CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM
1.1. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC VÀ VẬT LÝ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM
1.1.3. Các kim loại đất hiếm và hợp chất của đất hiếm
1.1.3.2. Các hợp chất của đất hiếm
Các oxit - Ln2O3
Điều chế các oxit bằng cách nung nóng hyđroxit, oxalat, cacbonat hoặc một số muối có gốc bay hơi, nếu phản ứng ngoài không khí, ta thu được Ln2O3. .Chỉ có xeri, prazeodim, terbi tạo thành các oxit cao CeO2, Pr6O11, Tb4O7. Xeri dễ tạo các hợp chất với oxi và các hợp chất khác trong đó có hoá trị 4. Điều này rất quan trọng đối với thực tế bởi vì được ứng dụng để tách xeri ra khỏi tất cả các NTĐH khác.
Các oxit đất hiếm là những hợp chất bền, có nhiệt sinh cao, chẳng hạn như La2O3 là143kcal/ nguyên tử gam oxy. Có thể điều chế được oxit ở dạng vô định hình hoặc tinh thể. Một số oxit kết tinh ở dạng mạng lưới lục phương, một số ở dạng lập phương, điều đó phụ thuộc vào điều kiện điều chế, chủ yếu là nhiệt độ. Các oxit chịu nóng, nhiệt độ nóng chảy cao, hầu như không tan trong nước, tan dễ trong các axit vô cơ.
Xeri đioxit- CeO2
Đioxit xeri là chất bột màu trắng có ánh vàng, nóng chảy ở gần 26000C. Nó có độ dẫn điện cao hơn các Ln2O3.CeO2 có nhiệt sinh lớn, vì vậy nó rất bền. Có thể khử đioxit xeri tới kim loại khi có mặt niken ở nhiệt độ 13800C. Khi dùng các bon để khử, có thể khử oxit xeri tới oxit xeri thấp hơn hoặc cácbua xeri tuỳ điều kiện. Đioxit xeri đã nung nóng rất khó tan trong axit HCl và axit HNO3 . Nó chỉ dễ tan trong axit HNO3 khi có mặt F- hoặc H2O2. Đioxit xeri tan hoàn toàn nhưng khó khăn trong axit H2SO4 đặc, sôi, khi có mặt chất khử như hyđroquinon có thể hoà tan ở nhiệt độ thấp hơn.
Tính thụ động của CeO2 sau khi nung có lẽ liên quan đến việc chuyển hoá thù hình từ các dạng tinh thể sang dạng lập phương ở 6850C. Người ta có thể làm mất tính thụ động của đioxit xeri, tạo cho nó dễ tan trong axit bằng cách khử đến trạng thái hoá trị thấp hơn 4 để tăng tính bazơ và phá huỷ cấu trúc trơ của nó.
Prazeodim đioxit PrO2
Điều chế đioxit prazeodim bằng cách nung nóng oxit ở áp suất oxi cao và nhiệt độ gần 4000C. Thành phần oxit thu được ít oxi hơn PrO2 và thường là Pr6O11.
CeO2 và PrO2 hoà tan vô hạn vào nhau, chúng hoà tan có hạn trong các oxit đất hiếm khác và ngược lại. Đioxit prazeodim tác dụng với các oxit kim loại khác cho các hợp chất loại LnMeO3, (Me: Co, Ga, Fe...).
Hiđroxit Ln(OH)3
Hiđroxit đất hiếm Ln(OH)3 lắng xuống ở dạng kết tủa vô định hình khi cho tác dụng dung dịch muối đất hiếm với dung dịch amoniac hay kiềm.
Những ảnh hưởng của điều kiện kết tủa đến thành phần hiđroxit còn ít được nghiên cứu. Giá trị pH kết tủa phụ thuộc vào bán kính ion Ln3+ và bằng 6,0 (Lutexi) đến 8,0 (Lantan). Ce(OH)4 kết tủa ở pH rất thấp (0,7 – 1,0), người ta sử dụng tính chất này để tách xeri ra khỏi các NTĐH khác. Tất cả các hiđroxit đều hấp thụ khí cácbonic từ không khí, do đó thường chứa một lượng cacbonat bazơ hiđroxit đất hiếm là các bazơ có cường độ nằm giữa Mg(OH)2 và Al(OH)3. Tính chất kim loại của các NTĐH tăng theo dãy từ lutexi đến lantan (ytri đứng giữa europi và neodim), vì vậy tính bazơ của hiđroxit đất hiếm giảm khi bán kính ion giảm. Chúng thực tế không tan trong nước.
Độ hoà tan:
S = 0,5.10-6 (lutexi) đến 8,8.10-6mol/L (lantan) Tích số hoà tan:
T = 1.10-25 (Lu) đến 3.10 -22 (La)
Hiđroxit đất hiếm là nguyên liệu đầu để điều chế nhiều hợp chất đất hiếm. Người ta dùng chúng trong kỹ thuật phân chia các NTĐH bằng phương pháp kết tủa phân đoạn.
Sunphat đất hiếm
Hiđrat sunphat đất hiếm Ln2(SO4)3.nH2O điều chế bằng cách tác dụng oxit, hiđroxit, hoặc cácbonat đất hiếm với axit sunphuric loãng, rồi cô đặc, n phụ thuộc vào điều kiện điều chế. Muốn thu được sunphat khan, người ta có thể nhiệt phân hiđrat ở 600 - 6500C, hoặc tác dụng H2SO4 đặc, dư lên oxit khi đun nóng mạnh sau đó tách H2SO4 dư theo phản ứng:
Ln2O3 + 6 H2SO4 = 2Ln(HSO4 )3 + 3H2O 2Ln(HSO4 )3 = Ln2(SO4 )3 + SO3 + 3H2O
Các sunphát đất hiếm dễ tan trong nước, độ hoà tan tăng từ La đến Lu (2,2 đến 37,8g trong 100 gam nước ở 200C. Độ hoà tan sunphat giảm khi nhiệt độ tăng. Sunphat đất hiếm có xu hướng tạo thành dung dịch quá bão hoà giống sunphat natri và canxi. Samari, europi, yterbi tạo thành sunphat LnSO4 trong đó chúng có hoá trị 2, những hợp chất này đóng vai trò rất quan trọng trong việc phân chia các NTĐH.
Các sunphat kép
Sunphat đất hiếm tạo với sunphat kiềm và amoni các hợp chất kép Ln2(SO4)3.Me2SO4.nH2O. Chúng kết tủa khi thêm vào dung dịch sunphat kiềm hoặc amoni, những dung dịch sunphat, clorua, nitrat đất hiếm. Dựa vào tính tan của sunphat kép có thể chia họ đất hiếm thành 3 phân nhóm:
Phân nhóm xeri gồm La, Ce, Pr, Nd, Sm, Pm, chúng tạo các sunphat kép thực tế không tan trong các dung dịch bão hoà sunphat amoni, natri và kali.
Phân nhóm ytri gồm Y, Dy, Ho, Er, Tu, Yb, Lu chúng tạo các sunphat kép dễ tan.
Phân nhóm terbi gồm Eu, Gd, và Tb, chúng chiếm vị trí trung gian, tức là tạo các sunphat kép ít tan.
Độ tan của một vài sunphat kép K2SO4.Ln2(SO4)3.H2O trong dung dịch bão hoà K2SO4 tính theo gam Ln2O3 trong 100 ml dung dịch).
Sm Gd Y 0,05 0,77 4,685
Thành phần kết tủa sunphat kép có thể biến đổi phụ thuộc vào lượng sunphat kim loại kiềm thêm vào. Người ta ứng dụng tính tan khác nhau của sunphat kép để tách và phân chia sơ bộ họ đất hiếm.
Nitrat đất hiếm
Người ta điều chế nitrat kim loại đất hiếm bằng cách hoà tan oxit hoặc cácbonat trong HNO3, sau đó cô đặc dung dịch, phản ứng xảy ra như sau:
Ln2O3 + 6HNO3 = 2Ln(NO3)3 + 3H2O
Ln(CO3)3 + 6HNO3 = 2Ln(NO3)3 + 3CO2 + 3H2O Sản phẩm là các tinh thể hiđrat có 4,5 và 6 phân tử nước. Điều chế nitrat khan
Bằng cách cho oxit tác dụng với N2O4 lỏng.
Ln2O3 + 6N2O4 2Ln(NO3)3 + 3N2O3
Sấy khô hiđrat nitrat đất hiếm trên H2SO4 đặc sẽ giảm dần lượng nước tới khi thu được nitrat khan. Các hiđrat nitrat hút ẩm, chảy rữa ngoài không khí.
Khi đốt nóng chậm ngoài không khí, chúng mất nước chuyển thành nitrat bazơ không tan trong nước, sau đó chuyển thành oxit. Tính bền nhiệt của các hiđrat nitrat giảm khi đi từ La đến Lu. Khi phân huỷ nhiệt hỗn hợp nitrat ở 4000C sẽ tạo thành các muối bazơ từ Lutexi đến Erbi, các nitrat còn lại không biến đổi.
Người ta áp dụng tính chất này để phân chia hỗn hợp đất hiếm.
Các nitrat kép
Các nitrat đất hiếm có khả năng tạo thành nitrat kép với nitrat kiềm, amoni, kiềm thổ và các kim loại khác. Người ta nghiên cứu nhiều nhất là các nitrat kép
2Ln(NO3)3.3Mg(NO3)3.24H2O và Ln(NO3)3.2NH4NO3.4H2O.
Nitrat kép magiê được ứng dụng trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp để tách hỗn hợp đất hiếm phân nhóm xêri. Nitrat lantan – amoni có độ tan không đáng kể, người ta sử dụng tính chất đó trong kĩ thuật điều chế lantan nguyên chất.
Phốt phát đất hiếm
Metaphotphat - Ln(PO3)3. Điều chế metaphotphat bằng cách hoà tan sunphat đất hiếm trong axit metaphotphoric nóng chảy. Nó không tan trong nước và các axit vô cơ loãng.
Hiđrophotphat - Ln2(P2O6)3 : Hiđrrophotphat tạo thành khi trộn nitrat đất hiếm với hiđrophotphat kiềm. Độ hoà tan của hiđrophotphat đất hiếm tăng khi bán kính ion đất hiếm giảm.
Octophotphat - LnPO4: Điều chế octophotphat khan bằng cách nung chảy các oxit đất hiếm với mêtaphotphat kiềm và sau đó chế biến hỗn hợp thu được bằng nước octophotphat không tan trong nước và các axit vô cơ loãng.
Hiđrat octophotphat tạo thành khi cho tác dụng axitphotphoric lên dung dịch muối đất hiếm. Chúng dễ tan trong axit vô cơ loãng.
Octophotphatceri (IV) ngâm nước khi đốt nóng sẽ bị mất nước dần, octophotphatceri khan khó tan trong axit vô cơ song dễ tan khi có H2O2. Người ta sử dụng tính chất này để tách Ce.
Ce3(PO4)4.nH2O 1100C Ce3(PO4)4.11H2O 2000C Ce3(PO4)4.5H2O 5000C Ce3(PO4)4
2Ce3(PO4)4 + 3H2O2 6CePO4 + 2H3PO4 + 3O2
Pyrophotphat - LnHP2O7
Pyrophotphat điều chế bằng cách hoà tan cacbonat hoặc hiđroxit trong dung dịch nước axit pyrophotphoric. Nó không tan trong nước nhưng tan trong axit vô cơ loãng.
Các photphat đất hiếm cũng tạo thành photphat kép với kiềm như MnLnP2O7 , K3[Ln2(PO4)3]...
Dimetylphotphat - Ln[(CH3)2PO4]3
Điều chế dimetylphotphat bằng cách tác dụng axit dimetylphotphat với oxit đất hiếm.
Ln2O3 + 6(CH3)2HPO4 = 2Ln[(CH3)2PO4]3 + 3H2O
Độ hoà tan của dimetylphotphat đất hiếm rất khác nhau và giảm khi tăng nhiệt độ. Ví dụ ở 250C lntn hoà tan 103,7 gam trong 100 gam nước, còn yterbi hoà tan chỉ có 1,35 gam.
Cacbonat - Ln2(CO3)3
Điều chế cacbonat trung tính Ln2(CO3)3 bằng cách cho muối đất hiếm tác dụng với muối cacbonat natri, kali. Khi nung nóng thì hỗn hợp cacbonat trung tính và cacbonat bazơ Ln(OH)CO3 lắng xuống. Người ta còn điều chế cacbonat trung tính bằng cách bão hoà hiđroxit đất hiếm bởi khí cacbonic.
Các hiđrat cacbonat kết tủa dạng cacbonat với số phân tử nước khác nhau.
Cacbonat trung tính bị thuỷ phân khi đun nóng có nước:
Ln2(CO3)3 + 2H2O 2Ln(OH)CO3 + H2CO3
Cacbonat bị nhiệt phân tạo oxitcacbonat rồi thành oxit:
La2O3.3CO2 5000C La2O3.CO2 9050C La2O3
Riêng cacbonat ceri bị oxi hoá tới CeO2
Ce2O3.3CO2 3000C Ce2O4.2CO2 3800C Ce2O4.CO2 4800C [Ce2O4.CO2]Ce2O4 9000C CeO2
Khi nhiệt phân hiđrat cacbonat, đầu tiên nó bị mất nước, sau đó mất CO2 và chuyển thành oxit.
Cacbonat đất hiếm tạo thành cacbonat kép với cacbonat natri, kali, amoni Me2CO3.Ln2(CO3)3.nH2O. Những cacbonat kép phân nhóm xeri hầu như không tan trong nước. Độ tan của cacbonat kép trong dung dịch cacbonat kiềm tăng theo chiều tăng số thứ tự (từ La đến Lu).
Cromat đất hiếm
Cromat hidrat Ln2(CrO4)3.nH2O kết tủa từ dung dịch nitrat hay clorua bằng cromat kali K2CrO4 pH kết tủa giảm khi bán kính ion giảm, pH = 7 (ở La), 6,83 (Sm),và 6,87 (Y). Tuỳ điều kiện kết tủa n có giá trị khác nhau, ví dụ ở La, n = 6,8,10.
Người ta điều chế cromat đất hiếm khan bằng cách nung nóng chảy clorua đất hiếm với cromat kali ở 600 - 7000C. Cromat khan kết tinh ở dạng vô định hình hoặc tinh thể nhỏ khó tan trong nước.
Cromat có khả năng tạo muối kép với kali, amoni, ví dụ:
3K2CrO4.La2(CrO4)3.2H2O, 4K2CrO4.La2(CrO4)3.2H2O và
3(NH4)2CrO4.La2(CrO4)3.5H2O...Người ta ứng dụng các hợp chất kép này trong kĩ thuật để tách các NTĐH, đặc biệt là làm sạch ytri khỏi các NTĐH khác.
Oxalat
Oxalat đất hiếm Ln2(C2O4).nH2O kết tủa dạng bông ( hay tinh thể nếu đun nóng) khi cho tác dụng axit oxalic hay muối của nó lên dung dịch trung hoà hoặc axit yếu các muối đất hiếm, pH kết tủa bằng 2 đến 3. Đại đa số các trường hợp n = 10, độ tan của oxalat trong nước không đáng kể và tăng khi nồng độ axit tăng.
Độ tan của oxalat đất hiếm trong dung dịch oxalat amoni (NH4)2C2O4
tăng theo chiều tăng số thứ tự. Kết tủa oxalat là một phương pháp có hiệu quả để tách đất hiếm khỏi tạp chất như Zn, Sn, Mg và hàng loạt nguyên tố khác. Oxalat đất hiếm tạo thành oxalat kép với oxalat kiềm và amoni, thành phần MeLn(C2O4)2, chúng khó tan trong nước và trong dung dịch oxalat kiềm, đặc biệt là oxalat phân nhóm xeri, oxalat phân nhóm ytri với kali và amoni dễ tan hơn một chút.
Người ta áp dụng phương pháp kết tủa phân đoạn oxalat để phân chia các NTĐH. Bản chất của phương pháp là tạo phức tan của oxalat đất hiếm với axit nitrilaxetic N(CH2COOH)3 và axit etylendiamintetraaxetic (EDTA) (CH2COOH)2NCH2N(CH2COOH)2. Khi axit hóa dung dịch, các phức này bị thuỷ phân liên tiếp từ La đến Lu và tạo lại kết tủa oxalat. Điều chỉnh kết tủa và lặp lại nhiều lần, ta sẽ tách riêng ra được các NTĐH. Phương pháp này được gọi là “kết tủa đồng thể”, chất tạo kết tủa sinh ra ngay trong lòng dung dịch.
Axetat
Hidrat axetat đất hiếm Ln(CH3COO)3.nH2O dễ tan trong nước, axetat đất hiếm nặng ít tan và dễ kết tinh hơn. Các axetat có khả năng tạo phức.
Điều chế chúng bằng cách tác dụng dung dịch sunphat đất hiếm với axetat bari, hoặc cho dung dịch cacbonat, hidroxit và oxit đất hiếm tác dụng với axit axetic.
Ngoài oxalat, axetat, các NTĐH còn tạo muối với nhiều axit hữu cơ:
propilic, valeric, vinilic...
Florua - LnF3
Hidrat LnF3.0,5H2O kết tủa dạng vô định hình, keo màu trắng và tạo thành khi cho tác dụng với HF dư hoặc các muối của nó với dung dịch muối đất hiếm. Đốt nóng đến 250C, hidrat kết tinh tạo thành muối khan LnF3. Điều chế muối khan bằng cách: cho florua hidro hoặc khí flo tác dụng với oxit hay cácbua đất hiếm.
Ln2O3 + 6HF = 2LnF3 + 3H2O
Chế hoá clorua đất hiếm với axit silicoflohidric H2SiF6 ta cũng thu được muối khan florua đất hiếm. Các florua đất hiếm có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao. Nhiệt độ nóng chảy của chúng tăng dần từ Lu (13200C) đến La (14300C). Nhiệt độ sôi cũng tương tự, ở Lu (22300C) tăng dần đến La (23300C).
Khi đốt nóng các florua trong không khí hoặc nitơ ẩm, chúng sẽ bị thuỷ phân tạo oxiflorua.
LnF3 + H2O = LnOF + 2HF
Florua và oxiflorua ít tan trong nước và axit vô cơ loãng, ngay cả khi đun sôi. Chúng không tan trong nước
Khi nung chảy cacbonat amoni, muối của axit HF với nitrat đất hiếm, phức (NH4)3LnF6 sẽ được tạo thành. Độ bền của phức này tăng từ La đến Sm và Y.
Clorua
Clorua đất hiếm tạo thành khi hoà tan kim loại, hidroxit hoặc cacbonat trong axit HCL. Khi cô đặc dung dịch, tinh thể hidrat LnCl3.nH2O có n = 6 – 7 thoát ra.
Điều chế clorua khan rất phức tạp vì khi nhiệt phân hidrat clorua sẽ tạo thành oxit clorua LnOCl hoặc oxit. Người ta điều chế clorua khan theo một trong các phương pháp sau:
Nhiệt phân hidratclorua có mặt tác nhân chống thuỷ phân, ví dụ người ta đốt nóng clorua hidrat trong luồng hydroclorua ở 4000C và áp suất 60 mmHg.
LnCl3.nH2O = LnOCl + 2HCl + (n – 1)H2O LnOCl + 2HCl = LnCl3 + H2O
Hoặc có thể đốt nóng cloruahidrat với cloruaamoni, sau đó đuổi cloruaamoni dư ở 300 - 3200C.
LnOCl + 2NH4Cl = LnCl3 + 2NH3 + H2O
Người ta cũng điều chế clorua khan bằng cách đốt nóng clorua hidrat với clrua amoni trong luồng khí clo ở 300 - 3500C.
NH4Cl = HCl + NH3
NH3 + 3Cl2 = 6HCl + N2
Như vậy quá trình nhiệt phân tiến hành trong khí quyển hydroclorua, clo và nitơ, clo và cloruahidro sẽ chống lại việc tạo thành oxiclorua:
2LnOCl + 2Cl2 = 2LnCl3 + O2
Ngoài ra còn chống lại phản ứng phân đôi của một số clorua:
2LnCl3 = 2LnCl2 + Cl2 (Ln: Sm, Eu, Yb).
Phương pháp đốt nóng clorua hidrat với clorua amoni trong luồng clo đơn giản, thuận lợi, có thể điều chế được lượng lớn clorua khan.
Tuy thế các phương pháp trên khi tổng hợp các clorua đất hiếm nặng đều gặp phải khó khăn do tính dễ thuỷ phân của chúng.
- Clohoá các oxit bằng những tác nhân khác nhau như CCl4, Cl2, NH4Cl, S2Cl2....
2Ln2O3 + 3CCl4 400-6000C 4LnCl3 + 3CO2
Triclorua đất hiếm khan dễ hút ẩm và chảy rửa ngoài không khí, nó bị thuỷ phân bởi hơi nước và tác dụng với oxi khi đốt nóng.
LnCl3 + H2O LnOCl + 2HCl 2LnCl3 + O2 2LnOCl + 2Cl2
Mức độ hút ẩm, thuỷ phân và oxiclorua hoá tăng dần từ LaCl3 đến LuCL3. Triclorua dễ tan trong nước và rượu. Chúng hấp thụ NH3, thoát nhiệt và tạo thành các amiacat LnCl3.nNH3, tính bền nhiệt của amiacat tăng theo số thứ tự của đất hiếm.
Diclorua đất hiếm - LnCl2
Trong các NTĐH chỉ có 3 nguyên tố tạo thành điclorua là Sm, Eu, Yb.
Điều chế diclorua gồm hai giai đoạn, đầu tiên điều chế triclorua bằng các phương pháp trên và sau đó khử bằng hidro tới diclorua.
Diclorua samari - SmCl2 kết tinh dạng hình kim, màu đỏ sẫm, nó dễ tan trong nước, dung dịch có màu đỏ sẫm, rất không bền. Muốn điều chế phức bền phải dùng các tác nhân tạo phức hữu cơ như antipirin, axetylaxeton....
Diclorua europi - EuCl2 là chất bột vô định hình màu trắng, tan trong nước lạnh, khi đun sôi bị phân huỷ cho triclorua europi EuCl3 và oxit Eu2O3, dung dịch có màu vàng lá cây.
Diclorua yterbi - YbCl2 là chất màu vàng lá cây, tan trong nước. Về tính bền diclorua yterbi chiếm vị trí trung gian giữa diclorua europi và điclorua samari. Khi axit hoá dung dịch YbCl2 thì tạo ra hidro và triclo yterbi.
Tất cả các điclorua kể trên đều ít bị thuỷ phân, chúng phản ứng với amoniac lỏng cho các amicat MeCl2.8NH3.
Điều chế các điclorua đất hiếm khác bằng phương pháp khử không thành công vì nhiệt độ khử khá cao. Nhiệt cao hơn 10000C, các diclorua bị phân đôi.
2LnCl2 = 2LnCl3 + Ln Các clorua kép
Các clorua đất hiếm với clorua một số kim loại khác kết tinh từ dung dịch ở dạng muối kép. Ví dụ: Os3Ln6.5H2O (Ln: La, Nd, Pr, Sm) CeCl3.4HgCl2.10H2O.... Trong những hệ bậc ba nước, clorua đất hiếm, clorua kiềm khác và kiềm thổ, người ta không tìm thấy hợp chất kép.
Khi cho triclorua đất hiếm tác dụng với clorua kiềm và kiềm thổ trong dung dịch nóng chảy, các hợp chất kép được tạo thành Me3LnCl6, Me2LnCl5, Me3LnCl9.... trong đó Me3LnCl6 thường là hợp chất nóng chảy tương hợp, còn lại là hợp chất nóng chảy phi tương hợp. khả năng tạo clorua kép và tính bền của chúng tăng dần từ La đến Lu.
Bromat
Bromat đất hiếm Ln(BrO3)3.9H2O thu được khi rót dung dịch bromatbari vào dung dịch sunphat đất hiếm mới chế đã được làm lạnh bằng nước đá, sau đó đốt nóng cho vận tốc phản ứng tăng. Muốn điều chế bromat nguyên chất hơn, người ta lắc sunphat đất hiếm khan với bromat bari rắn ở nhiệt độ phòng sau đó hoà tan bằng nước. Khi đốt nóng các bromat đất hiếm nhẹ ngậm 9 phân tử nước đến 1000C, chúng sẽ chuyển thành tetrahidrat. Các bromat khan thu được khi đốt các hidrat đến 1500C (trừ Ce, Pr, Gd).
Độ tan trong nước của bromat nonahidrat Ln(BO3)3.9H2O giảm từ La đến Gd, sau đó lại tăng lên.Vì qui luật hoà tan như vậy nên tính tan thay đổi không theo thứ tự, chẳng hạn ở 250C giảm theo dãy sau:
Er, La, Y, Ho, Pr, Dy, Tb, Gd.
Nhờ độ tan khác nhau rất lớn nên người ta đã ứng dụng thành công bromat để tách riêng NTĐH bằng kết tinh phân đoạn.