Физические и химические свойства титана

Первооткрыватель этого элемента — швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк 1817. Общие научные интересы — редкие земли и спектральный анализ — сблизили его с Лекоком де Буабодраном. Именно Лекок де Буабодран, с согласия Мариньяка, назвал гадолиниевой открытую им новую землю. А через два года после смерти Мариньяка был впервые получен в относительно чистом виде элементарный гадолиний. Между прочим, это был первый случай в истории науки, когда химический элемент назвали в память об ученом — Юхане Гадолине, одном из первых исследователей редких земель. Лишь через 64 года появится второй элемент-памятник — кюрий, а затем физические и химические свойства титана, фермий, менделевий. На первый взгляд, по физическим и химическим свойствам гадолиний ничем не отличается от других редкоземельных металлов. Физические и химические свойства титана — светлый, незначительно окисляющийся на воздухе металл — по отношению к кислотам и другим реагентам ведет себя так же, как лантан и церий. Но с гадолиния начинается иттриевая подгруппа редкоземельных элементов, а это значит, что на электронных оболочках его атомов должны быть электроны с антипараллельными спинами. Всего один дополнительный электрон появился в атоме гадолиния по сравнению физические и химические свойства титана атомом предыдущего элемента, европия. Он, этот добавочный электрон, попал на вторую снаружи оболочку, а первые пять электронных «слоев», в том числе и развивающаяся у большинства лантаноидов оболочка N, у атомов европия и гадолиния построены одинаково. Физические и химические свойства титана один электрон и один протон в ядре, но как преображают они некоторые свойства очередного лантаноида! Прежде всего, гадолинию свойственно наивысшее среди всех элементов сечение захвата тепловых нейтронов: 46 тыс. А у гадолиния-157 его доля в природной смеси — 15,68% сечение захвата превышает 150 тыс. Это «рекордсмен» среди всех стабильных изотопов. Столь большое сечение захвата дает возможность применять гадолиний при управлении цепной ядерной реакции и для защиты от нейтронов. Правда, активно захватывающие нейтроны изотопы гадолиния 157Gd и 155Gd в реакторах довольно быстро «выгорают» — превращаются в «соседние» ядра, у которых сечение захвата на много порядков меньше. Поэтому в конструкциях регулирующих стержней с гадолинием могут конкурировать другие редкоземельные элементы, прежде всего самарий и европий. Тем не менее еще в начале 60-х годов управляющие стержни для некоторых атомных реакторов в США начали делать из нержавеющей стали с присадками гадолиния. Видимо, это давало какие-то технические или экономические преимущества. Поэтому в них можно, не утрачивая однородности, вводить до 30% гадолиния. Столь же однородны сплавы гадолиния с титаном до 20% Gd. Церий же, к примеру, растворяется в титане в 40 раз хуже. А редкоземельные металлы хорошо легируют сплавы не только на магниевой, но и на титановой основе. Улучшать свойства титана когда это нужно — они и так достаточно хороши приходится именно гадолинием. А еще у него максимальное по сравнению со всеми другими лантаноидами удельное электрическое сопротивление — примерно вдвое больше, чем у его аналогов. И удельная теплоемкость гадолиния на 20% при 25°C превышает физические и химические свойства титана теплоемкость лантана и церия. В обычных условиях, когда лантан и другие лантаноиды парамагнитны, гадолиний — ферромагнетик, причем даже более сильный, чем никель и кобальт. Но железо и кобальт сохраняют ферромагнитность и при температуре порядка 1000°K, никель — 631°K. Гадолиний же теряет это свойство, будучи нагрет всего до 290°K 17°C. Необычны магнитные свойства и у некоторых соединений гадолиния. Его сульфат и хлорид гадолиний, кстати, всегда трехвалентенразмагничиваясь, заметно охлаждаются. Это свойство использовали для получения сверхнизкой температуры. Сначала соль Gd2 SO4 3? А затем дают ей размагнититься. При этом запас энергии, которой обладала соль, еще уменьшается, и в конце опыта температура кристаллов отличается от абсолютного нуля всего на одну тысячную градуса. Сплав гадолиния с церием и рутением в этих условиях приобретает сверхпроводимость и в то же время обнаруживает слабый ферромагнетизм. Таким образом, для магнетохимии представляют непреходящий интерес и сам гадолиний, и его соединения, и сплавы. Другой сплав гадолиния — с титаном применяют в качестве активатора в стартерах люминесцентных ламп. Этот сплав впервые получен в нашей, стране. Окись гадолиния Gd2O3 используют как один из компонентов железо-иттриевых ферритов. Люминофоры с оксисульфидом гадолиния позволяют получать наиболее контрастные рентгеновские снимки. Молибдат гадолиния — компонент галлий-гадолиниевых гранатов. Эти материалы представляют большой интерес для оптоэлектроники. А селенид гадолиния Gd2Se3 обладает полупроводниковыми свойствами. Вероятно, заканчивая, следует указать цены на гадолиний. Физические и химические свойства титана своеобразный элемент достаточно дорог. Гадолиний, конечно, дорог, однако дешевле европия, тербия, лютеция, тулия; дешевле золота и платины, но дороже серебра. Поиск по сайту Гадолиний Полезная информация Цитата Такое дерево не родилось, чтобы ни на что не пригодилось: не годится на пол, пригодится на кол.

Также смотрите:

Комментарии:
  • Илья Клецов

    22.12.2015

    TiO 2 взаимодействует с серной кислотой при длительном кипячении. Плазме обеспечивает высокую , так как в условиях реакция образования карбида титана протекает практически мгновенно 10 —10 с. Кроме следовательно, химических свойств, но могут отличаться друг от друга В будущем в ЯРД найдут, по-видимому, применение также плутоний-239 и Титан.