אדמה נדירה קסומה | חושף סודות שאתה לא מכיר

מה זהכדור הארץ הנדיר?
לבני אדם יש היסטוריה של למעלה מ -200 שנה מאז גילוי האדמות הנדירות בשנת 1794. מכיוון שהיו מעט מינרלים אדמה נדירים שנמצאו באותה תקופה, ניתן היה להשיג רק כמות קטנה של תחמוצות בלתי מסיסות במים בשיטה כימית. מבחינה היסטורית, תחמוצות כאלה נקראו בדרך כלל "אדמה", ומכאן שמו של כדור הארץ הנדיר.

למעשה, מינרלים נדירים-אדמה אינם נדירים באופיים. כדור הארץ הנדיר אינו כדור הארץ, אלא אלמנט מתכת טיפוסי. הסוג הפעיל שלו הוא רק שני למתכות אלקלי ומתכות אדמה אלקליין. יש להם יותר תוכן בקרום מאשר נחושת נפוצה, אבץ, פח, קובלט וניקל.

נכון לעכשיו, אדמות נדירות נמצאו בשימוש נרחב בתחומים שונים כמו אלקטרוניקה, פטרוכימיקלים, מטלורגיה וכו '. כמעט כל 3-5 שנים, המדענים מסוגלים לגלות שימושים חדשים עבור אדמות נדירות, ומתוך כל שש המצאות, אי אפשר להסתדר בלי אדמות נדירות.

סין עשירה במינרלים נדירים של כדור הארץ, המדורגת במקום הראשון בשלושה דירוג עולמי: עתודות, סולם ייצור ונפח ייצוא. במקביל, סין היא גם המדינה היחידה שיכולה לספק את כל 17 המתכות האדמה הנדירות, במיוחד האדמות הבינוניות והכבדות הנדירות עם יישומים צבאיים בולטים במיוחד.

הרכב אלמנט אדמה נדיר

יסודות אדמה נדירים מורכבים מאלמנטים של לנטניד בטבלה התקופתית של יסודות כימיים:Lanthanum(לָה),cerium(לִספִירַת הַנוֹצרִים),Praseodymium(יחסי ציבור),Neodymium(ND), Promethium (PM),סמריום(Sm),אירופה(האיחוד האירופי),גאדוליניום(אלוקים),טרביום(שַׁחֶפֶת),דיספרוזיון(Dy),הולמיום(הו),ארביום(אה),תוליום(TM),ytterbium(Yb),לוטטיום(LU), ושני אלמנטים הקשורים קשר הדוק ללנטניד:סקנדיום(SC) ו-yttrium(Y).

זה נקראכדור הארץ הנדיר, מקוצר כאדמה נדירה.

סיווג יסודות אדמה נדירים

מסווג על ידי התכונות הפיזיקליות והכימיות של אלמנטים:

אלמנטים נדירים באדמה נדירים:סקנדיום, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium

יסודות אדמה נדירים כבדים:Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, ytterbium, Lutetium

מסווג על ידי מאפייני מינרלים:

קבוצת Cerium:Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium

קבוצת yttrium:Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, ytterbium, Lutetium, Scandium, yttrium

סיווג על ידי הפרדת מיצוי:

כדור הארץ הנדיר (P204 מיצוי חומציות חלש): lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium

אדמה נדירה בינונית (מיצוי חומציות נמוכה של P204):סמריום, אירופה, גאדוליניום, טרביום, דיספרוזיון

כדור הארץ נדיר כבד (מיצוי חומציות ב- P204):הולמיום, ארביום, תוליום, יטטרביום, לוטטיום, yttrium

תכונות של יסודות אדמה נדירים

יותר מ -50 פונקציות של אלמנטים אדמה נדירים קשורים למבנה האלקטרוני הייחודי שלהם 4F, מה שהופך אותם לשימוש נרחב הן בחומרים המסורתיים והן בשדות חומרים חדשים בהיי-טק.

מסלול אלקטרונים 4F

1. תכונות פיזיקליות וכימיות

★ יש מאפיינים מתכתיים ברורים; הוא אפור כסף, למעט Praseodymium ו- Neodymium, הוא נראה צהוב בהיר

★ צבעי תחמוצת עשירים

★ יוצרים תרכובות יציבות עם אי-מתכות

★ מתכת תוססת

★ קל לחמצן באוויר

2 מאפיינים אופטו -אלקטרוניים

★ תת -שכבה 4F לא ממולא, שם אלקטרונים 4F מוגנים על ידי אלקטרונים חיצוניים, וכתוצאה מכך מונחים ורמות אנרגיה ספקטרליות שונות

כאשר מעבר אלקטרונים 4F הם יכולים לספוג או לפלוט קרינה באורכי גל שונים מאולטרה סגול, הנראים לעין לאזורים אינפרא אדום, מה שהופך אותם למתאימים לחומרים זוהרים

★ מוליכות טובה, המסוגלת להכין מתכות אדמה נדירות בשיטת אלקטרוליזה

תפקידם של 4F אלקטרונים של אלמנטים אדמה נדירים בחומרים חדשים

1. חומרים המשתמשים בתכונות אלקטרוניות של 4F

★ 4F סידור ספין אלקטרונים:בא לידי ביטוי כמגנטיות חזקה - המתאימה לשימוש כחומרי מגנט קבועים, חומרי הדמיה של MRI, חיישנים מגנטיים, מוליכי -על וכו '

★ 4F מעבר אלקטרונים מסלוליים: בא לידי ביטוי כתכונות זוהרות - המתאימות לשימוש כחומרים זוהרים כמו זרחנים, לייזרי אינפרא אדום, מגברי סיבים וכו '

מעברים אלקטרוניים ברצועת מדריך ברמת האנרגיה 4F: בא לידי ביטוי כתכונות צביעה - מתאימות לצביעה ולדיקה של רכיבי נקודה חמה, פיגמנטים, שמני קרמיקה, זכוכית וכו '

2 קשור בעקיפין לאלקטרון 4F, תוך שימוש ברדיוס יוני, מטען ותכונות כימיות

★ מאפיינים גרעיניים:

Stuement Speting Conforton Contorcon Contement Contorce - מתאים לשימוש כחומרים מבניים של כורים גרעיניים וכו '

 חתך רוחב ספיגת נויטרונים גדול - מתאים לחומרים מגנים של כורים גרעיניים וכו '

★ רדיוס יוני אדמה נדיר, מטען, תכונות פיזיקליות וכימיות:

Lects פגמים בסריג, רדיוס יוני דומה, תכונות כימיות, מטענים שונים - מתאימים לחימום, זרז, אלמנט חישה וכו '

ספציפיות מבנית - מתאימה לשימוש כחומרי קתודה סגסוגת אחסון מימן, חומרי ספיגת מיקרוגל וכו '

תכונות אלקטרו אופטיות ודיאלקטריות - מתאימות לשימוש כחומרי אפנון אור, קרמיקה שקופה וכו '