知識コラム

希少元素の燦然と輝く光——「プロメチウム」(Pm)

紹介 プロメチウム(Promethium)は元素周期表の61番目の元素で、希少な放射性元素である。 プロメチウムは合成で、自然界には直接存在しない。その放射能と希少性から、研究や入手が非常に困難である。 1920-1930年代、化学者たちは核反応によっていくつかの不安定な放射性元素を生成した。 チャールズ・D・コーレルCharles D. Coryellやジェイコブ・A・マリンスキーJacob A. Marinskyといった科学者たちが、アメリカのオークリッジ国立研究所で化学物質の単離に成功したのは1945年のことである。 彼らは中性子捕獲法を用いて、希土類元素から元素を分離した。 この元素は、ギリシャ神話に登場する火の創造主プロメテウスPrometheusにちなんで、放射性元素であることを示すために名付けられた。 プロメチウム Pm 原子番号:61 原子量:145 u 電子配置は: 4f5 6s2。 物理的/化学的性質:プロメチウムは導電性と耐食性に優れた遷移金属である。 銀白色の外観を持ち、比較的柔らかい金属である。 他の多くの金属と同様、ニッチは優れた延性と可鍛性を持っています。 プロメチウムは化学反応において高い安定性を示し、酸素やほとんどの酸に対して優れた耐食性を持つ。 そのため、宝飾品、電子機器、化学触媒の製造に広く使用されている。 プロメチウムの主な応用分野: 元素というミクロの世界において、電極は驚くべき特性を示し、その用途は多岐にわたる。 ジュエリーの中できらきらと輝いていても、テクノロジー産業でひっそりと役割を果たしていても、この元素は魅力的なものです。 電極の特性や用途について詳しく知ることで、この小さいけれども重要な元素が、私たちの世界を構築する上で果たしている役割をより理解することができる。

光学と医療の分野で輝く ユウロピウム(Eu)

紹介 ユウロピウムはほとんどの希少元素鉱物に含まれているが、単離プロセスが難しいため、1800年代後半まで単離されなかった。 ウィリアム・クルークスは1885年に希少元素のスペクトルを分析し、「異常な」スペクトルのいくつかは後にユウロピウム元素によるものであることが判明した。 1892年、ポール=エミール・ルコック・ド・ボイスドランは、サマリウムとガドリニウムの濃縮物から、どちらの元素にも属さないスペクトル線を観測してユウロピウムを初めて発見した、しかし、一般的にはフランスの化学者ウジェーヌ・ドゥマルセイが1896年、新たに発見されたサマリウムのサンプルに未知の元素が含まれているのではないかと疑ったことによるとされている。 1901年にそれを分離することに成功した。 彼はこの元素を「Europe」の名前にちなんで「Europium」と名付けた。 1960年代初頭、ユウロピウムをドープしたバナジウム共役系赤色蛍光体が発見された。 ペロブスカイトが発見される以前は、カラーテレビの赤色蛍光体は非常に弱く、色のバランスを保つためには他の色を抑えなければならなかった。 ユウロピウム蛍光体が作り出す明るい赤色光は、色をトーンダウンする必要がなく、カラーテレビの輝度を大幅に上げることができる。 それ以来、プラズマはテレビやコンピューター・モニターの製造に使われている。 ユウロピウム Eu 原子番号:63 原子量:151.964 u 電子配置: 4f76s2。 物理的/化学的性質:ユウロピウムは希土類元素の中で最も反応性が高い。常温では、ユウロピウムは空気中ですぐに金属光沢を失い、すぐに酸化されて粉末になる。ユウロピウムは冷水と激しく反応して水素を発生する。ユウロピウムはホウ素、炭素、硫黄、リン、水素、窒素などと反応することができる。ユウロピウムは原子炉制御材料や中性子遮蔽材料の製造に広く使用されている。 ユウロピウムの主な応用分野: 他のほとんどの元素に比べ、ユウロピウムは商業的用途が少なく、かなり特殊である。 ほとんどの場合、その燐光は+2または+3の酸化状態で利用される。 ユウロピウムのユニークな光学特性と磁気特性は、ディスプレイ技術と照明産業において特に重要であるが、他の分野でも幅広い用途がある。

その名の通り、「ジスプロシウム」を手に入れるのは難しい。

紹介 ジスプロシウムは、1886年にフランスの化学者 Paul Émile L. de Boisbaudranがパリで酸化プルトニウムの研究中に、酸化プルトニウムから初めて単離に成功した。 彼はこの新元素を、ギリシャ語で「入手困難」を意味するDysprositos(δυσπρόσιτος)にちなんで「Dysprosium」と名付け、その希少性と希少性を強調した。 自然界に存在するジスプロシウムは、156Dy、158Dy、160Dyから164Dyの7つの同位体からなり、最も豊富なのは164Dyである。 科学者は29の合成放射性同位体を発見しており、154Dyが最も安定で、138Dyが最も安定でなく、152Dyと159Dyが電子捕獲に使われる主なものである。 スチルベンは少なくとも11の異性体を持ち、最も安定なものは165mDyである。 ジスプロシウムは、地殻中に9番目に多く存在する希土類元素であり、主にモナザイトサンドや、様々なリン酸塩の混合物であるセリウムフルオロカーボンの採掘によって生産されるか、または、フォスフォライト、ブラウンニオブ、ケイ酸ベリリウムペリレン、ブラックレアフィドゴールド、コンプレックスレアフィドゴールド、チタンニオブ、ニオブウラン鉱山などの様々な鉱物に天然に存在する。アメリカのアイオワ州立大学のF.スペディングがイオン交換によって純粋なペリレンを分離したのは1950年代になってからである。 米国アイオワ州立大学の F. Spedding がイオン交換技術によって純粋なプルトニウムを分離したのは1950年代になってからであった。 ジスプロシウム Dy 原子番号:66 原子量:162.500 u 電子配置: 4f10 6s2。 物理的/化学的性質:明るい銀色の金属で、ナイフで切れるほど柔らかい。 過熱しなくても、加工中に火花が出ることはない。 しかし、少量の不純物でも金属の物理的性質を大きく変化させる。 ジスプロシウムの主な応用分野

もうひとつの見分けがつかない双子 – 緑色に発光する「プラセオジム」。

紹介 P. T. Cleveは1874年、didymium が少なくとも2つの元素の混合物であることを証明した。 C.A.von Welsbachがプラセオジムとネオジムを2つの新しい元素に分離することに成功したのは1885年のことでした。 ネオジムはプラセオジムよりもdidymiumに多く含まれるため、didymiumという古い名称をそのままに、接頭辞としてネオを加え、neodymium と名付けられた。 プラセオジムという名前は、ギリシャ語で「ネギの緑」を意味するpraseo(πρασιος)と「双子」を意味するdidymiumに由来する。Praseodymiumという名称ができた。 天然に存在するプラセオジムは141Prの安定同位体1種類のみであるが、それに加えて38種類の合成放射性同位体があり、そのうち143Prと142Prは寿命が長い。 プラセオジムは、主にモナザイトサンドやフルオロカーボンセラミックなどのリン酸塩、ケイ酸塩、炭酸塩鉱物に含まれている。 純粋な金属プラセオジムが生産されたのは1931年のことである。 プラセオジム Pr 原子番号:59 原子量:140.907 u 電子配置:プラセオジムの一番外側の電子配置は 4f3 6s2。 物理的/化学的性質:通常の温度と圧力下では、金属自体は銀白色の光沢を持ち、可鍛性で中程度の柔らかさである。 プラセオジムはプルトニウム、セリウム、プルトニウムよりも活性の高い金属で、空気中の腐食に対して強い抵抗力を持つが、空気に長くさらされると徐々に光沢を失い、表面にゆるく剥がれやすい緑色の酸化層が形成されるため、純粋なプラセオジムは真空中か、アルゴンを充填したガラス管に保管しなければならない。 プラセオジムの主な応用分野: 製品リンク https://honwaygroup.com/product-category/realearth/praseodymium/ Honwayは素材分野に深くコミットし、より多くのレアアース素材をお届けします。

neodymium

有名な希土類元素の謎 – 強力なネオジム磁石

紹介 ネオジムは、1885年にオーストリアの化学者C. A. von Welsbachによってウィーンで発見された。 興味深いことに、Neodymiumという名前は、ギリシャ語で「新しい」を意味するneos(νέος)と「生まれた」を意味するdidymos(διδύμος)を組み合わせたものである。 天然ネオジムには、7つの同位体、すなわち安定な143Nd、145Nd、146Nd、148Nd、および最も一般的な142Ndと、長寿命の原始放射能144Ndおよび150Ndがある。 これらの天然同位体に加え、ネオジムには31の合成放射性同位体があり、そのうち最も長寿命のものは147Ndである。13の既知の等核異性体が存在し、そのうちより安定なものは139mNd、135mNd、133m1Ndである。 ネオジムは純粋な金属としては自然界に存在しないが、主にセリウムフルオロカーボンやモナザイトサンドなどの鉱石中に含まれ、レアアース全体の10~18%を占めることが多い。 ネオジムが純金属として単離されたのは1925年のことである。 ネオジム Nd 原子番号:60 原子量:144.242 u 電子配置:ネオジムの一番外側の電子配置は 4f4 6s2。 物理的/化学的性質:明るい銀白色の金属で、中程度の硬度、常磁性、わずかな延性を持つ。 化学的に活性である。 空気中で急速に酸化するため、密閉されたプラスチック包装に入れられたり、鉱油に浸されたりして保管されることが多い。 水や酸と反応して水素を放出することがある。 ネオジムの主な応用分野:

ガドリニウムを含むMRI造影剤が医療分野で警鐘を鳴らす

紹介 1880年に Jean Charles G. de Marignacによって発見されたガドリンは、発見されたベリリウム鉱山の名前にちなんで命名された。すなわち、鉱物自体の名前は、フィンランドの化学者J. Gadolinのレアアース研究への貢献を称えて付けられた。 Gadoliniumは、他の希土類元素と同様、モナザイトとセリウムフッ化炭素を主成分とし、地殻中に6番目に多く存在する希土類元素である。 ガドリニウムは1886年頃、Paul Émile L. de Boisbaudranによって初めて純粋な状態で単離されました。 ガドリニウム Gd 原子番号:64 原子量:157.25 u 電子配置:ガドリニウムの一番外側の 電子配置は4f7 5d1 6s2。 物理的/化学的性質:柔らかく、やや延性のある金属で、銀白色の光沢がある。 乾燥した空気中では酸素とゆっくりと反応し、比較的安定している。 しかし、湿度の高い環境では保存が難しく、水分のあるところでは光沢が急速に失われ、表面に黒い酸化皮膜を形成するが、これは容易に除去できる。 希酸には溶ける。 強い常磁性を持ち、16℃以下でキュリー点に達する。室温に近い温度で強磁性を示す元素は、Fe以外では唯一である。 ガドリニウムの主な応用分野:

「サマリウム」は、伝説的な話こそないものの、ネオジム磁石に次ぐ磁力を持つ。

紹介 サマリウムは、1879年にフランスの化学者 Paul-Émile L. de Boisbaudranによって初めて発見され、希土類鉱物であるニオビウム・サマルスカイト(Samarskite)に由来している。 この鉱物自体は、鉱物学分野への貢献が認められ、ロシアの鉱山将校Vasili Samarsky-Bykhovets大佐にちなんで命名された。 サマリウムには7つの天然同位体、すなわち安定な144Sm、149Sm、150Sm、152Sm、154Sm、および長寿命の安定な原始放射能種147Smがあり、31の合成放射性同位体がある。 サマリウムは、自然界には遊離の純粋な元素状態としては存在せず、他の希土類金属とともに、モナザイト、セリウムフッ化炭素、セリウムシリカ、銀ベリリウムペリレン鉱、ニオブペリレン鉱などの希土類鉱物に含まれている。 サマリウム Sm 原子番号:62 原子量:150.36 u 電子配置:サマリウムの一番外側の電子配置は4f6 6s2である。 物理的/化学的性質:金属自体は銀白色の光沢を持ち、質感は中程度に柔らかい。 乾燥した空気中ではゆっくりと酸化し、腐食はしにくい。 150℃以下では自然発火しやすい。 サマリウムの主な応用分野:

ギリシャ神話に登場する「ツリウム」のある北方神秘の地テュールから。

紹介 1879年、スウェーデンの化学者P. T. Cleveは、ゲルマナイトから淡緑色の酸化物を単離し、この酸化物をスカンディナヴィアの「極北」トゥーレ(Thule)にちなんでトゥーリア、新元素をトゥリウム(Thulium)と命名した。 自然界では、元素のこはくは決して単一の物質として存在しないが、しばしばゲルマニウムとイットリウムと共存する。 さらに、こはくはモナザイト、トラップ岩、黒金鉱山にも存在し、全体の約10万分の7(ppm)を占める。 ツリウム Tm 原子番号:69 原子量:168.934 u 電子配置:最外殻電子配置は4f13 6s2。 物理的/化学的性質:明るい銀白色の金属光沢を持ち、柔らかく延性のある金属である。 乾燥した空気中では強い耐食性を持つ。 ツリウムの主な応用分野:

鐿

Ytterby村の三つ子の末っ子-「イッテルビウム」の命名論争

イッテルビウム(Ytterbium)は、化学記号 Yb の希土類元素です。1878 年にイットリウムベリリウムケイ酸塩から初めて分離されました。名前は、この鉱物が発見されたスウェーデンのYtterby村に由来しています。さまざまな安定同位体と放射性同位体を持ち、主にレーザー技術、合金強化、光ファイバー通信、医療用画像、核医学に使用されています。イッテルビウムはその特性により、航空、化学産業、電子製品、地質モニタリングにおいて重要な役割を果たしており、高密度火薬充填や光時計などの技術に応用できる可能性を秘めています。

「エルビウム」は分離技術があるようで、実は希土類元素をたくさん伸ばしてくれるんです

前回の記事で触れた希土類元素「テルビウム」と、それと同じ年に発見された三つ子元素「エルビウム」、そして元々のテルベート酸化物と酸化テルボーンは1860年まで混ざり合っていましたが、1860年まで修正されませんでした。 ErとTbはどちらもシリコンベリリウムイットリウムから分離されていますが、酸化テルビウム自体は黄色で、酸化エルビウムは女の子の心をピンク色にするローズピンクを示すなど、酸化物は同じ色ではありません。 紹介 天然に存在するエルビウムには、162Er、164Er、166 Er、167Er、168 Er、170の 6 つの安定同位体がありますえー、その9つの放射性同位元素も特定されています。 主に黒色希少金鉱石やリン酸イットリウム鉱石などの火成岩に見られるエルビウムの最も初期の発見は、1842年に科学者モザンダーによって発見され、当時の黒鉱石中の酸化イットリウムを分析し、その組成が純粋な酸化イットリウムではなく、酸化イットリウムに加えて、酸化エルビウム、酸化テルビウムの組成であることを発見しました。 その後、1878年にスイスの化学者マリニャックがエルビウムから新しい元素イッテルビウム(Yb)を分離し、続いてチェーブがエルビウムからエルビウム(Ho)と袖口(Tm)を分離しました。 初期の酸化エルビウムは、後にエルビウム、スカンジウム、スカンジウム、エルビウム、イッテルビウムの酸化物で構成されていることが証明されました。 アーバインとジェームズが高純度の酸化エルビウムを分離することに成功したのは1905年のことでした。 その後、1934年にクレムとボマーは、カリウム蒸気によって無水塩化物を還元することにより、最初の純金属エルビウム金属を製造しました。 エルビウムEr 原子番号:68 原子量:167.259 U 原子構造:エルビウムの最も外側の電子構造は4F12 6S2です。 物理的/化学的特性:室温で柔らかい銀白色または銀白色の金属で、他の金属よりも耐食性があります。 乾燥した空気中で非常に安定しており、水やアルカリには不溶ですが、酸には溶け、その塩と酸化物はピンクから赤です。 エルビウムの主な応用分野: 後來有查資料,發現原來鉺雅克雷射(Er:YAG Laser)是最基本的皮膚科治療用雷射阿!它屬於「剝離式」的汽化型雷射,也就是透過汽化皮膚內部的水份,從表層至深層逐層剝離皮膚組織。愛漂亮的水水們,有特別研究的話,就可知其常使用在點痣除斑、磨皮與治療痘疤等等用途上。    

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