Лантаниды, методы разделения

Способы получения. Основной проблемой при получении лантанидов является разделение смеси их соединений, что представляет большие трудности вследствие близости свойств этих элементов. В настоящее время эта операция осуществляется с помощью ионообменных методов. [c.435]

Влияние pH на распределение лантанида между фильтратом и осадком при этом методе разделения очень наглядно показано в работе Д. И. Рябчикова и Н. С. Вагиной [734]. На рис. 38 приведены кривые, построенные по цифровым данным работы [734] [c.279]

Отсутствие специфических химических реакций на лантаниды приводит к тому, что для их открытия более надежными являются физические методы — спектральный (по спектрам поглощения и по эмиссионным спектрам) и рентгеноспектральный [861, 862], а также метод измерения магнитной восприимчивости [815], За последние годы развивается метод радиоактивационного анализа [863], который обладает очень высокой чувствительностью, особенно в сочетании с хроматографическим методом разделения РЗЭ [864], Пока еще этот метод применяется только в специальных случаях, так как требует [c.333]

Обзор методов разделения лантанидов. [c.523]

Лантанидами, или редкоземельными элементами, называют лантан и четырнадцать следующих за ним элементов. К этим четырнадцати элементам, которые по химическим свойствам очень похожи на лантан Ьа, относятся церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций (порядковые номера с 58 до 71). Эти элементы называются редкоземельными потому, что они были выделены из редко встречающихся в природе окислов, которые раньше называли земли . В 1940-е годы были разработаны такие эффективные методы разделения элементов, что редкоземельные элементы перестали быть редкими . Наиболее удивительной особенностью этих элементов является то, что их химические свойства почти одинаковы. Например, все они представляют собой реакционноспособные металлы (примерно такие, как кальций). Они бурно реагируют с водой, выделяя водород. Все редкоземельные элементы образуют основные гидроокиси, которые лишь слабо растворимы в воде, но хорошо растворяются в кислотах. [c.612]

Карбоновые оксикислоты (винная, лимонная и др.) образуют с ионами трехвалентных лантанидов растворимые анионные комплексные соединения. Они используются при разделении лантанидов методом ионообменной хроматографии. [c.84]

Изложите принципы методов разделения й получения лантанидов. Напишите уравнения реакций. [c.75]

Это обстоятельство явилось ключом для открытия элементов 95 и 96 (америций и кюрий) кроме того, установление факта, что эти элементы оказались членами актинидного переходного ряда, было очень важно для открытия элементов, расположенных за кюрием, вплоть до элемента 102. Так как химическое поведение актинидов подобно лантанидам, то разделение трансурановых элементов с помощью обычных химических методов чрезвычайно затруднено. Однако, к счастью, уже при проведении первоначальных работ по трансурановым элементам был развит ионообменный метод химического разделения неорганических ионов. Этот метод избирателен, непродолжителен в выполнении и если необходимо, то может быть применен к нескольким атомам элемента. [c.72]

Редкоземельные элементы. Потенциостатические методы находят ограниченное применение для анализа редкоземельных элементов ввиду того, что в литературе имеется относительно мало данных об их потенциалах восстановления. Кроме того, для разных элементов эти потенциалы имеют близкие значения. Даже в 0,01 М растворе НС амальгамы лантанидов образуются на ртутных катодах, поддерживаемых при потенциале —1,2 а, при эффективности тока всего 0,1% [138]. Однако полярографические данные [95] доказывают, что некоторые процессы разделения могут быть осуществлены [c.62]

Ионообменная хроматография за последние годы стала одним из важнейших методов препаративного разделения и аналитического исследования смесей различных неорганических и органических соединений. Хорошие результаты были получены при разделении лантанидов, выделении трансурановых элементов и даже при обогащении изотопов. [c.11]

Ввиду сложности спектров редкоземельных элементов и обилия в них молекулярных полос следует заключить, что метод фотометрии пламени может быть легко использован для анализа лишь при наличии в растворе одного или небольшого числа элементов. В последнем случае требуется отсутствие наложения на полосу или линию определяемых элементов линий или молекулярных полос других элементов. При наличии в растворе всего двух элементов, что может иметь место, например, при разделении лантанидов при помощи ионообменной хроматографии, рекомендуется введение поправки на излучение другого элемента по специально построенной градуировочной кривой [c.270]

Разделение некоторых лантанидов и актинидов методом ступенчатого элюирования [69]. [c.338]

Если R имеет отрицательный заряд, а Aii и Mz — катионы, то смола называется катионитом. В противоположном случае смола является анионитом. При разделении РЗЭ могут быть использованы оба типа смол в зависимости от того, находится ли данный лантанид в растворе в виде простого катиона или в виде комплексного иона, который может иметь положительный или отрицательный заряд. Чаще используются катиониты раствор соли РЗЭ приводится в соприкосновение с катионитом, адсорбирующим РЗЭ после этого РЗЭ снимаются с катионита (вымываются, элюируются ) раствором какого-либо комплексообразователя. Подбирая определенным образом комплексообразователь и pH раствора, можно получать фракции, содержащие определенный лантанид. Повторные операции приводят к получению РЗЭ высокой чистоты. Кривая зависимости чистоты металла от числа операций, получаемая при этом методе, приближается к кривой А рис. 43. [c.320]

Редкоземельные (лантаниды) и трансурановые трехвалентные (актиниды) элементы обладают очень близкими между собою свойствами вследствие того, что в них происходит заполнение 4f и 5/ электронных оболочек, и строение наружных электронных оболочек, принимающих участие в химических связях, не изменяется от элемента к элементу. Размеры их ионов также оказываются близкими. Поэтому разделение их обычными химическими методами оказывается очень трудным и осуществляется хроматографическими методами с применением ионообменных смол. [c.402]

Путем электролиза можно выделить Ag, ЗЬ, Ра, Ро, и, Ри и др. В последнее время показана возможность использования электрохимических методов для разделения и выделения радиоактивных изотопов редкоземельных и ряда других элементов. С помощью непрерывного электрофореза с применением лимонной кислоты в качестве комплексообразователя удалось осуществить разделение Ьа, Се, V, Ей, а также Се и Рт. При разделении лантанидов этим методом более эффективной, чем лимонная кислота, оказалась этилендиаминтетрауксусная кислота [И]. [c.565]

Ионный обмен как метод разделения. VIII. Относительные положения на кривой элюирования лантанидов и актинидов при элюировании молочной кислотой при 87° [20]. [c.212]

Можно кристаллизовать и различные другие соли — броматы, диметилфосфаты для получения чистых солей эрбия был применен ([815] метод дробной кристаллизации оксалата из солянокислых растворов, а Марш [816] показал, что для дробной кристаллизации можно воспользоваться большой разницей в растворимости двойных солей ЭДТА с отдельными лантанидами, К методам фракционного о с а ж д е н и я относится в первую очередь осаждение двойных сульфатов, широко применяемое на практике и частично уже описанное выше. Это старый метод, примененный еще Берцелиусом, тоже классический метод разделения РЗЭ на цериевую и иттриевую группы. За последние годы этот метод был подробно изучен и усовершенствован [817] сокращено число переосаждений, разработаны приемы, позволяющие разделять РЗЭ не только на две, но и на три [c.315]

Гексафторацетилацетонат неодима (III) возгоняется довольно легко, и это позволяет надеяться на успешное применение газовой хроматографии для разделения лантанидов. В течение многих лет химики ищут методы разделения редкоземельных элементов, в частности лантанидов, основываясь на различной летучести некоторых соединений редкоземельных элементов. К сожалению, ранние данные по летучести трис(пентан-2,4-дионато) лантанидов оказались неверными [43]. Брим [44] изучал некоторые из сформулированных выше требований и показал, что эти [c.44]

В настоящее время ионообменная хроматография высокого давления используется как промышленный метод разделения трансплутониевых элементов, полученных искусственным путем. Для этого разделения используется такая же методика, как и при разделении лантанидов и актинидов. Трехвалентные элементы группы лантанидов и актинидов вводят в виде катионов в слабокислых растворах внутрь катионообменной колонки и последовательно элюируют анионным комплексообразующим реагентом [16]. [c.231]

Из приведенных данных видно, что для выделения и установления свойств элементов, относящихся к лантанидам, потребовалась работа нескольких поколений во многих странах в течение более ста лет, в то время как для приготовления десяти трансуранидов потребовалось только десять лет, и практически они были изучены в одной лаборатории. Успех в этой области определился прогрессом химических наук и новейшими методами разделения. Имеется в виду деятельность Сиборга и его сотрудников. [c.128]

Наиболее важными минералами, содержащими лантаниды, являются монацит (смесь фосфатов Ьа, Се, Рг, N(1 и 5т и окиси тория), церит и гадо-линит (силикаты этих элементов). Разделение затрудняется близким сходством химических свойств лантанидов. Наиболее эффективные методы разделения — дробная кристаллизация, образование комплексов различной устойчивости, а также избирательная адсорбция с последующим элюированием на ионообменной смоле (хроматография). [c.613]

Подобие электронных структур (см. гл. 8) приводит к сходству химических свойств актинидов и лантанидов. Как уже обсуждалось ранее в гл. 2 и 4, аналогия в химических свойствах этих двух групп имеет особое значение для ионообменного метода разделения, идентификации актинидов и сыграла важную роль при нх открытии. Наблюдается большое сходство в типах химических соединений, образуемых членами двух групп элементов. Например, трехвалентное состояние является наиболее характерным для каждой группы. Однако обе группы элементов не являются в этом отношении совсем рщен-тичными. Так, трехвалентное состояние, характерное для лантанидов, не проявляется в водных растворах тория и протактиния, а также не является основным устойчивым состоянием в водных растворах актинидов вплоть до америция. Элементы от урана до америция имеют несколько окислительных, форм, среди же лантанидов нет аналогичного примера. Эти различия легко могут быть объяснены близкими значениями энергий некоторых электронных уровней (75, 6й п5/),что обсуждалось в гл. 8. [c.122]

Ионообменный метод разделения находит важное применение при групповом отделении актинидов от лантанидов. При вымывании с катионообменной смолы дауэкс-50 концентрированной соляной кислотой [50] элементы актинидной группы удаляются [c.487]

Из методов разделения лантанидов, основанных на небольших различиях в свойствах ионов с зарядом 3+, до второй мировой войны чаще всего применяли метод дробной кристаллизации малорастворимых солей. В общем растворимость понижается с уменьшением размеров ионов лантанидов. Это позволяет производить хотя бы частичное разделение при использовании двойных сульфатов, двойных карбонатов, оксалатов, гексацианкобальтатов, этилсульфатов, хроматов и т. д. Однако повышенный интерес к этим элементам во время войны, вызванный тем, что они являются продуктами деления, и их сходством с актинидами, привел к разработке гораздо более эффективных методов разделения на ионообменных смолах. [c.235]

Ионный обмен как метод разделения элементов. VIII. Элюирование лантанидов и актинидов молочной кислотой при 87°. [c.162]

К нерастворимым солям относятся карбонаты, фосфаты, фториды, оксалаты, феррицианиды и др. С сульфатами и нитратами щелочных металлов, аммония и магния соответствующие лантаниды образуют двойные соли состава Me(N0з)з 2NH4N0з 4H20, 2Ме(НОз)з-ЗМ (КО3)2-24 0 и Ме2(504)з-КаЗО -гНА Эгими солями пользуются при разделении лантанидов методом фракционной кристаллизации. Ионы лантанидов образуют комплексные соединения, устойчивость которых возрастает от первого элемента к последнему. Координационное число ионов лантанидов равно 6. Наиболее важное значение имеют комплексы, содержащие следующие лиганды лимонная кислота и аминополи-уксусные кислоты. [c.334]

Методом непрямого УФ-детектирования можно обнаружить также и катионы. Впервые разделение катионов этим методом описано Ф.Форетгом в 1990 году. В его статье было показано, что метод КЭ при разделении лантанидов по эффективности, [c.58]

В ряде случаев для разделения тория и р. з. э. делались попытки использовать различие в прочности их комплексных соединений. Торий и р. з. э. являются специфическими ком-плексообразователями, осуществляющими координационную связь с аддендами преимущественно через активные атомы кислорода. Усиление прочности комплексных соединений в ряду лантанидов от La к Ьи в конечном итоге связано с закономерным уменьшением ионных радиусов и постепенным увеличением ионного потенциала. Обладая большими значениями иоЕ1иых потенциалов, ТЬ и Се склонны образовывать с некоторыми аддендами, например оксалатами и карбонатами щелочных металлов, более прочные комплексы по сравнению с р. 3. э. цериевой подгруппы. Последние члены иттриевой подгруппы мало отличаются в этом отношении от ТЬ и Се поэтому применение описываемых методов не обеспечивает полноты разделения. [c.115]

Редкоземельные элементы эффективно поглощаются анионитами из слабо подкисленного раствора нитрата лития. Маркус и Нельсон [35] показали, что в этой среде разделение редкоземельных элементов можно осуществить методом элюентной хроматографии (рис. 15. 16). Авторы сообщают также о быстром (Ъмин) разделении изотопов Ва-140 и Ьа-140 в 3—4М растворе нитрата магния. Лантан поглощается, а барий остается в вытекающем растворе (ср. [14, 106]). Разделение лантанидов достигается элюированием раствором хлорида лития [52]. [c.329]

Поведение трапсплутониевых элементов при хроматографических разделениях на анионитах также служило предметом исследований. Элементы с атомными номерами большими, чем у кюрия, удерживаются анионитами в среде концентрированной соляной кислоты [73, 120 ], в то время как америций и кюрий немедленно элюируются вместе с редкоземельными элементами. Для анионообменного отделения трапсплутониевых элементов от лантанидов применялись также кон-центрированные растворы хлорида лития [44] и тиоцианатные комплексы [22, 87, 115, 120]. Эти исследования дали ценную информацию о свойствах новых элементов. Анионообменный метод обеспечивает лучшее отделение трансплутониевых элементов от редкоземельных, чем описанный выше катионообменный метод. Примером практического применения анионообменного метода служит отделение прометия от америция, которое очень трудно осуществить другими способами. Полное разделение этих элементов достигается элюированием ЪМ тиоцианатом аммония [96]. [c.345]

Виккери в своей книге [675] приводит схематическую диаграмму (рис. 43) — связь между чистотой РЗЭ и числом операций, необходимых для достижения этой чистоты. Кривая А представляет идеальный случай, когда за 1—2 отделения удается полностью очистить данный лантанид от других. Этот случай может быть достигнут только при применении метода окисления или восстановления, так как изменение валентности лантанида приводит к изменению его свойств, вследствие чего отделение его от других значительно упрощается. Кривая В показывает, что при разделении методами кристаллизации или осаждения заметное возрастание чистоты наступает лишь после х one- [c.314]

Очистку кюрия ведут экстракционным или хроматографическим методом. Была изучена возможность разделения трехвалентных актинидов и лантанидов экстракцией раствором тиофен-карбонилтрифторацетона в толуоле путем подбора pH исходного раствора. Для экстракции кюрия используют также трибутилфосфат. Из 10—16 М азотной кислоты кюрий извлекается ТБФ лучще америция, но для целей разделения этот метод слишком громоздок. [c.540]

В ряде случаев для разделения продуктов реакций глубокого расщепления весьма успешно применялся метод ионообменной хроматографии. Так, например, лантаниды, образующиеся при бомбардировке Та протонами с энергией 660 Мэе, выделялись на одном миллиграмме неизотопного носителя — лантана. После необходимой радиохимической очистки их разделение производилось хроматографически на колонке длиной 100 мм и диаметром 2 мм, заполненной катионитами КУ-2 или Дауэкс-50 (X = 12) [7]. [c.643]