Дидимий (химический элемент)
Дидимий — этот элемент был открыт Мозандером после долгих исследований (1839—1841) церитовых минералов. Так как в церите, служившем материалом для исследования, было уже прежде обнаружено содержание металлов церия и лантана (см.), то новому элементу и было дано название Д. (δίδυμος - двойной близнец), дабы этим показать связь с уже открытыми в церите элементами. Впоследствии оказалось, что то, что называлось дидимием, оказалось смесью редкоземельных металлов, самария, неодима и празеодима. Дидимий просуществовал в таблицах и справочниках несколько десятков лет.
Описание свойств дидимия
В природе незначительные количества Д. встречаются в разностях апатита, в каррарском мраморе, в шеелите и некоторых других минералах. Юнг указывает присутствие Д. также в атмосфере Солнца. Для получения дидимиевых препаратов в частом виде при обработке церита различными веществами предложено очень много способов (Мозандер, Мариньяк, Клеве, Ауэр фон Вельсбах и мн. др.). Во всех способах выделения Д. этот процесс начинается с отделения церия (см.). Дальнейший ход выделения приведем по Ауэру фон Вельсбаху. Способ этот основывается на том, что двойная азотно-аммиачная соль лантана более растворима в слабой азотной кислоте, чем аналогичная соль Д.
Большое количество азотно-кислых солей лантана и Д., полученных из церита после отделения церия в виде основной азотно-кислой соли, смешивается с необходимым для образования двойной соли количеством NH4NO3; к раствору прибавляется около 0,1 ч. крепкой HNO3, и жидкость выпаривается, пока на поверхности не появятся небольшие кристаллы дидимиевой соли. Тогда к раствору прибавляется немного воды, и его оставляют кристаллизоваться приблизительно на сутки. Кристаллы отфильтровывают, а маточный рассол и промывные воды выпаривают и подвергают новой кристаллизации, и так поступают до тех пор, пока не получат от 6 до 8 фракций. Эти фракции вновь подвергаются систематической кристаллизации (см. Фракционированное осаждение) из азотно-кислого раствора несколько тысяч раз. При столь тщательном выделении Ауэру фон Вельсбаху удалось вместо одной азотно-кислой соли, отвечающей Д. Мозандера, получить две, совершенно отличные друг от друга; растворы одной из них окрашены в светло-зеленый, а другой - в розовый цвет. Эти растворы дают различные спектры поглощения [Если на пути светового луча, идущего от тела, которое дает полный непрерывный спектр, поставить раствор дидимиевой соли, то в спектре усматриваются темные линии, так назыв. "полосы поглощения". Главная группа линий соответствует линии волн от 580 до 570 млн. мм, второстепенные - около 520, 730, 480 и др. Чувствительность спектральной реакции столь велика, что при длине слоя раствора в 1/2 метра можно узнать этим способом содержание 1 части окиси Д. на 40000 ч. воды.] (см.), причем сумма их равняется спектру азотно-кислой соли Мозандеровского Д. Вельсбах предлагает название празеодима для элемента, дающего зеленые соли, выделяемые из светло-зеленых растворов, и неодима - для элемента, дающего розовые соли - из розовых растворов. Нелишнее будет упомянуть, что Беккерель и Браунер, на основании изучения спектра поглощения, считают соли Д. состоящими по крайней мере из двух веществ. Так как все исследования, вплоть до приведенной выше и очень недавней работы Вельсбаха, относились к Д. Мозандера, то все дальнейшие данные получены для этого элемента.
Д. представляет белый металл с желтоватой окраской, ковкий, более тугоплавкий и твердый, чем церий, уд. в. 6,544. На воздухе он тускнеет, холодную воду разлагает медленно, а горячую - быстро; в слабых кислотах легко растворяется. Атомный вес дается различными наблюдателями Di = 142-145. Вельсбах приписывает празеодиму атомный вес 143,6, а неодиму - 140,8.
Окись Д. получается различными способами, лучше всего, по Клеве, прокаливанием гидрата, получающегося при действии на соли щелочей. Это - энергичное основание, с кислотами дающее соли. Прежде этому соединению приписывался состав DiO. Д. И. Менделеев, на основании теоретических соображений, предложил формулу Di2O3, справедливость которой была доказана исследованиями Клеве, Нильсона и Петерсона. По Ауэру Вельсбаху, при нагревании зеленой азотно-кислой соли получается темно-коричневая окись, а при разложении розовой соли - окись голубовато-серого цвета, такого же, какой приписывается Клеве окиси Д.
Двуокись Д., красновато-коричневого цвета, получается слабым накаливанием окиси в струе воздуха. Состав ее, по Фрериксу и Смиту, Di4O9 и, по Браунеру, Di2O5. С хлороводородной кислотой, как все двуокиси, выделяет хлор (Браунер).
Соли Д. по составу принадлежат к одному классу. Di2.3X, где Х = N O3, (SO4)/2, 2/3(PO4) и др.; многие из них растворимы в воде, при чем дают красноватые жидкости. Кроме простых солей, известны также некоторые двойные и основные соли, причем последних лишь очень немного.
По совокупности всех приведенных данных, если рассматривать Д. как химический индивидуальный элемент, то его надо бы поместить в пятой группе системы Д. И. Менделеева.
В. Курилов.
См. также
Интернет
- http://www.chem.msu.su/rus/history/element/Pr.html — История открытия празеодима
- В статье воспроизведен материал из Большого энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона.
