მიწა

სიტყვა მიწაზე რა გახსენდებათ? – მიწა ვართ და მიწად ვიქცევითო… დედა-მიწაო, ანუ  დედაა და გულშიც ჩაგვიკრავსო. თუმცა, მანამდე  გვარჩენს და საზრდოსაც მოგვაწვდისო.

„ერთ ჩემს ნაცნობ მედოქესთან ვიყავ გუშინ დილას,

ჯერეთ მიწა მოთხარა და მერე ფეხით ზილა.

მას ფეხებქვეშ აუყვირდა მიწა –

ჰეი, ძმაო, მეც შენსავით კაცი ვიყავ ერთ დროს,

ცოტა ფრთხილად!…“ (ომარ ხაიამი).

 

დღეს მიწაზე ვისაუბრო? ან იქნებ  მიწების აღმოჩენაზე  დავწერო… მოგზაურებზე კი არა,  ლანთანოიდების მიწებზე, ანუ მათ ოქსიდებზე.

სანამ ისტორიას ჩავუღრმავდებით, ვთქვათ, რომ ისინი პერიოდული სისტემის მესამე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის ელემენტებია. ყველა მიეკუთვნება იშვიათ მიწა ელემენტების ოჯახს. ლანთანოიდები სრულ მსგავსებას ამჟღავნებენ ლანთანთან. მათი ატომური და იონური რადიუსები ახლოა ერთმანეთთან. ლანთანისა და ლანთანოიდების ელემენტთა ატომების ელექტრონულ სტრუქტურებში განსხვავება მხოლოდ გარედან მესამე შრეში მჟღავნდება, რომელიც უმნიშვნელო გავლენას ახდენს ამ ელემენტთა ქიმიურ თვისებებზე. ამიტომ, ლანთანისა და მისი მსგავსი ლანთანოიდების ბუნებრივი ნაერთებიდან დაცალკევება, თავისუფალი სახით გამოყოფის მიზნით, რთულია. ნაერთებში ლანთანისა და ლანთანოიდების დამახასიათებელი ჟანგვის ხარისხია: +3 (იშვიათად, +2 და +4), საკოორდინაციო რიცხვია 9-14 ფარგლებში.

ლანთანოიდები ორ ჯგუფად დავყოთ: იტრიუმისა და ცერიუმის ჯგუფებად. ცერიუმის ჯგუფში შედიან ელემენტები ცერიუმიდან ევროპიუმამდე.  იტრიუმის ჯგუფში კი  თავად იტრიუმი ბრძანდება, ასევე  გადოლინიუმი ლუტეციუმამდე.  მიაქციეთ ყურადღება, რომ  იტრიუმი ლანთანოიდების ოჯახში არ შედის. ის თავად პერიოდულ სისტემაშია და არა ცალკე გამოტანილ მწკრივში. ლანთანიც ლანთანოიდი არ არის. ისიც თავად პერიოდულ სისტემაშია მოთავსებული. ლანთანოიდებს უწოდებენ 14 ელემენტს, რომლებიც ლანთანის შემდეგ მდებარეობენ. ლანთანოიდების ოჯახში ელემენტების თვისებები ერთმანეთის მსგავსია, ასევე სვეტში სკანდიუმი, იტრიუმი, ლანთანი, აქტინიუმი, თვისებები ერთმანეთს  ემსგავსება.

1787 წლის 17 სექტემბერს ამერიკის კონსტიტუციაზე მუშაობა დასრულდა. საფრანგეთში ეკონომიკური კრიზისი დაიწყო. ამავე წლის 28 ნოემბერს ვერსალში საფრანგეთსა და ვიეტნამს შორის სამხედრო თანამშრომლობის ხელშეკრულება გაფორმდა. 24 აგვისტოს რუსეთ-თურქეთის ომი გაჩაღდა.

სწორედ ამ დროს კი სტოქჰოლმის ახლოს  მწვანეში ჩაფლულ სოფელ იტერბიუში სვანტე არენიუსმა შავი ქვა იპოვა. ქვას იტერბიტი უწოდა.

1794 წელს ფინელმა ქიმიკოსმა იოჰან გადოლინმა იტერბიტისგან, ე.წ. იტრიუმის მიწა მიიღო. ის ფიქრობდა, რომ ეს უცნობი ელემენტის ოქსიდი იყო. თუმცა, მარტინ ჰენრიხ კლაპროტმა მოგვიანებით იტერბიტს გადოლინიტი უწოდა. მისი შემადგენლობა შემდეგი გახლდათ: FeO•2SiO2•2BeO•(Y,Ce,La,Di)2O3.

იმ დროს სხვადასხვა ელემენტის ოქსიდებს მიწებს უწოდებდნენ.

1797 წელს შვედმა აქსელ ეკებერმა იტრიუმის მიწიდან ელემენტი გამოყო, რომელსაც იტრიუმი უწოდა. ამის შემდეგ, 1843 წლამდე, დიდი შესვენება დაიწყო. იტრიუმსაც პრაქტიკული გამოყენება არ ჰქონდა და მისი წარმოებაც ძვირი ჯდებოდა. შემდეგ კი კარლ მასანდერმა აღმოაჩინა, რომ იტრიუმის მიწა რამდენიმე ელემენტის ოქსიდის ნარევია. მან გამოყო იტრიუმის, ერბიუმის და ტერბიუმის ოქსიდები. იტრიუმმა, ერბიუმმა და ტერბიუმმა სახელწოდება სოფელ იტერბიუს პატივსაცემად მიიღეს.

1878 წელს რუსეთ-თურქეთის ომი დასრულდა და აჭარა საქართველოს შემოუერთდა. ჟან შარლ მარინიაკს კი ამ დროს სხვა საზრუნავი ჰქონდა – მინერალ გადოლინიტისგან იტერბიუმის მიწის გამოყოფით იყო დაკავებული. გამოდის, რომ კიდევ ერთი ელემენტი იყო მსგავსი სახელით. მოგვიანებით ეს მიწა  ორად გაჰყვეს, იტერბიუმი და სკანდიუმი. ამავე წელს გამოყვეს ლუტეციუმის მიწაც.

1879 წელს ჟაკ ლუი სორემ სპექტრომეტრიის დახმარებით აღმოაჩინა, რომ  ერბიუმის მიწაში კიდევ რაღაც შეიძლებოდა ყოფილიყო. კვლევა შვედმა ქიმიკოსმა კლევემ გააგრძელა და ერბიუმის მიწიდან ჰოლმიუმი გამოყო. ელემენტს ეს სახელი სტოკჰოლმის პატივსაცემად უბოძეს. სტოკჰოლმს ძველ დროში ლათინურად ჰოლმია ერქვა. ერბიუმის მიწიდან თულიუმის ფრაქციაც გამოიყო.  ეს სახელი სკანდინავიის ძველი სახელის თულიას გამო მიეცა. ლეკოკ დე ბუაბოდრანმა ჰოლმიუმის მიწის ანალიზისას დისპროზიუმი აღმოაჩინა.

1803 წელს კლაპროტმა გერმანიაში და ბერცელიუსმა შვეიცარიაში, ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად ცერიუმის მიწა გამოყვეს. ეს  ცერიუმის ოქსიდი იყო. შვედეთის ერთ პატარა ქალაქში მძიმე მინერალი ცერიტი აღმოაჩინეს (Ce, Nd, Pr, La)2(SiO4)3. თავდაპირველად ამ მინერალში ვოლფრამს ეძებდნენ. ბევრი კვლევის შემდეგ, შეელემ და ლუერმა დაადგინეს, რომ მინერალში ვოლფრამი არ იყო. ცერიუმი მცირე პლანეტა ცერერას პატივსაცემად უწოდეს. თავად  პლანეტა 1801 წელს იქნა აღმოჩენილი.

ბერცელიუსის თანამშრომელმა კარლ გუსტავ მოსანდერმა 1826 წელს ცერიუმის მიწაში ახალი ელემენტის მიწა აღმოაჩინა და მას ლანთანი უწოდა. სახელი ლათინურად დამალვას ნიშნავდა. ანუ, გამოდის, ლანთანი ცერიუმის უკან იმალებოდა. მოსანდერმა სამი წლის შემდეგ ლანთანის მიწიდან ახალი ელემენტის მიწა დიდიმი გამოყო. თუმცა, აღმოჩნდა, რომ დიდიმში (ეს სახელწოდება შემდეგ აღარ გამოიყენებოდა) რამდენიმე ელემენტი იყო თავმოყრილი.

1879 წელს ლეკოკ დებუაბოდრანმა სპექტროსკოპიის მეშვეობით ახალი ელემენტი აღმოაჩინა, რომელსაც სამარიუმი ეწოდა. ის მინერალ სამორსკიტიდან მიიღეს. 1885 წელს დიდიმი კიდევ ორ მიწად გაჰყვეს, პროზეოდიმი (ლათინურიდან ითარგმნება ღია მწვანე) და ნეოდიუმი (ბერძნულიდან ითარგმნება, როგორც ახალი). სამარიუმის მიწიდან კიდევ ახალი გადოლინიუმის მიწა იღებს სათავეს. სახელი იუჰან გადოლინის პატივსაცემად დაერქვა. ეს იყო პირველი შემთხვევა, როდესაც ელემენტს სახელი მეცნიერის პატივსაცემად ეწოდა. 64 წლის შემდეგ ასევე გამოჩნდა ელემენტი კიურიუმი, შემდეგ ეინშტეინიუმი და ა.შ. ანუ, მეცნიერების სახელის მატარებელი ელემენტები.

ლანთანოიდებიდან კი, სულ ბოლოს, 1901 წელს,  ევროპიუმი აღმოაჩინეს. მანამდე, კრუკსმა, ჯერ კიდევ 1864 წელს სამორსკიტის მინერალის სპექტრი შეისწავლა და გამოყო ახალი სპექტრული ზოლი, რაც  ახალი ქიმიური ელემენტის აღმოჩენაზე მიანიშნებდა.

პრომეთიუმზე არაფერი მითქვამს, ის ბუნებაში პრაქტიკულად არ არის, მისი ყველა იზოტოპი რადიოაქტიუარია. ამიტომ, მეცნიერები მას ვერ პოულობდნენ. 1947 წელს ხელოვნური გზით მიიღეს და პრომეთეუსის სახელი უწოდეს.

სხვა ლანთანოიდები მინერალ მონაციტის ქვიშებში, სილიკატებსა და ალუმინოსილიკატებშია გაბნეული. ეს უკანასკნელნი ზემოთ არაერთხელ ვახსენეთ.

ზოგადად, დედამიწის ქერქში ლანთანი 6,5-ჯერ მეტია, ვიდრე იოდი და 1000-ჯერ მეტი, ვიდრე ოქრო.

ეს ყველაფერი კარგი, მაგრამ რამე გამოყენება თუ აქვთ ლანთანოიდებს?

ლითონური ლანთანი, მისი შენადნობები და ქიმიური ნაერთები ტექნიკის სხვადასხვა დარგში გამოიყენება. მექანიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად ლანთანს უმატებენ თუჯს, ფოლადს და ფერადი ლითონების შენადნობებს. ლანთანის მარილები მინის მრეწველობაში გამოიყენება. ლანთანის ოქსიდი (მიწა), ჰიდროქსიდი და ჰალოგენიდები გამოიყენება, როგორც კატალიზატორები. ლანთანოიდების მცირე რაოდენობით დამატება მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს უჟანგავი, სწრაფმჭრელი, თერმომდგრადი ფოლადისა და თუჯის ხარისხს.

სანთებელის დასამზადებლად რკინასა და ლანთანთან ერთად ცერიუმის შენადნობი გამოიყენება. ცერიუმის შემცველი მინა რადიაქტიური სხივების მოქმედებით არ მკრთალდება და ატომურ ტექნიკაში გამოიყენება. ლანთანოიდები ოპტიკური მინების შემადგენლობაში შედის. ლანთანოიდების მიწები გამოიყენება ფაიფურის, ჭიქურისა და მინანქრის შესაფერადებლად.

ლანთანოიდების ნაერთები გამოიყენება ინსექტიციდებად და მიკროსასუქებად სოფლის მეურნეობაში.

გადოლინიუმი, სამარიუმი და ევროპიუმი გამოიყენება ატომურ ტექნიკაში, როგორც თბური ნეიტრონების შთანმთქმელები.

მარტივი ნივთიერებების სახით ვერცხლისებრ თეთრი, ძნელდნობადი, ჭედადი, წევადი, დაბალი სიმაგრის ტიპური ლითონებია. მათი სიმაგრე ატომური ნომრის მატებასთან ერთად იზრდება. ამავე მიმართულებით იზრდება მათი სიმკვრივეც. გამონაკლისია, სამარიუმი, ევროპიუმი და იტერბიუმი. ეს მათი ატომური მოცულობების დიდი მნიშვნელობებით არის განპირობებული. ლანთანოიდების უმეტესობა ხასიათდება პარამაგნიტური თვისებებით და აქტიური აღმდგენია.

 

სიტყვა აქტიურზე გამახსენდა – როგორი უნდა იყოს სიცოცხლე? აი, ხომ არის მავანი ზის და მთელი ცხოვრება თვლემს, სხვა კი ხმაურობს, მოძრაობს და არასოდეს ჩერდება. ასეთები ზოგი ქიმიური, ზოგიც რეალური მიწების აღმოჩენით არიან დაკავებული.  მავანს სიცოცხლე უხარია, ის სხვა კი ზანტად იზმორება და ვერ გაუგია, საერთოდ რისთვის მოვიდა ამქვეყნად. ასეთები სიცოცხლეს სასწაულად არ მიიჩნევენ და ეს ასეც უნდა იყოსო, ამბობენ.

არადა, ის, რომ სუნთქავ, დადიხარ, აზროვნებ უკვე საოცრებაა და…

„… რადგან სიცოცხლე მოწყალებას არ არს ჩვეული,

მოილხინე და დაივიწყე ხვედრი წყეული;

ჭკუით იცხოვრე, რადგან შენი ტურფა სხეული

მხოლოდ მიწაა და მტვერია წყალს შერეული“. (ომარ ხაიამი).

კომენტარები

comments