來認識一下化學家發(fā)明的新元素:钷及其化合物
位于田納西州的美國橡樹嶺國家實驗室研究人員首次成功地使用放射性钷制造出一種化學“復合物”——與周圍分子結合的化合物。這不僅為研究钷在水溶液中與其他原子結合提供了可能,還為從核廢料中分離钷和其他類似元素提供了新的方法。
科學家們預計,未來將有更多創(chuàng)新方法,包括從核廢料中分離钷和類似元素。加州伯克利勞倫斯伯克利國家實驗室的化學家波莉·阿諾德對此表示:“這是一項絕技。”她沒有參與這項研究。
钷是鑭系元素家族中難以捉摸的成員之一,位于元素周期表的南部。它于1945年被發(fā)現(xiàn),并以希臘神話中偷取火種的泰坦命名。在自然界中,钷的輻射能僅不足1公斤。
钷與其他幾種金屬一起被稱為稀土元素,包括激光和強力磁鐵等技術應用。盡管這些元素在地殼中含量豐富,但分布稀薄,分離難度大。傳統(tǒng)分離方法通常使用配體分子與鑭系離子結合,形成配位復合物,然后利用復合物之間的細微差異進行分離。
研究人員指出,分離鑭系元素通常需要多次反復分離,才能獲得純凈物質。而钷的研究則一直是個難題,科學家只成功制造了少量的簡單固體,如氧化物,但從未制造出顯示钷在溶液中如何與其他分離配體結合的復合物。
通過使用钷-147,一種半衰期約為2.5年的放射性同位素,橡樹嶺的研究人員填補了這一空白。他們從放射性钚生產過程中產生的廢料中收集到钷-147。通過將钷離子與雙吡咯烷二醇酰胺配體結合,生成了含有9個钷-氧鍵的復合物。研究人員利用x射線吸收光譜和理論模擬測量了這些鍵的平均長度,并發(fā)現(xiàn)氧原子通過提供電子對形成鍵,這些電子對填滿了钷周圍的空能級。
橡樹嶺的研究人員還觀察到鑭系元素在溶液中鍵長的減少,這是鑭系收縮效應的體現(xiàn)。在鑭系元素的每一步,從鑭到镥,每個元素都獲得一個質子和一個電子,質子加入原子核,電子加入原子核的軌道。在鑭系元素中,電子逐漸填滿被稱為4f的一組特定電子軌道。這使得原子核對某些軌道施加更強的拉力,使原子收縮的程度超出預期。由于鑭系復合物中的配體向中心離子的軌道提供電子,研究人員在他們的新合成的集合中看到了鑭系元素的鍵長收縮。
這些研究成果不僅加深了人們對钷及其化合物的理解,也為從核廢料中分離重要元素提供了新的途徑。
來認識一下化學家發(fā)明的新元素:钷及其化合物
钷,元素周期表中最為稀有、神秘的一員。在被發(fā)現(xiàn)近80年后,科學家終于揭開了钷的化學秘密。位于田納西州的美國橡樹嶺國家實驗室研究人員首次成功地使用放射性钷制造出一種化學“復合物”——與周圍分子結合的化合物。這不僅為研究钷在水溶液中與其他原子結合提供了可能,還為從核廢料中分離钷和其他類似...
“鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥”都...
鐠:一種化學元素[1],原子序數(shù) 59,原子量140.90765,元素名來源于希臘文,原意是“綠色”。1841年瑞典化學家莫桑德爾從鈰土中得到鐠、釹的混合物;1885年奧地利的韋耳斯拔從中分離出綠色的鐠鹽和玫瑰色的釹鹽,確定它們是兩種新元素。鐠在地殼中的含量約0.000553%,常于其它稀土元素共生于許多礦物...
何為元素,何以命名?
元素周期表的意義重大,科學家正是用此來尋找新型元素及化合物。從質子數(shù)為1的氫元素開始,元素隨著原子序數(shù)的增加,呈現(xiàn)出化學性質和物理性質周期性的變化規(guī)律,這就是元素周期律。元素周期表呈現(xiàn)出了元素性質的周期性變化,而元素的命名同元素的性質密切相關,這在元素周期表中有很直觀的體現(xiàn)。 化學元素的命名五花八門,...
化學的放射性元素有什么的作用有哪些?
直到1896年法國物理學家H.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放射性,以及1898年M.居里和P.居里發(fā)現(xiàn)釙和鐳以后,人們才認識到這一類元素都具有放 放射性元素-锝射性,并陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他放射性元素。核武器試驗的沉降物(在大氣層進行核試驗的情況下,核彈爆炸的瞬間,由熾熱蒸汽和氣體形成大球(即蘑菇云)攜帶著彈殼、碎片、地面物和放射性...
稀土是什么東西 稀土是什么意思
稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素鈧、釔和鑭系元素共17種化學元素的合稱。1、輕稀土包括:鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪。鑭:原子序數(shù)57,原子量138.9055,元素名來源于希臘文,原意是“隱蔽”。鑭是1839年瑞典化學家莫桑德爾從粗酸鈰中發(fā)現(xiàn)鑭,并確認是一種新元素。鑭在地殼中的含量為0.00183%,...
什么是稀土?有什么作用
1797年,瑞典化學家埃克貝格(Anders Gustaf Ekeberg)確認了這種“新土”,命名為釔土(Yttria,釔的氧化物之意)。??釔是一種用途廣泛的金屬,主要用途有:(1)鋼鐵及有色合金的添加劑。FeCr合金通常含0.5-4%釔,釔能夠增強這些不銹鋼的抗氧化性和延展性;MB26合金中添加適量的富釔混合稀土后,...
稀土元素的發(fā)展史是什么樣的
下面是其發(fā)展史,不過是英語的. http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Rare_earth_element
中國已成為世界上最大的稀土生產國,請詳細介紹一下。
中國已成為世界上最大的稀土生產國,請詳細介紹一下。稀土并非只有中國有。稀土的用途非常廣泛。稀土就是化學元素周期表中鑭系元素——鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)
元素周期表能用來干什么
科學家用此來尋找新型元素及化合物。利用周期表,門捷列夫成功的預測當時尚未發(fā)現(xiàn)的元素的特性(鎵、鈧、鍺)。1913年英國科學家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產生射線X,發(fā)現(xiàn)原子序越大,X射線的頻率就越高,因此他認為核的正電荷決定了元素的化學性質,并把元素依照核內正電荷排列。后來又經過多名科學家多年...
稀土材料是干什么的
稀土這玩意其實不是土,而是十七種金屬元素的合稱,其中分為輕稀土、和重稀土兩兄弟,小弟輕稀土主要用在冶金、陶瓷等行業(yè);大哥重稀土則主攻激光、超導體、核工業(yè)等高精尖科技領域,有這么多的工業(yè)都需要稀土的加持,所以它也被稱為“工業(yè)維生素”。
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