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第10章 元素发现一览(4)

1914年,当发现元素的X射线光谱与它的原子序数之间的简单关系后,曾有人预言43号“类锰”元素的存在。1937年意大利人佩若尔和西格雷,在劳伦斯回旋加速器里,用中子或氘核轰击钼98而分离出锝染的一些放射性同位素,从而发现了锝,并用放射方法证明它的存在。由于锝是第一个用人工方法制得的元素,被命名为“Technetium”,它源自希腊词“technetos”,意为“人工制造”。

在此之前的1925年,曾有三位德国化学家报道过称他们探测到了第43号元素,并将其命名为“masurium”。该名称源自东普鲁士的一个名叫马祖里的特区名字。在长达15年的时间内,元素周期表中43号位置被“masurium”占据。而实际上是这几位化学家搞错了。第43号元素在地球上并不天然存在,它应是放射性元素,正确的名称是“锝”。

自然界中的锝主要是铀的自裂变或钼钌铌受强宇宙射线作用下活化的结果。因此美国肯纳和科洛特曾从非洲的沥青铀矿中提取了微量Tc99,还有人用光镨质谱、中子活化分析在辉钼矿中发现了锝。

44.钌的发现

1828年,俄国学者奥桑研究乌拉尔山的铂矿成分时,将粗制铂溶于王水,研究其残余物,指出其中含有新元素。1844年俄国化学家克劳斯分析锇铱矿时,提取了金属钌。他将锇铱矿粉与碳酸钾和硝酸钾混合在一起,放入银坩埚,上面加一层氧化镁,加热熔融,一个半小时后,倾入铁器中,再加入大量水,取出熔化物质,装入瓶中,在黑暗处放置四昼夜,将所得橙黄色溶液加入硝酸,即有柔软的黑色沉淀物其中含OsO4及Ru(OH)2发生,将黑色沉淀物与王水一同蒸馏分离出锇,所余残渣即为Ru2O3和OsO4,再在其中加入NH4Cl,将制得的氯钌化铵[(NH4)RuCl6]煅烧,即得海绵状金属钌。为了纪念俄罗斯克劳斯将新发现的元素命名为“Ruthenium”,汉译名称为“钌”。

45.铑的发现

1803年英国化学家兼物理学家武拉斯顿在处理铂矿时,将粗铂溶于王水中并加入NaOH溶液,然后加入氯化铵使沉淀转为铂氯化铵,再加入氰化亚汞,使粗铂中的钯变成氰化亚钯黄色沉淀。分离这两种沉淀后加盐酸于滤液中,使多余的氰化亚汞分解,加热蒸发干,用酒精洗涤残留物,其他物质溶解,结果得到一种玫瑰色的复盐结晶。用氢气流还原该氯化物,从而制得了金属铑。

由于制得铑的复盐具有玫瑰色,因此武拉斯顿将它取名为铑。

46.钯的发现

1803年英国的武拉斯顿在处理铂矿时,与铑一起发现钯。他用王水溶解粗铂,蒸去多余的酸以后,添加氰化亚汞,得黄色沉淀[Pd(CN)2],灼烧该沉淀后得白色金属钯。

钯的命名,是为了纪念当时发现的一颗小行星——武女星。

47.银的发现

银的发现和金、铜等金属一样,差不多可以追溯到公元前4000年。远古时代,银就被认为是一种金属。

银常以纯银的单质形态存在于大自然中。古埃及人就从大自然里采集到银,制成饰物。约在公元前3600年,在埃及王梅内斯的书中曾提到银。他将银的价值定为金的2/5。巴比伦在公元前3000年,从矿石提炼了铁、铜、银、铅。据称人们曾找到过一块重达13.5吨的纯银。到了公元前2000年,人类对金银加工技术有了很大提高,除了镀、包、镶以外,还能拉成细丝来刺绣。我国《禹贡》一书曾记载着“唯金三品”,即银、金、铜,可见我国至少在距今2000多年前就已认识了银。

银的取名源自梵文“明亮”的意思。其元素符号来源于银的拉丁字,对应月亮。

48.镉的发现

1817年,德国哥廷根的斯特罗迈耶从作为碳酸锌样品中的杂质发现镉。他在加热碳酸锌时发现呈黄色、而不变为白色的“氧化锌”。经研究认为可能是一种特殊的金属氧化物。将其溶于硫酸后,通入硫化氢气体,即析出硫化物沉淀。将沉淀取出溶于浓盐酸中,加热蒸干,所得残渣用水溶解,加入过量的碳酸铵溶液使沉淀中可能出现的锌、铜重新溶解,过滤,残渣洗涤后再灼烧,得到一种褐色氧化物。此物放入玻璃曲颈甑与木炭共热,待冷后将甑口打开发现制得带有光泽的蓝灰色金属,命名为“镉”。几乎与此同时,霍曼也发现用硫酸溶解不纯氧化锌后残留的针状结晶就是镉。

因为镉常包含在氧化锌中,所以其希腊文取名为“Cadmia”——卡多曼。词意为希腊语“锌华”之意。在古希腊神话中,腓尼基国王的女儿爱罗巴的兄弟名字就叫加多姆斯。

49.铟的发现

1863年,德国化学家赖希在研究闪锌矿寻找金属铊时,当将该矿石燃烧后,除去S、As再用盐酸溶解时,却剩下一种草黄色的沉淀,他断定这是一种新元素的硫化物。因为他有色盲,就请另一位德国化学家里希特帮助他作分光镜观察灼烧该硫化物沉淀的光谱线,结果发现一条和铯的两条蓝色明线不相吻合的靛青色的新谱线。于是他们肯定有新元素的存在,这就是铟。

他们把新元素取名为“铟”,该词源自“靛青”,一种天然染料的颜色。最早该染料是从一种印度植物中获得的,罗马人把这种植物称为“印度”。通过西班牙语该词又变成英语“indrgo”。

50.锡的发现

人类最早发现和使用锡的历史,可以追溯到4000年以前。古代人不仅使用锡制作一些锡器,而且发现锡有许多独特的性质,例如铜和锡形成合金青铜。据考证,我国商代,已能冶炼锡,并能将锡和铅分辨开。周朝时,就普遍使用锡器。在埃及古墓中,也发现有锡制的日用品。古代,人类将锡石与木炭放在一起烧,锡即被还原析出。

锡的元素符号“Sn”源于拉丁文“Stannum”“坚硬”的意思。有人认为最早的锡来自不列颠—卡西特里特群岛或者英国的康瓦尔海岸。

51.锑的发现

锑的发现和使用可以追溯到公元前3000年。古埃及人曾使用过锑青铜和金属锑。中国早在夏商、西周、春秋时代就已知道应用锑和锑化物。公元8世纪,阿拉伯的扎比尔·伊本·赫杨首先使用锑的化学术语。古希腊人用“硫化锑矿”作描眉的黑色颜料。1546年用木炭将硫化锑还原成功。1604年,巴西尔·波兰亭在《锑的凯旋车》一书中极力称赞锑和锑盐的药用价值。17世纪,德国邵尔德将金属铁与辉锑矿共熔制得锑。

锑的命名希腊文为“antinmonium”有几种解释。原意为非单独存在的金属,说明锑总是和别的矿物一起存在。

52.碲的发现

1782年奥地利人缪勒从含金的白色矿石中,提取出一种貌似“金属”的物质,经仔细研究后,断定是一种新元素。为了证实自己的发现,他曾请瑞典化学家贝格曼帮助鉴定,但因样品少,未能确定是什么元素,只能证明它不是已发现过的锑。

由于上面的情况,使得这一重要发现被人们忽视了十六年之久。直至1798年才由德国矿物学家克拉普罗特从金矿中分离出这种新元素。他用的方法是:先用王水溶解金矿粉,残渣用水溶解后,加过量苛性钠,将褐色沉淀物滤去后,再加盐酸于滤液中,这时就有H2TeO4沉淀产生。取沉淀用水冲洗,烘干,并用油调至油状装入玻瓶中,加热至全部红炽,冷却后在接受器中和玻璃瓶壁上发现金属状颗粒,这就是“碲”。

克拉普罗特把这一新元素取名为“碲”,该词源自拉丁语“地球”的意思。

53.碘的发现

1811年,法国一位药剂师库特瓦从海藻灰母液中发现碘。库特瓦将硫酸加入被烧过的海藻灰母液中,分离出一种黑色粉末。他将这种粉末加热时,会形成紫色蒸气,并有一股和氯气相仿的气味,这种蒸气遇冷又变成暗黑灰色晶体,光泽与金属体无异。就这样库特瓦在无意之中发现了一种新元素。

1814年,戴维根据上述特性将新元素取名为“碘”。该词源自希腊词“iodes”,意为“像紫罗蓝色的”。在俄罗斯,碘的元素符号为“J”。

54.氙的发现

1898年,英国化学家拉姆赛和特拉弗斯,在分馏液态空气时,制得了氪和氖。又把氪反复分次萃取,从其中又取出一种质量更重的气体。根据对发射光谱的研究发现了氙。

氙的取名为“Xenon”,源自希腊词“Xenos”,意为“陌生的”,即为人们所生疏的气体,因为它在空气中的含量极少,仅占总体积的一亿分之八。

55.铯的发现

1860年,德国化学家本生和基尔霍夫在对矿泉水进行研究时,先分出Ca、Sr、Mg、Li等元素后,将母液滴在火焰上,用分光镜进行光谱分析时,发现其焰光有两条不知来源的蓝线,他们证明是一种新元素。二十年后的1881年塞特堡首次用电解法分离出金属铯。

新元素被命名为铯,源自拉丁语“天空的蓝色”之意。

56.钡的发现

1779年,瑞典的舍勒首次证明从重晶石所得的氧化物是与石灰不同的物质,他将重晶石、木炭粉和蜂蜜三者调成糊状,然后加热使硫酸盐还原成硫化物,将所得硫化物溶于盐酸中,加入过量碳酸钾,即产生沉淀。该沉淀物不同于碳酸钙,比重大,因此确定重晶石含有一新元素。从而发现了钡。

1808年,英国的戴维用电解法首先制得金属钡。他用汞作阴极,电解由重晶石制得的氧化钡,然后将电解所得的钡汞齐中的汞蒸去,制得钡。

钡的命名为“Barium”,该词源自重晶石的名称。因为重晶石是17世纪在意大利的波伦亚城附近发现的。当时有一个名叫卡仙罗拉的鞋匠和炼金术士对它进行了研究。他注意到该重晶石与可燃物混合并烧到红热时它会发生磷光。这样重晶石就得到了波伦亚石的名称。

57.镧的发现

1839年瑞典化学家贝采里乌斯的学生莫桑德尔将硝酸铈加热,用稀硝酸处理一部分已分解的盐,从萃取物中发现一种不溶于稀硫酸的物质,于是从“铈土”中分离出镧。

镧的命名为“Lanthanum”,该词源自希腊词“Lanthanein”意为“躲开人们的注意”“隐藏起来”。因为他发现要将该元素分离出来非常困难。

58.铈的发现

1803年德国化学家克拉普罗特以及瑞典化学家贝采里乌斯、黑新格尔各自独立地在一种瑞典的矿石——铈硅矿中发现了铈的氧化物。当时把它叫做“铈土”。从而发现元素铈。1939年,莫桑德尔进一步分析,分出铈。

铈的命名是为了纪念火星与木星之间的小行星谷神星而得来的。元素铈在英国写作“Caesium”。

59.镨的发现

1885年冯·韦尔塞巴赫把所谓的“元素”Di分离为两个组分,经证明是两种元素——镨和钕,从而发现镨。

镨的名字源自拉丁文“绿色的孪生子”之意。因为镨与钕共存于一种所谓的“元素”Di中,且镨的氧化物Pr2O3为浅绿色。

60.钕的发现

1885年冯·韦尔塞巴赫在分离一种所谓的“元素”Di时发现钕。钕的命名源自拉丁文,意为“新的孪生子”。

61.钷的发现

1945年美国橡树岭国立实验室的化学家马林斯基、格伦丁宁和克里尔,在铀的裂变产物残渣中用离子交换法分离得到钷的同位素。后来在核反应堆中用中子轰击钕也得到钷的同位素。1964年曾报道过芬兰科学家伊拉米特萨从天然磷灰石中分离出82微克的钷。

钷的命名源自希腊神话中的盗火者普罗米修斯的名字,意为“火神”。普罗米修斯曾从太阳上盗取火种带到人间,而这种新元素则来自铀裂变产生的“人造太阳”。

62.钐的发现

1879年法国人德·布瓦斯博达朗以氨水沉淀“钐土”时,发现“钐土”沉淀以前就有一种物质先沉淀。经光谱研究,断定这是一种新物质,当时称为“钐土”。从而首先发现钐。1896年,德国的德马凯发现“钐土”也不是一种纯物质,并分离出钐和铕。1901年他制得了纯度很高的钐化合物。

钐的命名源自萨马斯基矿石,以纪念一位俄国的矿业官员萨马斯基。

63.铕的发现

1889年当英国人克鲁克斯在铌钇矿的光谱中找到一个吸收带时,首先猜想到这个元素的存在,他从为这个吸收带起因于一种新元素,并命名为“S”。1896年德马凯发现了铕。后来证明,“S”和铕是同一个元素。

1904年,乌尔班和拉库姆制得了相当纯的铕化合物。铕的命名源自欧洲“Europe”一词。这里要指出的是,从1794年最早发现作为“稀土”元素的标志——钇元素开始,至发现铕,中间间隔了近一个世纪,这主要是因为从紫外光谱探明,当时被认为是纯铕氧化物的东西,实际是氧化钐和氧化铕的混合物。

64.钆的发现

1880年,瑞士化学家马里纳克从硅铍钇矿石中,制得一种新的不纯的稀土,并称之为“Y”。

1886年布瓦斯博达朗从不纯氧化钐中分离出氧化钆,同年将“Y”定名为钆“Gadolinium”,以纪念芬兰矿物学家加多林。

65.铽的发现

1843年瑞典矿物科学家莫桑德尔从意忒耳比镇所产的矿石中发现一种“土”,他用氨水缓慢中和硝酸钇酸性溶液,沉淀出铽土,当时他称它为耳比亚,即氧化铒。1877年,才正式命名新元素为铽,以纪念意忒耳比镇。

1905年第一次由乌尔班以很纯的形式将铽分离出来。

66.镝的发现

1886年法国化学家德·布瓦博达朗用分级沉淀的方法从“钬土”中分离出钬和镝,并用光谱研究证明后者是一种新金属。

镝的命名源自希腊语中的“dysprositos”,意为“难以找到”、“难以捉摸”,说明分离它的困难。

67.钬的发现

1878年瑞典化学家索里特从不纯氧化铒中分离出氧化钬,首次发现钬。1879年又被瑞典化学家克利夫用光谱分析方法研究稀土元素时独立发现。

钬的命名源自“Holma”,系瑞典首都斯德哥尔摩“stockholm”的拉丁名。

金属电子排列在平面上有两种放置方式。

68.铒的发现

1843年瑞典矿物学家莫桑德尔从意忒耳比镇的一个采石场的黑色矿物中分离出三种“土”,其中一种“土”中含有铒。他用氨水缓慢中和硝酸钇酸性溶液,沉淀出“铒土”。当时他将铒的氧化物命名为氧化铽,实为钇、铽、铒的氧化物,所以,在早期的文献中,一度把氧化铽和氧化铒混同,直到1860年以后,才得到纠正。铒的取名就源自瑞典的“ytterby”镇这个名字,有四种化学元素的命名都源自该镇的名字。

1879年瑞典化学家克利夫,用光谱分析方法研究稀土元素时,也发现铒。

69.铥的发现

1878年瑞典化学家克利夫分析“铒土”发现其原子量并非恒量,并进一步分离出铥。

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