Тулий- Thulium (Tu). Гафний-Hafnium (Hf)

"Тула" - название полулегендарной страны, которую географы древности считали самой северной частью земли, что соответствует для Европы Скандинавскому полуострову. Его древнее имя и послужило основанием шведскому химику Клеве для названия открытого им в 1879г. нового элемента. Тулий - четвертый из семьи лантаноидов, отличающийся от большинства своих "родственников" малой распространенностью в природе.

Причину малой изученности соединений тулия можно объяснить следующим образом: для того чтобы получить концентрат, содержащий 20 % тулия, понадобилось ... шесть лет! Для того чтобы повысить содержание тулия в концентрате до 99 %, понадобилось еще ... четыре года.

Хроматографический метод значительно упростил разделение лантаноидов, однако в 1955 г. стоимость одного килограмма металлического тулия в США составляла 300 тысяч долларов.

После открытия рентгеновских лучей к автору открытия Вильгельму Конраду Рентгену многие больные обращались за помощью. Не обошлось дело и без курьезов: один из просителей умолял "прислать несколько лучей" для просвечивания грудной клетки. Не лишенный остроумия автор попросил большого "прислать грудную клетку". Оставив в стороне комическую сторону дела, заметим, что и сейчас врачи доставляют больного к рентгеновскому аппарату, а не наоборот. В целом ряде случаев это очень усложняет диагностику.

Радиоактивный изотоп тулия - тулий-170 (период его полураспада 129 дней), обладающий мягким гамма-излучением, все шире и шире используется для целей медицинской диагностики и дефектоскопии. Рентгенопросвечивающие аппараты с радиоактивным тулием исключительно просты и в основном состоят из стальной трубки, в которой находится небольшое (0,1-0,2 г) количество радиоактивного тулия, заключенной в защитный свинцовый футляр. Радиоизотоп связан со спусковым тросиком, действием которого препарат пододвигается к плексигласовому окошечку, вмонтированному в переднюю часть аппарата, что дает возможность вести просвечивание или облучение.

В настоящее время тулий-170 используют для дефектоскопии легких металлов и сплавов, а также тонких стальных изделий (1-2 мм). Наиболее часто используемые изотопы кобальт-60, цезий-137 и ири-дий-192 в этих случаях не пригодны. Тулий-170 позволяет просвечивать алюминиевые изделия толщиной до 70 мм. Получают тулий-170 облучением нейтронами окиси тулия, заключенной в алюминиевые ампулы. Тулий - один из самых тяжелых редкоземельных элементов: его плотность составляет 9,32.

Гафний-Hafnium (Hf)

Серебро и золото, хотя и не химически чистые, видел каждый. Но спросите у кого-нибудь о гафнии, и большинство ответит, что ни гафния, ни его соединений они не видели. А между тем атомов гафния в природе в 25 раз больше, чем серебра, и в 1000 раз больше, чем золота. В чем же дело, почему мы не сталкиваемся с гафнием? Ответ очень простой: гафний - элемент весьма распыленный. Пригодные для промышленной переработки месторождения имеются в немногих пунктах земного шара.

В 1922 г. Ж. Урбен после многолетних работ о "редкими землями" выделил новый элемент. В честь населявших некогда территорию современной Франции древних племен, кельтов, новый элемент был назван кельтием. Выяснилось, что химические свойства нового элемента не соответствовали тем, которые он должен был иметь, соответственно месту в периодической системе элементов - 72. Исходя из периодического закона Д. И. Менделеева, химик Г. Хевеши и физик Д. Костер, отыскивая аналог циркония, естественно, искали его в минералах, заключающих последний. И действительно, в первом же минерале, подвергнутом исследованию,- норвежском цирконите - они открыли новый элемент с помощью излучения рентгеновского спектра (1923 г.). В честь древнего названия столицы Дании - Гафниа - открытый элемент назвали гафнием. B последствии было установлено, что гафний всегда сопутствует цирконию не только в естественных минералах, но и различных искусственно полученных препаратах. Кельтий же оказался смесью уже известных элементов редкоземельной группы. Трудность выделения гафния из природных соединений является причиной, ограничивающей его практическое использование.

Сходство химических свойств гафния и циркония и в связи с этим трудность их разделения обусловлены тем, что радиусы ионов циркония и гафния практически равны.

Гафний в два раза тяжелее циркония, плавится при более высокой температуре (2230°С), чем цирконий. Не менее интересен такой ряд температур плавления; окись гафния - 2912°C, борид гафния - 3250°C, нитрид гафния - 3310°С, карбид гафния - 3890°С; именно поэтому нитриды тугоплавких металлов, в том числе гафния, представляют основу жаропрочных сплавов, высокотемпературных огнеупоров, твердых материалов, сплавов радио- и электротехнического назначения (болометров, резисторов, термокатодов).

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ ТУЛИЙ- THULIUM (TU). ГАФНИЙ-HAFNIUM (HF)

Ключевые слова этой страницы: тулий, thulium, гафний, hafnium.

Скачать zip-архив: Тулий- Thulium (Tu). Гафний-Hafnium (Hf) - zip. Скачать mp3: Тулий- Thulium (Tu). Гафний-Hafnium (Hf) - mp3.