Век открытий: охота за элементами и рождение периодической таблицы
Девятнадцатый век стал поистине золотым веком для химии – веком лихорадочной «охоты за элементами». Учёные по всей Европе, вооружённые новыми аналитическими методами и растущим пониманием природы вещества, принялись систематически препарировать минералы, руды и промышленные отходы в поисках неизвестных ранее кирпичиков мироздания. Их усилиями число известных элементов выросло с нескольких десятков в начале столетия до более чем восьмидесяти к его концу. В ходе этой гонки были открыты многие металлы, которые сегодня относят к редким и минорным, а сама структура знаний о них обрела стройность благодаря гению Дмитрия Менделеева.
Дмитрий Иванович Менделеев
Как ни парадоксально, значительная часть истории открытия редкоземельных металлов связана со Скандинавией, регионом, не самым богатым разнообразными рудными месторождениями по сравнению с другими частями света. Но именно здесь, благодаря активности местных учёных и наличию уникальных минералов пегматитового типа, были сделаны пионерские шаги. История, начавшаяся с черного гадолинита (первоначально названного иттербитом, ytterbite) из карьера Иттербю в Швеции и открытия иттрия финским химиком Юханом Гадолином (при содействии шведского армейского лейтенанта и химика-любителя Карла Акселя Аррениуса, передавшего ему образец), получила продолжение. Учитель Гадолина, великий шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус, сам первооткрыватель церия (1803), селена и тория, продолжил анализ минералов из Скандинавии. Его ученик, Карл Густав Мосандер, как мы уже знаем, выделил из церитовой земли лантан (1839) и то, что он считал элементом дидим (1841). Позже Мосандер, анализируя иттриевую землю, выделил из неё ещё два оксида, которым дал названия «эрбиевая земля» и «тербиевая земля» (1843), увековечив, таким образом, название деревушки Иттербю ещё в двух элементах (эрбии и тербии). Изначально он считал их самостоятельными элементами, но позже выяснилось, что это тоже смеси – настолько трудно было разделить эти близкие по свойствам элементы. Оксиды, кстати, были частой формой, в которой обнаруживали новые редкие земли (такие как иттрия Гадолина, которая оказалась оксидом иттрия Y₂O₃) – их прочная связь с кислородом обеспечивала стабильность в минералах, но одновременно создавала огромные трудности для химиков при попытке выделить чистый металл.