К редкоземельным относятся 15 элементов, которые в менделеевской таблице занимают места с 57 по 71. Сюда же причисляют близкий по свойствам к редким землям элемент иттрий № 39. Редкоземельные элементы — лантаноиды (лантаниды) подразделяются на цериевую и иттриевую группы.

История редких земель насчитывает более 170 лет. Из них более 100 потребовалось, чтобы выделить и в отдельности изучить свойства редких земель. Оказалось,

что они химически активны. При хранении на воздухе покрываются окисью и тускнеют. Особенно сильно окисляются лантан и церий. Редкоземельные элементы обнаруживают большое родство с неметаллами — кислородом, азотом, углеродом, водородом, фосфором, серой и жадно с ними соединяются, а соединившись, с трудом разделяются.

Окислы редких земель тугоплавки. Так, например, температура плавления окиси церия J30000, европия 1973°. Это и определило их главное применение в сплавах, особенно с алюминием и магнием,— для отливки деталей сверхзвуковых самолетов, управляемых снарядов, оболочек искусственных спутников. Малые добавки их к чугуну придают ему прочность и износоустойчивость. Редкоземельные элементы и их соединения магнитны.

Можно отметить другие важные сферы применения редкоземельных соединений: в стекольной и керамической промышленности, где используется их способность окрашивать стекло и, наоборот, обесцвечивать; в атомной технике для регулирования ядерных реакций; в радиоэлектронике, электротехнике, в лазерах, ЭВМ, телевидении, светотехнике.

Ряд лантаноидов возглавляет лантан. Это серебристо-белый металл, покрытый сероватой пленкой окиси, надежно защищающей его от дальнейшего окисления.

Чистый лантан стоит дорого, поэтому его стараются заменить более дешевым и доступным церием. А вот окись лантана — белый порошок, нерастворимый в воде, но растворимый в кислотах, — используют широко. Она — главный компонент оптических стекол. Добавка окиси лантана дала возможность уменьшить размеры фотообъектива при той же светосиле и намного улучшить качество цветной съемки. Лучший советский фотообъектив «индустар 61ЛВ» сделан из лантанового стекла, а одна из наших лучших любительских кинокамер так и называется — «лантан».

Другой лантаноид — церий относится к металлам с большим будущим. Использовать же его начали давно в газокалильных лампах. Колпачки, пропитанные окислами тория и церия, стали надевать на газовые рожки, что значительно улучшило освещение.

В подобной, конечно, видоизмененной, роли церий выступает и теперь. Киносъемка и демонстрация фильмов не обходится без ярких дуговых ламп. Чтобы сделать свет ярче, в состав углей, между которыми вспыхивает дуга, вводят трифторид церия.

Церий — главный компонент пирофорного состава, из которого делают кремни для зажигалок, трассирующие снаряды и пули. Кроме него, в этот состав входят другие редкоземельные элементы и железо. Специальная насадка с примесью церия надевается на снаряд снаружи, а роль колесика, высекающего искру при полете снаряда, играет воздух. Стали, легированные церием, высокопрочны. Кроме того, малые добавки церия очищают металл от нежелательных включений.

Керамику с добавками церия используют в ракетостроении: она тугоплавка. Содержащие примеси церия стекла не тускнеют под действием радиации, отсюда его применение в атомной технике. Двуокись церия увеличивает прозрачность стекла, а порошком полиритом, где церия более 45%, шлифуют оптические и зеркальные стекла. Витамины во флаконах из цериевого стекла не теряют целебных свойств под действием света; стекла пропускают обычные световые лучи, но задерживают ультрафиолетовые.

  • Читать все новости