Faits et utilisations du didymium

Parfois, vous entendez des mots qui sonnent comme des noms d'éléments, comme didymium, coronium ou dilithium. Pourtant, lorsque vous recherchez le tableau périodique, vous ne trouvez pas ces éléments.

Points clés: Didymium

• Le didymium était un élément du tableau périodique original de Dmitri Mendeleev.
• Aujourd'hui, le didymium n'est pas un élément, mais plutôt un mélange d'éléments de terres rares. Ces éléments n'avaient pas été séparés les uns des autres à l'époque de Mendeleïev.
• Le didymium se compose principalement de praséodyme et de néodyme.
• Le didymium est utilisé pour colorer le verre, fabriquer des lunettes de sécurité qui filtrent la lumière jaune, préparer des filtres photographiques qui soustraient la lumière orange et fabriquer des catalyseurs.
• Lorsqu'il est ajouté au verre, le bon mélange de néodyme et de praséodyme produit un verre qui change de couleur en fonction de l'angle du spectateur.

Définition du didymium

Le didymium est un mélange des éléments des terres rares praséodyme et néodyme et parfois d'autres terres rares. Le terme vient du mot grec didumus, signifiant jumeau, avec la terminaison -ium. Le mot sonne comme un nom d'élément car à une époque le didymium était considéré comme un élément. En fait, il apparaît sur le tableau périodique original de Mendeleev.

Histoire et propriétés du didymium

La chimie suédoise Carl Mosander (1797-1858) a découvert le didymium en 1843 à partir d'un échantillon de céria (cérite) fourni par Jons Jakob Berzelius. Mosander croyait que le didymium était un élément, ce qui est compréhensible parce que les terres rares étaient notoirement difficiles à séparer à cette époque. L'élément didymium avait le numéro atomique 95, le symbole Di et un poids atomique basé sur la croyance que l'élément était divalent. En fait, ces éléments de terres rares sont trivalents, de sorte que les valeurs de Mendeleev ne représentaient qu'environ 67% du poids atomique réel. Le didymium était connu pour être responsable d'une couleur rose dans les sels de céria.

Selon Teodor Cleve, le didymium déterminé doit être composé d'au moins deux éléments en 1874. En 1879, Lecoq de Boisbaudran a isolé le samarium d'un échantillon contenant du didymium, laissant Carl Auer von Welsbach séparer les deux éléments restants en 1885. Welsbach a nommé ces deux éléments praséididymium (didymium vert) et néodyme (nouveau didymium). La partie "di" des noms a été supprimée et ces éléments sont devenus connus sous le nom de praséodyme et néodyme.

Comme le minéral était déjà utilisé pour les lunettes de souffleur de verre, le nom de didymium demeure. La composition chimique du didymium n'est pas fixe, et le mélange peut contenir d'autres terres rares en plus du praséodyme et du néodyme. Aux États-Unis, le "didymium" est le matériau restant après l'élimination du cérium de la monazite minérale. Cette composition contient environ 46% de lanthane, 34% de néodyme et 11% de gadolinium, avec une plus petite quantité de samarium et de gadolinium. Bien que le rapport du néodyme et du praséodyme varie, le didymium contient généralement environ trois fois plus de néodyme que le praséodyme. C'est pourquoi l'élément 60 est celui nommé néodyme.

Utilisations du didymium

Bien que vous n'ayez peut-être jamais entendu parler de didymium, vous l'avez peut-être déjà rencontré:

• Le didymium et ses oxydes de terres rares sont utilisés pour colorer le verre. Le verre est important pour les verres de sécurité de forge et de soufflage de verre. Contrairement aux verres à souder foncés, le verre didymium filtre sélectivement la lumière jaune, autour de 589 nm, réduisant le risque de cataracte du souffleur de verre et d'autres dommages tout en préservant la visibilité.
• Le didymium est également utilisé dans les filtres photographiques comme filtre coupe-bande optique. Il supprime la partie orange du spectre, ce qui le rend utile pour améliorer les photos de paysages d'automne.
• Un rapport 1: 1 de néodyme et de praséodyme peut être utilisé pour fabriquer du verre "Heliolite", une couleur de verre conçue par Leo Moser dans les années 1920 qui change de couleur de l'ambre au rouge au vert en fonction de la lumière. Une couleur "Alexandrit" est également basée sur des éléments de terres rares, présentant des changements de couleur similaires à la pierre précieuse alexandrite.
• Le didymium est également utilisé comme matériau d'étalonnage de spectroscopie et pour la fabrication de catalyseurs de craquage du pétrole.

Didymium Fun Fact

Il y a des rapports que le verre de didymium a été utilisé pour transmettre des messages du code Morse à travers les champs de bataille pendant la Première Guerre mondiale. voir le code on / off dans les bandes d'absorption de lumière.

Les références

• Welsbach, Carl Auer (1885), "Die Zerlegung des Didymes in seine Elemente", Monatshefte für Chemie, 6 (1): 477-491.
• Venable, W. H .; Eckerle, K. L. "Filtres en verre de didymium pour l'étalonnage de l'échelle de longueur d'onde des spectrophotomètres SRM 2009, 2010, 2013 et 2014", publication spéciale NBS 260-66.