Занимательная геохимия. Химия земли - Александр Евгеньевич Ферсман

Все попытки выделить из последнего медь не увенчались успехом. Поэтому этот минерал вестфальские металлурги, работавшие над ним, назвали именем «злого духа» — «никель». Позднее, в 1751–1754 гг. А. Кронштедт признал в минерале новый металл. Никель — серебристо-белый, довольно твердый металл, с температурой плавления 1453 °C и кипения — 2730 °C, уд. в. 8,9. Встречается в природе или в соединении с серой, или в виде силикатных руд. Широко применяется для никелирования, для изготовления специальных сталей и как катализатор при процессах гидрогенизации и пр.

Ниобий — Niobium (Nb). Атомный номер 41; атомный вес 92,91. Открыт английским химиком Ч. Гатчетом в 1801 г. и назван им колумбием (Сb). В 1844 г. немецкий химик Г. Розе разделил колумбии на два элемента: ниобий и тантал. В Америке и Англии сохранилось название «колумбий», в европейских странах принято — «ниобий». Назван по имени нимфы Ниобеи, дочери мифологического бога Тантала. В чистом виде он был получен в 1907 г. Уд. в. 8,6, плавится при 2415 °C, кипит при 3700 °C. Ниобий — металл серовато-белого цвета, тверд, ковок и отличается чрезвычайной устойчивостью по отношению к различным химическим и механическим воздействиям. В природе встречается в тесной связи с танталом и титаном. От тантала его отделить нацело очень трудно. Применяется в специальных сплавах и сталях для изготовления ответственных сварных конструкций, так как прибавление ниобия резко повышает устойчивость сварных швов. Идет на изготовление сверхтвердых сплавов, применяемых для хирургических инструментов и для других целей. Серьезный интерес представляет возможность использования ниобия в электровакуумной технике.

Нобелий — Nobelium (No). Атомный номер 102; атомный вес точно не установлен, но, по-видимому, равен 253. В июле 1957 г. опубликовано сообщение ученых Швеции, Англии и США о том, что в циклотроне Нобелевского института в Стокгольме кюрий 244, нанесенный на цинковую фольгу, был облучен ядрами углерода (изотопа с ат. в. 13). Абсорбция частиц привела к образованию элемента с атомным номером 102. Последний был обнаружен радиохимическими методами. Период полураспада около 10 минут, испускает α-лучи. Элемент был назван «нобелий» в честь Нобеля.

Олово — Stannum (Sn). Атомный номер 50; атомный вес 118,70. Один из первых металлов, известных человечеству с глубокой древности (бронзовый век). В свободном состоянии серебристо-белый металл, весьма ковкий и тягучий; удельный вес 7,3; плавится при 232 °C, кипит при 2360 °C. При температуре ниже 13 °C олово переходит в серую разновидность, называемую «оловянной чумой»[89]. При низких температурах переход в эту модификацию происходит особенно быстро. При сгибании палочек олова слышится характерный треск, вероятно, вследствие трения отдельных кристаллов друг о друга. Под действием воды и воздуха олово не меняется; благодаря этому свойству широко применяется для покрытия железа (так называемая жесть, расходуемая главным образом для консервных банок). Большое значение имеют сплавы со свинцом и медью: баббиты, бронза и др. Встречается в природе главным образом в виде минерала касситерита (SnO2) — оловянный камень. Олово имеет большое число изотопов, было обнаружено 10 изотопов.

Осмий — Osmium (Os). Атомный номер 76; атомный вес 190,2. Относится к группе платиновых металлов. Открыт в 1804 г. С. Теннантом и назван от греческого «осме» — «пахнущий», так как парам осмиевого ангидрида присущ сильный неприятный запах и они очень ядовиты. Малоактивный элемент, весьма устойчив в химическом отношении. Уд. в. 22,6 — наибольший из весов всех элементов на земле. Температура плавления 2700 °C, кипения — 5500 °C. Встречается в природе в самородном состоянии вместе с платиной. Сплав осмия с иридием отличается исключительной твердостью, используется для наконечников «вечных перьев».

Палладий — Palladium (Pd). Атомный номер 46; атомный вес 106,7. Элемент из платиновой группы. Открыт в 1804 г. английским врачом В. Волластоном и назван в честь малой планеты (астероида) Паллады. Уд. в. 11,9, температура плавления 1552 °C, температура кипения 4000 °C. Наиболее ковкий и мягкий из всех элементов платиновой группы. Замечателен своей способностью поглощать огромное количество водорода (до 700 объемов на 1 объем металла) и сохранять при этом металлический вид, увеличиваясь в объеме. Благодаря красивому внешнему виду применяется в ювелирном деле.

Платина — Platinum (Pt). Главнейший из элементов платиновой группы. Атомный номер 78; атомный вес 195,23. Первые указания на существование платиновых металлов относятся к середине XVIII в. Во второй половине XVIII в. были проведены исследования по химии платиновых металлов. Название произошло от испанского: «платина» — уменьшительное от слова «plata» — «серебро». Уд. в. 21,45, температура плавления 17,69 °C, кипения — 4400 °C. Блестящий ковкий металл, не изменяющийся на воздухе даже при самом сильном накаливании. Благодаря тугоплавкости и устойчивости против химических воздействий находит широкое применение в научных и технических лабораториях. В природе встречается в самородном виде в смеси с другими платиновыми металлами. Наибольшее количество платины добывается из россыпей. Разделение платиновых металлов долго представляло большие трудности. Методы разделения и аффинажа их разработаны Институтом общей и неорганической химии Академии наук СССР.

Плутоний — Plutonium (Pu). Атомный номер 94; атомный вес 242. Впервые получен в 1941 г. искусственным путем при бомбардировке урана нейтронами. По своим химическим свойствам плутоний близок к урану. Назван по имени планеты Плутон. Он обнаружен в виде ничтожной примеси в природных урановых рудах (примерно 1 атом плутония на 140 миллиардов атомов урана). Плутоний радиоактивен. В настоящее время известно несколько его изотопов. Наиболее долго живущим изотопом является изотоп с атомным весом 242; период полураспада его равен 500 тысячам лет. Изотоп 239 является основным продуктом для получения атомной энергии. Когда в 1943 г. было установлено его свойство легко переходить в изотоп урана с атомным весом 235, из которого были созданы первые атомные бомбы, начали усиленно работать над накоплением плутония. Вначале его было миллионные доли грамма, но уже через два года были накоплены килограммы плутония, и в 1945 г. он был использован для атомных бомб, сброшенных в Хиросиме и затем в Нагасаки.

Полоний — Polonium (Po). Атомный номер 84; атомный вес 210,0. Радиоактивный элемент. Открыт Марией Кюри-Склодовской в 1898 г. совместно с П. Кюри и назван в честь родины М. Кюри — Польши — полонием. Уд. в. 9,4, температура плавления 246 °C. По химическим свойствам очень близок к теллуру и является членом уранового ряда радиоактивных элементов. Период полураспада полония — 137,6 дня.

Празеодим — Praseodymium (Pr). Из группы редкоземельных элементов. Атомный номер 59; атомный вес 140,92. Открыт в 1885 г. К. Ауэром фон Вельсбахом вместе с неодимом из соли дидима. Название получил от греческих слов «празеос» (бледно-зеленый, по цвету некоторых солей) и «дидюмос» (близнец). Соли его зеленого цвета.

Прометий — Promethium (Pm). Открыт в 1947 г. В природе не обнаружен, получается искусственным путем. Атомный номер 61; атомный вес 145. Расположен в Периодической системе Менделеева в группе редкоземельных элементов. Химически выделен из осколков деления урана в виде многих изотопов