Didymium - Didymium

Для рода слизистой плесени см. Didymium (слизистая плесень).
Очки из дидима

Didymium (Греческий: δίδυμο, сдвоенный элемент) это смесь элементов празеодим и неодим. Он используется в защитные очки за выдувание стекла и кузнечное дело, особенно с газом (пропан ) -приведенный ковать, где он обеспечивает фильтр что выборочно блокирует желтоватый свет при 589 нм испускается горячим натрий в стекле, не оказывая вредного воздействия на общее зрение, в отличие от темных очков сварщика. Сильный инфракрасный свет, излучаемый перегретыми кузнечными газами и изоляцией стен кузницы, также блокируется, тем самым спасая глаза мастеров от серьезных совокупных повреждений, таких как катаракта стеклодува. Полезность дидимия для защиты глаз такого рода была обнаружена сэром Уильям Крукс.

Didymium фотографические фильтры часто используются для улучшения осеннего пейзажа, 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. Дидимий также использовался в процесс паров натрия за матовый работают из-за его способности поглощать желтый цвет, производимый одноименным натриевое освещение.

Дидим также используется в калибровочных материалах для спектроскопии.[1]

Открытие

Didymium ('Di = 95') в периодической таблице Менделеева первого издания

Didymium был открыт Карл Мосандер в 1841 г.[2] Он был назван в честь греческого произведения δίδυμο (близнец), потому что он очень похож на лантан и церий, с которым он был обнаружен.[3] Мосандер ошибочно полагал, что дидимиум элемент,[4] под впечатлением, что церий (иногда называемый церитом), выделенный Йенс Якоб Берцелиус в 1803 г. действительно была смесью церий, лантан, и дидимия.[нужна цитата ] Он был прав насчет того, что лантан является элементом, но не насчет дидима. С спектроскопия еще 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 Bastnäs, Швеция.

Дидимий найти было несложно, так как в трехвалентной форме он окрашивал соли церия в розовый цвет. В период, когда дидимий считался элементом, символ Ди был использован для этого. На иллюстрации первой попытки Менделеева составить таблицу Менделеева, показанную справа, атомные веса, присвоенные различным лантаноидам, включая дидим, отражают исходное убеждение, что они двухвалентны. Их актуальные степень окисления из 3 означает, что Менделеев недооценил атомные веса для них на1⁄3.

В 1874 г. Пер Теодор Клев пришел к выводу, что дидимий состоит как минимум из двух элементов.[3] В 1879 г. Лекок де Буабодран удалось изолировать самарий, из дидимиума, содержащегося в Северной Каролине. самарскит. Затем в 1885 г. Карл Ауэр фон Вельсбах удалось разделить соли двух последних составляющих элементов,[4][5] празеодим и неодим.[2] Используемый метод был фракционная кристаллизация двойного нитраты аммония из решения азотная кислота.[4]

Вельсбах решил назвать два своих новых элемента "празеодидимий "(" зеленый дидимиум ") и"неодидимий "(" новый дидимиум "), но вскоре из каждого имени был исключен один слог. Несмотря на сокращение в названиях новых элементов, неусеченное название" дидимиум "сохранилось, отчасти из-за его использования в качестве ингредиента в очках стеклодувов, и цветное стекло.[4] Название «дидимий» сохранилось и в минералогических текстах.[3]

Производство стекла

В течение Первая Мировая Война, как сообщается, зеркала из дидима использовались для передачи Азбука Морзе через поля сражений.[3] Дидимий не поглощает достаточно света, чтобы различия в светоотдаче лампы были очевидны, но кто-нибудь с биноклем, правильно прикрепленным к призме, может увидеть, как полосы поглощения мигают.

В конце 1920-х Лео Мозер (Генеральный директор стекольного завода Мозер, 1916-1932 гг.) рекомбинировал празеодим и неодим в соотношении 1: 1 для создания своего стекла «Гелиолит» («Гелиолит» в Чешский ), который имеет свойства изменения цвета 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. Статьи Лео Мозера в Музей стекла Корнинг ясно дают понять, что первые экспериментальные плавки стекла, выполненные Мозером с участием любого из редкоземельных элементов, произошли 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, иногда указываемая для редкоземельного стекла, относится к награде за дизайн стекла, а не за состав стекла.[6]

Промышленное использование

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 монацит, и, таким образом, он содержал лантан, а также «дидимиум» Мосандера. Типичный состав мог бы состоять из 46% лантана, 34% неодима и 11% празеодима, а остальная часть составляла в основном самарий и гадолиний, для материала, добытого из южноафриканского «горного монацита» из Шахта Стинкампскрааль.[3]

Обычно в рудах относительное содержание неодима выше в монаците, чем в рудах. бастнезит составы, и разница заметна, когда неразделенные смеси, полученные из каждой, исследуются бок о бок: продукты, полученные из монацита, более розоватые, а продукты, полученные из бастнезита, имеют более коричневатый оттенок из-за повышенного относительного содержания празеодима последнего . (Первоначальный церит из Бастнеса имеет состав редкоземельных элементов, очень похожий на состав монацитового песка.)[нужна цитата ]

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.[нужна цитата ]

Рекомендации

  1. ^ Venable, W.H .; Экерле, К. (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.
  2. ^ а б Эмсли, Джон (2003). Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я. Издательство Оксфордского университета. п.341. ISBN  0-19-850340-7.
  3. ^ а б c d е 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.
  4. ^ а б 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.
  5. ^ фон Вельсбах, Карл Ауэр (1885). "Die Zerlegung des Didyms in seine Elemente". Monatshefte für Chemie. 6 (1): 477–491. Дои:10.1007 / BF01554643.
  6. ^ Лангхамер, Антонин (2003). Легенда о богемском стекле: тысячелетие производства стекла в самом сердце Европы. Тигр. п. 134. ISBN  978-80-86062-11-2.