Приложение А (справочное). Характеристики индивидуальных редкоземельных металлов и оксидов

Приложение А
(справочное)

Характеристики
индивидуальных редкоземельных металлов и оксидов

Таблица А.1 - Редкоземельные металлы

Наименование	Символ	Характеристики
Лантан	La	Серебристый металл, относящийся к группе 3 (ранее IIIA) периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева. Его важнейшей рудой является бастнезит, из которого он выделяется с помощью процесса ионного обмена. Существует два природных изотопа: лантан-139 (стабильный) и лантан-138 (период полураспада от 10 10 до 10 15 лет). Металл, будучи пирофорным, используется в сплавах для кремней зажигалок, а оксид используется в некоторых оптических стеклах. Однако наибольшее применение лантан находит в качестве катализатора при крекинге сырой нефти
Церий	Ce	Серебристый металл, встречающийся в алланите, бастнезите, церите и монаците. Четыре изотопа встречаются в природе: церий-136, церий-138, церий-140 и церий-142; было идентифицировано 15 радиоизотопов. Церий входит в состав мишметалла, сплава редкоземельных металлов, содержащего 25 % церия, и в кремнях зажигалок. Оксид используется в стекольной промышленности
Празеодим	Pr	Мягкий серебристый металл, встречающийся в бастнезите и монаците. Единственным встречающимся в природе изотопом является празеодим-141, который не является радиоактивным; однако было получено 14 искусственных радиоизотопов. Он используется в мишметалле, редкоземельном сплаве, обычно содержащем 5 % празеодима, и в кремнях зажигалок. Другая смесь редкоземельных элементов, содержащая 30 % празеодима, используется в качестве катализатора при крекинге сырой нефти. Это ценный компонент постоянных магнитов NdFeB
Неодим	Nd	Мягкий серебристый металл, встречающийся в бастнезите и монаците. В природе встречается семь изотопов, все из которых стабильны, за исключением неодима-144, который слабо радиоактивен (период полураспада от 10 10 до 10 15 лет). Получено семь искусственных радиоизотопов. Металл используется для окрашивания стекла в сиренево-фиолетовый цвет и придания ему дихроичности. Также входит в состав мишметалла (18 % неодима) и в сплавах неодим-железо-бор для магнитов
Прометий	Pm	Мягкий серебристый металл, в природе встречается только в виде изотопа прометий-147, который имеет очень короткий период полураспада - всего 2,52 года. Искусственно получено восемнадцать других радиоизотопов, но у них очень короткий период полураспада. Единственным источником этого элемента являются ядерные отходы. Прометий-147 представляет интерес как источник энергии, образующейся в результате бета-распада. Для этого сначала необходимо удалить прометий-146 и прометий-148, которые испускают проникающее гамма-излучение
Самарий	Sm	Мягкий серебристый металл, встречающийся в монаците и бастнезите, а также в некоторых глинистых ионных рудах. Существует семь природных изотопов, все из которых стабильны, за исключением самария-147, который слабо радиоактивен (период полураспада 2,5  10 11 лет). Металл используется в специальных сплавах для изготовления частей ядерных реакторов в качестве поглотителя нейтронов. Оксид самария (Sm 2O 3) используется в небольших количествах в специальных оптических стеклах. Наибольшее применение этот элемент находит в ферромагнитном сплаве SmCo 5, который делает постоянные магниты в несколько раз сильнее большинства других магнитоматериалов
Европий	Eu	Мягкий серебристый металл европий встречается в небольших количествах в бастнезите, монаците и других минералах РЗЭ. В природе встречается два стабильных изотопа: европий-151 и европий-153, оба из них являются поглотителями нейтронов. Экспериментальные сплавы европия были опробованы для частей ядерных реакторов, однако, до недавнего времени этот металл не был доступен в достаточном количестве. Он широко использовался в форме оксида для телевизионных экранов, люминесцентных ламп и т.д.
Гадолиний	Gd	Мягкий серебристый металл гадолиний встречается в гадолините, ксенотиме, монаците и других минералах. Известно семь стабильных природных изотопов и одиннадцать искусственных изотопов. Среди всех элементов два природных изотопа, гадолиний-155 и гадолиний-157, являются лучшими поглотителями нейтронов. Этот металл нашел ограниченное применение в ядерной технологии и в составе ферромагнитных сплавов (вместе с кобальтом, медью, железом и церием). Соединения гадолиния используются в электронных компонентах
Тербий	Tb	Серебристый металл тербий встречается в апатите, ксенотиме и ионных глинах. Существует только один природный изотоп, тербий-159, который является стабильным. Было выявлено семнадцать искусственных изотопов. Он используется в качестве легирующей примеси в полупроводниковых приборах и в магнитах NdFeB
Диспрозий	Dy	Мягкий серебристый металл диспрозий встречается в апатите, гадолините, ксенотиме и других минералах. Существует семь природных изотопов и было выявлено двенадцать искусственных изотопов. Он находит ограниченное применение в некоторых сплавах в качестве поглотителя нейтронов, в частности, в ядерной технологии, но особенно важен в постоянных магнитах NdFeB
Гольмий	Ho	Мягкий серебристый металл гольмий встречается в апатите, ксенотиме и в некоторых других редкоземельных минералах. Существует один природный изотоп, гольмий-165, и было получено восемнадцать искусственных изотопов. Этот элемент не нашел применения
Эрбий	Er	Мягкий серебристый металл эрбий встречается в апатите, гадолините и ксенотиме. Существует шесть природных изотопов, которые являются стабильными, и известно двенадцать искусственных изотопов. Он использовался в сплавах для ядерной технологии, поскольку является поглотителем нейтронов. Он исследуется на предмет других потенциальных применений
Тулий	Tm	Мягкий серый металл тулий встречается в апатите и ксенотиме. Существует один природный изотоп, тулий-169, и было получено семнадцать искусственных изотопов. Для этого элемента нет существенных применений
Иттербий	Yb	Серебристый металл иттербий встречается в гадолините, монаците и ксенотиме. Известно семь природных и десять искусственных изотопов. Он используется в некоторых сталях
Лютеций	Lu	Серебристый металл лютеций является наименее распространенным из редкоземельных элементов. Существует два природных изотопа: лютеций-175 (стабильный) и лютеций-176 (период полураспада 2,2  10 10 лет). Этот элемент используется в качестве катализатора и в некоторых современных медицинских устройствах в составе детекторов позитронно-эмиссионной томографии
Скандий	Sc	Скандий - редкий мягкий серебристый металл, относящийся к группе 3 (ранее IIIA) периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева. Скандий часто встречается в лантаноидных рудах. Единственным природным нерадиоактивным изотопом является скандий-45, и существует девять радиоактивных изотопов, все с относительно коротким периодом полураспада. Применяется в качестве легирующей добавки в алюминиевые сплавы
Иттрий	Y	Серебристо-серый металл иттрий обычно встречается в лантаноидных рудах. Природным изотопом является иттрий-89, и существует четырнадцать известных искусственных изотопов. Металл используется в сверхпроводящих сплавах и позволяет создавать сильные постоянные магниты (в обоих случаях вместе с кобальтом). Оксид (Y 2O 3) используется в люминофорах цветных телевизоров и люминесцентных ламп, лазерах, легированных неодимом, и компонентах микроволновых печей. Химически он напоминает лантаноиды, образуя ионные соединения, содержащие ионы Y 3+

Таблица А.2 - Оксиды индивидуальных редкоземельных элементов

Продукт	Степень окисления	Общая химическая формула	Цвет
Оксид лантана	3+	La 2O 3	Белый
Оксид церия	3+, 4+	CeO 2	Светло-желтый или белый
Оксид празеодима	3+, 4+	Pr 6O 11	Черный или коричневый
Оксид неодима	3+	Nd 2O 3	Светло-голубой, фиолетовый
Оксид прометия	3+	Pm 2O 3	Синтезированный, белый
Оксид самария	2+, 3+	Sm 2O 3	Белый или светло-желтый
Оксид европия	2+, 3+	Eu 2O 3	Белый или светло-розовый
Оксид гадолиния	3+	Gd 2O 3	Белый
Оксид тербия	3+, 4+	Tb 4O 7	Коричневый
Оксид диспрозия	3+	Dy 2O 3	Белый
Оксид гольмия	3+	Ho 2O 3	Светло-желтый
Оксид эрбия	3+	Er 2O 3	Розовый
Оксид тулия	3+	Tm 2O 3	Зеленовато-белый
Оксид иттербия	2+, 3+	Yb 2O 3	Белый
Оксид лютеция	3+	Lu 2O 3	Белый
Оксид скандия	3+	Sc 2O 3	Белый
Оксид иттрия	3+	Y 2O 3	Белый