Si e bëjnë të mundur teknologjinë moderne elementët e rrallë të tokës

Në operën hapësinore “Dunes” të Frank Herbert, një substancë e çmuar natyrore e quajtur “përzierje erëzash” u jep njerëzve aftësinë për të lundruar në universin e gjerë për të krijuar një qytetërim ndëryjor. Në jetën reale në Tokë, një grup metalesh natyrore të quajtura elementë të rrallë të tokës e ka bërë të mundur teknologjinë moderne. Kërkesa për këto përbërës kryesorë të pothuajse të gjitha produkteve moderne elektronike po rritet ndjeshëm.

Tokat e rrallaplotësojnë mijëra nevoja të ndryshme - për shembull, ceriumi përdoret si katalizator për rafinimin e naftës, ndërsagadoliniumbllokon neutronet në reaktorët bërthamorë. Por aftësia më e spikatur e këtyre elementëve qëndron në lumineshencën dhe magnetizmin e tyre.

Ne mbështetemi te metalet e rralla të tokës për të ngjyrosur ekranin e telefonit tonë inteligjent, përdorim fluoreshencën për të treguar vërtetësinë e kartëmonedhave euro dhe transferojmë sinjale në fund të detit përmes kabllove me fibra optike. Ato janë gjithashtu të nevojshme për prodhimin e disa prej magneteve më të fortë dhe më të besueshëm në botë. Ato gjenerojnë valë zanore në kufjet tuaja, përmirësojnë informacionin dixhital në hapësirë ​​dhe ndryshojnë trajektoren e raketave termike të kërkimit. Metalet e rralla të tokës po promovojnë gjithashtu zhvillimin e teknologjive të gjelbra, siç janë energjia e erës dhe automjetet elektrike, dhe madje mund të prodhojnë komponentë të rinj të kompjuterit kuantik. Stephen Boyd, një kimist sintetik dhe konsulent i pavarur, tha: "Kjo listë është e pafundme. Ato janë kudo."

QQ截图20230705120656

Toka e rrallë i referohet lantanidit lutetium dhe 14 elementëve midis lantanit dheitrium, të cilat shpesh ndodhin në të njëjtën depozitë dhe kanë veti kimike të ngjashme me lantanidet. Këto metale me ngjyrë gri deri në argjend zakonisht kanë plasticitet dhe pika të larta shkrirjeje dhe vlimi. Forca e tyre sekrete qëndron në elektronet e tyre. Të gjitha atomet kanë një bërthamë të rrethuar nga elektrone, të cilat ndodhen në një rajon të quajtur orbitë. Elektronet në orbitën më të largët nga bërthama janë elektrone valence, të cilat marrin pjesë në reaksione kimike dhe formojnë lidhje me atome të tjera.

Shumica e lantanideve kanë një grup tjetër të rëndësishëm elektronesh, të quajtura "elektrone f", të cilat jetojnë në zonën e artë pranë elektronit të Valencës, por pak afër bërthamës. Ana de Bettencourt Dias, një kimiste inorganike në Universitetin e Nevadës, Reno, tha: "Janë këto elektrone f që shkaktojnë vetitë magnetike dhe lumineshente të elementëve të rrallë të tokës."

Tokat e rralla janë një grup prej 17 elementësh (të treguar me blu në tabelën periodike). Një nëngrup i elementëve të rrallë të tokës quhet lantanid. (lutetium, Lu, plus rreshtin e kryesuar ngalantan, La). Çdo element përmban një shtresë, zakonisht që përmban f elektrone, gjë që i bën këto elementë të kenë veti magnetike dhe ndriçuese.


Koha e postimit: 05 korrik 2023