Соль - иттрие
Cтраница 2
Такие же полосы получаются при введении в пламя солей иттрия и скандия. Атомные линии наблюдаются только в спектрах самария, европия, тулия и иттербия. Церий в пламени ацетилена не дает излучения. [16]
На основе РЗМ созданы новые люминофоры, светящиеся в красной, зеленой и голубой частях спектра. В цветном телевидении, например, роль красных люминофоров играют соли иттрия, активированные европием. В жидкостных и твердых лазерах рабочим веществом служат тербий, самарий, европий, празеодим. Теперь большинство используемых в лазерной технике кристаллов легировано тем или иным лантаноидом. Велика роль в этой области алюмоиттриевого граната. Окись неодима применяется в электронных приборах как диэлектрик с малым коэффициентом линейного расширения. Сульфиды самария и церия, селенид гадолиния используются как высокотемпературные термоэлектрогенераторы в кондиционерах воздуха, в установках для охлаждения электронной аппаратуры. [17]
Осадок отфильтровывают на фильтре белая лента, промывают раствором хлорида натрия, растворяют в небольшом количестве соляной кислоты и упаривают раствор до 5 мл. Разбавляют остаток водой до объема 40 мл в стакане емкостью 150 мл, вводят 5 мл раствора соли иттрия, 50 мл 40 % - ного раствора тартрата аммония и нейтрализуют раствором аммиака по нейтральному красному. Нагревают раствор до кипения, вновь нейтрализуют раствором аммиака, вводят избыток его в 2 мл, помещают на водяную баню до начала выпадения осадка и оставляют раствор с осадком на ночь. [18]
По исследованиям Мозандера, Делафонтена, Мариньяка, Роско, Лекока де - Боабодрана, Клеве и др. существует земля, которая, будучи получена при умеренном прокаливачии щавелевокислой соли, окрашивается от присутствия высшс-й окиси в темно-оранжевый ( по Демарсею. Она образует бесцветные соли, без спектра поглощения Сернокислая соль Tb2 ( SO) 38H2O изоморфна с солью иттрия. Двойная сернокислая соль с K2SO по растворимости своей стоит между цери-товыми и иттриевыми землями, точно так же, как и муравьинокисляя соль. При фракционировании теобиевых земель Лекок нашел характерный для них спектр обращения, а Ро. [19]
Ноддак и Брукль41 и в этом случае делают вывод, что первая ступень соответствует восстановлению до двухвалентного состояния, а вторая-до металла. Однако такой вывод недостаточно обоснован, если учесть поведение скандия в растворах с разными рН, а также гидролиз солей иттрия и лантана. [20]
В природе иттрий встречается в сложной смеси с рядом элементов, близких с ним по химическим свойствам. Поэтому выделение его связано с большими трудностями и этим объясняется дороговизна металла и его ограниченное применение. Выделяют соли иттрия из раствора смеси лантаноидов ионообменным способом и потом металл из солей восстанавливают кальцием или литием. Сочетание ценных качеств иттрия обеспечивает перспективное использование этого элемента в целом ряде новейших производств. Сплавы иттрия применяются в ядерной энергетике, самолетостроении, радиоэлектронике. Небольшие добавки иттрия улучшают действие легирующих металлов. В медицине находит применение радиоактивный изотоп 90Y для лечения радиационным разрушением некоторых видов опухолей. [21]
Характер соединений иттрия и отличие его от некоторых металлов, с ним сходных, определяется следующими важнейшими реакциями. В солях иттрия щелочи дают белый осадок водной окиси, не растворимый в избытке щелочей, чем отличаются и другие гадолиниты от соединений алюминия, цинка и других. Но в этом отношении цериты сходны с гадолинитами. С Na2C03 и со всеми растворимыми углекислыми солями иттрий дает осадок угле-соли, сходно с другими гадолинитами и церитами. Щавелевая кислота осаждает иттрий из его солей в виде щавелево-иттриевой соли, но из смеси с эрбием и тербием осаждается сперва щавелевр-эрбиевая, а потом щавелевотербиевая и только под конец щавелевоиттриевая соль. Этим гадолиниты отличаются от глициевых соединений, а также от соединений циркония и многих других металлов. От глициевых соединений их можно отличить еще тем, что безводный хлористый глиций летуч, а хлористый иттрий не летуч. Должно заметить, что [191] раствор нашатыря способен растворить свежеосажденную водную окись иттрия, что свойственно и многим другим водным окисям магнезиальной группы. Вообще говоря, иттрий осаждается из растворов позднее эрбия и тербия, что и служит вместе с цветом для характеристики этого гадолинита. Так, например, посредством аммиака сперва получается цветной осадок, эрбий и тербий заключающий, а потом бесцветный осадок водной окиси иттрия. Пай иттрия до сих пор весьма сомнителен, что, например, видно из того, что Де-Лаф. О величине пая эрбия и тербия, конечно, не может быть и речи, если существует даже сомнение в действительном нахождении одного из них. [22]
Именно этой разницей в свойствах Воклен и воспользовался для разделения окислов алюминия и неизвестного элемента. Редакция журнала Annales de chimie, опубликовавшего работу Воклепа, предложила для открытой им земли название глицина ( от греческого уЯихис; - сладкий) из-за сладкого вкуса ее солей. Эке-берг сочли это название неудачным, так как соли иттрия также имеют сладковатый вкус. В их работах земля, открытая Вокленом, называется берилловой. [23]
Выбор схемы разделения РЗМ определяется характером сырья, заданной чистотой продуктов, их ассортиментом, местными условиями. Самая общая схема выглядит-так: сначала производят вскрытие минерального сырья. Для этого его обрабатывают кислотами, сплавляют с щелочью либо хлорируют; затем отделяют всю сумму РЗМ от сопутствующих элементов, производят групповое разделение РЗМ обработкой суммарного раствора сульфатом натрия: в осадок переходит цериевая группа в виде двойных сульфатов церия, лантана, празеодима, неодима, самария, европия и гадолиния. В растворе остается иттриевая группа в составе солей иттрия, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция. Далее отделяют главные элементы в смесях РЗМ: церий и лантан из цериевой группы и иттрий из ит-триевой, разделяют остаточные концентраты на индивидуальные РЗМ и получают РЗМ в металлическом состоянии. Наиболее чистый продукт дает сплавление с кальцием: образуется редкоземельный металл, а в шлак переходит соль или окись кальция. Последующим переплавлением и дистилляцией металла в вакууме удаляют избыточный кальций и другие примеси. [24]
Она была очень похожа на окись алюминия ( глинозем), однако Воклен заметил и отличия. Именно этой разницей в свойствах Воклен и воспользовался для разделения окислов алюминия и неизвестного элемента. Редакция журнала Annalcs de chimie, опубликовавшего работу Воклена, предложила для открытой им земли название глицина ( от греческого yXvKVC, - сладкий) из-за сладкого вкуса ее солей. Экеберг сочли это название неудачным, так как соли иттрия также имеют сладковатый вкус. В их работах земля, открытая Вокленом, называется берилловой. Тем не менее в научной литературе XIX века, вплоть до шестидесятых годов, элемент № 4 сплошь и рядом называется глицием, глицинием или глюцинием. [25]
 |
Изотерма растворимости. [26] |
Безводные ортофосфаты иттрия и лантаноидов получают, сплавляя окислы с метафосфатом щелочного металла и затем обрабатывая охлажденный сплав водой. Имеют гексагональную кристаллическую структуру. Безводный ортофосфат иттрия встречается в природе в виде минерала ксенотима. Ортофосфаты не растворяются в воде и разбавленных минеральных кислотах. Гидратиро-ванные ортофосфаты образуются, если действовать на водные растворы солей иттрия, лантана и лантаноидов фосфорной кислотой. Полученные соединения LnPO4 - nH2O хорошо растворяются в разбавленных минеральных кислотах. [27]
И тут вспоминают о старинном тунгстене - он уже давно вызывает смутное подозрение. И вспоминает не кто иной, как И. Я. Берцелиус ( 1779 - 1848 гг.) - впоследствии один из величайших химиков всех времен и народов. Хизингером ( 1766 - 1852 гг.) он выбирает тунгстен объектом исследования. Мы хотели установить, не объясняется ли высокий удельный вес минерала присутствием в нем иттриевой земли, особенно после того, как Хизингер обнаружил, что ее раствор в кислоте имеет сладковатый привкус ( это свойство в то время рассматривалось как важная качественная характеристика солей иттрия. [28]
Выше было уже упомянуто, что из прежней окиси эрбия Бара и Бунзена Мариньяк выделил окись иттербия, дающую бесцветные соли, и название эрбий было оставлено для одной из иттровых земель, которая дает розовые соли и спектр лучеиспускания, равно как и характерный спектр поглощения. Клеве показал в 18SO г., что истинный зрбий сопровождается двумя аеилями: гольмием и тулием, от которых его трудно отделить. Окись гольмия, или уже раньше открытый Соре элемент X, ближе подходит к иттриевой земле, окись же тулия ближе к окиси иттербия. Лекок де - Боабодран показал, что из окиси гольмия можно отделить еще окись диспрозия, но Крукс находит, что и это еще сложное тело. Исследования Гофмана и Крюсса ( 1893), которые подвергали смеси этих земель энергичному фракционированию, показали, что полученные до тех пор существовавшими методами продукты с врбием и гольмием заключают в себе элементы с приблизительным атомным весом R 166, а ясный спектр эрбия и гольмия показывает, ч го фракционированием этих земель их можно разложить на несколько очень сходных друг с другом земель. Из соединений той смеси, которая называется эрбием, известны окись Ег О розового цвета, уд. O образует ро-аовые одноклиномерные кристаллы, изоморфные с солью иттрия. С K2SOl она дает легко растворимую двойную соль. Известны еще Er ( NO3B5H2G и Er2 [ Pt ( CN) 4 ] 3i2H2O, которая образует красные призмы с лиловым и зеленым отблеском. Металлический Ег и его окись ( St. Meyer) отличаются от своих аналогов сильным парамагнитизмом. [29]
В 1883 г. Крукс заметил, что основные сернокислые соли некоторых редких земель, или даже сами редкие земли, фосфоресцируют, если их подвергнуть действию электрических разрядов в почти безвоздушном пространстве, и что получаемый таким образом свет дает характерные полосатые спектры. Крукс думал, что он дробным осаждением получил из старого иттрия несколько элементов и этим открыл существование нескольких элементов, которые, аивидимому, были сходны с элементами, открытыми Лекоком де - Боабодраном по вышеуказанному способу. Позднее оказалось, что эти спектры крайне чувствительны, на них влияет малейшее количество постороннего вещества, так что выводы Крукса другими химиками не были признаны. Так, Лекок говорит, что чистый иттрий не дает спектра фосфоресценции. Позднее этим предметом занялся Беттендорф. Полученные ими результаты вообще подтверждают результаты, полученные Круксом, но в частности от них отличаются. И этот метод оказался важен для проверки постепенной очистки редких земель. За последнее время [1901] Баур и Марк нашли, что окиси или соли иттрия, гадолиния и лантана в чистом виде не дают прерывистого спектра. Наблюдавшиеся раньше спектры их свечения происходят от нечистоты, благодаря присутствию небольших количеств эрбия, неодима и празеодима. Из этого видно, что в этом отношении еще не достигнуто несомненных выводов. [30]
Страницы: 1 2