Д.И. Рябчиков, Е.К. Гольбрайх - Аналитическая химия Тория (1108745), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Судя по материалам первой Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии, новые месторождения торна найдены также в Южной Корее [2!42], Швеции [!9!9], Норвегии [1848], Югославии [1702], Греции, Таиланде и Австралии [1642]. Номинальная цена метрической тонны монацитовых концентратов изменялась с течением времени: 120 — 180 долларов в 1922 †19 гг., 50 — 75 — в 1929 †19 гг., 100 †1 — в !947 г.
и 140 †2 — в 1948 г. После 1949 г. цена возросла до 245 долларов [!744]. В монаците и других минералах и рудах торий ассоциируется со многими элементами, Особенно часто он находится вместе с рсдкоземельными элементами (р. з. э.) цериевой группы„ с которыми имеет чрезвычайно близкие значения ионных рая янусов (0,99 Л для ТЬ4" по сравнению с радиусами (-аа+ — Ец'+, изменяющих!ися в небольшом интервале,— от 1,04 до 0,96 Л1 [2125].
Так, например, монацит представляет собой пзоморфиую смесь фосфатов р. з. э. и ортосилпката торна (Се, Т(1, Са) [РОм 510». 50т] [143, 190]. Наиболее типичные образцы содер. ткат около 4о)о Т)! [1710]. Минералы, содержащие торий, в зависимости от их химического состава, классифицируют на окислы и кислородные соли — карбонаты, фосфаты, основные фосфаты, силикаты, титано-ниобо-танталаты. 0 геохимии тория ем.
также !18, 21, 26. 48, 105, 130, 143, 177, !91, 198, 205 240, 253, 254, 255, 297, 300, 305, 359, 360, 371, 389, 390, 392 393, 402, 4!4, 436, 475, 479 526, 529, 548. 550, 567, 570. 580, 600, 613, 6!4 643, 651, 653, 656. Б80, 696. 718. 749, 811, 814, 926, 998, 1005, 1034, Юзб, 1036 1056, 1058, 1087, 1095, 1!31, 1153, 1!ОО, 1191. 1206, 1207, !256, 126 Ь 1281, 1362, 1398, 1399, !479, 1526, 1535, 1538, 1558, 1568, 1Б08, 1Б21, !70!. 17!О, !827, 1875, 1877, 1992, 2023, 2061, 2062. 2109, 2110, 2117, 2138, 2139!. Положение тория в периодической системе. До последнего времени торий относили к побочной подгруппе ГН группы периодической системы элементов, считая его аналогом титана, циркония и гафния. Многочисленные химические и физическис данные, полученные на основе новейших исслсдований, позволили Сиборгу и другим ученым [5, 139а, 881, !!80а, 1539, 18!7, !820] высказать существенно отличное мнение о местоположении тория в периодической системе, а именно, — в качестве первого члена группы актиноидов.
Это находит подтверждение в наблюдающемся отличии в поведении тория по сравнению с элементами подгруппы титана [953, 1898, 1920, 2019], что выражается, например, в нарушении закономерности изменения величин удельных вссов и температур плавления при переходе от титана к торию. Заметны также различия в химическом составе и свойствах их гидридов, нитридов и карбидов и некоторых других соединений. Кроме того, весьма показательным в смысле принадлежности тория к ряду актиноидов является его нахождение в природе совместно с ураном и р. з. э., а не с цирконием и гафнием. О принадлежности торна к актиноидам свидетельствуют также н другие экспериментальные данные; установление изоморфизма между двуокисью тория и изоморфными между собой двуокисями урана, протактиния, нептуния, плутония и америция, характеризующимися флюорнтовой решеткой [880, 2030], идентичности структурного типа в ряду Т)тря — ЕЕ4— — )х)р)тя — РцР4 [2!26] и т.
д. По величине ионного радиуса торий как в трехвалентном, так и в четырехвалентном состоянии превосходит все осталь- !О Низший фторид торпа пе получен 120401. ные актиноиды («актиноидное сжатие») (для ТЬ4+ величина ионного радиуса определяется значением 0,99 Л по сравнению с 0,89 А для Лгпв, для ТЬзо 1,08 А по сравнению с 0,99 А для Агпз+) [2!25, 2!26]. Относительно электронной конфигурации тория пока еще ие высказано какое-либо определенное утверждение. По-видимому, для тория в основном его состоянии расположение электронов сверх конфигурации радона можно принять: 64(а 7зз или 5[64(7зз [131, 647, 1774, !816, 1820, 1896, 1925].
Однако до настоящего времени еще точно не установлено, у какого из элементов актиноидного ряда появляется первый 5)чэлектрон [409, 5!3, 880, 944, 1169, 1747, !774, 2019]. Это и некоторые другие обстоятельства поки не позволяют утверждать, что именно торием начинается второй ряд переходных элементов [5, 153, 952]. По-видимому, этот вопрос будет окончательно разрешен после открытия 104-го элемента. До!949 г. считалось, что торий может быть только чстырехвалентным [382, 1282, 1559]. Получение низших его хлоридов, бромндов и иодидов Т))С!т, Т))Вгт, Т))Вгз, Т)43з и Т))Зз [262, 981, 983, 984, 985, 986, !125, !789, 2046], а также полуторного сульфида Т)вз5з [7!9] показало, что торий при определенных условиях может находиться также в двух- и трехвалснтном состоянии *.
Для определения атомного веса торна было предпринято очень много исследований [ЗЗЗ, 335, 376, 400, 455, 551, 561, 562, 565, 567, 658, !020, 1469, 2071]. Впервые, в 1829 г., Берцелиус [373] определил атомный вес торна равным 236,0— 240,1. В !9!6 г, были опубликованы две серии работ Хенигшмид~а по тому же вопросу. Среднее из полученных значений (235,!5) было принято за атомный вес Тй [1070, 107!].
В 1928 г. Комиссия по атомным весам утвердила значение 232,!2. Однако, судя по опубликованным в !952 в 1955 гг. работам [224, 1695, 1696, 1895] при вычислении атомного веси тория из массспсктрографнчсских данных, а также нз данных о ядерном распаде находят несколько более низкое значение — 232,05. Потенциал Т)) — Т))44 непосредствешю определен не был. Значения его, получснныс косвенным путем, оказались, по данным различных авторов, равными +1,77 в [758] и +1,90 в [1282]. Радиоактивность тория. Изотопы В 1898 г.
М. Кюри [606] и Шмидт [! 792], независимо друг от друга, открыли радиоактивность тория. Шмидт [1792], Таблица ! Радиоактиииый рид торна 11059! Вид пчлучеЗпергип, Мва Период полураг лада Продукт рагпада Наогоп а ) 3,98 1 389 Х ! 0'и лет Мезоторий ! Торий (ТЬ м) 0.053 ) 6.7 лет Мезоторий !1 Мезоторий 1 (Йааа") Мезоторий 1! (Асов»1 3 , '1,6 6,13 час 0,914 Радиоторий Радиоторий (ТЬаав) а ' 5,42 1,9 лет Торой Х 868! Торий Х ~ а 3.64 дии Тороп (Йам') 1 0.226 Торий А Тороп (Йпаао) 54,5 сек а 6.278 а 6.774 ! 0,158 сек Горки В Торий А (Роы") Торий В ()эба14) 0.36 0,24 Горой С Торий С (В ) 6,047 0,04 Горий С' 60,5 иии 2.25 Торий С" Торий С' (Рое1а) 8.776 Сипиец (РЬ'и»! зу(10 Усек Торий С (Т!аоа) 1.82 3,1 иии РЬао» (стабильиый) кроме того, сделал заключение о неоднородности ториевого излучения, что было подтверждено подробными исследованиями Резерфорда [1754].
И действительно, дальнейшее изучение радиоактивности тория показало, что его радиоактивный распад, как и в случае урана и актиния, связан с образованием ряда промежуточных продуктов, Торий является а-излучателем с энергией а-частиц 3,98 Мэв и периодом пол)распада 1,389 1О" лет. Радиоактивный ряд торна представлен в табл. 1. Табл.
2 иллюстрирует количества продуктов радиоактивного распада тория, находящихся в равновесии с 1 г Т]). Таблица 2 Энергн» т.излучс нин Кзл Способ образо. нанна Характер распада (энергин. Кзе) Период полурас. паде Колнчество радноактнвных веществ ряда торна, находящнхся в радноактннном равновеснн (по весу) [ЗЦ Литература длн ТЬ=! : 0.192; 0,104 Тпззз (и .,> Природный [97!. 1059] [445 550 947, 97!. 1010, !139, 1219.
!412.1448] [491, 1450, 1819) <10 мнн 24 10 суток 2 35 234 3 з!23 Тьззз (л. () Талан (с(. Р) 98,!72, 350; 448, 55 23,3 мнн [531. 559, 701, !259, 1387. 1958. ! 973! [8!3, !1!5, 1219. !561, 1905] о: 3,98 ! 39х)0" лет Природный 25,6й0,1 час 840,ЗОВ 0,216; 0,094 о с 4,68; 4,61 4,47; 4,43 9 энер гнй Природный Тпззо (л. Т) Тьззз (л. 2л) Природный 231 8,1 х 104 лет [242, 433, 53!. 735. 763, 856, 934, !088.
!!02, 1114. 1146, !!48, !!51, 1661, 1724, 1727, !996,2097] 230 Ядра атомов тория могут распадаться спонтанно и испытывать превращения при действии нейтронов н других бомбардируюших частиц [протонов, дейтронов, а-частнц и т. д.). Последнее обстоятельство позволяет получать искусственным путем новые изотопы некоторых элементов. Так, например, при бомбардировке тепловыми нейтронами Т])ззх образуется радиоактивный изотоп урана []ззз, не встречающийся в природе.
Известно шесть природных н семь искусственных изотопов тория. Радиоактивные свойства изотопов торня обобщены в табл. 3. Об нзученнн радиоактивности торня см. также [13, 27, 241, 277, 278, 338, 340, 350, 384, 385 425, 428, 442, 443, 444, 480, 609, 610, 733, 735, 765, 767, 777, 836, 1004, !009, 10!1, 10!5, 10!б, !025, 1038, 1054, 1055, !061, !113, 1172, 1246, 1257, !258, !292, !293, !295, 1297, !333, !342, 1343, 1348, 1372, 1386, !415, 14!6, !446, 1478, 1525, !537, 1583, !617, 1630, 1692, 1721, 1725, 1726, !728, !754, 1755, 1756, 1757, !765, 1773, 1816, 1818, !819, 1822, 1837, 1932, 1933, 2082, 2086]. О фотораспаде см.[306, !043, 1222, 1593, 1958, 2063].
(у ядерных реакцнях торна см. [64, 65, 72, 134, 159, !60, 161, 166, 167, 233, 234, 235, 257. 258, 259, 268 291, 403, 408, 459, 478, 552, 602, 603, 604, 605, 668, 681, 699, 724, 732, ?72, 605, 809, 841, 935, 941, 942. 943, 946, 948, 949, 950, 951, 954, 979, 980, 1032, 1110, !!!1, !133, !!36, !!45, 1!50, 1159. 1!60, 1168, !268, 1269, 1299, 1319, 1320, 1349, 1449, 1548, !549, 1561, 1582, 1704, !705, !711, 1712,17!3, 1714,!719, 1823, !897, !906, 1910, !9И, !940, 1957, 1974, 1975, 1977, 1978].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
