Два
Дидимий ( греч . δίδυμο , близнец ) представляет собой смесь элементов празеодима и неодима . Он используется в защитных очках для выдувания стекла и кузнечного дела , а также в фильтрующих линзах для испытаний на пламя, особенно в газовой ( пропановой ) кузнице. [ почему? ] , где он обеспечивает фильтр , который выборочно блокирует желтоватый свет с длиной волны 589 нм, излучаемый горячим натрием в стекле, не оказывая вредного воздействия на общее зрение, в отличие от темных очков сварщика и кобальтовых очков . [1] Полезность дидимиевого стекла для защиты глаз такого типа была обнаружена сэром Уильямом Круксом .
Дидимиевые фотофильтры часто используются для улучшения осенних пейзажей, делая листья более яркими. Это достигается путем удаления части оранжевой области цветового спектра, действуя как оптический полосовой фильтр . Без фильтрации эта группа цветов делает определенные элементы изображения «мутными». Эти фотографические фильтры также используются фотографами ночных пейзажей, поскольку они поглощают часть светового загрязнения, вызванного натриевыми уличными фонарями. Дидимий также использовался в процессе обработки парами натрия для матовых работ из-за его способности поглощать желтый цвет, создаваемый одноименным натриевым освещением .
Дидим также используется в калибровочных материалах для спектроскопии. [2]
Открытие
[ редактировать ]
Дидимий был открыт Карлом Мосандером в 1841 году. [3] Он был назван в честь греческого слова δίδυμο («близнец»), поскольку он очень похож на лантан и церий, вместе с которыми он был найден. [4] Мосандер ошибочно считал дидимий элементом . [5] и этот церит , выделенный Йонсом Якобом Берцелиусом в 1803 году, представлял собой смесь церия , лантана и дидимия. [ нужна ссылка ] Церий, лантан и дидим составляли не менее 95% редкоземельных элементов в исходном церите из Бастнеса , Швеция .
В трехвалентной форме дидим придает солям церия розовый оттенок. В то время, когда дидимий считался элементом, символ Ди для него использовался . В первой попытке Дмитрия Менделеева создать периодическую таблицу атомные веса, присвоенные лантанидам (включая дидимий), отражают первоначальное убеждение, что они двухвалентны. Их фактическая степень окисления 3 означает, что Менделеев занизил их атомный вес на одну треть.
В 1874 году Пер Теодор Клев пришел к выводу, что дидимий состоит как минимум из двух элементов. [4] В 1879 году Лекоку де Буабодрану удалось выделить соединение самария впервые ; соединение было выделено из дидима, содержащегося в самарските Северной Каролины . В 1885 году Карлу Ауэру фон Вельсбаху удалось разделить соли двух последних составляющих элементов: [5] [6] празеодим и неодим . [3] Для этого он применил фракционную кристаллизацию двойных нитратов аммония из раствора азотной кислоты . [5]
Вельсбах решил назвать два своих новых элемента « празеодидим » («зеленый дидим») и « неодидим » («новый дидим»), но вскоре из каждого названия был исключен по одному слогу. Несмотря на то, что названия новых элементов были сокращены, несокращенное название «дидимий» сохранилось, отчасти из-за его использования в качестве ингредиента в очках стеклодувов и цветном стекле. [5] Название «дидимий» сохранилось и в минералогических текстах. [4]
Производство стекла
[ редактировать ]Сообщается, что во время Первой мировой войны дидимиевые зеркала использовались для передачи азбуки Морзе на полях сражений. [4] Дидимий не поглощает достаточно света, чтобы сделать изменение светоотдачи лампы очевидным, но человек, правильно прикрепленный к призме в бинокль, мог увидеть, как полосы поглощения вспыхивают и гаснут.
В конце 1920-х годов Лео Мозер (генеральный директор стекольного завода Moser с 1916 по 1932 год) рекомбинировал празеодим и неодим в соотношении 1:1, чтобы создать свое стекло «Гелиолит» («Гелиолит» по- чешски ), обладающее свойствами изменения цвета. между янтарным, красноватым и зеленым в зависимости от источника света. Это было одно из множества декоративных стекол, в которых использовались редкоземельные красители, причем первыми двумя были «Гелиолит» и «Александрит», представленные Мозером в 1929 году. Документы Лео Мозера в Музее стекла Корнинга ясно показывают, что первое экспериментальное стекло плавится. Эксперимент Мозера с участием любого из редкоземельных металлов произошел в ноябре 1927 года.
После года дальнейших разработок редкоземельные стекла были представлены с большим успехом на торговой выставке весной 1929 года в Лейпциге. Названия Александрит и Гелиолит были зарегистрированы в качестве товарных знаков в июне 1929 года. Более ранняя дата 1925 года, иногда указываемая для редкоземельного стекла, относится к награде за дизайн стекла, а не за состав стекла. [7]
Промышленное использование
[ редактировать ]Название «дидимий» продолжало использоваться в промышленности редкоземельных металлов. В США коммерческие соли «дидимия» представляли собой то, что осталось после удаления церия из натуральных продуктов, полученных из монацита , и, таким образом, они содержали лантан , а также «дидим» Мосандера. Типичный состав мог бы состоять из 46% лантана, 34% неодима и 11% празеодима, а остальное в основном составляло самарий и гадолиний , для материала, извлеченного из южноафриканского «каменного монацита» из шахты Стенкампскраал . [4]
В рудах относительное содержание неодима обычно выше в монаците, чем в бастнезите . Визуальная разница очевидна в неразделенных смесях: продукты на основе монацита имеют розовый оттенок, а продукты на основе бастнезита имеют коричневый оттенок из-за более высокого содержания празеодима. Исходный церит из Бастнеса, возможно, имел редкоземельный состав, подобный монацитовому песку. [ нужна ссылка ]
Европейское использование было ближе к концепции Мосандера. Такие обедненные церием смеси легких лантаноидов широко используются для изготовления катализаторов крекинга нефти. Фактическое соотношение неодима и празеодима несколько варьируется в зависимости от источника минерала, но часто составляет около 3∶1. Неодим всегда присутствует в более высоких пропорциях, чем празеодим, и отвечает за большую часть цвета солей дидима. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хан, Ричард Б. (ноябрь 1950 г.). «Испытания пламенем в присутствии натрия» . Журнал химического образования . 27 (11): 597. Бибкод : 1950JChEd..27..597H . дои : 10.1021/ed027p597 . ISSN 0021-9584 .
- ^ Венейбл, Вашингтон; Экерле, КЛ (октябрь 1979 г.). Фильтры из дидимового стекла для калибровки шкалы длин волн спектрофотометров: SRM 2009, 2010, 2013 и 2014 гг . Национальный институт стандартов и технологий. НИСТ (Отчет). Министерство торговли США. НИСТ, документ 10486.
- ^ Перейти обратно: а б Эмсли, Джон (2003). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я. Издательство Оксфордского университета. п. 341 . ISBN 0-19-850340-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Фонтани, Марко; Коста, Мариаграция; Орна, Мэри Вирджиния (2015). Утраченные элементы: теневая сторона периодической таблицы . Издательство Оксфордского университета. стр. 172–173. ISBN 978-0-19-938334-4 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Хейнс, Уильям М., изд. (2016). «Элементы: Неодим». Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.). ЦРК Пресс . п. 4.23. ISBN 9781498754293 .
- ^ фон Вельсбах, Карл Ауэр (1885). «Разложение Дидима на элементы». Ежемесячные журналы по химии . 6 (1): 477–491. дои : 10.1007/BF01554643 . S2CID 95838770 .
- ^ Лангхамер, Антонин (2003). Легенда о богемском стекле: тысяча лет производства стекла в самом сердце Европы . Тигрис. п. 134. ИСБН 978-80-86062-11-2 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
