Нижегородский государственный
архитектурно-строительный университет
Институт экономики и права
Кафедра химии
РЕФЕРАТ
"ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ РЕДКИХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ"
Выполнила: студентка гр. Юз – 07
К.С. Сакун
Преподаватель: доцент С.В. Митрофанова
Нижний Новгород
2004 г.
Элементы побочной подгруппы 3-ей группы и семейство, состоящих из 14 F-
элементов с порядковыми номерами от 58 до 71, весьма близки к друг другу по
своим химическим и физико-химическим свойствам. Эти элементы называют
лантаноидами, иногда их вместе с элементами побочной подгруппы 3-ей группы
называют редкоземельными металлами.
Церий, Cerium, Се (58)
Открытие церия (англ. Cerium, франц. Cerium, нем. Сег) является
начальным звеном длинной цепи исследований редкоземельных элементов
цериевой группы (стр. 30). Цериевую землю открыли в 1803 г. одновременно и
независимо друг от друга Клапрот в Германии и Берцелиус и Гизингер в
Швеции. Задолго до этого открытия на медном и висмутовом рудниках Бастнес в
Швеции был найден тяжелый минерал. Его изучением занялся Кронштедт и, сочтя
его трудно восстановимой железной рудой с примесью вольфрама (тунгстена),
назвал тунгстеном (тяжелый камень из Бастнеса). Затем этот красноватый
тунгстен исследовали Шееле и Элюайр и не нашли в нем вольфрама. В 1803 г.
Клапрот, получивший в свое распоряжение образец минерала, заподозрил
присутствие в нем какого-то неизвестного простого тела. При действии на
освобожденный от железа желтый раствор минерала аммиаком получался осадок,
прокалив который Клапрот получил коричневый порошок - окись новой земли. Он
предложил назвать ее охроитом (ochroit) от греч.желтовато-коричневый. В
действительности же окись церия имеет белый цвет, и лишь ее перекисное
соединение обладает оранжево-коричневым цветом. Вероятно, Клапрот работал с
загрязненной цериевой землей, и ее окраска объяснялась примесью других
редких земель, в частности празеодима, имеющего коричневую окраску.
Одновременно с Клапротом анализом минерала занимался Берцелиус, в то время
молодой врач гидропат, совладелец фабрики минеральных вод, основанной
бароном Гизингером. Однако и тогда Берцелиус интересовался химией и
совместно с Гизингером производил химические исследования. Оба они -
заинтересовались загадочным "тяжелым шпатом" и по внешнему виду приняли его
за разновидность гадолинита, содержащего медь, висмут и сернистое
соединение молибдена. Растворив минерал в кислоте и, отделив кремнезем и
железо, они получили белый осадок, который после прокаливания стал
коричневым, хотя и не содержал железа. В результате тщательных операций им
удалось получить окисел неизвестного металла в количестве 50% веса
минерала. Они решили назвать металл, содержащийся в этом окисле, церием
(Cerium) по имени малой планеты Цереры - первой из малых планет открытой в
1801г.; минерал, из которого была получена новая земля, был наименован
церитом. Клапрот через несколько лет (1807) оспаривал название "церий",
указывая, что оно может привести к недоразумениям, так как почти одинаково
с лат. cera, означающим воск. Он предлагал назвать новый металл церерием
(Cererium), а минерал цереритом. Многие химики приняли эти названия. Однако
в своем учебнике химии Берцелиус указал, что такое изменение названия
нецелесообразно, так как слово "церерий" трудное, неудобное для
произношения. В середине прошлого столетия название церий стало
общепринятым. Металлический церий был получен в чистом виде спустя 74 года
(1875) после открытия элемента. В русской литературе употребляются оба
названия и, кроме того, в более ранних сочинениях встречаются: церь
(Захаров, 1810), церин (Страхов, 1825), цер, цериум (Двигубский, 1828).
После появления учебника Гесса (1833) название "церий" утвердилось.
Празеодим, Рrаsеоdymium, Рr (59)
Открытие празеодима (англ. Ргаsеоdymium, франц. Praseodyme, нем.
Praseodym) тесно связано с открытием неодима. В 1841 г. Мозандер разделил
лантановую землю на две. Одна из них получила старое название "лантана",
другая, близкий по свойствам близнец лантаны, "дидимия" (от греч. -
близнец). Несколько десятилетий предполагаемый элемент этой земли - дидимий
- фигурировал в перечнях и таблицах элементов. В 1879 г. Лекок де Буабодран
выделил из дидимии новую землю самарию, а три года спустя Ауэр фон Вельсбах
разделил оставшуюся дидимию еще на две земли. При этом он получил две
группы соединений; в одну из них входили соли, окрашенные в зеленый цвет и
окисел бледно-зеленого цвета, в другую - соли, окрашенные в цвета от
розового до фиолетово-красного, и окисел серо- синего цвета. Исходя из
этого, Вельсбах сообщил об открытии им двух новых элементов. Дающий соли
зеленого цвета он назвал празеодимом (празеодидимом) от греч. - светло-
зеленый, как лук, и старого названия земли "дидимия". Таким образом,
празеодим можно перевести как "светло-зеленый дидим". Элемент второй земли
был назван неодимом.
Неодим, Nеоdymium, Nd (60)
Неодим (англ. Neodymium, франц. Neodyme, нем. Neodym) впервые был
получен при разложении мнимого элемента дидимия (Didymium). В 1841 г.
Мозандер разделил лантановую землю на две; одна из них сохранила старое
название "лантан", вторая была названа дидимия (от греч. - парный,
близнец). Уже в то время подозревали, что дидимия представляет собой смесь
неизвестных земель, и действительно, в 1879 г. Лекок де Буабоцран выделил
из нее землю, которую назвал самария.
Спустя три года Ауэр фон Вельсбах разделил оставшуюся дидимию еще на
две новые земли, элементы которых наименовал празеодимом и неодимом.
Название неодим произведено от слова "дидимия" и греч. приставки "нео"
(новый).
Прометий, Promethium, Pm (61)
История открытия этого элемента наглядно демонстрирует те чрезвычайные
трудности, которые пришлось преодолеть нескольким поколениям исследователей
при изучении и открытии редкоземельных элементов. После открытия в 1907 г.
иттербия и лютеция казалось, что серия редкоземельных элементов,
размещенная в III группе периодической системы, уже полностью завершена и
едва ли можно рассчитывать на ее пополнение. Между тем некоторые видные
исследователи редких земель, в частности Браунер, полагали, что в серии
редких земель между неодимом и самарием должен существовать еще один
элемент, так как разница в атомных весах этих двух элементов аномально
высока. После того как Мозели установил порядковые номера элементов, еще
очевидней стало отсутствие в группе редкоземельных элементов элемента 61, и
в 20-х годах нашего столетия начались интенсивные поиски его. Долгое время
они были безрезультатными. Первое сообщение об открытии элемента 61 сделали
американцы Гаррис и Гопкинс в 1926 г. Путем фракционирования
концентрированных земель неодима и самария и рентгенографического анализа
выделенных фракций они обнаружили новый элемент, названный ими иллинием
(Illinium) в честь Иллинойского университета, где было сделано
предполагаемое открытие. Авторы отметили, что элемент 61 радиоактивен и
обладает коротким периодом полураспада. Их сообщение вызвало резкие
возражения Прандтля, который не смог обнаружить следов нового элемента,
проверяя в течение года данные американских авторов. Супруги Ноддаки,
располагавшие 100 кг редких земель, также не подтвердили сообщения
американцев. В конце 1926 r. появилась еще одна версия. Сотрудники
Флорентийского университета Ролла и Фернандес объявили, что еще в 1924 г.
они послали в Академию деи Линчеи закрытый пакет, в котором имелось соo
бщение об открытии ими элемента 61. Они выделили элемент путем 3000-кратной
кристаллизации дидимиевой земли, содержащей 70% неодима и празеодима, и
назвали флоренцием (Florentium). Появлялись и другие сообщения об открытии
элемента 61, называвшегося иногда эка-неодимом (Eka-Neodymium), но ни одно
из них не подтверждалось. Дальнейшие исследования привели к тому, что
неуловимый элемент стали считать радиоактивным короткоживущим, в связи с
чем нахождение его в природе маловероятно. Естественно, что после этого
стали пытаться получить элемент искусственно. В 1941 г. в университет штата
Огайо, Лау, Пул, Курбатов и Квилл, бомбардируя в циклотроне образцы неодима
и самария дейтонами, получили большое число радиоактивных изотопов, среди
которых, как они думали, имелся и изотоп элемента 61. Сегрэ и By
подтвердили это предположение, но и им не удалось химически
идентифицировать искомый изотоп. Тем не менее американские исследователи из
Огайо предложили для элемента свое название циклоний (Cyclonium), так как
он был получен с помощью циклотрона. Финальной стадией этого длинного ряда
работ по искусственному получению и выделению элемента 61 оказались
исследования продуктов, получающихся в атомном котле. В 1947 г. Маринский,
Гленденин и Кориэлл хроматографически разделили продукты деления урана в
атомном котле и выделили два изотопа элемента 61; массовое число одного из
них 147, период полураспада 2,7 года, второго - соответственно 149 и 47
часов. По предложению супруги Кориэлла новый элемент наименовали прометеем
(Prometheum) от имени мифического героя Прометея, похитившего у Зевса огонь
и передавшего его людям. Этим названием авторы открытия хотели подчеркнуть
не только метод получения элемента с использованием энергии ядерного
деления, но и угрозу наказания зачинщикам войны. Как известно, Зевс наказал
Прометея, приковав его к скале на растерзание орлу. В 1950 г. Международная
комиссия по атомным весам дала элементу 61 название прометий, все старые
названия - иллиний, флоренций, циклоний и прометей - были отвергнуты.
Самарий, Samarium, Sm (62)
Открытие самария - результат упорных химико-аналитических и
спектральных исследований дидимиевой земли, выделенной Мозандером из
цериевой земли. Несколько десятилетий после того, ка Мозандер выделил из
лантаны землю дидимию, считалось, что существует элемент дидимий, хотя
некоторые химики подозревали, что это - смесь нескольких элементов. В
середине XIX в. новым источником для получения дидимиевой земли стал
минерал самарскит, открытый русским горным инженером В. М. Самарским в
Ильменских горах; позднее самарскит был найден в Северной Америке в штате
Северная Каролина. Многие химики занимались анализами самарскита. В 1878 г.
Делафонтен, исследовавший образцы дидимы, выделенной из самарскита,
обнаружил две новые голубые линии спектра. Он решил, что они принадлежат
новому элементу, и дал ему многозначительное название деципий (лат.
decipere - одурачивать, обманывать). Были и другие сообщения об обнаружении
новых линий в спектре дидимы. Этот вопрос был решен в 1879 г., когда Лекок
де Буабодран, пытаясь разделить дидимию, установил, что спектроскопический
анализ одной из фракций дает две голубые линии с длиной волн 400 и 417 A.
Он пришел к выводу, что эти линии отличны от линий деципия Делафонтена, и
предложил назвать новый элемент самарием (Samarium), подчеркивая этим, что
он выделен из самарскита. Деципий же оказался смесью самария с другими
элементами дидимии. Открытие Лекока де Буабодрана подтвердил в 1880 г.
Мариньяк, которому при анализе самарскита удалось получить две фракции,
содержащие новые элементы. Мариньяк обозначил фракции Ybetа и Yalfa.
Позднее, элемент, присутствующий во фракции Yalfa, получил название
гадолиний, фракция же Ybeta имела спектр, аналогичный спектру самария
Лекока де Буабодрана. В 1900 г. Демарсэ, разработавший новый метод дробной
кристаллизации, установил, что спутником самария является элемент европий.
Европий, Europium, Еu (63)
Открытие европия связано с ранними спектроскопическими работами Крукса
и Лекока де Буабодрана. В 1886 г. Крукс, исследуя спектр фосфоресценции
минерала самарскита, обнаружил полосу в области длины волн 609 А. Эту же
полосу он наблюдал при анализе смеси иттербиевой и самариевой земель. Крукс
не дал названия подозревавшемуся элементу и временно обозначил его индексом
Я . В 1892 г. Лекок де Буабодран получил от Клеве 3 г очищенной самариевой
земли и произвел ее дробную кристаллизацию. Спектроскопировав полученные
фракции, он обнаружил ряд новых линий и обозначил предполагаемый новый
элемент индексами Z(эпсилон), и Z(дзетта). Четыре года спустя Демарсэ в
результате длительной кропотливой работы по выделению из самариевой земли
искомого элемента отчетливо увидел спектроскопическую полосу неизвестной
земли; он дал ей индекс "E". Позднее было доказано, что Z(эпсилон), и
Z(дзетта) Лекок де Буабодрана, "E" Демарсэ и аномальные полосы спектра,
наблюдавшиеся Круксом, относятся к одному и тому же элементу, названному
Демарсэ в 1901 г. европием (Europium) в честь континента Европы.
Гадолиний, Gadolinium, Gd (64)
В 1794 г. профессор химии и минералогии в университете Або (Финляндия)
Гадолин, исследуя минерал, найденный близ местечка Иттерби в трех милях от
Стокгольма, открыл в нем неизвестную землю (окисел). Несколько лет спустя
Экеберг повторно исследовал эту землю и, установив наличие в ней бериллия,
назвал его иттриевой (Yttria). Мазандер показал, что иттриевая земля
состоит из двух земель, которые он назвал тербиевой (Terbia) и эрбиевой
(Erbia). Далее Мариньяк в тербиевой земле, выделенной из минерала
самарскита, обнаружил еще одну землю - самариевую (Samaria). В 1879 г. эту
же землю выделил из дидимия и новой земли, обозначенной им индексом "аlfa",
Лекок де Буабодран и с согласия Мариньяка назвал последнюю гадолиниевой
землей в честь Гадолина - первого исследователя минерала иттербита.
Элемент, содержащийся в гадолиниевой земле (Gadolinia), получил название
гадолиний (Gadolinium); в чистом виде он получен в 1896 г.
Тербий, Terbium, Тb (65)
История открытия этого элемента довольно запутана. Она начинается с
черного минерала, найденного в 1788 г. близ деревни Иттерби в Швеции и
получившего название гадолинита. В 1797 г. Экеберг, вновь, после Гадолина
исследовавший гадолинит, выделил из него редкие земли, принятые им за одну,
получившую название иттрия. 45 лет спустя, в 1843 г., Мозандер разложил
иттриевую землю на три особые земли - иттрию, тербию и эрбию; все эти слова
произведены от названия деревни Иттерби путем деления его на слоги (итт,
ерб, терб), что символизировало разделение минерала на три части. Тербиевая
земля, т.е. окись тербия, представляла собой самое слабое основание среди
трех земель; ее соли оказались окрашенными в розовый цвет. В 1860 г.
шведский химик Берлин, Работавший с иттриевой землей Экеберга, спутал
тербию и эрбию: розовые соли он приписал эрбиевой земле, а тербию Мозандера
называл эрбией. Это поставило под сомнение результаты разложения иттрии
Мозандером. Дело осложнилось еще и тем, что авторитетные химики частично
подтвердили выводы Берлина. Например, Бунзен нашел в иттриевой земле
Экеберга лишь иттрий и эрбий Берлина с розовыми солями; Клеве пришел к тому
же результату. Таким образом, существование тербиевой земли стало
сомнительным. Дальнейшие исследования иттриевой земли оказались связанными
с множеством ошибочных выводов. Так, Смит в 70-х годах выделил из иттрии
землю, будто бы содержащую новый элемент, который он назвал мозандрием.
Позже Лекок де Буабодран нашел в мозандрии тербий, гадолиний и самарий.
Мариньяк, повторивший его исследования, пришел к выводу, что мозандрий
является окисью тербия. Делафонтен, правильно отстаивавший существование
особой тербиевой земли, в свою очередь открыл в ней два несуществующих
элемента: филиппий (между тербием и иттрием) и деципий. Но ошибка
Делафонтена сыграла и положительную роль. Продолжив его исследования,
Мариньяк с помощью спектрального анализа выделил из тербиевой земли
гадолиний. Все эти земли, однако, были нечистыми, и исследования их
приводили к противоречивым результатам. Так, в 1886 г. Лекок де Буабодран,
исследуя спектры флюоресценции редких земель, пришел к выводу, что
существует не один тербий, а целая группа тербинов; эти тербины затем
оказались смесями редкоземельных элементов. Вся эта путаница хорошо
иллюстрируется определением атомного веса тербия. Для него в период с 1864
по 1905 г. получено девять значений - от 113 до 163,1. Окончательную
ясность в вопрос о существовании тербия внесли работы Урбэна, доказавшего в
1906 г., что именно к этому элементу относятся розовая окраска солей
(работы Мозандера), спектр поглощения и спектр обращения, установленные
Лекок де Буабодраном, мнимые элементы ионий, инкогниций и "Г", найденные
Демарсе по ультрафиолетовой фосфоресценции и искровому спектру (1900).
Точное определение атомного веса тербия (159,2) тоже сделано Урбэном.
Диспрозий, Dysprosium, Dy (66)
В 1843 г. швед Мозандер показал, что иттриевая земля представляет собой
комплекс целого ряда земель. Во второй половине XIX в. из иттрии было
выделено 11 редких земель; последняя из них открыта в 1886 г. Лекоком де
Буабодраном при спектроскопическом анализе гольмии, или гольмиевой земли.
Новая земля названа диспрозия, а содержащийся в ней элемент - диспрозием
(Dysprosum). Это название французский ученый произвел от греч.-
труднодоступный из-за тех трудностей, которые он должен был преодолеть при
выделении новой земли. В 1906 г. Урбэн получил диспрозий в чистом виде.
Гольмий, Holmium, Но (67)
Элемент открыт в 1878 - 1879 гг. швейцарским химиком Сорэ, который,
исследуя старую эрбиевую землю (эрбию), обнаружил раздвоение спектральных
линий. Сорэ обозначил новый элемент индексом Х. Вскоре (1879) шведский
химик Клеве выделил из "прежней эрбиевой земли" некоторое количество солей
элемента, окрашенных в оранжевый цвет; они оказались солями элемента Х.
Несмотря на то, что Клеве не смог охарактеризовать новый элемент более
подробно, чем это сделал Сорэ, он предложил назвать новую землю гольмией
(holmia), а элемент - гольмием (Holmium) в честь столицы Швеции Стокгольма,
носившего в старину латинское название Гольмия (Holmia); около Стокгольма
были найдены редкоземельные минералы, которые исследовал Клеве.
Эрбий, Erbium, Еr (68)
Эрбий найден впервые в черном минерале, извлеченном из каменоломни близ
Иттерби. История его открытия уже излагалась. Здесь мы напомним лишь то,
что название "эрбия" появилось впервые в 1743 г., когда Мозандеру удалось
разложить иттриевую землю а три земли - иттрию, тербию и эрбию. Затем
прошло 36 лет, прежде чем из эрбиевой земли удалось выделить индивидуальный
окисел нового элемента эрбия. Это слово произведено от названия деревни
Иттерби, разделенного на слоги.
Тулий, Thulium, Тm (69)
Открытие тулия (тулиевой земли), как и многих других элементов,
относится ко времени, когда арсенал средств исследования редких земель
обогатился методом спектрального анализа. Предыстория открытия тулия
такова. В конце XVIII в. Экеберг выделил из гадолинита землю иттрию,
которая считалась чистым окислом иттрия до тех пор, пока Мозандер не
разделил ее на три земли - иттрию, тербию и эрбию. В 1878 г. Мариньяк
выделил из тербиевой земли Мозандера две земли, названные эрбией и
иттербией. На этом исследование смеси земель не остановилось. Уже в
следующем году Клеве разделил эрбию Мариньяка на три земли - эрбию, гольмию
(оказавшуюся смесью) и тулию. Он попросил у Нильсона (открывшего скандий)
остаток от экстракции скандия и иттербия, полагая, что этот препарат
представляет собой сравнительно чистый раствор солей эрбия. Однако после
сотни раз повторяемых операций осаждения и растворения препарата в эрбии
все еще содержалась какая-то примесь: атомный вес эрбия в различных
фракциях был неодинаковым. Kлеве обратился к профессору физики Упсальского
университета Талену с просьбой исследовать спектры поглощения этих фракций
и сравнить их со спектрами образцов эрбия, иттербия и иттрия. Тален
обнаружил в эрбиевой фракции линии, принадлежащие эрбию и гольмию; третий
спектр указывал на присутствие нового элемента. Так был открыт тулий,
названный Клеве в честь древнего (времен римской империи) названия
Скандинавии - Туле (Thule). Затем Клеве переработал 11 кг гадолинита,
выделил окись тулия и исследовал его соли, окрашенные в бледно-зеленый
цвет. Чистая окись тулия получена, однако, лишь в 1911 г. Насколько трудно
было определить тулий и тем более, химически выделить его чистый окисел,
свидетельствуют такие, например, факты. Мастер спектроскопического
исследования Лекок де Буабодран полагал, что существуют два тулия, а
крупнейший исследователь редких земель Ауэр фон Вельсбах заявил о том, что
он установил наличие даже трех тулиев.
Ранее символ тулия был Тu, а не Тm, как теперь. В некоторых химических
сочинениях конца прошлого и начала текущего века нередко ошибочно писали
"туллий".
Иттербий, Ytterbium, Yb (70)
Открытию иттербия предшествовало более чем столетнее исследование
минералов, содержащих редкоземельные элементы, в частности гадолинита. В
1787 г. любитель- минералог Аррениус нашел около местечка Иттерби близ
Стокгольма черный камень, названный им иттербитом. В 1794 г. Гадолин
подверг минерал химическому анализу и обнаружил наличие в нем новых земель
(окислов неизвестных металлов); после этого минерал получил название
гадолинит. Тремя годами позже Экеберг продолжил исследование гадолинита и
установил, что в нем содержится бериллиевая земля и еще одна неизвестная,
которую он назвал иттрия. Более детальному анализу эта земля была
подвергнута лишь 50 лет спустя (1843) Мозандером, выделившим из нее еще две
новые земли - эрбию и тербию. Результаты, полученные Мозандером,
оспаривались несколько десятилетий. Лишь с помощью спектрального анализа
удалось выяснить, что эрбия и тербия Мозандера представляют собой смесь
нескольких земель. В 1878 г. Мариньяк выделил, наконец, из гадолинита
индивидуальную землю, которую спектроскопически подтвердил Лекок де
Буабодран. Ее назвали иттербия, а соответствующий элемент иттербием. Однако
уже год спустя (1879) Нильсон разделил иттербию Мариньяка на две земли -
иттербию и скандию, а затем оказалось, что и иттербия Нильсона тоже состоит
из двух земель. Разделить их удалось Ауэру фон Вельсбаху в 1907 г.,
содержащиеся в землях элементы он назвал альдебаранием (Aldebaranium) и
кассиопеем (Cassiopeium). Наконец, в этом же году Урбэн разделил иттербию
Нильсона на две земли с элементами нео-иттербий и лютеций. Неоиттербий был
включен в список элементов под названием иттербий. Таким образом, начиная с
исследований Мариньяка, именем иттербия ошибочно называли сложные смеси
земель, содержащих этот элемент.
Лютеций, Lutetium, Lu (71)
Открытие лютеция (англ. Lutecium, франц. Lutecium, нем. Lutetium)
связано с исследованием земли иттербии. История открытия сложна и
длительна. Мозандер выделил из иттриевой земли эрбиевую землю (эрбию), а
спустя 25 лет, в 1878 г., Мариньяк показал, что в гадолините наряду с
эрбией существует еще одна земля, названная им иттербией. В следующем году
Нильсон выделил из иттербии землю скандию, содержащую элемент скандий.
Затем исследованиями иттербии не занимались до 1905 г., когда Урбэн, а
немного спустя, Ауэр фон Вельсбах сообщили, что в иттербии Мариньяка есть
еще две новые земли, одна из которых содержит элемент лютеций (Lutetium), а
другая - элемент неоиттербий (Neoytterbium).
Ауэр фон Вельсбах назвал эти же элементы соответственно кассиопеем
(Cassiopeium) и альдебаранием (Aldebaranium). Ряд лет в химической
литературе употреблялись и те, и другие названия. В 1914 г. Международная
комиссия по атомным весам вынесла решение принять для элемента 71 название
лютеций, а для элемента 70 - иттербий. Слово лютеций Урбэн произвел от
лютеция (Lutetia) - древнее латинское название Парижа (Lutetia Parisorum).
В русской литературе до 1940 г. иногда вместо лютеций писали лутеций.
Как и в случае у лантаноидов, у элементов семейства актиноидов происходит заполнение 3-го снаружи электронного слоя.
Торий, Thorium, Th(90)
Торий получил название за 15 лет до того, как был открыт. В 1815 г.
Берцелиус, анализируя один редкий минерал из округа Фалюн в Швеции, пришел
к заключению, что в нем содержится новый металл, который Берцелиус поспешил
наименовать торием. И хотя это заключение было совершенно ошибочным, в те
времена мало кто мог оспаривать результаты анализа, сделанного столь
авторитетным ученым. Ошибку обнаружил 10 лет спустя сам Берцелиус.
Оказалось то, что он принял за окисел нового металла, было основным
фосфатом иттрия. Однако название торий оказалось весьма живучим. В 1828 г.
Берцелиус получил из Норвегии образец минерала, найденного в сиенитах на
острове Левен. Черный тяжелый мягкий минерал (он легко резался ножом) был
похож на гадолинит и в нем можно было подозревать присутствие тантала. По
просьбе норвежских ученых отца и сына Эсмарк Берцелиус сделал анализ
минерала и обнаружил, что он состоит из кремнезема и окисла неизвестного
металла, который вновь получил название торий (Thorium) от имени
древнескандинавского божества Тора. Эсмарки предложили назвать новый
минерал в честь Берцелиуса берцелитом, но сам Берцелиус дал ему
общепринятое название торит (силикат тория). Попытки Берцелиуса выделить
торий в металлическом виде не увенчались успехом. Это сделал Нильсон в 1882
г. Долгое время торий не привлекал к себе особого внимания химиков и лишь
после открытия радиоактивности началась новая страница истории тория. После
1898 г., когда Кюри-Склодовская и Шмидт (Мюнстер) обнаружили независимо
друг от друга радиоактивность тория, начались многочисленные исследования,
приведшие к открытию ряда продуктов радиоактивного распада тория. В 1902 г.
Резерфорд и Содди выделили из раствора ториевой соли продукт, названный ими
торием-Х; в 1905 г. Ган, работавший у Рамзая, открыл радиоторий в минерале
торините из Цейлона; в 1907 г. он же открыл один из продуктов распада тория
- мезоторий (мезоторий-I и мезоторий-П); позже были открыты и другие члены
ториевого ряда. В русской литературе первых десятилетий XIX в. название
торий встречается еще до открытия зтого металла. Так, у Двигубского (1822)
говорится о ториновой земле, у Соловьева (1824) - о торинии, у Страхова
(1825) - о торине, встречаются также названия тор, торинум. Начиная с
Щеглова (1830) в русской химической литературе обычно употребляется
название торий.
Протактиний, Protactinium, Ра (91)
В результате расширения исследований радиоактивных превращений урана
становилось все очевиднее, что актиний является продуктом одного из таких
превращений. В частности, это подтверждалось постоянством отношения
актиний: уран в урановых минералах. Однако установить последовательность
превращений и найти звенья цепи образования актиния удалось не сразу.
Содди, Руссель и Фаянс независимо друг от друга предсказали существование
радиоактивного элемента - члена уранового ряда, который как аналог тантала
(эка-тантал) должен занять пустующую клетку ниже ванадия. И действительно,
в 1917 г. Мейтнер, а год спустя Содди, Крэнстон и Флэкк открыли элемент 91,
который оказался первым в ряду актиния, образуя актиний в результате аlfa-
излучения. Элемент наименовали протактинием от греч.первый, исходный,
начальный и актиний. Название это фиксирует тот факт, что протактиний
является исходным элементом в ряду образования актиния. В 1927 г. Гроссе
впервые выделил несколько миллиграмм чистой пятиокиси протактиния (Ра2О5)
Уран, Uranum, U (92)
В Богемии (Чехословакия) с давних пор производилась добыча
полиметаллических руд. Среди руд и минералов горняки часто обнаруживали
черный тяжелый минерал, так называемую смоляную обманку (Pechblende). В
XVIII в. полагали, что этот минерал содержит цинк и железо, однако точных
данных о его составе не было. Первым исследованием смоляной обманки занялся
в 1789 г. немецкий химик-аналитик Клапрот. Он начал со сплавления минерала
с едким кали в серебряном тигле; этот способ Клапрот разработал незадолго
до этого, чтобы переводить в раствор силикаты и другие нерастворимые
вещества. Однако продукт сплавления минерала растворялся не полностью.
Отсюда Клапрот пришел к выводу, что в минерале нет ни молибдена, ни
вольфрама, есть какая-то неизвестная субстанция, содержащая новый металл.
Клапрот попробовал растворить минерал в азотной кислоте и царской водке. В
остатке от растворения он обнаружил кремниевую кислоту и немного серы, а из
раствора через некоторое время выпали красивые светлые зеленовато-желтые
кристаллы в виде шестигранных пластинок. Под действием желтой кровяной соли
из раствора этих кристаллов выпадал коричнево-красный осадок, легко
отличимый от подобных осадков меди и молибдена. Клапроту пришлось много
потрудиться, прежде чем ему удалось выделить чистый металл. Он
восстанавливал окисел бурой, углем и льняным маслом, но во всех случаях при
нагревании смеси образовывался черный порошок. Только в результате
вторичной обработки этого порошка (нагревание в смеси с бурой и углем)
получилась спекшаяся масса с вкрапленными в нее маленькими зернами металла.
Клапрот назвал новый металл ураном (Uranium) в ознаменование того, что
исследование этого металла почти совпало по времени с открытием планеты
Уран (1781). По поводу этого названия Клапрот пишет: "ранее признавалось
существование лишь семи планет, соответствовавших семи металлам, которые и
обозначались знаками планет. В связи с этим целесообразно, следуя традиции,
назвать новый металл именем вновь открытой планеты. Слово уран происходит
от греч.- небо и, таким образом, может означать "небесный металл". Смоляную
обманку Клапрот переименовал в "урановую смолку". Чистый металлический уран
получил впервые Пелиго в 1840 г. Долгое время химики располагали солями
урана в очень небольших количествах; их использовали для получения красок и
в фотографии. Исследования урана хотя и велись, но мало что прибавляли к
тому, что установил Клапрот. Атомный вес урана принимали равным 120 до тех
пор, пока Менделеев предложил удвоить эту величину. После 1896 г., когда
Беккерель открыл явление радиоактивности, уран вызвал глубочайший интерес и
химиков и физиков. Беккерель обнаружил, что двойная соль калийуранилсульфат
оказывает действие на фотографическую пластинку, завернутую в черную
бумагу, т. е. испускает какие-то лучи. Супруги Кюри, а затем и другие
ученые продолжили исследования Беккереля, в результате чего были открыты
радиоактивные элементы (радий, полоний и актиний) и множество радиоактивных
изотопов тяжелых элементов. В 1900 г. Крукс открыл первый изотоп урана -
уран-Х, затем были открыты другие изотопы, названные уран-I и уран-II. В
1913 г. Фаянс и Геринг показали, что в результате beta-излучения, уран-Х1
превращается в новый элемент (изотоп), названный ими бревием; позже его
стали именовать ураном-Х2. К нашему времени открыты все члены ураново-
радиевого ряда радиоактивного распада.
Нептуний, Neptunium, Np (93)
Открытый в 1940 г. нептуний был первым искусственно полученным
трансурановым элементом. В 30-х годах велись интенсивные исследования
искусственных радиоактивных веществ, в частности, продуктов бомбардировки
нейтронами урана. Химический анализ этих продуктов приводил к выводу о
существовании элементов тяжелее урана. В 1939 г. Мак-Миллан в продуктах
облучения урана нейтронами открыл радиоактивный изотоп с периодом
полураспада 2,3 суток. Затем изотоп исследовал Сегрэ, который установил,
что его свойства подобны свойствам редкоземельных элементов. В мае 1940 г.
Мак-Миллан и Абельсон изучили реакцию образования изотопа: уран - 238 путем
захвата нейтрона превращается в уран - 239 (период полураспада 23 мин.),
который в свою очередь превращается в нептуний-239. Название "нептуний"
дано новому элементу потому, что он следует за ураном в соответствии с
расположением планет в солнечной системе. В 1942 г. был открыт другой
изотоп - нептуний-237 (Сиборг и Валь), распадающийся с аlfa-излучением
(период полураспада 2,25 млн. лет). Символ Np предложен в 1948 г.
Плутоний, Plutonium, Pu (94)
Плутоний был открыт в конце 1940 г. в Калифорнийском университете. Его синтезировали Мак-Миллан, Кеннеди и Валь, бомбардируя окись урана (U3O8) сильно ускоренными в циклотроне ядрами дейтерия (дейтронами). Позднее было установлено, что при этой ядерной реакции сначала получается короткоживущий изотоп нептуний-238, а из него уже плутоний-238 с периодом полураспада около 50 лет. Годом позже Кеннеди, Сиборг, Сегрэ и Валь синтезировали более важный изотоп - плутоний-239 посредством облучения урана сильно ускоренными в циклотроне нейтронами. Плутоний-239 образуется при распаде нептуния-239; он испускает alfa-лучи и имеет период полураспада 24 000 лет. Чистое соединение плутония впервые получено в 1942 г. Затем стало известно, что существует природный плутоний, обнаруженный в урановых рудах, в частности в рудах, залегающих в Конго.
Название элемента было предложено в 1948 г.: Мак-Миллан назвал первый
трансурановый элемент нептунием в связи с тем, что планета Нептун - первая
за Ураном. По аналогии элемент 94 решили назвать плутонием, так как планета
Плутон является второй за Ураном. Плутон, открытый в 1930 г., получил свое
название от имени бога Плутона - властителя подземного царства по греческой
мифологии. В начале XIX в. Кларк предлагал наименовать плутонием элемент
барий, производя это название непосредственно от имени бога Плутона, но его
предложение не было принято.
Америций, Аmericium, Аm (95)
Этот элемент получен искусственно путем облучения плутония нейтронами в
конце 1944 г. в Металлургической лаборатории Чикагского университета
Сиборгом, Джеймсом и Морганом. С открытием америция стало очевидно, что
тяжелые трансурановые элементы образуют семейство, подобное семейству
редкоземельных элементов - лантаноидов. При этом от элемента к элементу
постепенно заполняется электронная 5f-оболочка, точно так же, как у
лантаноидов заполняется 4f-оболочка. Америций содержит шесть 5f-электронов,
и в этом отношении он подобен европию, тоже содержащему шесть 4f-
электронов. На этом основании и было предложено название америций в честь
Америки, так же как европий был назван в честь Европы.
Кюрий, Curium, Сm (96)
Кюрий, принадлежащий к группе актиноидов, был открыт (синтезирован) в
1944 г. в Металлургической лаборатории Чикагского университета Сиборгом и
др. путем бомбардировки плутония ионами гелия. Через три года было получено
чистое химическое соединение - гидроксид кюрия. Название новому элементу
дано в честь супругов Кюри по аналогии с названием редкоземельного элемента
гадолиния, имеющего похожее строение электронных оболочек. В символе Cm
начальная буква обозначает фамилию Кюри, а вторая - имя Марии Кюри-
Склодовской.
Беркелий, Berkelium, Bk (97)
Открыт в декабре 1949 г. Томпсоном, Гиорсо и Сиборгом в Калифорнийском университете в Беркли. При облучении 241Am alfa-частицами они получили изотоп беркелия 243Вk. Поскольку Bk обладает структурным сходством с тербием, получившим свое название от имени г. Иттерби в Швеции, и американские ученые назвали свой элемент по имени г. Беркли. В русской литературе часто встречается название берклий.
Калифорний, Californium, Cf (98)
Этот трансурановый элемент впервые был получен в феврале 1950 г.
бомбардировкой микрограммовых количеств кюрия alfa-частицами. Честь его
открытия принадлежит Томпсону, Стриту, Гиорсо и Сиборгу. Элемент,
идентифицированный на ничтожном количестве исследуемого материала (около
5000 атомов), назван по имени штата Калифорния, в университете которого он
был открыт. Кроме того, во внимание принято соответствие между свойствами
калифорния и редкоземельного элемента диспрозия. Авторы открытия сообщили,
что "диспрозий назван на основе греческого слова, означающего
труднодоступный; открытие другого (соответствующего) элемента столетие
спустя оказалось также труднодоступным в Калифорнии".
Эйнштейний, Einsteinium, Еs (99)
Открытие эйнштейния почти одновременно с фермием является результатом исследований продуктов взрыва термоядерного устройства, произведенного американцами в Тихом океане в ноябре 1952 г. (операция "Майк"). Было установлено, что в продуктах взрыва содержатся особенно тяжелые ядра урана и плутония, в том числе 224Pu и 246Pu. Образование таких ядер могло быть лишь результатом мгновенного захвата ядрами 238U нескольких нейтронов (от 6 до 17!). Это давало основание предположить, что одновременно с тяжелыми изотопами урана и плутония могли образоваться ядра элементов с атомным номером больше 98. Действительно, при разделении продуктов взрыва обнаружилось присутствие нового тяжелого элемента, и после переработки большого количества коралловых отложений и грязи, привезенных с места взрыва, удалось выделить два изотопа (253 и 255) нового элемента. Ему было присвоено название "эйнштейний" в честь крупнейшего математика и физика XX в. Альберта Эйнштейна. Позже элемент 99 был получен искусственно другими методами, главным образом путем продолжительного облучения плутония нейтронами высоких энергий. Этим методом за 2-3 года можно получить несколько граммов эйнштейния; при термоядерной реакции он образуется за несколько тысячных долей секунды. Наиболее устойчивый изотоп эйнштейний-254 обладает периодом полураспада около 270 дней.
Фермий, Fermium, Fm (100)
Этот трансурановый элемент открыт в 1953 г. почти неожиданно. В ноябре
1952 г. на одном из островов Тихого океана ученые США произвели
термоядерный взрыв большой силы (операция "Майк"). Часть продуктов зтого
взрыва была уловлена бумажными фильтрами, установленными на пролетавших
сквозь облако взрыва беспилотных самолетах, а другая часть выпала в осадок
неподалеку от места взрыва. Те и другие продукты подвергли анализу в ряде
лабораторий США. В осадке были обнаружены атомы урала весьма высокого
молекулярного веса, так как уран во время взрыва мгновенно захватывает до
17 нейтронов. В продуктах термоядерного взрыва были найдены также тяжелые
изотопы плутония 244Pu и 246Рu, которые образовались или при захвате ураном-
238 6-8 нейтронов или при распаде сверхтяжелых атомов урана. Сотрудники
лаборатории в Беркли (Сиборг, Гиорсо, Томпсон, Хиггинс) предположили, что
при взрыве могли образоваться и элементы с атомными номерами более 98, и
действительно, при разделении продуктов взрыва в ионнообменнике
обнаружились следы нового тяжелого элемента. Но чтобы подтвердить этот факт
и иметь возможность идентифицировать новый элемент, материала оказалось
недостаточно. Тогда на месте взрыва были собраны в больших количествах
отложения кораллов и доставлены в лабораторию. Извлечения из этой "дорогой
грязи" исследовали в лабораториях Беркли, Лос-Аламоса и Аргонны и нашли в
них изотопы двух новых элементов - 99 (эйнштейний) и 100 (фермий). Удалось
извлечь лишь 200 атомов элемента 100, и на столь ничтожном количестве
материала его идентифицировали. Название "фермий" (Fermium) придумано
группой ученых, принимавших участие в исследованиях; оно дано в честь Ферми
- знаменитого итальянского физика, лауреата Нобелевской премии,
считающегося "отцом атомного века".
Менделевий, Mendelevium, Md (101)
Менделевий получен искусственно в 1955 г. Сиборгом с группой
сотрудников при бомбардировке эйнштейния 253 ядрами гелия. Сначала было
синтезировано всего несколько атомов (к 1958 г. их число достигло 100),
которые идентифицировали как атомы нового элемента. При радиоактивном
распаде менделевия с выделением электронов образуется фермий 256; последний
распадается спонтанно с расщеплением ядра. Период полураспада Md равен 30
мин. Сиборг и его сотрудники предложили назвать новый элемент менделевием
"в знак признания пионерской роли великого русского химика Дмитрия
Менделеева, который первым использовал периодическую систему элементов для
предсказания химических свойств еще не открытых элементов - принцип,
который послужил ключом для открытия последних семи трансурановых
элементов".
Нобелий, Nobelium, No (102)
В 1967 г. из Нобелевского физического института в Стокгольме поступило сообщение о том, что группе исследователей в результате бомбардировки ядер кюрия-244 сильно ускоренными ионами углерода-13 удалось получить новый трансурановый элемент 102. Элемент, испускающий alfa-лучи, имеет период полураспада 10-12 мин.; массовое число 253. Было предложено назвать элемент нобелием в честь института, в котором велось исследование. Однако убедительно подтвердить свое открытие шведские ученые не смогли. Не удалось сделать это и американским ученым Гиорсо и Сиборгу, сообщив, что при бомбардировке ядер кюрия-246 ионами углерода (С-12 и С-13) они получили изотоп элемента 102 с массовым числом 254 и периодом полураспада около 3 сек., они не смогли его идентифицировать химическим путем. Наиболее убедительные исследования сделаны в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне под руководством Г.Н.Флерова. Здесь был избран другой путь синтеза элемента-102, временно обозначенного индексом "Х": бомбардировкой ядер урана-238 ионами неона.
92U238 + 10Ne22= 102X260 или 102X256 +40n1.
Установлено, что период полураспада изотопа 102X256 (спонтанного
деления на два приблизительно одинаковых осколка) превышает 1000 сек. В
настоящее время во многих лаборатория продолжаются исследования с целью
изыскания методов получения и определения времени жизни изотопов элемента
102.
Лоуренсий, Lawrencium, Lr (103)
В 1961 г. сотрудники Калифорнийского университета (Гиорсо и др.),
бомбардируя калифорний быстрыми ионами бора, установили, что при этом
образуется новый трансурановый элемент, принадлежащий к семейству
актиноидов. Элемент наименовали лоуренсием в честь американского физика
Лоуренса - одного из создателей первых ускорителей и циклотронов для
получения частиц высокой энергии.
Также к редким элементам относятся элементы, принадлежащие к крупе драгоценных.
Серебро, Argentum, Ag (47)
Серебро (англ. Silver, франц. Argent, нем. Silber) стало известно
значительно позднее золота, хотя и оно тоже встречается иногда в самородном
состоянии. В Египте археологами найдены серебряные украшения, относящиеся
еще к додинастическому периоду (5000 -- 3400 до н. э.). Однако до середины
II тысячелетия до н. э. серебро было большой редкостью и ценилось дороже
золота. Предполагают, что древнеегипетское серебро было привозным из Сирии.
Древнейшие серебряные предметы в Египте и других странах Западной Азии, как
правило, содержат в себе золото (от 1 до 38%); их, вероятно, изготовляли из
естественных сплавов, так же как и знаменитый золото-серебряный сплав
"электрон" (греч. азем). Может быть, это обстоятельство дало повод называть
серебро "белым золотом". Древнеегипетское название серебра "хад" (had или
hat) означает "белое". В Месопотамии серебряные украшения зарегистрированы
в находках, относящихся к 2500 г. до н. э. Серебряные предметы здесь также
редки до XVI в. до н. э., когда серебро стало использоваться в гораздо
больших масштабах. В древнем Уре (около 2000 л. до н. э.) серебро
называлось ку-баб-бар (ku-habbar) от ку (быть чистым) и баббар (белый).
Серебряные предметы, относящиеся ко II тысячелетию до н.э., найдены и в
других странах (Эгейский архипелаг, Троя). В рукописях тех времен
встречается греческое название серебра - от слова (белый, блистающий,
сверкающий). С древнейших времен серебро применялось в качестве монетного
сплава (900 частей серебра и 100 частей меди). Европейские народы
познакомились с серебром около 1000 г. до н. э. Еще в эллинистическом
Египте, а вероятно, и раньше серебро часто называли луной (стр. 39) и
обозначали знаком луны (чаще - растущей после новолуния). В алхимический
период это название серебра было широко распространенным. Наряду с ним и с
обычным лат. algentum существовали и тайные названия, например Sidia (id
est Luna), terra fidelis, terra coelestis и т.д. Алхимики иногда считали
серебро конечным продуктом трансмутации неблагородных металлов,
осуществляемым с помощью "белого философского камня" (белого порошка), а
иногда - промежуточным продуктом при получении искусственного золота.
Внешний вид и цвет металла объясняют то, что его называли серебром не
только на древнеегипетском, ассирийском, древнегреческом, армянском (аркат
или аргат) и латинском языках, но и на некоторых новых языках. Филологи
полагают, что романские названия серебра произошли от греч. (корень арг по-
санскритски означает пылать, быть светлым), тоже связанного с санскритским
arjuna (свет), rajata (белый). Труднее объяснить происхождение англ. Silver
(древнеангл. Seolfor), нем. Silber и схожих с ними названий - готского
Silubr, голландского zilver, шведского silfer, датского solf. Полагают, что
все эти названия произошли от ассирийского Сарпу (sarpu), точнее Si-rа-pi-
im (серафим?), означающего "белый металл", "серебро". Что касается
происхождения славянских названий сидабрас, сиребро (чешск, стрибро) и
древнеславянского (древнерусского) сребро (сьребро, съребро, серебро), то
большинство филологов связывает их с германским Silber, т. е. с ассирийским
Сарпу. Возможно, однако, и другое сопоставление со словом "серп" (лунный) -
по-древнеславянски "сьрп". Так, в Новгородской первой летописи под 6907 г.
имеется выражение "солнце погибе и явися серпь на небесе". Существуют
многочисленные и своеобразные, имеющие разное происхождение названия
серебра на языках неславянских народов Росси.
Платина, Platinum, Pt (78)
Платина (англ. Platinum, франц. Platine, нем. Platin), вероятно, была
известна еще в древности. Первое описание платины как металла весьма
огнестойкого, который можно расплавить лишь с помощью "испанского
искусства", сделал итальянский врач Скалингер в 1557 г. По-видимому, тогда
же металл получил и свое название "платина". Оно отображает
пренебрежительное отношение к металлу, как мало к чему пригодному и не
поддающемуся обработке. Слово "платина" произошло от испанского названия
серебра - плата (Plata) и представляет собой уменьшительную форму этого
слова, которое по-русски звучит, как серебрецо, серебришко (по Менделееву -
серебрец). Интересно отметить, что слово платина созвучно русскому "плата"
(платить, оплата и пр.) и близко ему по смыслу. В XVII в. платина
называлась Platina del Pinto, так как она добывалась в золотистом песке
реки Пинто в Южной Америке; существовало и другое название подобного рода -
Platina del Tinto от реки Rio del Tinto в Андалузии. Более подробно платину
описал в 1748 г. де Уоллоа - испанский математик, мореплаватель и торговец.
Начиная со второй половины XVIII в. платиной, ее свойствами, методами
переработки и использования стали интересоваться многие химики-аналитики и
технологи, в том числе и ученые Петербургской академии наук. Наиболее
важные работы в этой области в первой половине XIX в. - это создание
методов получения ковкой платины (Соболевский, Волластон и др.), открытие
ее некоторых соединений (Мусин-Пушкин и др.) и металлов платиновой группы.
Золото, Aurum, Аu (79)
Золото (англ. Gold, франц. Оr, нем. Gold) - один из семи металлов
древности. Обычно считают, что золото было первым металлом, с которым
познакомился человек еще в эпоху каменного века благодаря его
распространению в самородном состоянии. Особые свойства золота - тяжесть,
блеск, неокисляемость, ковкость, тягучесть - объясняют, почему его стали
использовать с самых древнейших времен главным образом для изготовления
украшений и отчасти - оружия. Золотые предметы различного назначения
найдены археологами в культурных слоях, относящихся к IV и даже V
тысячелетию до н.э., т.е. к эпохе неолита. В III и II тысячелетиях до н. э.
золото уже было широко распространено в Египте, Месопотамии, Индии, Китае,
с глубокой древности оно было известно в качестве драгоценного металла
народам американского и европейского континентов. Золото, из которого
сделаны древнейшие украшения, нечисто, в нем содержатся значительные
примеси серебра, меди и других металлов. Лишь в VI в. до н. э. в Египте
появилось практически чистое золото (99,8%). В эпоху Среднего царства
началась разработка нубийских месторождений золота (Нубия, или Эфиопия
древности). Отсюда произошло и древне египетское название золота - нуб
(Nub). В Месопотамии добыча золота в широком масштабе велась уже во II
тысячелетии до н.э. Вавилонское название золота - хурэ - шу (hurasu) имеет
отдаленное сходство с древнегреческим словом (хризос), которое встречается
во всех древнейших лйтературных памятниках. Возможно, это слово происходит
от названия местности, откуда могло поступать золото. Древнеиндийское ayas
(золото) позднее употреблялось на других языках для обозначения меди, что,
возможно, служит указанием на распространение в древности поддельного
золота. С древнейших времен золото сопоставлялось с солнцем, называлось
солнечным металлом или просто солнцем (Sol). В египетской эллинистической
литературе и у алхимиков символ золота - кружок с точкой посредине, т.е.
такой же, как и символ солнца. Иногда в греческой алхимической литературе
встречается символ в виде кружка с изображением связанного с ним луча.
Золото как наиболее драгоценный металл служило издавна меновым
эквивалентом в торговле, в связи с чем возникли способы изготовления
золотоподобных сплавов на основе меди. Эти способы получили широкое
развитие и распространение и послужили основой возникновения алхимии.
Главной целью алхимиков было найти способы превращения (трансмутации)
неблагородных металлов в золото и серебро. Европейские алхимики, идя по
следам арабских, разработали теорию "совершенного" или даже
"сверхсовершенного" золота, добавка которого к неблагородному металлу
превращает последний в золото. В алхимической литературе встречается
множество названий золота, обычно зашифрованных: зарас (zaras), трикор
(tricor), соль (Sol), солнце (Sonir), секур (secur), сениор (senior) и т.
д. Часть из них имеет арабское происхождение, например al-bahag (радость),
hiti (кошачий помет), ras (голова, принцип), su'a (луч), diya (свет), alam
(мир).
Латинское (этрусское) название золота аурум (Aurum, древнее ausom)
означает "желтое". Слово это хорошо сопоставляется с древнеримским aurora
или ausosa (утренняя заря, восточная страна, восток). По мнению Шредера,
слово золото у народов Средней Европы тоже означает желтый: на
древнегерманском языке - gulth, gelo, gelva, на литовском - geltas, на
славянском - золото, на финском - kulda. У некоторых сибирских народов
золото называется алтун, у древних персов - zarania (или zar), что
сопоставляется с древнеиндийским hyrania (чаще, правда, относящимся к
серебру) и древнегреческим (небеса). Особняком стоит армянское название
золота - оски. Славянское золото, или злато, употребляемое с древнейших
времен, несомненно, связано (вопреки Шредеру) с древнейшим индоевропейским
Sol (солнце), вероятно, так же как среднеевропейское Gold (gelb) с
греческим (солнце).
Такое разнообразие названий золота свидетельствует о повсеместном
знакомстве с ним различных древних на родов и племен и о перекрещивании
разноплеменных названий. Производные названия соединений золота,
применяемые в настоящее время, происходят от латинского aurum, русского
"золото" и греческого.
Также к очень редким элементам относятся:
Таллий, Thallium, Tl (81)
После того как с помощью спектроскопа были открыты рубидий и цезий,
этот метод нашел широкое применение в химических исследованиях. Им
пользовался и английский ученый Kрукс, открывший в 1863 г. таллий. За 10
лет до своего открытия Крукс проводил работу по извлечению селена из пыли,
образующейся в камерах сернокислотного завода в Тильпероде (Германия). В
отходах после операций по извлечению селена Крукс подозревал наличие
теллура, но работа по каким-то причинам была отложена, и отходы долгое
время сохранялись в лаборатории. Когда в 1861 г. в распоряжении Крукса
оказался спектроскоп, он решил воспользоваться им, чтобы сразу же
установить, содержится ли в отходах теллур. Внеся пробу в пламя горелки и
ожидая увидеть линии теллура, Крукс с изумлением увидел ярко-зеленую линию,
никогда им не наблюдавшуюся при спектроскопических исследованиях. Линия
эта, однако, быстро исчезала (из-за летучести соединения), о появлялась
вновь с каждой свежей пробой. Многократно повторив опыт и систематически
обследовав спектры элементов, содержащихся в отходах (сурьмы, мышьяка,
осмия, селена и теллура), Крукс убедился, что он имеет дело с неизвестным
еще элементом. Так как Крукс не располагал большим запасом отходов, ему
удалось выделить лишь очень малое количество элемента, которому он дал
название таллий от греч. молодая зеленая ветвь. Почти одновременно с
Круксом новый элемент открыл французский химик Лами. Характерно, что
открытие было сделано тем же путем (спектроскопически) и на том же
материале (камерный шламм сернокислотного производства в Лоосе). Лами
получил 14 г металлического таллия и подробно описал его свойства, но его
сообщение опоздало на несколько месяцев и приоритет открытия остался за
Круксом.
Ксенон, Хенон, Хе (54)
Элемент открыт Рамзаем и Траверсом при фракционировании жидкого воздуха. Название ксенон происходит от греческого - чужой, странный, необычный, неслыханный.
Палладий, Palladium, Pd (46)
Палладий был найден Волластоном (1803) тоже в сырой платине, в той
части ее, которая растворима в царской водке. С открытием палладия связана
следующая история. Когда Волластон получил некоторое количество металла,
он, не опубликовав сообщения о своем открытии, распространил в Лондоне
анонимную рекламу о том, что в магазине торговца минералами Форстера
продается новый металл палладий, представляющий собой новое серебро, новый
благородный металл. Этим заинтересовался химик Ченевико. Он купил образчик
металла и, ознакомившись с его свойствами, предположил, что металл
изготовлен из платины путем ее сплавления ртутью по методу русского ученого
А.А.Мусина-Пушкина. Ченевикс высказал свое мнение в печати. В ответ на это
анонимный автор рекламы объявил, что он готов выплатить 20 фунтов
стерлингов тому, кто сумеет искусственно приготовить новый металл.
Естественно, что ни Ченевикс, ни другие химики не смогли этого сделать.
Через некоторое время Волластон сообщил официально, что он автор открытия
палладия и описал способ его получения из сырой платины. Одновременно он
сообщил об открытии и свойствах еще одного платинового металла - родия.
Слово палладий (Palladium) Волластон произвел от названия малой планеты
Паллады (Pallas), открытой незадолго до этого (1801) немецким астрономом
Ольберсом. В русской литературе начала XIX в. палладий называли иногда
палладь (Страхов, 1825) или паладь; у Севергина (1812) уже фигурирует
название палладий.
Тантал, Tantalum, Ta (73)
Открытие тантала (англ. Tantalum, франц. Tantale, нем. Tantal) тесно
связано с открытием ниобия. Год спустя после того как Гатчет (1801) открыл
ниобий, названный сначала колумбием, химик из Упсалы Экеберг занялся
исследованием некоторых минералов из северных стран, в частности из Иттерби
и Кимито (Финляндия). Он выделил из этих минералов окисел нового элемента,
оказавшийся чрезвычайно устойчивым по отношению к кислотам и растворимым в
щелочах. Следул принципу Клапрота, Экеберг назвал металл, содержашийся в
этом окисле, танталом, что символизировало невозможность "насытить" его
окисел кислотами. Минералы, в которых был открыт тантал, Экеберг наименовал
танталитом и иттротанталитом. Но, вероятно, шведский химик имел дело с
нечистым танталом, так как в 1809 г. Волластон, подвергнув минералы
колумбит и танталит тщательным исследованиям, пришел к выводу, что колумбий
Гатчета и тантал Экеберга являются одним и тем же элементом. Это мнение
было принято химиками всех стран до середины 40-х годов XIX в. В 1844 г.
Розе вновь изучал колумбиты и танталиты из различных мест и нашел в них
новый металл, близкий по свойствам к танталу. Это был ниобий. Колумбий же
Гатчета, вероятнее всего, тоже был ниобием со значительной примесью
тантала. Несмотря на то что Розе грубо ошибся (вместе с ниобием он открыл
несуществующий элемент пелопий), его работы стали основой для строгого
различия ниобия (колумбия) и тантала. В первые десятилетия XIX в. еще
существовала большая путаница: тантал нередко называли колумбием, в русской
литературе еще и колумбом. Гесс в своих "Основаниях чистой химии" вплоть до
их шестого издания (1845) говорит только о тантале, не упоминая о колумбии;
у Двигубского (1824) встречается название - танталий.
Рений, Rhenium, Re (75)
Поиски предсказанных Менделевым элементов 43 и 76 (эка-марганца и дви-
марганца) начались в конце XIX в., но были безуспешными до 20-х годов
нашего столетия, когда Ноддаку и Такке удалось определить главные свойства
этих недостающих в периодической таблице элементов. Эти ученые
систематически изучали руды и минералы, в которых присутствие искомых
элементов казалось вероятным. Первым объектом исследований, начатых в 1922
г., была платиновая руда, но из-за ее дороговизны вскоре пришлось
переключиться на другие объекты, в частности редкоземельные минералы -
колумбит, гадолинит и т. д. Результатом трехлетних напряженных трудов
Ноддака и Такке, а также Берга по концентрированию отдельных фракций
растворов, выделенных из минералов, явилось обнаружение в рентгеновском
спектре одной из фракций серии из пяти новых линий. Как оказалось, эти
линии принадлежали элементу 75. Исследователи назвали его рением (Rhenium)
в честь Рейнской провинции - родины Такке, ставшей к тому времени супругой
Ноддака. Вскоре последовало сообщение о том, что супругам Ноддак удалось
наблюдать новые линии рентгеновского спектра, принадлежащие элементу 43,
названному мазурием (Masurium) в честь Мазурской провинции - родины
Ноддака. Впрочем, некоторые историки химии считают, что оба названия
содержат большую дозу национализма: рейнская область и мазурские болота
оказались во время первой мировой войны местами крупных удачных для
германских войск сражений. Открытие мазурия не было подтверждено. Что же
касается рения, то в 1926 г. супруги Ноддак выделили его в количестве 2 мг;
годом позже в их распоряжении имелось уже около 120 мг рения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. По материалам книги проф. Химического факультета МГУ
Н.А.Фигуровского "Открытие элементов и происхождение их названий"
(Москва, Наука, 1970)
2. Н.Л. Глина, "Общая химия" изд. 24 испавлен. Под редакцией канд.хим.наук В.А. Рабиновича. Ленинград, Химия, ленинградское отделение 1985 г.
3. И.Г. Хомченко, "Общая химия": учебник. – М.: ООО изд. "Новая Волна":
ЗАО "Издательский дом ОНИКС". 1999 г. – 464 с. © Хомченко И.Г., 1997 г.