Dydym - Didymium
Didym ( gr . δίδυμο, pierwiastek bliźniaczy ) jest mieszaniną pierwiastków prazeodymu i neodymu . Stosowany jest w okularach ochronnych do dmuchania i kowalstwa , zwłaszcza w kuźni zasilanej gazem ( propanem ) , gdzie zapewnia filtr, który selektywnie blokuje żółtawe światło o długości 589 nm emitowane przez gorący sód w szkle, nie wywierając przy tym szkodliwego wpływu w ogólnym widzeniu, w przeciwieństwie do ciemnych okularów spawacza. Silne promieniowanie podczerwone emitowane przez przegrzane gazy kuźnicze i izolację wyściełającą ściany kuźni jest również blokowane, co chroni oczy rzemieślników przed poważnymi skumulowanymi uszkodzeniami, takimi jak zaćma dmuchacza szkła . Przydatność szkła dydymowego do ochrony oczu tego rodzaju odkrył Sir William Crookes .
Filtry fotograficzne didymium są często używane do uwydatniania jesiennej scenerii, ożywiając liście. Czyni to poprzez usunięcie części pomarańczowego obszaru widma kolorów, działając jako optyczny filtr pasmowy . Niefiltrowana, ta grupa kolorów sprawia, że niektóre elementy obrazu wydają się „zabłocone”. Te filtry fotograficzne są również używane przez fotografów nocnych krajobrazów, ponieważ pochłaniają część zanieczyszczenia świetlnego powodowanego przez sodowe latarnie uliczne. Didymium był również używany w procesie parowania sodu do pracy matowej ze względu na jego zdolność do pochłaniania żółtego koloru wytwarzanego przez oświetlenie sodowe o tej samej nazwie .
Didym jest również stosowany w materiałach kalibracyjnych do spektroskopii.
Odkrycie
.jpg)
Didymium zostało odkryte przez Carla Mosandera w 1841 roku. Nazwano je od greckiego słowa δίδυμο („bliźniak”), ponieważ jest bardzo podobne do lantanu i ceru, z którymi zostało znalezione. Mosander błędnie uważał didym za pierwiastek , mając wrażenie, że „ceria” (czasami nazywana cerytem) wyizolowana przez Jönsa Jakoba Berzeliusa w 1803 roku była w rzeczywistości mieszaniną ceru , lantanu i dydymu. Miał rację co do lantanu jako pierwiastka, ale nie co do dydymu. Ponieważ spektroskopia nie została jeszcze wynaleziona, Mosander zrobił tak dobrze, jak można się było wtedy spodziewać. Jego trzy „pierwiastki” stanowiły co najmniej 95% pierwiastków ziem rzadkich w oryginalnym cerite z Bastnäs w Szwecji .
Didym nie był trudny do znalezienia, ponieważ w postaci trójwartościowej zabarwiał sole ceru pink. W okresie, w którym wierzono, że didym był pierwiastkiem, używano dla niego symbolu Di. Na ilustracji przedstawiającej pierwszą próbę Mendelejewa układu okresowego pierwiastków, pokazanej po prawej, masy atomowe przypisane różnym lantanowców, w tym didymium, odzwierciedlają pierwotne przekonanie, że są one dwuwartościowe. Ich rzeczywista liczba utlenianie z 3 zakłada, że Mendelejew lekceważyć ciężary atomowe dla nich przez 1 / 3 .
W 1874 roku Per Teodor Cleve wywnioskował, że didym składa się z co najmniej dwóch pierwiastków. W 1879 r. Lecoq de Boisbaudran zdołał wyizolować samar z didymium zawartego w samarskicie Północnej Karoliny . Następnie w 1885 Carl Auer von Welsbach oddzielił sole dwóch ostatnich pierwiastków składowych, prazeodymu i neodymu . Zastosowaną metodą była krystalizacja frakcyjna podwójnych azotanów amonu z roztworu kwasu azotowego .
Welsbach postanowił nazwać swoje dwa nowe pierwiastki „ praseodidymium ” („zielone didymium”) i „ neodidymium ” („nowe didymium”), ale wkrótce z każdej nazwy zrezygnowano z jednej sylaby. Pomimo skrótu w nazwach nowych elementów, nieskrócona nazwa „didymium” utrzymała się, częściowo ze względu na użycie jej jako składnika gogli szklarskich i kolorowego szkła. W tekstach mineralogicznych zachowała się również nazwa „dydym”.
Produkcja szkła
Podczas I wojny światowej lustra didymium były podobno używane do przesyłania kodu Morse'a na polach bitew. Didym nie absorbuje wystarczającej ilości światła, aby różnice w strumieniu świetlnym lampy były widoczne, ale ktoś z lornetką przymocowaną do pryzmatu we właściwy sposób może zobaczyć migające i gasnące pasma absorpcji.
W późnych latach 1920, Leo Moser (Moser szklanym działa Dyrektor Generalny, 1916 do 1932) rekombinowanej prazeodym i neodym w stosunku 1: 1, aby stworzyć swój „Heliolite” szkło ( „Heliolit” w języku czeskim ), który ma właściwości kolorów zmieniających pomiędzy bursztynowym, czerwonawym i zielonym w zależności od źródła światła. Było to jedno z wielu szkieł dekoracyjnych wykorzystujących barwniki ziem rzadkich, przy czym pierwsze dwa to „Heliolit” i „Alexandrit”, wprowadzone przez Mosera w 1929 roku. Dokumenty Leo Mosera w Muzeum Szkła Corning jasno pokazują , że pierwsze szkło eksperymentalne topi się wykonane przez Mosera z udziałem któregokolwiek z pierwiastków ziem rzadkich miało miejsce w listopadzie 1927 roku.
Po roku dalszego rozwoju okulary z metali ziem rzadkich zostały zaprezentowane z wielkim uznaniem na targach wiosennych 1929 w Lipsku. Nazwy Alexandrit i Heliolit zostały zarejestrowane jako znaki towarowe w czerwcu 1929 roku. Wcześniejsza data 1925, czasami podawana dla szkła ziem rzadkich, odnosi się do nagrody za projekt szkła, a nie za kompozycję szkła.
Użytek przemysłowy
Nazwa „dydym” była nadal używana w przemyśle metali ziem rzadkich. W USA komercyjne sole „dydymowe” były tym, co pozostało po usunięciu ceru z naturalnych produktów otrzymywanych z monazytu , a zatem zawierał lantan , a także „dydym” Mosandera. Typowym składem mogło być 46% lantanu, 34% neodymu i 11% prazeodymu, przy czym pozostałą część stanowiły głównie samar i gadolin , w przypadku materiału wydobytego z południowoafrykańskiego „monazytu skalnego” z kopalni Steenkampskraal .
Zazwyczaj w rudach neodym jest wyższy we względnej obfitości w monacycie w porównaniu z kompozycjami bastnazytu , a różnica jest zauważalna, gdy nierozdzielone mieszaniny pochodzące z każdego z nich są badane obok siebie: produkty pochodzące z monazytu są bardziej różowawe i produkty pochodzące z bastnazytu mają bardziej brązowawy odcień, ze względu na zwiększoną względną zawartość prazeodymu w tym ostatnim. (Pierwotny ceryt z Bastnäs ma skład ziem rzadkich bardzo podobny do piasku monazytowego.)
Zastosowanie europejskie było bliższe koncepcji Mosandera. Takie zubożone w cer lekkie mieszaniny lantanowców są szeroko stosowane do wytwarzania katalizatorów krakingu ropy naftowej. Rzeczywisty stosunek prazeodymu do neodymu różni się nieco w zależności od źródła minerału, ale często wynosi około 1:3. Zawsze dominuje neodym, dlatego otrzymał przydomek „neo”, odpowiedzialny za większość koloru starego dydymu w swoich solach.