ScienceBits

Sosemvolt elemek: didímium

MAGYAR KÉMIKUSOK LAPJA

Ha valaki alaposan áttanulmányozza Dmitrij Ivanovics Mengyelejev (1834-1907) első, 1869-ben publikált periódusos rendszerét, mindössze egyetlen olyan vegyjelet talál benne, amelyet nem lehet könnyedén ma ismert elemmel azonosítani: ez a Di, amely mellé az orosz tudós a 138-as atomtömeget írta. A vegyjel a didímium anyagot takarja, amelyet 1842-es felfedezése után majdnem fél évszázadig elemnek hittek. A tudományos problémát, a körötte kialakuló vitát és a tévhiteket természetesen az okozta, hogy a ritkaföldfémek sajátságai igen hasonlóak egymáshoz.

Carl Gustav Mosander (1797-1858) svéd kémikusra a mai tudománytörténet a lantán, erbium és terbium felfedezőjeként emlékszik. A Kalmar városkában született tudós egyik egyetemi kémiatanára nem kisebb egyénség volt, mint maga Jöns Jakob Berzelius (1779-1848), akinek máig is emlékezetes eredményeinek egyike az, hogy 1803-ban a cerit ásvány vizsgálata révén felfedezte a cérium elemet. Mosander azt sejtette, hogy az ásványban kisebb mennyiségben más elemek is rejtőznek, ezen a nyomon elindulva 1839-ben fel is fedezte a lantánt. 1842-ben hasonló kísérleti munka eredményeként találta meg az elemnek hitt didímiumot (Mosander, C. G. Pogg. Ann. 1842, 56, 503). A név a διδυμοζ (didymos, azaz iker) görög szóból származik, és arra utalt, hogy mindig a lantán kísérőjeként fordul elő. A felfedezést széles körben elfogadták, de a név nem mindenkinek tetszett: Friedrich Wöhler (1800-1882), aki egyébként a felfedező személyes barátja is volt, kissé rosszmájú megjegyzés tett arról, hogy Mosander négy gyermeke két ikerpárként született. A svéd felefedező viszont azzal érvelt, hogy A Di-hez még csak hasonló vegyjel sem volt akkoriban.

Az elem felfedezése azonban több problémát okozott, mint amennyit megoldott. Pontos analitikai eredmények azt mutatták, hogy a cérium, lantán és didímium együtt a cerit ritkaföldfém-tartalmának még mindig csak 95%-át jelentik. Emellett a didímium atomtömegének meghatározására tett kísérletek a 73-95 tartományban szórtak, ami semmiképpen nem tartozhatott a ritkaföldfémek közé. A spektroszkópia módszerének elterjedésével többen is észlelték, hogy különböző ásványi nyersanyagokból kivont didímium atomspektruma nagyon jelentősen eltér, tehát nem lehet egyetlen egységes elem. Minden kutató saját nevet adott a didímiumot valójában alkotó anyagoknak, ezek közül Robert Bunsen és Carl Auer von Welsbach javaslata állta ki az idők próbáját – kis módosítással. Ők spektroszkópiai analízis után az ammóniumsók savas közegű, frakcionált kristályosítása révén el is különítették a két elemet: az egyik a prazeodidímium (zöld didímium), a másik a neodidímium (új didímium) nevet kapta. A modern használatban ezek a közepéből az első 'di' szótag kikopott, így nyerte el mai nevét a prazeodímium (Pr) és a neodímium (Nd), amelyek nemcsak nevük eredetét tekintve ikrek, hanem valóban egymás mellett vannak a periódusos rendszerben.

A részletek tisztázása ellenére a didímium név az első világháború végéig széleskörű használatban maradt, csak éppen már a két anyag (eredettől függően változó összetételű) keveréket jelentett. Sőt, spektrofotométerek hullámhossz- és abszorbanicakalibrációjához mind a mai napig vásárolható didímiumüveg nevű standard.

2019.04.28.