Дидим ( греч . δίδυμο , близнец ) — это смесь элементов празеодима и неодима . Он используется в защитных очках для стеклодувов и кузнецов , а также в фильтрующих линзах для испытаний на огнестойкость, особенно в газовой ( пропановой ) кузнице [ почему? ] , где он обеспечивает фильтр , который избирательно блокирует желтоватый свет с длиной волны 589 нм, излучаемый горячим натрием в стекле, не оказывая вредного воздействия на общее зрение, в отличие от темных очков сварщиков и кобальтовых очков . [1] Полезность дидимового стекла для защиты глаз такого рода была обнаружена сэром Уильямом Круксом .
Дидимовые фотофильтры часто используются для улучшения осенних пейзажей, делая листья более яркими. Он делает это, удаляя часть оранжевой области цветового спектра, действуя как оптический полосовой фильтр . Без фильтра эта группа цветов имеет тенденцию делать определенные элементы изображения «мутными». Эти фотофильтры также используются фотографами, снимающими ночные пейзажи, поскольку они поглощают часть светового загрязнения, вызванного натриевыми уличными фонарями. Дидим также использовался в процессе натриевого пара для матовой работы из-за его способности поглощать желтый цвет, создаваемый его одноименным натриевым освещением .
Дидим также используется в калибровочных материалах для спектроскопии. [2]
.jpg/1280px-Mendeleev's_periodic_table_(1869_year).jpg)
Дидимий был открыт Карлом Мосандером в 1841 году. [3] Он был назван в честь греческого слова δίδυμο («близнец»), потому что он очень похож на лантан и церий, вместе с которыми он был обнаружен. [4] Мосандер ошибочно полагал, что дидимий является элементом [5] и что церит , выделенный Йенсом Якобом Берцелиусом в 1803 году, представляет собой смесь церия , лантана и дидима. [ необходима цитата ] Церий, лантан и дидим составляли не менее 95% редкоземельных элементов в исходном церите из Бастнеса , Швеция .
В трехвалентной форме дидимий окрашивал соли церия в розовый цвет. В то время, когда дидим считался элементом, для него использовался символ Di. В первой попытке Дмитрия Менделеева составить периодическую таблицу атомные веса, присвоенные лантаноидам (включая дидим), отражают первоначальное убеждение, что они были двухвалентными. Их фактическая степень окисления 3 подразумевает, что Менделеев недооценил их атомные веса на одну треть.
В 1874 году Пер Теодор Клеве сделал вывод, что дидим состоит по крайней мере из двух элементов. [4] В 1879 году Лекоку де Буабодрану впервые удалось выделить соединение самария ; соединение было выделено из дидима, содержащегося в северокаролинский самарскит . В 1885 году Карлу Ауэру фон Вельсбаху удалось разделить соли последних двух компонентов, [5] [6] празеодима и неодима . [3] Для этого он использовал фракционную кристаллизацию двойных нитратов аммония из раствора азотной кислоты . [5]
Вельсбах решил назвать два своих новых элемента « празеодим » («зеленый дидим») и « неодим » («новый дидим»), но вскоре из каждого названия был выброшен один слог. Несмотря на сокращение в названиях новых элементов, необрезанное название «дидим» сохранилось, отчасти из-за его использования в качестве ингредиента в очках стеклодувов и цветном стекле. [5] Название «дидим» также сохранилось в минералогических текстах. [4]
Сообщается, что во время Первой мировой войны дидимовые зеркала использовались для передачи азбуки Морзе через поля сражений. [4] Дидим не поглощает достаточно света, чтобы сделать заметным изменение светового потока лампы, но кто-то с биноклем, прикрепленным к призме правильным образом, мог увидеть, как полосы поглощения вспыхивают и гаснут.
В конце 1920-х годов Лео Мозер (генеральный директор стекольного завода Moser, 1916-1932) рекомбинировал празеодим и неодим в соотношении 1:1, чтобы создать свое стекло «Гелиолит» («Heliolit» на чешском языке ), которое имеет свойства менять цвет между янтарным, красноватым и зеленым в зависимости от источника света. Это было одно из многих декоративных стекол с использованием редкоземельных красителей, причем «Гелиолит» и «Александрит» были первыми двумя, представленными Мозером в 1929 году. Документы Лео Мозера в Музее стекла Корнинга ясно показывают, что первые экспериментальные плавки стекла, выполненные Мозером с участием любого из редкоземельных элементов, произошли в ноябре 1927 года. [ необходима цитата ]
После года дальнейшей разработки редкоземельные стекла были представлены с большим успехом на весенней торговой выставке 1929 года в Лейпциге. Названия Alexandrit и Heliolit были зарегистрированы как товарные знаки в июне 1929 года. Более ранняя дата 1925 год, иногда указываемая для редкоземельного стекла, относится к награде за дизайн стекла, а не за его состав. [7]
Название «дидим» продолжало использоваться в промышленности редкоземельных металлов. В США коммерческие соли «дидима» были тем, что оставалось после удаления церия из природных продуктов, полученных из монацита , и, таким образом, они содержали лантан , а также «дидим» Мосандера. Типичный состав мог быть следующим: 46% лантана, 34% неодима и 11% празеодима, а остальное в основном составляло самарий и гадолиний , для материала, извлеченного из южноафриканского «каменного монацита» из шахты Стенкампскрааль . [4]
В рудах неодим обычно выше в относительном содержании в монаците, чем в бастнезите . Визуальное различие очевидно в неразделенных смесях: продукты, полученные из монацита, имеют розовые оттенки, в то время как продукты, полученные из бастнезита, имеют коричневые оттенки из-за более высокого содержания празеодима. Исходный церит из Бастнеза, возможно, имел редкоземельный состав, аналогичный монацитовому песку. [ необходима цитата ]
Европейское использование было ближе к концепции Мосандера. Такие обедненные церием легкие смеси лантаноидов широко использовались для изготовления катализаторов крекинга нефти. Фактическое соотношение неодима к празеодиму несколько варьируется в зависимости от источника минерала, но часто составляет около 3:1. Неодим всегда присутствует в более высоких пропорциях, чем празеодим, и отвечает за большую часть цвета солей дидима. [ необходима цитата ]