Разделение отдельных редких земель

Разделение отдельных редких земель [c.435]

Разница в растворимости последних солей для различных редкоземельных элементов позволяет использовать их для разделения суммы редких земель, а также отдельных пар элементов. [c.10]

Разделение катионов. Наиболее простой способ, основанный на использовании различной степени поглощения отдельных ионов, не дает удовлетворительных результатов. Обычно вначале поглощают все присутствующие в растворе ионы, а затем подбирают такой раствор, который извлекает только некоторые ионы. Чаще всего при этом используют различные комплексообразователи. Так, например, при разделении редких земель используют различную устойчивость их лимоннокислых комплексов. Устойчивость этих комплексов зависит от кислотности раствора. Слой катионита, поглотивший ряд катионов, промывают раствором лимонной кислоты, доведенным до определенной кислотности. Таким образом удается перевести в раствор одни ионы, тогда как другие остаются в катионите. [c.74]

Спектральные методы сыграли весьма важную роль как методы контроля за разделением редких земель. В отдельных случаях они действительно способствовали открытию новых элементов, но гораздо чаш,е идентификация спектров была затруднительной и правильность их расшифровки, например у спектров поглош,ения, неимоверно осложнялась ложной концепцией, в плену которой находились многие ученые каждому элементу соответствует одна определенная спектральная серия. Стоило обнаружить новую полосу поглош,ения, отличающуюся или своим положением или своей интенсивностью, как спешили объявить об открытии нового элемента. [c.31]

Кроме очистки воды, ионообменные смолы применяют также для разделения смесей ионов. Так, на катионообменных смолах осуществляют разделение ионов редкоземельных металлов. Для этой цели через катионообменную смолу пропускают раствор смеси солей редких земель, а затем адсорбированные катионы элюируют раствором лимонной кислоты, образующей с различными редкоземельными катионами комплексы, отличающиеся по прочности. В результате этого вымывание отдельных катионов происходит последовательно сначала вымываются катионы, образующие более прочные комплексы, а затем менее прочные. [c.251]

Работа ионообменной установки для разделения редких земель зависит от целого ряда факторов, таких как состав смеси редкоземельных элементов, желаемый масштаб производства, требуемая чистота отдельных редкоземельных элементов. Несколько лет тому назад лаборатория в Эймсе смонтировала маленькую опытную установку для изучения ионообменных методов разделения редких земель и тогда же было получено несколько килограммов каждого редкоземельного элемента высокой чистоты. Проект этой установки отвечал уровню наших знаний того времени, с помощью которых мы хотели добиться следующего выделить из гадолиниевых минералов тяжелые редкие земли от диспрозия до лютеция. На сегодняшний день имеются достаточные данные для проектирования установок по разделению редких земель. [c.390]

В наших опытах вторичная очистка полностью не была сделана. Во время опыта с гадолинитом мы сначала интересовались редкими землями, расположенными в ряду за иттрием. В природе легкие редкие земли так сильно распространены, что им не уделяли внимания при разделении легких и тяжелых редких земель. Неочищенные фракции легких редких земель вымывались, а большинство иттрия собиралось отдельно и обрабатывалось позднее. Если бы возникла необходимость непрерывно перерабатывать весь загружаемый материал на первых колоннах, то для эффективной переработки потребовалось бы от 3 до 6 штук [c.391]

Однако этим и другими методами можно получить металлы редких земель только в их сумме, если же их необходимо разделить между собой, то вопрос чрезвычайно осложняется, так как металлы редких земель дают изоморфные соли, которые трудно отделить друг от друга при помощи дробной кристаллизации. Описаны методы разделения, насчитывающие в одном ироцессе тысячекратное повторение дробной кристаллизации. Чтобы судить о близости физических и химических свойств металлов редких земель, достаточно указать, что для различения их приходится прибегать к спектроскопическому анализу та неимением других средств и неизвестностью особых характерных реакций для солей отдельных металлов этой группы. Однако и спектральный метод часто недостаточен или трудно применим. В настоящее время в результате свыше чем полуторавековой работы по изучению металлов редких земель для всех них уже указаны методы химического и спектрального анализа и они строго разместились в периодической системе Д. И. Менделеева согласно порядковым номерам. [c.706]

Классическим примером разделения методом избирательного элюирования с использованием комплексообразователя может служить разделение редких земель . После адсорбции на колонке с обменником в Н -форме проводят избирательное элюирование в виде цитратных комплексов (применяют растворы лимонной кислоты с pH 2,5—6). Вымывание отдельных земель контролируется при этом с помощью счетчика Гейгера — Мюллера (используется метод радиоактивных индикаторов). [c.410]

Затем раствор комплексоо бразователя, образующий прочные комплексы с редкими землями, пропускается через колонку. При этом происходит распределение ионов редких земель между водной фазой и смолой. Поскольку колонки работают таким образом, что в них все время поддерживается состояние равчовесия, ионы отдельных редкоземельных элементов непрерывно обмениваются между комплексными ионами в растворе и смолой. Положительные ионы в растворе комплексообразователя замещаются ионами редких земель в конце полосы редких земель и таким образом полоса проходит вниз через весь слой смолы. В связи с тем, что константы устойчивости комплексных соединений редких земель мало отличаются друг от друга, лищь наиболее прочные комплексы редкоземельных элементов могут очень быстро двигаться вниз по колонке. Свойства полосы во время ее прохождения вниз по колонке, эффективность разделения отдельных редких земель и количества их, которые могут быть выделены, различны в каждом из трех описанных выше методов. [c.379]

Также ясно, что для любого данного количества смеси отдельных редких земель диаметр колонны, выбранный для элюирования, должен быть меньше длины развивающихся отдельных слоев, а длина этих отдельных слоев должна быть больше длины перекрытия Следует также подчеркнуть, что для достижения количественного разделения отдельных редких земель должны быть выбраны те же условия, при которых редкие земли заняли бы возможно более высокий процент активных центров смолы. Это предполагает работу с элюирующими растворами при наиболее высоком pH для поддержания равновесного состояния полос (рис. 2). Это означает также, что в элюирующем растворе имеется оптимум общей концентрации цитрата. Оптимальные условия для более крепких цитратных растворов приводят к увеличению объема элюата и, следовательно, по мере разбавления растворов, — во много раз большего количества лимонной кислоты для обработки данного количества редких земель. Расстояние, образующееся между полосами отдельных редкоземельных элементов во время их движения, определяется опытным путем и равно отношению их длин е, где г = К—1. Это является дополнительным объяснением того, почему редкие земли должны занимать большинство активных обменных центров. [c.388]

Здесь необходимо сказать несколько слов о роли периодического закона в развитии химии редких земель. В некоторых работах, посвященных истории редкоземельных элементов, прямо говорится, что интенсивные целеустремленные исследования начались едва ли не сразу после этого события. Мы не можем разделить подобного мнения. Бесспорно, периодическая система оказалась весьма плодотворной для химии, но до поры до времени она все же оставалась гипотезой, которая должна была получить веские доказательства собственной правильности. Ведь многие крупнейшие ученые встретили закон периодичности, мягко говоря, без особого энтузиазма. (Чего стоит, например, замечание Бунзена, что с равным успехом можно искать закономерности в цифрах биржевых бюллетеней.) В течение нескольких лет после открытия периодического закона исследования в области редких земель — это в значительной степени топтание на месте совершенствование методов разделения, любование всемогуществом спектрального анализа, уточнение отдельных свойств земель. Пока не делается попытка продвинуться в глубь континента . Всякое настунление требует подтягивания тылов, в данном случае с тылами было не совсем благополучно. Пусть Менделеев предполагает трехвалентность редких земель, пусть изменяет их атомные веса —ведь это же надо доказать Химия стала достаточно точной наукой, чтобы не верить на слово. [c.24]

В ряде статей, появившихся в ноябрьском номере журнала Американского химического об црства [J. Ат. hem. So ., 69, 2769—2884 (1947)], содержатся обзоры теории и применений метода разделения с помощью ионообменных смол, причем особое внимание уделяется разделению редких земель. Отдельные статьи, на которые выше имеются сылки, содержат указания относительно свободных от носителя индикаторов. [c.113]

Непрерывное электрофоретическое разделение смесей радиоактивных изотопов редкоземельных элементов [73, 74] производилось в приборе [70], в котором пористым наполнителем служил кварцевый порошок. В качестве электролитов использовались растворы лимонной кислоты с концентрацией 0,1 % и двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты с концентрацией 0,01% и pH = 1,86. Продолжительность разделения смеси N(11 — Рш — Еи152 154 равнялась 86 мин. Непрерывный электрофорез применялся также для разделения и анализа редкоземельной группы осколков фотоделения 1) [75]. Аналогичная методика может быть использована для анализа объектов, загрязненных искусственными радиоактивными элементами. При этом анализ с использованием электрофореза должен складываться из двух основных операций радиохидшческого выделения определенной группы элементов (например, группы щелочных и ще-лочнозсмэльных металлов, редких земель и т. д.) и электрофоретического разделения выделенных групп на отдельные элементы. [c.37]

Обилие линий в спектрах, а также общеизвестная сложность разделения редких земель приводят к трудностям в составлении атласов и таблиц спектральных линий. В имеющихся таблицах спектральных линий часто встречаются ошибки при отнесении тех или иных линий к спектрам различных элементов. Особенно много ошибок в определении спектров ТЬ, Ег, Ти. Как указывают Гаттерер и Юнкес [ ], от ошибок такого рода не свободны и известные таблицы длин волн спектральных линий Гаррисона [ ]. По данным р ], отдельные элементы ряда содержат [c.266]

Проблема дефектной структуры окислов столь обширна и столь существенна, что ей следовало бы посвятить отдельную монографию, даже если исключить из рассмотрения силикаты, германаты, стекла и ряд, других специфических систем. Не претендуя на полноту изложения, ограничимся несколькими избранными примерами, далеко не охватывающими хотя бы тот класс окислов, который можно отнести к ионным кристалла. С самого начала мы должны различать стехиометрические и не-стехиометрические окислы. Такие вещества, как окислы щелочных земель АЬОз и ТЬОг, имеют состав, весьма близкий к сте-хиометрическому, и по характеру дефектности близки к галоге-нидам. Однако эти высокотемпературные материалы экспериментально изучаются с трудом и как модельные вещества уступают легкоплавким галидам. Окислы переходных металлов, редких земель и актиноидов обычно нестехиометричны. Это обусловлено малым разделением электронных уровней в незаполненных й- и f-oбoлoчкax атомов этих металлов, что позволяет легко переходить от одного зарядового состояния к другому без заметных затрат энергии. Так, например, в РеО при сте-хиометрическом избытке кислорода некоторые из ионов Ре легко замещаются ионами Р + с соответствующей перестройкой ионной и электронной структуры. Таким образом, отклонение от стехиометрии вызывает появление алиовалентных ионов — квазипримесей и дефектность структуры, казалось бы, должна рассматриваться в рамках привычной модели реального кристалла, т. е. по Френкелю или по Шоттки. [c.120]

Трудности, возникшие при реализации плутониевого проекта, привели к использованию ионитов для разделения, концентрирования и очистки продуктов деления. Огромные успехи в этом направ-.тении были достигнуты благодаря разработке простых, быстрых и эффективных ионообменных методов разделения и приготовления спектрографически чистых редких земель [3—9]1 История этих достижений изложена в сообщении Джонсона, Куила и Даниэлса [10]. Успешное разделение неорганических катионов стало возможным главным образом благодаря применению комплексообразующих органических кислот при таких условиях, когда существующие различия в адсорбируемости отдельных катионов можно значительно усилить . [c.175]

Ионообменный процесс удалось использовать для идентификации отдельных элементов этого семейства и даже при выделении в чистом виде элемента с атомным номером № 61. В зависимости от применения того или иного комплексообразователя и растворителя, порядок извлечения редких земель с колонки может быть изменен или даже полностью обращен. Разделение редких земель хроматографическим способом производится настолько полно, что получают препараты спектрально чистые. Так, например, из смеси солей неодима, презеодима и самария были выделены 99,9%-ная окись неодима, 9%-ная окись празеодима и 99,9%-ная окись самария. [c.121]

Определение малых концентраций редкоземельных элементов в индивидуальных редких землях и актинидных элементах. В этом случае методические трудности происходят от слолсно-сти спектров основы и невысокой чувствительности определения отдельных элементов. Необходимо прибегать к различным способам физикохимического обогащения пробы, которые помогают лишь в некоторой степени. Из числа полезных приемов можно назвать хроматографическую адсорбцию, позволяющую получить некоторое разделение отдельных редкоземельных элементов и повысить чувствительность спектрального определения. Отдельные ионы редкоземельных элементов обладают несколько различной подвижностью в растворах. Однако во всех этих случаях нельзя ручаться за сколько-нибудь пол-< ное разделение составляюш их смеси поэтому желательно обеспечить контроль выделения, очень хорошо осуществляемый при помощи одного из радиоактивных изотопов элементов из группы редких земель. Удобным является изотоп лантана. Последующий спектральный анализ делается с использованием техники анализа растворов. [c.112]

В экспериментальном установлении правильных атомных весов редких земель Менделеев принял непосредственное участие. Он первый определил теплоемкость металлического церия и провел ряд исследований по определению атомных весов церия и лантана. Важную роль в истории открытия лантаноидов сыграли его работы по разделению солей отдельных элементов цериевой группы. [c.30]