Дидимий ( греч . : δίδυμο, элемент-близнец ) представляет собой смесь элементов празеодима и неодима . Он используется в защитных очках для выдувания стекла и кузнечного дела , особенно в кузнице , работающей на газе ( пропане ) , где он обеспечивает фильтр, который избирательно блокирует желтоватый свет с длиной волны 589 нм, излучаемый горячим натрием в стекле, не оказывая отрицательного воздействия. на общее зрение, в отличие от темных очков сварщика. Сильный инфракрасныйсвет, излучаемый перегретыми кузнечными газами и изоляцией, покрывающей стены кузницы, также блокируется, тем самым спасая глаза мастеров от серьезных совокупных повреждений, таких как катаракта стеклодува . Полезность дидимиевого стекла для защиты глаз такого рода была обнаружена сэром Уильямом Круксом .
Фотографические фильтры Didymium часто используются для улучшения осенних пейзажей, делая листья более яркими. Он делает это, удаляя часть оранжевой области цветового спектра, действуя как оптический полосовой фильтр . Без фильтрации эта группа цветов имеет тенденцию делать некоторые элементы изображения «мутными». Эти фотографические фильтры также используются фотографами, занимающимися ночным пейзажем, поскольку они поглощают часть светового загрязнения, создаваемого натриевыми уличными фонарями. Дидим также использовался в процессе обработки паров натрия для матовых работ из-за его способности поглощать желтый цвет, создаваемый одноименным натриевым освещением .
Дидим также используется в калибровочных материалах для спектроскопии. [1]
Открытие [ править ]
.jpg/440px-Mendeleev's_periodic_table_(1869_year).jpg)
.jpg){kind=link}
Дидимий был открыт Карлом Мосандером в 1841 году. [2] Он был назван в честь греческой работы δίδυμο (близнец), потому что он очень похож на лантан и церий, с которыми он был обнаружен. [3] Мосандер ошибочно полагал, что дидим является элементом , [4] под впечатлением, что «церий» (иногда называемый церитом), выделенный Йенсом Якобом Берцелиусом в 1803 году, на самом деле был смесью церия , лантана и дидима. [ необходима цитата ] Он был прав насчет того, что лантан является элементом, но не насчет дидима. Поскольку спектроскопияеще не был изобретен, Мосандер сделал все, что можно было ожидать в то время. Его три «элемента» составляли не менее 95% редкоземельных элементов в исходном церите из Бастнеса , Швеция .
Дидимий найти было несложно, поскольку в трехвалентной форме он окрашивал соли церия в розовый цвет. В период, когда дидимий считался элементом, для него использовался символ Ди . На иллюстрации первой попытки Менделеева составить таблицу Менделеева, показанную справа, атомные веса, присвоенные различным лантаноидам, включая дидим, отражают исходное убеждение, что они двухвалентны. Их фактическая степень окисления от 3 следует , что Менделеев недооценил атомные весы для них 1 / 3 .
В 1874 году Пер Теодор Клев пришел к выводу, что дидимий состоит как минимум из двух элементов. [3] В 1879 году Лекоку де Буабодрану удалось выделить самарий из дидима, содержащегося в самарските Северной Каролины . Затем в 1885 году Карлу Ауэру фон Вельсбаху удалось разделить соли двух последних составляющих элементов, [4] [5] празеодима и неодима . [2] Используемый метод представлял собой фракционную кристаллизацию двойных нитратов аммония из раствора азотной кислоты . [4]
Вельсбах решил назвать два своих новых элемента « praseodidymium » («зеленый дидимиум») и « neodidymium » («новый дидимий»), но вскоре из каждого имени был опущен один слог. Несмотря на сокращение в названиях новых элементов, неусеченное название «дидимум» сохранилось, отчасти из-за его использования в качестве ингредиента в очках стеклодувов и цветном стекле. [4] Название «дидимий» сохранилось и в минералогических текстах. [3]
Производство стекла [ править ]
Сообщается, что во время Первой мировой войны зеркала из дидима использовались для передачи кода Морзе на полях сражений. [3] Дидимий не поглощает достаточно света, чтобы различия в светоотдаче лампы были очевидны, но кто-нибудь с биноклем, правильно прикрепленным к призме, мог бы увидеть, как полосы поглощения мигают.
В конце 1920-х годов Лео Мозер (генеральный директор стекольного завода Мозер с 1916 по 1932 год) рекомбинировал празеодим и неодим в соотношении 1: 1, чтобы создать свое стекло «Гелиолит» («Гелиолит» по- чешски ), обладающее изменяющими цвет свойствами. между янтарным, красноватым и зеленым в зависимости от источника света. Это было одно из ряда декоративных стаканов с использованием редкоземельных красителей, первыми из которых были «Гелиолит» и «Александрит», представленные Мозером в 1929 году. Документы Лео Мозера в Музее стекла Корнинга ясно показывают, что первое экспериментальное стекло плавится. сделанное Мозером с участием любого из редкоземельных элементов произошло в ноябре 1927 года.
После года дальнейшей разработки редкоземельные стекла были представлены с большим успехом на торговой выставке весны 1929 года в Лейпциге. Названия Alexandrit и Heliolit были зарегистрированы в качестве товарных знаков в июне 1929 года. Более ранняя дата 1925 года, которую иногда называют редкоземельным стеклом, относится к награде за дизайн стекла, а не за состав стекла. [6]
Промышленное использование [ править ]
Название «дидимий» продолжало использоваться в индустрии редкоземельных металлов. В США коммерческие соли «дидима» были тем, что осталось после того, как церий был удален из природных продуктов, полученных из монацита , и, таким образом, он содержал лантан , а также «дидимий» Мосандера. Типичный состав, возможно, состоял из 46% лантана, 34% неодима и 11% празеодима, а остальная часть составляла в основном самарий и гадолиний для материала, добытого из южноафриканского «каменного монацита» на руднике Стинкампскрааль . [3]
Как правило, в рудах относительное содержание неодима выше в монаците по сравнению с составами бастнезита , и разница заметна, когда неразделенные смеси, полученные из каждой, исследуются бок о бок: продукты, полученные из монацита, имеют более розоватый оттенок и продукты, полученные из бастнезита, имеют более коричневатый оттенок из-за повышенного относительного содержания в них празеодима. (Оригинальный церит из Bastnäs имеет редкий состав земли весьма подобный монацит песка.) [ Править ]
Европейское использование было ближе к концепции Мосандера. Такие обедненные церием смеси легких лантаноидов широко используются для изготовления катализаторов крекинга нефти. Фактическое соотношение празеодима и неодима несколько варьируется в зависимости от источника минерала, но часто составляет около 1: 3. Неодим всегда преобладает, поэтому он получил название «нео», поскольку он отвечает за большую часть цвета старого дидима в его солях. [ необходима цитата ]
Ссылки [ править ]
- ^ Venable, WH; Eckerle, KL (октябрь 1979 г.). Фильтры из дидимиевого стекла для калибровки шкалы длин волн спектрофотометров: SRM 2009, 2010, 2013 и 2014 . Национальный институт стандартов и технологий. NIST (Отчет). Министерство торговли США. Документ NIST 10486.
- ^ a b Эмсли, Джон (2003). Природа Строительные блоки: А-Z руководство по элементам . Издательство Оксфордского университета. п. 341 . ISBN 0-19-850340-7.
- ^ a b c d e Фонтани, Марко; Коста, Мариагразия; Орна, Мэри Вирджиния (2015). Утраченные элементы: теневая сторона Периодической таблицы . Издательство Оксфордского университета. С. 172–173. ISBN 978-0-19-938334-4.
- ^ a b c d Хейнс, Уильям М., изд. (2016). «Элементы: неодим». CRC Справочник по химии и физике (97-е изд.). CRC Press . п. 4.23. ISBN 9781498754293.
- ^ фон Вельсбах, Карл Ауэр (1885). "Die Zerlegung des Didyms in seine Elemente". Monatshefte für Chemie . 6 (1): 477–491. DOI : 10.1007 / BF01554643 .
- ^ Langhamer, Антонин (2003). Легенда о богемском стекле: Тысяча лет производства стекла в самом сердце Европы . Тигр. п. 134. ISBN 978-80-86062-11-2.
