El didimio ( griego : δίδυμο , gemelo ) es una mezcla de los elementos praseodimio y neodimio . Se utiliza en gafas de seguridad para soplado de vidrio y herrería y lentes con filtro para pruebas de llama, especialmente con una fragua impulsada por gas ( propano ) [ ¿por qué? ] , donde proporciona un filtro que bloquea selectivamente la luz amarillenta a 589 nm emitida por el sodio caliente en el vidrio sin tener un efecto perjudicial en la visión general, a diferencia de las gafas oscuras de soldador y las gafas de cobalto . [1] La utilidad del vidrio de didimio para la protección ocular de este tipo fue descubierta por Sir William Crookes .
Los filtros fotográficos de didimio se utilizan a menudo para mejorar los paisajes otoñales haciendo que las hojas parezcan más vibrantes. Lo hacen eliminando parte de la región naranja del espectro de colores, actuando como un filtro óptico de banda de detención . Sin filtrar, este grupo de colores tiende a hacer que ciertos elementos de una imagen parezcan "turbios". Estos filtros fotográficos también son utilizados por fotógrafos de paisajes nocturnos, ya que absorben parte de la contaminación lumínica causada por las luces de sodio de la calle. El didimio también se utilizó en el proceso de vapor de sodio para trabajos mate debido a su capacidad para absorber el color amarillo producido por la iluminación de sodio que lleva su nombre .
El didimio también se utiliza en materiales de calibración para espectroscopia. [2]
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El didimio fue descubierto por Carl Mosander en 1841. [3] Recibió su nombre de la palabra griega δίδυμο ("gemelo") porque es muy similar al lantano y al cerio, con los que se encontró. [4] Mosander creía erróneamente que el didimio era un elemento [5] y que la cerita , aislada por Jöns Jakob Berzelius en 1803, era una mezcla de cerio , lantano y didimio. [ cita requerida ] El cerio, el lantano y el didimio constituían al menos el 95% de las tierras raras en la cerita original de Bastnäs , Suecia .
En forma trivalente, el didimio teñía de rosa las sales de ceria . Durante la época en que se creía que el didimio era un elemento, se utilizaba el símbolo Di para designarlo. En el primer intento de Dmitri Mendeleev de crear una tabla periódica , los pesos atómicos asignados a los lantánidos (incluido el didimio) reflejan la creencia original de que eran divalentes. Su número de oxidación real de 3 implica que Mendeleev subestimó sus pesos atómicos en un tercio.
En 1874, Per Teodor Cleve dedujo que el didimio estaba formado por al menos dos elementos. [4] En 1879, Lecoq de Boisbaudran logró aislar un compuesto de samario por primera vez; el compuesto fue aislado del didimio contenido en la samarskita de Carolina del Norte . En 1885, Carl Auer von Welsbach logró separar las sales de los dos últimos elementos componentes, [5] [6] praseodimio y neodimio . [3] Para lograr esto, utilizó una cristalización fraccionada de los nitratos de amonio dobles a partir de una solución de ácido nítrico . [5]
Welsbach había decidido llamar a sus dos nuevos elementos " praseodidimio " ("didimio verde") y " neodidimio " ("didimio nuevo"), pero pronto se eliminó una sílaba de cada nombre. A pesar de estar abreviado en los nombres de los nuevos elementos, el nombre "didimio" sin truncarlo persistió, en parte debido a su uso como ingrediente en las gafas de los sopladores de vidrio y en el vidrio coloreado. [5] El nombre "didimio" también se mantuvo en los textos mineralógicos. [4]
Durante la Primera Guerra Mundial , se informó que se utilizaron espejos de didimio para transmitir el código Morse en los campos de batalla. [4] El didimio no absorbe suficiente luz para que la variación en la salida de luz de la lámpara sea obvia, pero alguien con binoculares conectados a un prisma de la manera correcta podría ver las bandas de absorción parpadear.
A finales de la década de 1920, Leo Moser (director general de la fábrica de vidrio Moser, de 1916 a 1932) recombinó praseodimio y neodimio en una proporción de 1:1 para crear su vidrio "Heliolite" ("Heliolit" en checo ), que tiene propiedades de cambio de color entre ámbar, rojizo y verde según la fuente de luz. Este fue uno de los numerosos vidrios decorativos que utilizan colorantes de tierras raras, siendo "Heliolit" y "Alexandrit" los dos primeros, introducidos por Moser en 1929. Los documentos de Leo Moser en el Museo del Vidrio de Corning dejan claro que las primeras fusiones de vidrio experimentales realizadas por Moser con alguna de las tierras raras ocurrieron en noviembre de 1927.
Después de un año de desarrollo, los vidrios de tierras raras se presentaron con gran éxito en la feria comercial de la primavera de 1929 en Leipzig. Los nombres Alexandrit y Heliolit se registraron como marcas comerciales en junio de 1929. La fecha anterior de 1925 que a veces se da para los vidrios de tierras raras se refiere a un premio por diseño de vidrio, no por composición de vidrio. [7]
El nombre "didimio" siguió utilizándose en la industria de los metales de tierras raras. En los EE. UU., las sales comerciales de "didimio" eran lo que quedaba después de que se había eliminado el cerio de los productos naturales obtenidos a partir de la monacita , y por lo tanto contenía lantano , así como el "didimio" de Mosander. Una composición típica podría haber sido 46% de lantano, 34% de neodimio y 11% de praseodimio, siendo el resto principalmente samario y gadolinio , para el material extraído de la "monacita de roca" sudafricana de la mina Steenkampskraal . [4]
En los minerales, el neodimio suele ser más abundante en términos relativos en la monacita que en la bastnäsita . La diferencia visual es evidente en las mezclas no separadas: los productos derivados de la monacita tienen matices rosados, mientras que los productos derivados de la bastnäsita tienen matices marrones debido a su mayor contenido de praseodimio. La cerita original de Bastnäs puede haber tenido una composición de tierras raras similar a la arena de monacita. [ cita requerida ]
El uso europeo se acercaba más al concepto de Mosander. Estas mezclas de lantánidos ligeros empobrecidos en cerio se han utilizado ampliamente para fabricar catalizadores de craqueo de petróleo. La proporción real de neodimio a praseodimio varía un poco según la fuente del mineral, pero a menudo es de alrededor de 3:1. El neodimio siempre está presente en proporciones más altas que el praseodimio y es responsable de la mayor parte del color de las sales de didimio. [ cita requerida ]