных элементов. [c.90]

Малое различие в ионных радиусах и сходство химических свойств облегчает изоморфное вхождение иона редкоземельных примесей в кристалл основного вещества. Кроме того, Ьа, Ьи, Се, Оё, а также V, интенсивно поглощая свет в ультрафиолетовой области спектра, являются донорами энергии, возбуждающей люминесценцию других РЗЭ, что повышает чувствительность метода. Однако в отношении других РЗЭ этого сказать нельзя, так как метод в ряде случаев осложняется вследствие особенностей физико-химических свойств анализируемого объекта. В частности, люминесцентное определение малых количеств примесей РЗЭ в окиси европия требует особого внимания, так как европий, являясь хорошим активатором, а, следовательно, акцептором энергии возбуждающего света, не может служить основой кристаллофосфора. Лишь в отношении таких РЗЭ, какМ(1, Но, Ег, Ти, европий может являться донором энергии вследствие благоприятного для передачи энергии соотношения энергетических уровней (см. рис. 30) в атомах этих элементов. Однако интенсивное красное свечение самого европия в этих случаях будет создавать большой фон, затрудняющий определение малых количеств примесей РЗЭ в европии. Поэтому непосредственное определение малых количеств (—10 %) примесей РЗЭ в окиси европия люминесцентным методом невозможно. Для решения подобной задачи с высокой чувствительностью необходим подбор соответствующей основы кристаллофосфора — сложной матрицы, использование концентрирования примесей и усовершенствование способа регистрации спектра люминесценции. [c.118]

Казалось бы, какие могут быть сомнения Физика объяснила природу редкоземельных элементов. От физических законов зависит, что на протяжении четырнадцати элементов от церия до лютеция происходит формирование глубинной 4/-иодоболочки, которая не влияет (или почти не влияет) на химические свойства элементов. Физика дала надежный теоретический фундамент, на котором покоится здание таблицы элементов, где каждый элемент имеет свою собственную квартиру (правда, за отдельными исключениями). Исключениями являются клетка лантана, которая превратилась в общежитие для пятнадцати химических индивидуальностей, и клетки элементов конца периодической системы, для которых жилищный вопрос еще не урегулирован окончательно,— но о них чуть позже. [c.190]

Бондарь И. A., Королева Л. H. Ниобаты иттрия и сопоставление их физико-химических свойств с ниобатами редкоземельных элементов. — В кн. Экспериментальные исследования минерало-образования в сухих окисных и силикатных системах. М., Наука , [c.37]

Книга посвящена спектральным методам анализа окислов редкоземельных элементов. Приведены сведения о физико-химических свойствах РЗЭ, результаты изучения процессов в зоне разряда, методы определения в редкоземельных окислах нередкоземельных и редкоземель. ных примесей. [c.2]

Для окончательного решения невыясненных вопросов (прежде всего о положении редкоземельных элементов) требовались новые данные. Значение открытия Менделеева, таким образом, и состоит в том, что он дал важнейшие варианты таблицы периодической системы элементов, в которых учтены основные данные о химических элементах, на том этапе развития химии, который принято называть химическим или доборовским. При этом на основе изучения физико-химических свойств элементов им была предпринята попытка связать строение системы с не познанной еще структурой элементов. [c.35]

Были исследованы физико-химические свойства, а также ИК-спектры селенеяоилацетоиатов редкоземельных элементов (кроме церия и прометия) [76]. Изучение кислотно-основных свойств р-дикетонов позволяет оценить их практическую пригодность в процессах комплексообразования. Константа диссоциации, представляющая собой характеристику кислотной силы енольной формы, зависит от природы и числа заместителей в р-дикетоне [77—80]. [c.308]

После открытия электронной структуры вещества, рентгеновских лучей и появления квантовой теории строения, в связи с успехами, достигнутыми в области спектроскопии, термодинамики и статистической механики, удалось объяснить интересные магнитные и спектральные свойства редкоземельных элементов и установить причину идентичности их химических свойств. Именно сведения о природе редкоземельных элементбв и являются одним из важнейших достижений современной теории строения вещества, причем интересно отметить, что эти достижения базируются на экспериментальном материале, полученном как физиками, так и химиками. Существенно указать также, что здесь, как и в других отраслях науки, открытия, предсказанные теорией, дают наибольшее удовлетворение ученому и одновременно оказываются самыми важными и для практиков. [c.33]

Физико-химические свойства алкилзамещенных производных три-циклопентадиенилов редкоземельных элементов не исследовались за исключением трисметилциклопентадиенила лантана [1]- Настоящая работа посвящена исследованию температурной зависимости плотности трис-изопропилциклопентадиенилов лантана, празеодима и неодима. [c.37]

Большинство исследований и разработок в области оксидной конструкционной керамики основано на применении материалов на основе диоксида циркония. Это обусловлено прежде всего его уникальными физико-химическими свойствами (Гдл 3120 К, высокис прочностные характеристики керамики, коррозионная стойкость) Однако наличие обратимых полиморфных превраш ений у 2г02 [75] резко ухудшает эксплуатационные свойства циркониевой керамики а зачастую приводит к ее разрушению. Подавление полиморфные переходов достигается путем взаимодействйя оксида циркония ( оксидами стабилизирующих элементов, например кальция, магния редкоземельных элементов. При этом образуются твердые растворь замещения, которые называются стабилизированным оксидов циркония. [c.237]

Основным достоинством хроматографии является универсальность метода он пригоден для разделения практически любых веществ. Увеличение толщины слоя адсорбента (высоты хроматографической колонки) позволяет обеспечить высокую степень разделения даже близких по свойствам веществ, ионов. Это значит, что степень разделения можно регулировать. Метод пригоден для работы с макроколичествами и с мнкроколичествами веществ. Хроматографический метод разделения веществ легко поддается автоматизации. Эти достоинства обеспечили широкое прнмепенио хроматографии в производстве и научных исследованиях. В промышленности хроматографию применяют для получения высоко-чистых веществ (редкоземельных элементов, актиноидов и др.). Хроматография широко используется как метод физико-химического исследования. С ее помощью можно изучать термодинамику сорбции, определять молекулярные массы веществ, коэффициенты диффузии, давление паров веществ, удельные поверхности адсорбентов и катализаторов и т. д. Широкое применение хроматография получила в аналитическом контроле различных смесей веществ. Важным преимуществом хроматографии является быстрота и надежность проведения анализа, [c.176]

Хроматографические методы занимают особое место среди физико-химических методов анализа, являясь прежде всего универсальным способом разделения элементов. Они выгодно отличаются от всех других известных методов разделения высокой специфичностью (избирательностью действия), позволяют осуществить разделение весьма близких по свойствам неорганических или органических веществ. Так, например, хроматографическим путем разделяют смеси катионов металлов щелочной группы, щелочноземельных металлов, редкоземельных элементов, элементов-двойников, таких как цирконий и гафний разделяют смеси геометрически изомерных комплексных соединений (например, цис-транс-язомерных комплексов платины или кобальта) отделяют микроколичества трансплутониевых элементов от основной массы урана или плутония, а также от продуктов деления разделяют смеси анионов галидов, кислородных кислот галогенов, фосфорных кислот, аминокислот, смеси органических соединений, являющихся пред- [c.9]

Элементы подгруппы — активные металлы, по свойствам напоминающие щелочно-земельные. Все металлы весьма редки и крайне рассеяны. Их распространенность в литосфере уменьшается от 4,5 10" до 0,8 10" в ряду V, Се, Ко, Ьа, 8с, Ос1, Рг, 8т, Ву, Ег, УЪ, Ей, Но, Ьи, ТЬ, Ти, Рт вообще не имеет устойчивых изотопов. Получают их обычно совместно с лантаноидами, т. е. /-элементами VI периода. Элементы ШВ подгруппы и лантаноиды объединяют общим названием редкоземельные элементы (РЗЭ). Выделение отдельных металлов представляет собой очень сложнзшз научно-техническую задачу ввиду сходства физико-химических 12 [c.179]

Во многих работах ионообменные процессы были предложены в качестве способа решения химико-аналнтических задач. В самом общем виде в ге-терофаэной системе ионообменный сорбент — раствор можно осуществить абсолютное и относительное концентрирование определяемого компонента. Конечно, эти процессы в ходе аналитического определения являются вспомогательными, но во многих случаях они необходимы, иначе их применение было бы неоправданным иа фоне интенсивно развиваемых разнообразных прямых химических, физико-химических и физических методов современной аналитической химии. При недостаточном пределе обнаружения существующих или доступных в конкретной ситуации методов анализа прибегают к абсолютному концентрированию, например, путем упаривания, экстракции, осаждения. В ионообменном методе абсолютное концентрирование проводят поглошением определяемого элемента ионообменным сорбентом и регенерацией последнего малым объемом специально подобранного реагента (элюента). При недостаточной селективности существующих или доступных методов анализа прибегают к относительному концентрированию — отделению определяемого элемента от мешающих примесей. При ионообменном отделении мешающих элементов, далеких по ионообменным свойствам от определяемого компонента, относительное концентрирование выполняют простым пропусканием анализируемого раствора через слой (колонку) ионита в так называемых динамических проточных условиях (напрнмер, поглощение щелочноземельных металлов катионитом при титриметрическом определении сульфатов). Наконец, при отделении мешающих элементов, близких по свойствам к определяемому элементу (например, смесн щелочных, щелочноземельных, редкоземельных элементов, галогенов и пр.), относительное концентрирование осуществляют методом ионообменной хроматографии, т. е. методом разделения сме- [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология