Лантаноиды, дидим, празеодим, неодим

Лантаноиды образуют самую большую группу элементов периодической системы с похожими свойствами. Они настолько похожи, что с момента открытия оксида иттрия в конце 18 века и вплоть до начала 20 века, было сделано около ста ложных заявлений об открытии элементов из этой группы. Это объясняется тем, что исследователям было непонятно, сколько же должно быть элементов в этом семействе, так как в то время среди учёных существовало устоявшееся мнение, что в периодической системе химический элемент может занимать только одну клетку. В конечном счёте элементы этой группы были расположены в отдельном месте ниже основной таблицы. После публикации в 1925 году работы норвежского геохимика Виктора Гольдшмидта, в которой он впервые употребил термин лантаноиды, удачно используя для обозначения этой группы слово лантан, означающее в переводе с греческого — скрытный, прячущийся, термин лантаноиды вошёл в научный оборот.

Лантаноиды

Отделение различных элементов от содержащих их минералов заняло у ученых более ста лет, и даже в середине 20 века (до развития ионообменной техники разделения) для получения в действительно чистом виде некоторых соединений редких лантаноидов требовалось огромное количество повторений операций по разделению.

К одному из таких «неразделённых элементов» относится дидим (лат. didymium) — ошибочно открытый химический элемент, на самом деле оказавшийся смесью двух химических элементов.

Дидим впервые обнаружил шведский врач и химик Карл Густав Мосандер в 1839 году. Название элемента было образовано от греческого слова didymos, которое переводится с греческого как «близнец», так как дидим был очень похож по свойствам на лантан.

В 1885 году австрийский химик Карл Ауэр фон Вельсбах показал, что дидим на самом деле является смесью двух редкоземельных элементов - празеодима и неодима, но в течение нескольких десятилетий дидим считался индивидуальным химическим элементом. Его химический символ «Di» даже встречается в первых вариантах таблицы Менделеева.

Дидим (Di) в таблице Менделеева, вариант 1871 г.
Фото: взято из en.wikipedia.org

И до сих пор естественную природную смесь неодима и празеодима часто называют «дидим», обозначая по старой памяти символом Di. Смесь используется для изготовления специальных сортов стекла.

В современной таблице Менделеева празеодим и неодим — это химические элементы с атомными номерами 59 и 60, принадлежат к семейству лантаноидов.

Внешне празеодим — серебристо-серый металл, очень похожий на неодим по своим физическим свойствам, таким как плотность (6,7 г/см³) и температура плавления (930°С). 

Сверхчистый неодим в аргоне, 5 грамм. Фото: взято из en.wikipedia.org

Празеодим и неодим применяются главным образом в производстве магнитов. Их комбинация используется для создания мощных постоянных магнитов, которые применяются в электромобилях, ветряных генераторах, жёстких дисках, акустических системах, медицинском оборудовании и электроинструментах. Празеодим часто используется в смеси с неодимом, церием и лантаном в металлургии. С помощью празеодима можно создать компактный лазер необычного цвета. Оксид празеодима является перспективным материалом в качестве катализатора окисления угарного газа до углекислого.