...Мы могли бы пройти и по другим залам этого воображаемого музея. Мы узнали бы, какими превосходными катализаторами оказываются редкоземельные металлы и их соединения; об их использовании в радиотехнике и электронике; в медицине и пищевой промышленности; в текстильном и лакокрасочном деле... К сожалению, ограничимся лишь беглым знакомством: практическому применению редкоземельных элементов посвящаются ныне специальные большие книги.
Успехи редкоземельных элементов не так уж малы. Их эффективность можно сопоставить с показателями эффективности других важнейших металлов современной техники— титана и ванадия, ниобия и тантала.
Но возможности редкоземельных элементов далеко не исчерпаны.
Ведь не всегда даже отличное знание свойств того или иного элемента позволяло сразу же внедрить его в практику. Например, химию кремния подробно изучили еще в прошлом веке. А вот что он ценный полупроводник, узнали недавно. И это было словно вторым рождением элемента.
Такого «второго рождения» мы вправе ждать и от каждого редкоземельного металла.
И чем скорее оно произойдет, тем лучше. Ценнейшие металлы земной коры, без которых немыслима современная техника, иссякают довольно быстро. Так, мировая промышленность обеспечена достоверными запасами никеля на 22 года, молибдена — на 47 лет, кобальта — на 87 лет. А «редких земель» даже при возрастающем уровне добычи хватит, по меньшей мере, на 1000 лет.
Так что же тормозит настоящее наступление «века редкоземельных металлов»?
Мы уже говорили об этом: нет достаточно эффективного и быстрого способа их разделения, который бы сделал их добычу дешевой.
Знание свойств отдельных редкоземельных металлов пока еще недостаточно. Ученые, по преимуществу, оперируют с их смесями. А ведь очень часто смесь и составляющие ее компоненты — не одно и то же.
Причина этого состоит, быть может, в том, что область редкоземельных элементов — самая своеобразная во всей периодической системе. Нам думается, что это своеобразие должно выработать и иной подход к изучению их химии, не такой, как при исследовании других элементов. Периодическая система является путеводной нитью в любом химическом исследовании. Но в отношении редкоземельных элементов ее ценность как научного инструмента несколько снижается.
Почему? Перейдем от нужд практики к некоторым теоретическим проблемам.
Продолжение следует...
Успехи редкоземельных элементов не так уж малы. Их эффективность можно сопоставить с показателями эффективности других важнейших металлов современной техники— титана и ванадия, ниобия и тантала.
Но возможности редкоземельных элементов далеко не исчерпаны.
Ведь не всегда даже отличное знание свойств того или иного элемента позволяло сразу же внедрить его в практику. Например, химию кремния подробно изучили еще в прошлом веке. А вот что он ценный полупроводник, узнали недавно. И это было словно вторым рождением элемента.
Такого «второго рождения» мы вправе ждать и от каждого редкоземельного металла.
И чем скорее оно произойдет, тем лучше. Ценнейшие металлы земной коры, без которых немыслима современная техника, иссякают довольно быстро. Так, мировая промышленность обеспечена достоверными запасами никеля на 22 года, молибдена — на 47 лет, кобальта — на 87 лет. А «редких земель» даже при возрастающем уровне добычи хватит, по меньшей мере, на 1000 лет.
Так что же тормозит настоящее наступление «века редкоземельных металлов»?
Мы уже говорили об этом: нет достаточно эффективного и быстрого способа их разделения, который бы сделал их добычу дешевой.
Знание свойств отдельных редкоземельных металлов пока еще недостаточно. Ученые, по преимуществу, оперируют с их смесями. А ведь очень часто смесь и составляющие ее компоненты — не одно и то же.
Причина этого состоит, быть может, в том, что область редкоземельных элементов — самая своеобразная во всей периодической системе. Нам думается, что это своеобразие должно выработать и иной подход к изучению их химии, не такой, как при исследовании других элементов. Периодическая система является путеводной нитью в любом химическом исследовании. Но в отношении редкоземельных элементов ее ценность как научного инструмента несколько снижается.
Почему? Перейдем от нужд практики к некоторым теоретическим проблемам.
Продолжение следует...
👍15❤1
ХИМИЧЕСКИЕ АСТЕРОИДЫ
Казалось бы, что уж кто-кто, а автор периодического закона должен был бы иметь определенную точку зрения на место редкоземельных элементов в таблице. Но в 1906 году, за год до смерти, Д. И. Менделеев с огорчением признавался, что в этом вопросе его «личное мнение ни на чем определенном не остановилось».
В периодической системе места для пятнадцати редкоземельных элементов и впрямь не находилось. Их нельзя было разбросать по группам таблицы, потому что все они трехвалентны, все похожи друг на друга и поэтому все претендовали на место в третьей группе. А помести их в четвертую, пятую, шестую группы,— они оказывались «чужаками», и таблица Менделеева утрачивала свою логичность.
Чешский химик Богуслав Браунер в 1901 году предложил выделить редкоземельные элементы в специальную интерпериодическую группу. Он назвал ее областью химических астероидов. «Подобно тому,— рассуждал Браунер,— как в солнечной системе целая группа астероидов занимает полосу на месте пути, по которому по аналогии должна была бы двигаться одна планета, так точно целая группа элементов «редких земель» могла бы занять в системе одно место, на котором в другом случае стоит один элемент».
Чешский исследователь удачно предвосхитил будущее размещение редкоземельных элементов в таблице Менделеева.
Взгляните на нее. В клетке № 57, клетке лантана, рядом с символом La размещаются элементы с порядковым номером 58—71, от церия до лютеция, так называемые лантаноиды. Такое размещение получило физическое обоснование после того, как Нильс Бор предложил свою теорию строения электронных оболочек атомов.
Она-то и объяснила удивительную близость свойств редкоземельных элементов. Свойства элементов зависят от строения внешней (или двух внешних) электронных оболочек, от числа электронов в них. Для всего ряда редкоземельных элементов обе внешние оболочки остаются почти неизменными, а при переходе от церия к лютецию электроны (общим числом 14) входят в третью снаружи оболочку. Но ее-то влияние на химические свойства элементов, как считалось, ничтожно. Поэтому лантан и лантаноиды очень похожи друг на друга.
Физики полностью согласились с размещением редкоземельных элементов в одной и той же клетке таблицы, а химики — не все и не до конца. Вот что их смущало.
Ведь периодическая система — естественная классификация элементов. Что значит — естественная? То, что она должна отражать все связи, между элементами существующие, и в то же время подчеркивать индивидуальность каждого элемента. В каждой группе выделяются главные и побочные подгруппы; элементы этих подгрупп различаются между собой, но есть между ними и черты сходства. А вот при размещении лантаноидов в одной клетке с лантаном они словно остаются не у дел — как будто они все на одно лицо, и каждый из них лишен индивидуальности. Семейство редкоземельных элементов как бы вносит некоторую искусственность в логическую стройность менделеевской таблицы...
Так рассуждали химики, и нам кажется обоснованным их беспокойство. Рассматривая редкоземельные элементы в их совокупности, периодическая система ничего не могла сказать об их индивидуальных свойствах. И не могла объяснить, почему для церия, празеодима и тербия известно четырехвалентное состояние, а для самария и европия — двухвалентное.
Оказалось, что в области химических астероидов можно построить нечто вроде малой периодической системы. Это и сделал в 1929 г. немецкий химик Вильгельм Клемм. Своеобразными «инертными газами» в его таблице были трехвалентные ионы лантана, гадолиния и лютеция.
Продолжение следует...
Казалось бы, что уж кто-кто, а автор периодического закона должен был бы иметь определенную точку зрения на место редкоземельных элементов в таблице. Но в 1906 году, за год до смерти, Д. И. Менделеев с огорчением признавался, что в этом вопросе его «личное мнение ни на чем определенном не остановилось».
В периодической системе места для пятнадцати редкоземельных элементов и впрямь не находилось. Их нельзя было разбросать по группам таблицы, потому что все они трехвалентны, все похожи друг на друга и поэтому все претендовали на место в третьей группе. А помести их в четвертую, пятую, шестую группы,— они оказывались «чужаками», и таблица Менделеева утрачивала свою логичность.
Чешский химик Богуслав Браунер в 1901 году предложил выделить редкоземельные элементы в специальную интерпериодическую группу. Он назвал ее областью химических астероидов. «Подобно тому,— рассуждал Браунер,— как в солнечной системе целая группа астероидов занимает полосу на месте пути, по которому по аналогии должна была бы двигаться одна планета, так точно целая группа элементов «редких земель» могла бы занять в системе одно место, на котором в другом случае стоит один элемент».
Чешский исследователь удачно предвосхитил будущее размещение редкоземельных элементов в таблице Менделеева.
Взгляните на нее. В клетке № 57, клетке лантана, рядом с символом La размещаются элементы с порядковым номером 58—71, от церия до лютеция, так называемые лантаноиды. Такое размещение получило физическое обоснование после того, как Нильс Бор предложил свою теорию строения электронных оболочек атомов.
Она-то и объяснила удивительную близость свойств редкоземельных элементов. Свойства элементов зависят от строения внешней (или двух внешних) электронных оболочек, от числа электронов в них. Для всего ряда редкоземельных элементов обе внешние оболочки остаются почти неизменными, а при переходе от церия к лютецию электроны (общим числом 14) входят в третью снаружи оболочку. Но ее-то влияние на химические свойства элементов, как считалось, ничтожно. Поэтому лантан и лантаноиды очень похожи друг на друга.
Физики полностью согласились с размещением редкоземельных элементов в одной и той же клетке таблицы, а химики — не все и не до конца. Вот что их смущало.
Ведь периодическая система — естественная классификация элементов. Что значит — естественная? То, что она должна отражать все связи, между элементами существующие, и в то же время подчеркивать индивидуальность каждого элемента. В каждой группе выделяются главные и побочные подгруппы; элементы этих подгрупп различаются между собой, но есть между ними и черты сходства. А вот при размещении лантаноидов в одной клетке с лантаном они словно остаются не у дел — как будто они все на одно лицо, и каждый из них лишен индивидуальности. Семейство редкоземельных элементов как бы вносит некоторую искусственность в логическую стройность менделеевской таблицы...
Так рассуждали химики, и нам кажется обоснованным их беспокойство. Рассматривая редкоземельные элементы в их совокупности, периодическая система ничего не могла сказать об их индивидуальных свойствах. И не могла объяснить, почему для церия, празеодима и тербия известно четырехвалентное состояние, а для самария и европия — двухвалентное.
Оказалось, что в области химических астероидов можно построить нечто вроде малой периодической системы. Это и сделал в 1929 г. немецкий химик Вильгельм Клемм. Своеобразными «инертными газами» в его таблице были трехвалентные ионы лантана, гадолиния и лютеция.
Продолжение следует...
👍15
В этом случае ион лантана имел, как говорят физики, электронную конфигурацию ближайшего «обычного» инертного газа ксенона; ион лютеция — ту же структуру плюс заполненная подоболочка, содержащая 14 электронов; у гадолиния же эта подоболочка заполнялась наполовину (семь электронов). Так Клемму удалось объяснить аномальные (отличные от трех) валентности лантаноидов. Церий, празеодим и тербий как бы стремились отдать еще один (сверх трех) электрон, чтобы приобрести конфигурацию иона лантана или гадолиния; европий, самарий и иттербий, напротив, предпочитали в тех же целях отдавать только два из трех валентных электронов.
Система Клемма дала возможность для несколько иного, специфического подхода к изучению химии редкоземельных элементов. Но этого было недостаточно, ибо эта система все же была своего рода «государством в государстве». И большая периодическая таблица по-прежнему не могла рациональным образом разместить «химические астероиды». Это, пожалуй, одна из главных проблем таблицы Менделеева, которая еще и по сей день не решена до конца...
Впрочем, по мере того, как химия становится все более точной наукой, могут возникать проблемы совершенно неожиданные. В том числе и в области редкоземельных элементов.
Окончание следует...
Система Клемма дала возможность для несколько иного, специфического подхода к изучению химии редкоземельных элементов. Но этого было недостаточно, ибо эта система все же была своего рода «государством в государстве». И большая периодическая таблица по-прежнему не могла рациональным образом разместить «химические астероиды». Это, пожалуй, одна из главных проблем таблицы Менделеева, которая еще и по сей день не решена до конца...
Впрочем, по мере того, как химия становится все более точной наукой, могут возникать проблемы совершенно неожиданные. В том числе и в области редкоземельных элементов.
Окончание следует...
👍13🔥1
ПОЧЕМУ ОНИ ТРЕХВАЛЕНТНЫ?
То, что трехвалентное состояние обычно для редкоземельных элементов в соединениях, никогда и ни у кого не вызывало сомнений. Считалось: два валентных электрона берутся из внешней оболочки, один — из предыдущей.
И этого казалось достаточным, чтобы понять причину близости их свойств.
Но стоило спектроскопистам детально изучить электронную структуру атомов ред-коземельных элементов, как обнаружились любопытные факты.
Познакомимся вкратце с тем специфическим «шифром», с помощью которого записывается распределение электронов в атомах.
Каждая оболочка в атоме делится на подоболочки. Эти подоболочки обозначаются латинскими буквами s, р, d и f. Например, если мы встречаем запись 1 s^2, то она обозначает электронную конфигурацию атома гелия. Цифра 1 —номер оболочки. В первой оболочке может содержаться только одна подоболочка s, а максимальное число электронов в любой s-подоболочке равно двум. Во второй оболочке мы встречаем уже две подоболочки - s и р; в третьей - три: s, р и d; в четвертой - четыре: s, р, d и f. Заполненная р-подоболочка содержит 6 электронов, ad-и f-подоболочки, соответственно, 10 и 14. У элементов от церия до лютеция происходит заполнение 4f-подоболочки четырнадцатью 4f-электронами.
Если физик хочет изобразить структуру внешних оболочек атома лантана, он пишет: 6s^2 5d. Внешняя оболочка его атома, шестая по счету, обозначена цифрой 6. В ней заполнена s-подоболочка двумя электронами, которые появились у элементов, предшествующих лантану,— цезия и бария. «Собственный» электрон лантана поступает в d-подоболочку пятой оболочки — она ранее оставалась недостроенной. И считалось, что у церия появляется первый электрон, который по праву принадлежит 4f-подоболочке четвертой оболочки. В предыдущих периодах таблицы Менделеева она также оставалась незанятой. Значит, мы можем записать структуру церия как 6s^2 5d4f.
Но спектроскописты говорят: ошибаетесь. Нет в атоме церия электронов из 5d- подоболочки. Зато в 4f-подоболочке появляется сразу два электрона. И стало быть, структура церия 6s^2 4f^2. И вообще, в ряду редкоземельных элементов электроны в 5d-подоболочке имеются только у лантана, гадолиния и лютеция. У остальных членов ряда 5d-электронов нет.
Значит, чтобы редкоземельным элементам удалось проявить свою трехвалентность, они в большинстве случаев вынуждены «занимать» третий валентный электрон не во второй, а в третьей снаружи оболочке. Ведь 4f-подоболочка принадлежит, как мы видели, четвертой оболочке, а у редкоземельных элементов есть электроны уже и в шестой оболочке (6s-электроны).
Следовательно, утверждение, что третья снаружи оболочка не может влиять на химические свойства атомов, в случае редкоземельных элементов оказывается несостоятельным.
То, что трехвалентное состояние обычно для редкоземельных элементов в соединениях, никогда и ни у кого не вызывало сомнений. Считалось: два валентных электрона берутся из внешней оболочки, один — из предыдущей.
И этого казалось достаточным, чтобы понять причину близости их свойств.
Но стоило спектроскопистам детально изучить электронную структуру атомов ред-коземельных элементов, как обнаружились любопытные факты.
Познакомимся вкратце с тем специфическим «шифром», с помощью которого записывается распределение электронов в атомах.
Каждая оболочка в атоме делится на подоболочки. Эти подоболочки обозначаются латинскими буквами s, р, d и f. Например, если мы встречаем запись 1 s^2, то она обозначает электронную конфигурацию атома гелия. Цифра 1 —номер оболочки. В первой оболочке может содержаться только одна подоболочка s, а максимальное число электронов в любой s-подоболочке равно двум. Во второй оболочке мы встречаем уже две подоболочки - s и р; в третьей - три: s, р и d; в четвертой - четыре: s, р, d и f. Заполненная р-подоболочка содержит 6 электронов, ad-и f-подоболочки, соответственно, 10 и 14. У элементов от церия до лютеция происходит заполнение 4f-подоболочки четырнадцатью 4f-электронами.
Если физик хочет изобразить структуру внешних оболочек атома лантана, он пишет: 6s^2 5d. Внешняя оболочка его атома, шестая по счету, обозначена цифрой 6. В ней заполнена s-подоболочка двумя электронами, которые появились у элементов, предшествующих лантану,— цезия и бария. «Собственный» электрон лантана поступает в d-подоболочку пятой оболочки — она ранее оставалась недостроенной. И считалось, что у церия появляется первый электрон, который по праву принадлежит 4f-подоболочке четвертой оболочки. В предыдущих периодах таблицы Менделеева она также оставалась незанятой. Значит, мы можем записать структуру церия как 6s^2 5d4f.
Но спектроскописты говорят: ошибаетесь. Нет в атоме церия электронов из 5d- подоболочки. Зато в 4f-подоболочке появляется сразу два электрона. И стало быть, структура церия 6s^2 4f^2. И вообще, в ряду редкоземельных элементов электроны в 5d-подоболочке имеются только у лантана, гадолиния и лютеция. У остальных членов ряда 5d-электронов нет.
Значит, чтобы редкоземельным элементам удалось проявить свою трехвалентность, они в большинстве случаев вынуждены «занимать» третий валентный электрон не во второй, а в третьей снаружи оболочке. Ведь 4f-подоболочка принадлежит, как мы видели, четвертой оболочке, а у редкоземельных элементов есть электроны уже и в шестой оболочке (6s-электроны).
Следовательно, утверждение, что третья снаружи оболочка не может влиять на химические свойства атомов, в случае редкоземельных элементов оказывается несостоятельным.
👍17🔥4
RUDI ČAJAVEC югославское производственное объединение, которое начинало с производства электронного оборудования военного назначения, но позже перешла на производство электронных потребительских товаров, таких как гитарные усилители, телевизоры и акустические системы. В 1958 году были представлены военные приемопередатчики РУП-1 и РУП-2 (аналог BC-1000 производства США). В 1966 году был представлен РУП-12, а в 1970 году РУТ-1. В конце 1970-х годов начали производить небольшие твердотельные трансиверы; РУ-2/1, РУ-2/2 и РУ-2/2К. Компоненты и комплектные блоки радаров производятся в небольших количествах. В середине 1980-х годов также были представлены продукты автомобильной электроники.
В конце 1971 года Телевидение Белграда начало цветное вещание на одном из каналов.
Производители югославской электроники сразу же начали предлагать потребителям цветные телевизоры. Одним из производителей было RUDI ČAJAVEC из Баня-Луки, которая представила свою линейку цветных телевизоров в 1976 году.
В конце 1971 года Телевидение Белграда начало цветное вещание на одном из каналов.
Производители югославской электроники сразу же начали предлагать потребителям цветные телевизоры. Одним из производителей было RUDI ČAJAVEC из Баня-Луки, которая представила свою линейку цветных телевизоров в 1976 году.
👍24
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Дочерняя компания Университета Мэриленда Wave Engine Corporation разработала пульсирующий воздушно-реактивный двигатель для беспилотных летательных аппаратов, конструкция которого не использует движущихся частей. Компания объявила, что уже поставила первые двигатели клиентам.
🤔12👀3👍2🔥1
MBB Lampyridae (лат. Firefly) — малозаметный истребитель, разрабатываемый в 1980-х годах западногерманской аэрокосмической компанией Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB). Программа была прекращена в 1987 году.
👀11😢4👍2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Испытание системы спасения экипажа вертолета...
🔥22🤯13👍12
Компания Shield AI, занимающаяся разработкой искусственного интеллекта, объявила, что Береговая охрана США заключила с компанией контракт с фиксированной ценой на неопределенный срок поставки и неопределенный объем на сумму 198 106 876 долларов США на сбор разведывательной информации, принадлежащей подрядчику (COCO), Службы наблюдения и разведки (ISR). Данная услуга будет реализована с использованием беспилотного авиационного комплекса (БПЛА) V-BAT (на фото).
V-BAT — это беспилотник с вертикальным взлетом и посадкой, способный осуществлять автономный полет в условиях без GPS и связи благадоря искусственному интеллекту
V-BAT — это беспилотник с вертикальным взлетом и посадкой, способный осуществлять автономный полет в условиях без GPS и связи благадоря искусственному интеллекту
👍9🔥1🤯1