WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Лантан - Курсова робота

Лантан - Курсова робота

обережно витягають із трубки і розділяють по зонах фарбування. Складкожної пофарбованої зони визначається звичайними методами хімічного аналізу. Цілком зрозуміло, що аналіз не представляє труднощів, коли в кожній зоні присутня тільки одна речовина. Однак у більшості випадків зони пофарбованого адсорбенту не настільки різко відрізняються одна від одної, щоб їх можна було легко розділити механічно. Звичайно зони сполучаються і поступово переходять одна в іншу. У цих випадках трубку, що містить адсорбент з утриманими на ньому речовинами, промивають спеціально підібраним розчинником, що по-різному відноситься до адсорбованих складових частин суміші. Такий прийом витягу адсорбованої речовини з адсорбенту називається елюцією (від латинського "елюціо" - промивання). Елюція дозволяє використовувати не тільки розходження в адсорбуванні складових частин суміші, але й у їхній розчинності.
4.Знаходження в природі
Розповсюдженість Лантану у природі складає[4]:
Елемент Масова частка, %
Лантан,La у земній корі у воді океанів в атмосфері (сухе повітря) у біосфері
2,9*10-3 2,9*10-10 … сліди
У більшості випадків Лантан зустрічається разом із легкими лантаноїдами: у монациті СеРО4 міститься до 16% La2O3, у бастнезиті (Се, La)СО3F - до 20 % Входить також до складу цериту Се4(SіO4)3 , а також у ортиті[5].
Так, Лантан поряд із Скандієм, Ітрієм та рядом інших елементів, з близькою хімічною поведінкою, містяться у цих мінералах, які у великих кількостях зустрічаються лише в не багатьох місцях , а саме, головним чином, на Скандинавському півострові, далі у Європі, на Уралі, у Сполучених Штатах Америки, у Південній Америці (переважно у Бразилії) і у деяких областях Австралії. Разом з аналогічними їм елементами, Лантан із Скандієм та Ітрієм утворюють групу рідкісноземельних елементів. Саме до церієвих земель відносять оксид Лантану(до цієї групи також належать оксиди Церію, Празеодиму, Неодиму і Самарію)
Виділений Лантан був завдяки відсутності специфічних реакцій , відновленням хлориду Калієм, у великих кількостях його одержали Гіллебранд і Нортон у 1875році електролізом розплавленого хлориду:
2LaCl3 (розпл.)?2La + 3Cl2
Приготування Нортоном і Гіллебрандом великих кількостей Лантану і інших елементів рідкісних земель зробило можливим вимірювання їх питомих теплоємностей. Це дозволило на основі закону Дюлонга і Пті зробити висновок відносно атомних мас і валентностей цих елементів. Спочатку елементи рідкісних земель внаслідок їх аналогії до сполук лужноземельних металів і Магнію вважали, двовалентними, їх оксидам приписували формулу оксидів ЕО.
Сьогодні встановлено, що лантан у всіх своїх сполуках проявляє лише один валентний стан - ІІІ. Як тоді пояснити існування сіро-чорного дигідриду LaH2 і жовтого сульфіду LaS? Встановлено, що LaH2 - відносно стійкий напівпродукт реакції утворення тригідриду, а також, що у обох сполуках Лантан є тривалентним. У молекулі дигідриду є металічний зв'язок La - La. З сульфідом усе пояснюється ще простіше. Висока електропровідність цієї речовини дозволяє впевнено стверджувати, що для неї наявні йони La3+ і вільні електрони. До слова, дигідрид також дуже електропровідний, у той час, як тригідрид - напівпровідник [15].
Однак, розраховані із питомих теплоємностей атомні маси знаходились відповідно лише до оксиду Е2О3 . До того ж висновку, а саме того, що РЗЕ варто вважати тривалентними , дійшли дослідження Клеве по ізоморфізму сполук РЗЕ із сполуками тривалентних елементів.
Уже згадувалося, що в мінералах Лантан і лантаноїди незмінно супроводжують один одному. Є мінерали селективні, у яких частка того чи іншого РЗЕ більша, ніж звичайно. Але немає мінералів чисто лантанових чи чисто церієвих, не говорячи вже про інші лантаноїди. Прикладом селективного лантанового мінералу може служити давидит, у якому до 8,3% La2O3 і лише 1,3% окису церію. Але одержують лантан переважно з монациту і бастнезита, як, утім, і церій, і всі інші елементи церієвої підгрупи.
Монацит - важкий блискучий мінерал звичайно жовто-бурий, але іноді й інших кольорів, оскільки сталістю складу він не відрізняється. Точніше весь його склад описує така дивна формула: (РЗЕ)РO4. Вона означає, що монацит - фосфат РЗЕ. Звичайно в монациті 50-68% оксидів РЗЕ і 22-31,5% P2O5. Ще в ньому до 7% двоокису цирконію, 10% (у середньому) двоокису Торію і 0,l-0,3% Урану. Ці цифри очевидно показують, чому в наш час тісно переплелися шляхи рідкісноземельної і атомної промисловості.
Змішаний метал рідкісних земель - мишметал - і суміш їхніх оксидів почали застосовувати наприкінці минулого століття, а на початку нинішнього завдяки їм був продемонстрований видатний зразок міжнародного злодійства. Німецькі судна, що доставляли вантажі в Бразилію, збираючи в зворотний шлях, заповнювали трюми піском із пляжів Атлантичного узбережжя цієї країни, причому з визначених місць. Капітани заявляли, що пісок - це просто баласт, необхідний для більшої стійкості судна. У дійсності ж вони, виконуючи замовлення німецьких промисловців, крали коштовну мінеральну сировину - прибережні піски штату Еспіріту-Санту багаті на монацит...
Монацитові розсипи поширені по берегах рік, озер і морів на всіх континентах. На початку століття (дані за 1909 рік) 92% світового видобутку рідкісноземельної сировини і насамперед монациту приходилося на частку Бразилії. Десять років потому центр ваги перемістився на тисячі кілометрів на схід (чи на захід, дивлячись як вважати) - в Індію. Після 1950 року в зв'язку з розвитком атомної промисловості, гегемоном серед капіталістичних країн у видобутку і переробці рідкісноземельної сировини стали Сполучені Штати.
Другий за важливістю рідкісноземельний мінерал - бастнезит - дуже схожий на монацит. Бастнезит теж важкий, теж блискучий, теж непостійний по забарвленню (найчастіше ясно-жовтий). Але хімічно з монацитом його родичає тільки великий вміст Лантану і лантаноїдів. Якщо монацит - фосфат, то бастнезит - фторокарбонат рідкісних земель, його склад звичайно записують так: (La,Ce)FCO3. Але, як часто буває, формула мінералу не цілком відбиває його склад. У даному випадку вона вказує лише на головні компоненти: у бастнезиті 36,9- 40,5% оксиду Церію і майже стільки ж (у сумі) оксидів Лантану, Празеодима і Неодиму. Але, звичайно, у ньому є й інші лантаноїди.
Крім бастнезиту і монациту, практично використовують, хоча й обмежено, ще трохи рідкісноземельних мінералів, зокрема гадолініт, у якому буває до 32% оксидів РЗЕ церієвої підгрупи і 22-50% - ітрієвої. У деяких країнах рідкісноземельні метали видобувають при комплексній переробці лопариту й апатиту.
Усього відомо близько 70 власне рідкісноземельних мінералів і ще близько 200 мінералів, у які ці елементи входять як домішки. Це свідчить про те, що "рідкісні" землі зовсім не такі вже і рідкісні, а ця стародавня загальна назва Скандію, Ітрію і Лантану з лантаноїдами - не більше ніж данина поваги минулому. Вони не рідкісні - Церію в землі
Loading...

 
 

Цікаве