Материалы размещены исключительно с целью ознакомления учащихся ВУЗов, техникумов, училищ и школ.
Главная - Наука - Биология
Венецкий С.И. - О редких и рассеяных

Скачать книгу
Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки)
Всего страниц: 57
Размер файла: 382 Кб
Страницы: «« « 2   3   4   5   6   7   8   9   10  11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  » »»

профессор университета в Або (ныне Турку). И для него черный камень из-под
Иттербю оказался счастливым, во многом определив направление дальнейшей
научной деятельности этого крупного ученого (в 1811 году он был избран
членом-корреспондентом Петербургской академии наук). Гадолин подверг
минерал химическому анализу и обнаружил в нем, наряду с окислами железа,
кальция, магния и кремния довольно большое количество (38 %) неизвестной
примеси, напоминавшей отчасти окись алюминия, отчасти окись кальция.
Ученый пришел к выводу, что им открыта окись нового химического элемента,
или, как тогда было принято говорить, новая "земля" (так прежде называли
тугоплавкие, нерастворимые в воде окислы некоторых элементов).
  Спустя три года исследованием иттербита занялся шведский химик Андрес
Экеберг, профессор Упсальского университета. Он подтвердил выводы своего
финского коллеги с той лишь разницей, что, по его мнению, на долю нового
вещества приходилось не 38, а 55,5%. Экеберг предложил назвать неведомую
землю иттриевой, а иттербит переименовать в гадолинит в знак уважения к
большим научным заслугам Гадолина - первого исследователя этого минерала.
  Интерес ученых к иттриевой земле рос как на дрожжах. Многочисленные
исследования, проведенные в разных странах, подтверждали присутствие в
гадолините нового элемента (правда, количественные характеристики, как
правило, оказывались различными). Но никому из химиков, "бороздивших"
вдоль и поперек иттриевую землю, до поры до времени не приходило в голову,
что в ней прячется не один, а сразу несколько незнакомцев - окислов
неизвестных науке элементов.
  Такой же сложной по составу оказалась цериевая земля, открытая в 1803
году. Как выяснилось позднее, в этих двух веществах "проживали" почти все
элементы, которые располагаются сегодня в таблице Менделеева под номерами
57-71 и называются лантаноидами, а вместе со своими ближайшими
"родственниками" скандием (ј 21) и иттрием (ј 39) образуют семью
редкоземельных металлов. Но для того, чтобы разделить эти земли на
составные части и открыть все входящие в их состав элементы, ученым
потребовалось целое столетие.
  Начало XIX века ознаменовалось появлением на свет большого числа новых
элементов. В эти годы были открыты палладий и родий, осмий и иридий, калий
и натрий, барий и стронций, кальций и магний, литий и кадмий. Эти и другие
"новорожденные" приковали к себе внимание химиков, а интерес к иттриевой и
цериевой землям заметно упал.
  Пожалуй, лишь знаменитый шведский химик Йенс Якоб Берцелиус и его ученики
не теряли из вида редкие земли. В 1818 году один из помощников Берцелиуса
Шерер обнаружил, что при нагревании иттриевой земли в закрытой склянке
бесцветный порошок вдруг приобретал странную желтизну, которая исчезала
лишь после того, как процесс повторялся в восстановительной атмосфере. Это
навело Шерера на мысль, что в исходном препарате, наряду с окисью иттрия,
содержится неизвестный окисел - он-то и наводил желтый "грим" на иттриевую
землю. Подобные мысли кое-кто высказывал и раньше, но дальше предположений
дело не шло. Шерер тоже не сумел экспериментально подтвердить свою идею.
  Прошло несколько лет, и в биографии иттрия появилась новая запись: 1828
год - немецкий ученый Фридрих Велер (кстати сказать, тоже ученик
Берцелиуса) впервые получил металлический иттрий. И хотя металл был сильно
загрязнен примесями, это событие расценивалось как значительный успех
Велера, поскольку выделение любого редкоземельного элемента из химических
соединений - по сей день необычайно трудоемкая и сложная задача.
  Следующую страницу в историю иттрия (а точнее, в историю всех
редкоземельных элементов, ибо их судьбы теснейшим образом переплелись)
вписал еще один ученик Берцелиуса - талантливый шведский химик Карл
Мосандер. Еще в 1826 году он всерьез увлекся исследованием цериевой земли
и вскоре сделал вывод о том, что в ней, как и в иттриевой, может
содержаться другой, еще неизвестный окисел. Однако Мосандер не был
любителем скоропалительных категорических суждений, а выделить новую землю
он тогда не сумел. На какое-то время другие дела отвлекли его от изучения
окислов церия, и лишь в конце 30-х годов стрелка компаса научных интересов
ученого вновь повернулась в сторону редкоземельного "полюса".
  Сначала он повторил свои опыты с цериевой землей и теперь уже сумел
доказать, что в ней скрывается окись другого элемента. По предложению
Берцелиуса Мосандер назвал его лантаном - по-гречески "скрытый". Лантан
действительно долго скрывался под прикрытием церия, но зато впоследствии
он не только гостеприимно приютил в своем "доме" всех редкоземельных
родственников, но и дал им право именоваться лантаноидами.
  Кроме окиси лантана, Мосандер обнаружил в цериевой земле еще одну землю; в
дальнейшем выяснилось, что и она имела сложный состав, и из нее в конце
концов удалось выделить несколько редкоземельных элементов. Теперь настал
черед иттриевой земли. Мосандер помнил о ее "желтых днях" в экспериментах
Шерера. Не забыл он и о том, что данные о содержании окиси иттрия в
гадолините заметно различались в опытах Гадолина, Экеберга и многих других
исследователей, несмотря на сходные методы анализа. Тут было над чем
поломать голову, тем более, что даже сам Берцелиус не смог дать этим
расхождениям подходящего объяснения. Но с чего начать?
  Прежде всего Мосандер постарался получить как можно более чистую окись
иттрия. При этом ученый не довольствовался только теми методами, которыми
располагала в ту пору наука: специально для своих опытов он разработал
новые методы, впоследствии прочно вошедшие в арсенал химии редкоземельных
элементов. Для "расщепления" иттриевой земли Мосандер использовал так
называемое дробное (или фракционированное) осаждение, в основе которого
лежало незначительное различие в растворимости солей редкоземельных
элементов в кислотах. Если иттриевая земля представляет собой смесь
окислов, то они должны выпадать в осадок не одновременно, а по очереди,
обусловленной их разной основностью, а следовательно, и разной
растворимостью.
  Проходили дни, недели, месяцы. Буквально по каплям добавлял ученый к
гидроокиси иттрия оксалат калия, аммиак и другие реактивы. Один
скрупулезный опыт сменялся другим. И вот, наконец, в октябре 1843 года
Мосандер опубликовал в "Философском журнале" результаты своей работы. Из
иттриевой земли ему удалось выделить три окисла: сначала выпадал желтый
осадок, затем розоватый и в последнюю очередь - бесцветный. Названия,
которые дал Мосандер этим окислам и соответствующим им элементам, как бы
символизировали разделение исходной земли, обнаруженной в минерале из-под
Иттербю: от начальной части названия этой шведской деревушки "итт"
получила свое имя бесцветная окись - иттрия, от "тер" - желтая, ставшая
тербией, и от "эрб" - розоватая, именовавшаяся отныне эрбией.
  Но на этом ставить точку было еще рано: вокруг "трио" Мосандера
развернулась оживленная полемика, в которой участвовали многие крупные

Страницы: «« « 2   3   4   5   6   7   8   9   10  11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  » »»
2007-2013. Электронные книги - учебники. Венецкий С.И., О редких и рассеяных