Современная металлургическая промышленность производит почти все известные металлы

3. МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Вследствие близости свойств лантаноидов их разделение - сложная задача. Применявшиеся ранее способы разде­ления были основаны главным образом на различии в раство­римости соединений лантаноидов. В результате большого числа дробных кристаллизации или дробных осаждений (иног­да достигавших нескольких тысяч) получали отдельные эле­менты большей или меньшей степени чистоты. Для отделения некоторых элементов использовали способность их окисляться до четырехвалентного состояния (Се, Рг, Тb) или вос­станавливаться до валентности 2+ (Sm, Еu, Yb). В этом случае разделение облегчается благодаря значительным от­личиям в свойствах соединений лантаноидов со степенью окисления +4 и +2 и соединений лантаноидов со степенью окисления +3.
Современные схемы разделения лантаноидов основаны на использовании более эффективных методов: жидкостной экст­ракции и ионного обмена. Старые "классические" методы дробного осаждения и кристаллизации практически не ис­пользуют в настоящее время.
Методы избирательного окисления и восстановления при­меняют в некоторых схемах разделения.
Избирательное окисление
Окисление церия до четырехвалентного состояния приме­няют для отделения его от других лантаноидов. Церий легко окисляется кислородом в процессе сушки смеси гидроксидов РЗЭ на воздухе при 120 - 130 °С или при пропускании воз­духа через нагретую суспензию гидроксидов. Применяют так­же другие окислители: хлор, пероксид водорода. После оки­сления Се³* до Се⁴⁺ гидроксиды трехвалентных лантаноидов растворяют в разбавленной (5 - 10 %-ной) азотной или со­ляной кислоте, в то время как гидроксид четырехвалентого церия (СеО₂ • nН₂О) остается в осадке. Последний содержит 94 - 96 % СеО₂.
Для получения более чистого продукта используют изби­рательную экстракцию Се(NО₃)₄ из 6 - 8н. раствора азот­ной кислоты трибутилфосфатом или другими экстрагентами.
Избирательное восстановление
Восстановление до степени окисления +2 применяют для отделения самария, европия и иттербия из обогащенных ими фракций. Ионы Sm²⁺, Еu²⁺, Yb²⁺ проявляют сходство с иона­ми стронция и бария. Так, их сульфаты мало растворимы в отличие от сульфатов лантаноидов (+3). В качестве восста­новителей используют цинк, амальгаму цинка, амальгаму натрия.
Окислительно-восстановительные потенциалы Sm, Eu и Yb (по отношению к водородному электроду) приведены ниже, В: Sm³⁺/Sm²⁺ -1,72; Yb³⁺/Yb²⁺ -1,15; Еu³⁺/Еu²⁺ -0,43;
Zn²⁺/Zn -0,76; Nа⁺/Nа(Нg) -1,86.
,.
Из приведенных значений потенциалов следует, что ионы Еu³⁺ можно избирательно восстановить до Еu²⁺ цинковой пылью, не восстанавливающей ионы Sm³⁺ или Yb³⁺. Восста­новление ведут в солянокислом растворе. При последующем добавлении в раствор серной кислоты осаждается малораст­воримый ЕuSО₄.
Совместное восстановление трехзарядных ионов европия и самария возможно амальгамой натрия, с которой перемешива­ют уксуснокислый раствор, содержащий разделяемую смесь лантаноидов:
Ln(СН₃СОО)₃ + 3Na(Hg) = Zn(Hg) + ЗСН₃СООNа
Восстановленные элементы извлекают из амальгамы обработкой ее соляной кислотой. Последующее разделение евро­пия и самария можно затем осуществить восстановлением европия цинковой пылью.
Эффективный вариант отделения европия от других РЗЭ состоит в избирательной экстракции трехзарядных ионов РЗЭ катионообменным экстрагентом - ди-2-этилгексилфосфорной кислотой (Д2ЭГФК), практически не экстрагирующей ионы Еu²⁺