Лантаноиды разделение

Химические свойства 4/-элементов (лантаноидов) в основном схожи со свойствами лантана, поэтому разделение лантаноидов (называемых также редкоземельными элементами) сильно затруднено. Поскольку 4/-электроны слабо экранируют заряд атомного ядра, размеры ионов лантаноидов +3 уменьшаются от Ьа к Ьи они мало отличаются от размеров иона У +, принадлежащего предыдущему периоду. Этот эффект получил название лантаноидного сжатия. Он проявляется и у соответствующих пар элементов других побочных подгрупп — циркония 7г и гафния Н в IV группе, ниобия КЬ и тантала Та в V, молибдена Мо и вольфрама в VI группе. [c.153]

Редкоземельные минералы обычно разлагают серной кислотой и выделяют лантаноиды в виде сульфатов. После разложения минерала избыток кислоты удаляют нагреванием. Охлажденная масса вносится в ледяную воду. Полученный раствор обрабатывают сероводородом для осаждения тяжелых металлов и фильтруют. Из фильтрата лантаноиды осаждают щавелевой кислотой. Щавелевокислые соли после фильтрования высушиваются и прокаливаются. Образовавшиеся окислы имеют состав Ме Од. Они легко растворимы в минеральных кислотах. Дальнейшее разделение лантаноидов может быть произведено одним из следующих методов или, что чаще всего имеет место, комбинацией двух или трех методов. Такими методами разделения лантаноидов являются [c.279]

Вследствие большой близости свойств лантаноидов разделение их — одна из труднейших задач химической технологии. В настоящее время разделяют РЗЭ с помощью ионообменных смол (см. стр. 578) и экстракцией соединений органическими растворителями. [c.552]

Для лантаноидов (III) известны различные комплексы с органическими лигандами, которые играют большую роль при разделении РЗЭ. [c.646]

Получение. Технология получения и разделения лантаноидов чрезвычайно сложна и основана на ионном обмене. Применяется также дробное осаждение или кристаллизация. Конечный продукт (галид или оксид) восстанавливают до металла кальцием или магнием в среде аргона (металлотермия), а также электролизом расплавленной смеси хлорида лантаноида с хлоридом натрия или калия с последующей переплавкой металлов в вакууме. [c.359]

Наиболее важным свойством лантаноидов является их большое сходство между собой. Это сходство обусловлено главным образом тем, что последовательное заселение электронами касается низколежащих /-орбита-лей, что вызывает лишь небольшие изменения атомных и ионных радиусов ( 0,01 А) при переходе к каждому следующему элементу данного ряда. Преобладающим состоянием окисления у лантаноидов и в меньшей мере у актиноидов является состояние окисления + 3 почти все соединения этих элементов представляют собой ионные соли, содержащие дискретные ионы с зарядом -I- 3. Большое сходство лантаноидов друг с другом приводит к тому, что в природе они всегда встречаются вместе и с трудом поддаются разделению. [c.451]

Свойства соединений актиноидов (П1) (если не учитывать различий в окислительно-восстановительной активности) сходны и с соответствующими соединениями лантаноидов (П1). Сходство химического поведения ионов лантаноидов (И1) и актиноидов (III) в водных растворах обнаружено, например, при их ионообменном разделении. Сходство кристаллических структур, растворимости, характера гидролиза, состава кристаллогидратов и других свойств обнаружено также у однотипных соединений в твердом состоянии. Основное отличие соединений актиноидов (III) друг от друга обусловлено актиноидным сжатием (уменьшением размеров ионов Э + по мере увеличения заряда ядра в ряду Th — Lr). Свойства еще не полученных соединений актиноидов (III) можно предсказать на основании известных свойств однотипных производных лантаноидов (III). [c.559]

ХРОМАТОГРАФИЯ — метод разделения и анализа смесей газов, паров, жидкостей или растворенных веществ сорбционными методами в динамических условиях. Хроматографические сорбционные, методы различаются по следующим. признакам по средам, в которых производится разделение (газовая, газожидкостная, жидкостная X.) по механизмам разделения (молекулярная, ионообменная, осадочная и распределительная X.) по технике проведения разделения (колоночная, капиллярная, бумажная и тонкослойная X.), Методами X. анализируют смеси неорганических соединеиий, концентрируют следы элементов. В химической т хнологии X. применяют для очистки и разделения различных веществ, близких по свойствам лантаноидов, актиноидов, аминокислот и др. [c.280]

Как можно было ожидать, аналогичное уменьшение размера ато MOB и ионов происходит и во втором внутреннем переходном ряду, оно было названо актиноидным сжатием (табл. 4-6). Вследствие того что актиноиды проявляют различные степени окисления, их. химическое разделение провести легче, чем в ряду лантаноидов [c.116]

Сходство лантаноидов по химическим свойствам настолько близко, что разделение и очистка их чрезвычайно трудны. Различие в растворимости однотипных солей чрезвычайно мало и т. д. Это является результатом того, что химические свойства элементов главным образом зависят от структуры самых внешних слоев, которая у лантаноидов почти одинакова. Изменение же числа электронов в третьем снаружи слое отражается на свойствах очень слабо. [c.427]

Этим свойством сернокислых солей пользуются для грубого разделения лантаноидов на 2 подгруппы цериевую и иттриевую. [c.283]

Оксалаты образуются при прибавлении к нейтральным или слабокислым растворам солей лантаноидов щавелевой кислоты или ее солей. При этом выпадают белые кристаллические осадки они не растворимы в воде и разбавленных минеральных кислотах, мало растворимы в избытке щавелевокислого аммония, но хорошо растворяются в горячих концентрированных соляной и азотной кислотах. Щавелевокислые соли имеют большое значение в технологии дробного разделения лантаноидов. [c.284]

У 96 элемента кюрия, в атоме которого имеется семь холостых /-электронов, стабильная валентность, равная 3, аналогична стабильной валентности 64 элемента гадолиния. У последующих элементов валентность 3 доминирует и здесь наблюдается наиболее полная аналогия актиноидов и лантаноидов. Эта аналогия была использована при хроматографическом методе разделения актиноидов, аналогично методу, применяемому для разделения лантаноидов. Аналогия лантаноидов и актиноидов наблюдается при рассмотрении кривых зависимости мольной магнитной восприимчивости растворов солей этих семейств элементов в зависимости от числа /-электронов кривые для ионов обоих семейств расположены симбатно друг другу (рис. 119). [c.288]

Эффективно осуществляется ионитное разделение близких по свойствам ионов, например лантаноидов. Поглощенные на Н-катионите КУ-2 они затем селективно извлекаются при взаимодействии с регенерирующими растворами кислот, имеющими разные значения pH, а также в результате образования в растворе комплексных анионов с разными константами нестойкости. [c.315]

Разделение циркония и гафния труднее, чем любых соседних элементов, включая лантаноиды, так как их химические свойства ближе друг к другу, чем у всех остальных пар родственных элементов (рис. 3.99). Для отделения циркония от гафния применяют дробную кристаллизацию КгХгРе и К2Н Ре, ректификацию летучих соединений (ЭСЬ. и др.), ионный обмен, селективную экстракцию, последний метод наиболее широко применяют в промышленности. [c.503]

Для разделения лантаноидов важна растворимость их двойных сульфатов. По растворимости двойные сульфаты лантаноидов разделяются на три группы цериевая (La, Се, Рг, Nd) — трудно-растворимые тербиевая (Gd, ТЬ, Ей, Dy) — умеренно растворимые иттриевая (Y, Но, Ег, Тт, Yb, Lu) — хорошо растворимые. [c.507]

Важным минералом является монацит (Се, La, Th)P04. Из него получают все производные лантаноидов. Из-за близости свойств получение S , Y, La и лантаноидов из природного сырья сопряжено с огромной трудностью, связанной с их разд г-лением. После разделения продукты переводят в хлориды, которые либо восстанавливают, либо подвергают электролизу. [c.508]

Какие способы разделения лантаноидов Вы можете предложить, воспользовавшись изученным материалом (См. вопросы 7-87, 7-88, 7-94.) [c.408]

Методы разделения лантаноидов могут основываться на различии ионных радиусов, стандартных потенциалов, основностей гидроксидов, растворимостей гидроксидов и солей и возможности образования различных валентных состояний. [c.411]

Металлургия /-металлов сводится к многочисленным операциям обогащения природных руд и отделению от пустой породы. Сам процесс выделения /-металлов в свободном виде и отделении их друг от друга тоже затруднен, так как химические свойства их очень близки. Поэтому чаще всего получают сразу мишметалл , содержащий все лантаноиды. Это осуществляется электролизом их галидов в расплавленном состоянии или вытеснением металлическими Са и К из соединений. Дальнейшее разделение также представляет значительные трудности. Наиболее легко отделяется Се, дающий устойчивые соединения со степенью окисления - -4 после обработки в окислительной среде. [c.321]

Ионообменную хроматографию используют и для разделения смесей ионов, даже таких близких по свойствам, как лантаноиды растворы солей лимонной, винной и других кислот образуют с отдельными лантаноидами комплексные анионы различной прочности, которые неодинаково сорбируются ионитами и могут быть отделены друг от друга. [c.322]

Молочную кислоту удаляют из отдельных фракций элюата подкислени-ем до pH 2 и последующей экстракцией диэтиловым эфиром. После отделения элюирующего агента фракцию пропускают через колонку, заполненную сильнокислотным катионообменником. Редкоземельные элементы сорбируются обменником и затем элюируются 6 М НС1. Молочная кислота особенно эффективна при разделении более тяжелых лантаноидов. Разделение можно улучшить введением в элюент небольших количеств фенола. [c.198]

При нагревании лантаноиды взаимодействуют с азотом, серой, углеродом и другими неметаллами. Галогены окисляют их уже на холоду. С большинством металлов лантаноиды образуют сплавы (чаще всего типа интерметаллидов). Вследствие близости свойств лантаноидов их разделение осуществляется с большим трудом. В настоящее время редкоземельные элементы разделяют при помощи ионообменных смол и последующей экстракции соединений органическими растворителями. Металлические лантаноиды восстанавливают из хлоридов ЭС1з при помощи металлического кальция. [c.323]

Вследствие большой близости свойств лантаноидов разделение их — одна из труднейших задач технологии. Относительно легко из суммы РЗЭ отделяется церий. Для этого на смесь гидроксидов Э (III) действуют окислителями (кислородом воздуха, хлором, перекисью водорода). Затем Э(ОН)з растворяют в ННОз Се(0Н)4 при этом остается в осадке. В дальнейшем из суммы РЗЭ отделяют цериевые и иттриевые элементы. Для этого, например, обрабатывают растворы избытком N32804. В результате цериевые элементы выделяются в виде труднорастворимых сульфатов 32(804)3 (где Э = Ьа—0(1), а в растворе остаются иттриевые элементы в виде Ыад[3(804)3] (где 3 = V—Ьи). По-следуюш,ее разделение лантаноидов производится в пределах подсемейств и представляет еще более трудную задачу. При разделении используются небольшие отличия в растворимости их соединений, в способности РЗЭ к ком-плексообразованию возможность пере.хода некоторых из них в состояние окисления II и IV. [c.521]

Вследствие очень большой близости химических евойстп соединений лантаноидов, выделение их в чистом виде из природных смесей очень затруднено. Лишь в последние 20—30 лет разработаны эффективные методы разделения лантаноидов. В настоящее время вее они получены в виде чистых металлоа. [c.643]

Значительные трудности представляет разделение смеси соединений различных РЗЭ. Эти элементы всегда встречаются вместе, и их соединения очень похожи по свойствам. Раньше для разделения их применяли дробную кристаллизацию (основанную на различии в растворимости). Чтобы получить чистые препараты, приходилось проводить тысячи операций по выделению кристаллов. В настоящее время соедннения РЗЭ разделяют, пропуская раствор солей РЗЭ через колонну, заполненную катионообменной смолой (в виде гранул). Данный метод основан на различной способности ионов РЗЭ к комплексообразованию, что связано с различием их ионных радиусов r , уменьшающихся при переходе от La к Lu вследствие лантаноидного сжатия. С уменьшением возрастает прочность комплексов Э+ с HjO, поэтому смола хуже адсорбирует находящие в водном растворе гидратированные ионы тяжелых лантаноидов. Степень разделения можно улучшить добавлением в раствор комплексообразователей. Для разделения РЗЭ используют также экстракцию. [c.603]

II фракция может быть использована для получения НСО-экстрагентов ниобия и тантала, а также для экстракционнога разделения лантаноидов, когда нужна высокая концентрация сульфоксидной серы в НСО, незначительная вязкость 30—50 спз. [c.30]

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — соединения, кристаллическая решетка которых состоит из комплексных ионов, способных существовать самостоятельно в растворах. Комплексным называется ион, состоящий из атома металла или неметалла в определенном валентном состоянии, связанного с одним или несколькими способными к самостоятельному существованию мoлeкyлa ш или ионами. К- с. образуются в результате присоединения к данному иону (или атому) нейтральных молекул или ионов. К- с., в отличие от двойных солей, в растворах диссоциируют слабо. К- с. могут содержать комплексный анион (напр., Fe ( N)e) ), комплексный катион Ag (NH3)2]+ или вообще К- с. могут не диссоциировать на ионы (напр., [Со (N0 )3 (ЫНз)з]). к. с. широко используются в аналитической химии, при получении золота, серебра, меди, металлов платиновой группы и др., для разделения лантаноидов и актиноидов. К К- с. относятся вещества, играющие важную роль в жизнедеятельности животных и. растений — гемоглобин, хлорофилл, энзимы и др. [c.132]

СНСООН Hj OOH ) (2) а выше 175° С образует итаконовую кислоту. Л. к. распространена в природе, содержится в плодах, ягодах, фруктах, особенно в цитрусовых (в лимоне 6—8%), в листьях хлопчатника и стеблях махорки, откуда ее и выделяют. Л. к. применяют в фармакологии, пищевой промышленности, в лабораторной практике, в небольшом количестве употребляют в производстве некоторых алкидных смол. Л. к. и ее соли — цитраты — широко используются в аналитической химии для маскировки, для разделения лантаноидов. [c.147]

Для лантаноидов характерны и двойные соли типа КгЗОд- Ьпз(504)з-п НпО. Различная растворимость двойных сульфатов используется для разделения лантаноидов. [c.359]

Разделение соединений циркония и гафния осуществляется труднее, чем соединений любых соседних элементов, яключяя лантаноиды, так как их химические саойства ближе друг к другу, чем у всех остальных пар родственных элементов (рис. 3.74). Химическое сходство Zr и Hf обусловлено очень [c.487]

Проведенное исследование позволило сформулировать основные требования к комплексообразующему веществу при хроматографическом разделении лантаноидов, входящему наряду с ионами ЫОз во внутреннюю координационную сферу ионов редкоземельных элементов, а именно а) слабое комплексообразование ионов редкоземельных элементов, не приводящее к вытеснению ионов нитрата из внутренней координационной сферы, б) достаточная гидрофобность адденда, приводящая к увеличению коэффициентов распределения редкоземельных элементов по сравнению с нитратной системой. Для разделения смеси редкоземельных элементов на бумаге в нитратной системе в качестве комплексообразующих веществ перспективны одноосновные карбоновые кислоты и особенно их галогенопроизводные с повышенной гидрофобностью. В качестве одного из комплексообразующих веществ Г. М. Варшал и М. М. Сенявин предложили трихлоруксусную кислоту, обеспечивающую количественное разделение элементов цериевой группы Ьа, Се, Рг, Ыс1, 5т, Сс1, ТЬ. Иттрий дает совместную зону с диспрозием гольмий с эрбием, тулий с иттербием и лютецием. [c.180]

Чистота веществ. Одна из важнейших характеристик веществ— его чистота. История химии знает множество ошибок, причиной которых были следы незамеченных и трудноотделимых примесей. Так, за четыре десятилетия, охватывающие конец прошлого и начало текущего столетия, только в семействе лантаноидов было открыто около ста новых элементов. Наряду с этим было сделано много открытий, связанных с чистотой объектов исследования и чувствительностью методов обнаружения микропримесей. К числу их можно отнести открытие, М. и П. Кюри радия и аолония в результате многократного разделения урановой руды с обогащением нужных фракций. Такой типичный полупроводник, как германий, полстолетия считался металлам, пока глубокая очистка не позволила выявить его действительные свойства. [c.6]

Помимо указанных методов, применявшихся для разделения лантаноидов, ныке применяются более эффективные методы, позволяющие получить соли лантаноидов предельной чистоты (99,99%).К таким методам относятся ионнообменная хроматография на сульфостирольных смолах и экстракция органическими растворителями. [c.279]

Гидроксиды. Гидроксиды лантаноидов состава Ме(ОН)д — слизистые аморфные осадки, которые при нагревании, теряя воду, раскаляются (теплота кристаллизации) с образованием кристаллических модификаций. Све-жеосажденные гидроксиды гигроскопичны и поглощают из воздуха двуокись углерода. Основной характер гидроксидов и степень диссоциации при увеличении ионных радиусов растут. Гидроксиды лантаноидов сходны с гидроксидами щелочноземельных элементов, но менее растворимы в воде. Наиболее сильным основанием среди них является гидроксид церия (III), наиболее слабым Ьи(ОН)з- Недавно было установлено, что оксиды иттербия и лютеция обладают слабо выраженными амфотерными свойствами (Иванов-Эмин). Гидроксиды их также амфотерны. Различием в растворимости гидроксидов пользуются при дробном разделении элементов лантаноидов. [c.281]

Г идроксиды — аморфные осадки, труднорастворимые в воде. Обладают основным характером и, растворяясь в кислотах, образуют соли. Для лантаноидов характерны двойные соли типа К2504 К2(804)з 2Н2О. Различная растворимость двойных сульфатов используется для разделения лантаноидов. [c.322]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология