AMetafora e zakonshme është se nëse nafta është gjaku i industrisë, atëherë toka e rrallë është vitamina e industrisë.
Toka e rrallë është shkurtesa e një grupi metalesh. Elementet e rralla të tokës, ENE) janë zbuluar njëri pas tjetrit që nga fundi i shekullit të 18-të. Ekzistojnë 17 lloje të ENE-ve, duke përfshirë 15 lantanide në tabelën periodike të elementeve kimike - lantan (La), cerium (Ce), praseodim (Pr), neodim (Nd), promethium (Pm), e kështu me radhë. Aktualisht, ato janë përdorur gjerësisht në shumë fusha si elektronika, petrokimikatet dhe metalurgjia. Pothuajse çdo 3-5 vjet, shkencëtarët mund të zbulojnë përdorime të reja të metaleve të rralla të tokës, dhe një në çdo gjashtë shpikje nuk mund të ndahet nga metalet e rralla të tokës.
Kina është e pasur me minerale të rralla të tokës, duke u renditur e para në tre botë: e para në rezervat e burimeve, duke përbërë rreth 23%; prodhimi është i pari, duke përbërë 80% deri në 90% të mallrave të rralla të tokës në botë; vëllimi i shitjeve është i pari, me 60% deri në 70% të produkteve të rralla të tokës të eksportuara jashtë vendit. Në të njëjtën kohë, Kina është i vetmi vend që mund të furnizojë të 17 llojet e metaleve të rralla të tokës, veçanërisht metale të rralla të mesme dhe të rënda me përdorim të shquar ushtarak. Pjesa e Kinës është e lakmueshme.
RToka është një burim strategjik i vlefshëm, i njohur si "glutamat monosodiumi industrial" dhe "nëna e materialeve të reja", dhe përdoret gjerësisht në shkencën dhe teknologjinë e përparuar dhe në industrinë ushtarake. Sipas Ministrisë së Industrisë dhe Teknologjisë së Informacionit, materialet funksionale si magneti i përhershëm i tokës së rrallë, lumineshenca, ruajtja e hidrogjenit dhe kataliza janë bërë lëndë të para të domosdoshme për industritë e teknologjisë së lartë, siç janë prodhimi i pajisjeve të përparuara, energjia e re dhe industritë në zhvillim. Përdoret gjithashtu gjerësisht në elektronikë, industrinë petrokimike, metalurgji, makineri, energji të re, industri të lehtë, mbrojtje të mjedisit, bujqësi e kështu me radhë.
Që në vitin 1983, Japonia prezantoi një sistem rezervash strategjike për mineralet e rralla dhe 83% e mineraleve të rralla vendase të tokës vinin nga Kina.
Shikoni përsëri Shtetet e Bashkuara, rezervat e tyre të metaleve të rralla janë të dytat vetëm pas Kinës, por metalet e rralla të saj janë të gjitha metale të rralla të lehta, të cilat ndahen në metale të rralla të rënda dhe metale të rralla të lehta. Materialet e rralla të rënda janë shumë të shtrenjta, dhe metalet e rralla të lehta janë joekonomike për t'u nxjerrë, të cilat janë shndërruar në metale të rralla të rreme nga njerëzit në industri. 80% e importeve të metaleve të rralla të SHBA-së vijnë nga Kina.
Shoku Deng Xiaoping dikur tha: "Ka naftë në Lindjen e Mesme dhe minerale të rralla në Kinë". Nënkuptimi i fjalëve të tij është i qartë. Tokat e rralla nuk janë vetëm "MSG"-ja e nevojshme për 1/5 e produkteve të teknologjisë së lartë në botë, por edhe një mjet i fuqishëm negociues për Kinën në tryezën e negociatave botërore në të ardhmen. Mbroni dhe shfrytëzoni shkencërisht burimet e tokave të rralla. Është bërë një strategji kombëtare e kërkuar nga shumë njerëz me ideale të larta vitet e fundit për të parandaluar që burimet e çmuara të tokave të rralla të shiten dhe eksportohen verbërisht në vendet perëndimore. Në vitin 1992, Deng Xiaoping deklaroi qartë statusin e Kinës si një vend i madh i tokave të rralla.
Lista e përdorimeve të 17 metaleve të rralla tokësore
1 lantani përdoret në materialet e aliazhit dhe filmat bujqësorë
Ceriumi përdoret gjerësisht në xhamin e automobilave.
3 praseodimi përdoret gjerësisht në pigmentet qeramike
Neodimi përdoret gjerësisht në materialet hapësinore.
5 cembale sigurojnë energji ndihmëse për satelitët
Zbatimi i 6-Samariumit në Reaktorin e Energjisë Atomike
7 lente për prodhimin e europiumit dhe ekrane me kristale të lëngshme
Gadolinium 8 për imazhe me rezonancë magnetike mjekësore
9 terbiumi përdoret në rregullatorin e krahut të aeroplanit
10 erbiumi përdoret në telemetrin me lazer në çështjet ushtarake.
11 disprosiumi përdoret si burim ndriçimi për film dhe shtypje
12 holmiumi përdoret për të bërë pajisje komunikimi optik
13 tuliumi përdoret për diagnostikimin klinik dhe trajtimin e tumoreve
14 shtues iterbiumit për elementin e memories së kompjuterit
Zbatimi i 15 lutetiumit në teknologjinë e baterive të energjisë
16 itriumi prodhon tela dhe komponentë të forcave të avionëve
Skandiumi përdoret shpesh për të bërë aliazhe
Detajet janë si më poshtë:
1
Lanthanum (LA)
Në Luftën e Gjirit, pajisja e shikimit natën me element të rrallë lantan u bë burimi kryesor i tankeve amerikane. Imazhi i mësipërm tregon pluhurin e klorurit të lantanit.（Harta e të dhënave)
Lantani përdoret gjerësisht në materialet piezoelektrike, materialet elektrotermale, materialet termoelektrike, materialet magnetorezistive, materialet lumineshente (pluhur blu), materialet e ruajtjes së hidrogjenit, qelqin optik, materialet lazer, materialet e ndryshme të aliazheve, etj. Lantani përdoret gjithashtu në katalizatorë për përgatitjen e shumë produkteve kimike organike. Shkencëtarët e kanë quajtur lantanin "super kalcium" për efektin e tij në të korra.
2
Cerium (CE)
Ceriumi mund të përdoret si katalizator, elektrodë harku dhe qelq special. Aliazhi i ceriumit është rezistent ndaj nxehtësisë së lartë dhe mund të përdoret për të bërë pjesë të motorëve të shtytjes me avion.（Harta e të dhënave)
(1) Ceriumi, si një shtesë për qelqin, mund të thithë rrezet ultravjollcë dhe infra të kuqe, dhe është përdorur gjerësisht në xhamat e automobilave. Ai jo vetëm që mund të parandalojë rrezet ultravjollcë, por edhe të ulë temperaturën brenda makinës, në mënyrë që të kursejë energji elektrike për kondicionimin e ajrit. Që nga viti 1997, ceria është shtuar në të gjitha xhamat e automobilave në Japoni. Në vitin 1996, të paktën 2000 ton ceria u përdorën në xhamat e automobilave, dhe më shumë se 1000 ton në Shtetet e Bashkuara.
(2) Aktualisht, ceriumi përdoret në katalizatorin e pastrimit të gazrave të shkarkimit të automobilave, i cili mund të parandalojë në mënyrë efektive shkarkimin e një sasie të madhe të gazrave të shkarkimit të automobilave në ajër. Konsumi i ceriumit në Shtetet e Bashkuara përbën një të tretën e konsumit total të metaleve të rralla.
(3) Sulfidi i ceriumit mund të përdoret në pigmente në vend të plumbit, kadmiumit dhe metaleve të tjera që janë të dëmshme për mjedisin dhe qeniet njerëzore. Mund të përdoret për të ngjyrosur industritë e plastikës, veshjeve, bojës dhe letrës. Aktualisht, kompania kryesore është kompania franceze Rhone Planck.
(4) CE: Sistemi lazer LiSAF është një lazer në gjendje të ngurtë i zhvilluar nga Shtetet e Bashkuara. Mund të përdoret për të zbuluar armë biologjike dhe ilaçe duke monitoruar përqendrimin e triptofanit. Ceriumi përdoret gjerësisht në shumë fusha. Pothuajse të gjitha aplikimet e tokës së rrallë përmbajnë cerium. Të tilla si pluhuri lustrues, materialet e ruajtjes së hidrogjenit, materialet termoelektrike, elektrodat e tungstenit të ceriumit, kondensatorët qeramikë, qeramika piezoelektrike, gërryesit e karbidit të silicit të ceriumit, lëndët e para të qelizave të karburantit, katalizatorët e benzinës, disa materiale magnetike të përhershme, çelikë të ndryshëm aliazh dhe metale jo-hekurore.
3
Praseodimi (PR)
Aliazh neodimi praseodimi
(1) Praseodimi përdoret gjerësisht në ndërtimin e qeramikës dhe qeramikës së përdorimit të përditshëm. Mund të përzihet me glazurë qeramike për të krijuar glazurë me ngjyra, dhe mund të përdoret gjithashtu si pigment nën glazurë. Pigmenti është i verdhë i çelët me ngjyrë të pastër dhe elegante.
(2) Përdoret për të prodhuar magnete të përhershëm. Duke përdorur metal praseodimi dhe neodimi të lirë në vend të metalit të pastër neodimi për të bërë material magnetik të përhershëm, rezistenca e tij ndaj oksigjenit dhe vetitë mekanike përmirësohen dukshëm, dhe mund të përpunohet në magnete të formave të ndryshme. Përdoret gjerësisht në pajisje dhe motorë të ndryshëm elektronikë.
(3) Përdoret në plasaritjen katalitike të naftës. Aktiviteti, selektiviteti dhe stabiliteti i katalizatorit mund të përmirësohen duke shtuar praseodimin dhe neodimin e pasuruar në sitën molekulare të zeolit Y për të përgatitur katalizatorin e plasaritjes së naftës. Kina filloi ta vinte në përdorim industrial në vitet 1970 dhe konsumi është në rritje.
(4) Praseodimi mund të përdoret gjithashtu për lustrim gërryes. Përveç kësaj, praseodimi përdoret gjerësisht në fushën e fibrave optike.
4
Neodimi (nd)
Pse mund të gjendet rezervuari M1 i pari? Rezervuari është i pajisur me një telemetër lazer Nd: YAG, i cili mund të arrijë një rreze prej gati 4000 metrash në dritë të kthjellët dite.（Harta e të dhënave)
Me lindjen e praseodimit, u krijua neodimi. Ardhja e neodimit aktivizoi fushën e metaleve të rralla të tokës, luajti një rol të rëndësishëm në fushën e metaleve të rralla të tokës dhe ndikoi në tregun e metaleve të rralla të tokës.
Neodimi është bërë një pikë e nxehtë në treg për shumë vite për shkak të pozicionit të tij unik në fushën e metaleve të rralla të tokës. Përdoruesi më i madh i metalit neodimi është materiali i magnetit të përhershëm NdFeB. Ardhja e magneteve të përhershëm NdFeB ka injektuar vitalitet të ri në fushën e teknologjisë së lartë të metaleve të rralla të tokës. Magneti NdFeB quhet "mbreti i magneteve të përhershëm" për shkak të produktit të tij me energji të lartë magnetike. Përdoret gjerësisht në elektronikë, makineri dhe industri të tjera për performancën e tij të shkëlqyer. Zhvillimi i suksesshëm i Spektrometrit Magnetik Alfa tregon se vetitë magnetike të magneteve NdFeB në Kinë kanë hyrë në nivelin botëror. Neodimi përdoret gjithashtu në materialet jo-hekurore. Shtimi i 1.5-2.5% neodimi në aliazh magnezi ose alumini mund të përmirësojë performancën në temperaturë të lartë, hermeticitetin e ajrit dhe rezistencën ndaj korrozionit të aliazhit. Përdoret gjerësisht si material hapësinor. Përveç kësaj, granati i aluminit itrium i dopuar me neodimi prodhon rreze lazeri me valë të shkurtër, e cila përdoret gjerësisht në saldimin dhe prerjen e materialeve të holla me trashësi nën 10 mm në industri. Në trajtimin mjekësor, lazeri Nd:YAG përdoret për të hequr ndërhyrjet kirurgjikale ose për të dezinfektuar plagët në vend të bisturisë. Neodimi përdoret gjithashtu për ngjyrosjen e materialeve të qelqit dhe qeramikës dhe si një shtesë për produktet e gomës.
5
Troliumi (Pm)
Tuliumi është një element radioaktiv artificial i prodhuar nga reaktorët bërthamorë (harta e të dhënave)
(1) mund të përdoret si burim nxehtësie. Siguron energji ndihmëse për zbulimin e vakumit dhe satelitin artificial.
(2) Pm147 lëshon rreze β me energji të ulët, të cilat mund të përdoren për të prodhuar bateri cimbalesh. Si furnizim me energji për instrumentet dhe orët e drejtimit të raketave. Ky lloj baterie është i vogël në madhësi dhe mund të përdoret vazhdimisht për disa vite. Përveç kësaj, promethiumi përdoret edhe në instrumentet portative me rreze X, përgatitjen e fosforit, matjen e trashësisë dhe llambën e sinjalit.
6
Samarium (Sm)
Samariumi metalik (harta e të dhënave)
Sm është i verdhë i çelët dhe është lënda e parë e magnetit të përhershëm Sm-Co, dhe magneti Sm-Co është magneti më i hershëm i metaleve të rralla të përdorura në industri. Ekzistojnë dy lloje magnetësh të përhershëm: sistemi SmCo5 dhe sistemi Sm2Co17. Në fillim të viteve 1970, u shpik sistemi SmCo5, dhe sistemi Sm2Co17 u shpik në periudhën e mëvonshme. Tani kërkesa për këtë të fundit i jepet përparësi. Pastërtia e oksidit të samariumit të përdorur në magnetin e samarium kobaltit nuk duhet të jetë shumë e lartë. Duke pasur parasysh koston, kryesisht përdoret rreth 95% e produkteve. Përveç kësaj, oksidi i samariumit përdoret gjithashtu në kondensatorët dhe katalizatorët qeramikë. Përveç kësaj, samariumi ka veti bërthamore, të cilat mund të përdoren si materiale strukturore, materiale mbrojtëse dhe materiale kontrolli për reaktorët e energjisë atomike, në mënyrë që energjia e madhe e gjeneruar nga ndarja bërthamore të mund të përdoret në mënyrë të sigurt.
7
Europium (Eu)
Pluhur oksidi i europiumit (hartë e të dhënave)
Oksidi i europiumit përdoret kryesisht për fosforët (harta e të dhënave)
Në vitin 1901, Eugene-AntoleDemarcay zbuloi një element të ri nga "samariumi", të quajtur Europium. Ky element ndoshta është emëruar sipas fjalës Evropë. Oksidi i europiumit përdoret kryesisht për pluhurin fluoreshent. Eu3+ përdoret si aktivizues i fosforit të kuq, dhe Eu2+ përdoret si fosfor blu. Tani Y2O2S:Eu3+ është fosfori më i mirë në efikasitetin ndriçues, stabilitetin e veshjes dhe koston e riciklimit. Përveç kësaj, ai po përdoret gjerësisht për shkak të përmirësimit të teknologjive të tilla si përmirësimi i efikasitetit ndriçues dhe kontrastit. Oksidi i europiumit është përdorur gjithashtu si fosfor i emetimit të stimuluar për sistemin e ri të diagnostikimit mjekësor me rreze X në vitet e fundit. Oksidi i europiumit mund të përdoret gjithashtu për prodhimin e lenteve me ngjyra dhe filtrave optikë, për pajisjet magnetike të ruajtjes së flluskave. Ai gjithashtu mund të tregojë talentin e tij në materialet e kontrollit, materialet mbrojtëse dhe materialet strukturore të reaktorëve atomikë.
8
Gadolinium (Gd)
Gadoliniumi dhe izotopet e tij janë thithësit më efektivë të neutroneve dhe mund të përdoren si frenues të reaktorëve bërthamorë. (harta e të dhënave)
(1) Kompleksi i tij paramagnetik i tretshëm në ujë mund të përmirësojë sinjalin e imazherisë NMR të trupit të njeriut në trajtimin mjekësor.
(2) Oksidi i squfurit të tij mund të përdoret si rrjetë matrice e tubit të osciloskopit dhe ekranit me rreze X me shkëlqim të veçantë.
(3) Gadoliniumi në Gadolinium. Garneti i galiumit është një substrat ideal i vetëm për memorien e flluskave.
(4) Mund të përdoret si medium ftohës magnetik i ngurtë pa kufizim të ciklit Camot.
(5) Përdoret si frenues për të kontrolluar nivelin e reaksionit zinxhir të centraleve bërthamore për të siguruar sigurinë e reaksioneve bërthamore.
(6) Përdoret si një shtesë e magnetit të kobaltit të samariumit për të siguruar që performanca të mos ndryshojë me temperaturën.
9
Terbiumi (Tb)
Pluhur oksidi terbiumi (hartë e të dhënave)
Zbatimi i terbiumit përfshin kryesisht fushën e teknologjisë së lartë, e cila është një projekt i përparuar me teknologji dhe njohuri intensive, si dhe një projekt me përfitime të jashtëzakonshme ekonomike, me perspektiva tërheqëse zhvillimi.
(1) Fosforet përdoren si aktivizues të pluhurit të gjelbër në fosforet trengjyrëshe, siç janë matrica e fosfatit e aktivizuar me terbium, matrica e silikatit e aktivizuar me terbium dhe matrica e aluminatit të ceriumit dhe magnezit të aktivizuar me terbium, të cilat të gjitha lëshojnë dritë jeshile në gjendje të ngacmuar.
(2) Materialet magneto-optike për ruajtjen e të dhënave. Në vitet e fundit, materialet magneto-optike të terbiumit kanë arritur shkallën e prodhimit masiv. Disqet magneto-optike të bëra nga filma amorfë Tb-Fe përdoren si elementë ruajtjeje kompjuterike, dhe kapaciteti i ruajtjes është rritur me 10~15 herë.
(3) Qelqi magneto-optik, qelqi rrotullues Faradei që përmban terbium, është materiali kryesor për prodhimin e rrotulluesve, izolatorëve dhe unazorëve, të cilët përdoren gjerësisht në teknologjinë lazer. Sidomos, zhvillimi i TerFenol ka hapur një aplikim të ri të Terfenol, i cili është një material i ri i zbuluar në vitet 1970. Gjysma e këtij aliazh përbëhet nga terbium dhe disprosium, ndonjëherë me holmium dhe pjesa tjetër është hekur. Aliazh u zhvillua për herë të parë nga Laboratori Ames në Iowa, SHBA. Kur Terfenol vendoset në një fushë magnetike, madhësia e tij ndryshon më shumë se ajo e materialeve të zakonshme magnetike, gjë që mund të bëjë të mundura disa lëvizje të sakta mekanike. Hekuri Terbium disprosium përdoret kryesisht në sonar në fillim dhe është përdorur gjerësisht në shumë fusha aktualisht. Nga sistemi i injektimit të karburantit, kontrolli i valvulave të lëngshme, mikropozicionimi, deri te aktivizuesit mekanikë, mekanizmat dhe rregullatorët e krahëve për teleskopët hapësinorë të avionëve.
10
Ditë (Dy)
Disprosium metalik (hartë e të dhënave)
(1) Si një shtesë e magneteve të përhershëm NdFeB, shtimi i rreth 2~3% disprosium në këtë magnet mund të përmirësojë forcën e tij shtrënguese. Në të kaluarën, kërkesa për disprosium nuk ishte e madhe, por me kërkesën në rritje të magneteve NdFeB, ai u bë një element shtesë i domosdoshëm, dhe shkalla duhet të jetë rreth 95~99.9%, dhe kërkesa gjithashtu u rrit me shpejtësi.
(2) Disprosiumi përdoret si aktivizues i fosforit. Disprosiumi trivalent është një jon aktivizues premtues i materialeve lumineshente trengjyrëshe me një qendër të vetme lumineshente. Ai përbëhet kryesisht nga dy breza emetimi, njëri është emetimi i dritës së verdhë, tjetri është emetimi i dritës blu. Materialet lumineshente të dopuara me disprosium mund të përdoren si fosfore trengjyrëshe.
(3) Disprosiumi është një lëndë e parë metalike e domosdoshme për përgatitjen e aliazhit Terfenol në aliazh magnetostriktiv, i cili mund të realizojë disa aktivitete të sakta të lëvizjes mekanike. (4) Metali Disprosium mund të përdoret si material ruajtjeje magneto-optik me shpejtësi të lartë regjistrimi dhe ndjeshmëri leximi.
(5) E përdorur në përgatitjen e llambave me disprosium, substanca punuese e përdorur në llambat me disprosium është joduri i disprosiumit, i cili ka avantazhet e shkëlqimit të lartë, ngjyrës së mirë, temperaturës së lartë të ngjyrës, madhësisë së vogël, harkut të qëndrueshëm etj., dhe është përdorur si burim ndriçimi për film dhe shtypje.
(6) Disprosiumi përdoret për të matur spektrin e energjisë së neutroneve ose si thithës i neutroneve në industrinë e energjisë atomike për shkak të sipërfaqes së tij të madhe të prerjes tërthore të kapjes së neutroneve.
(7) Dy3Al5O12 mund të përdoret gjithashtu si substancë pune magnetike për ftohje magnetike. Me zhvillimin e shkencës dhe teknologjisë, fushat e aplikimit të disprosiumit do të zgjerohen dhe zgjerohen vazhdimisht.
11
Holmium (Ho)
Lidhje Ho-Fe (hartë e të dhënave)
Aktualisht, fusha e aplikimit të hekurit duhet të zhvillohet më tej dhe konsumi nuk është shumë i madh. Kohët e fundit, Instituti i Kërkimeve të Tokës së Rrallë i Çelikut Baotou ka miratuar teknologjinë e pastrimit me distilim në temperaturë të lartë dhe vakum të lartë, dhe ka zhvilluar metalin me pastërti të lartë Qin Ho/>RE>99.9% me përmbajtje të ulët të papastërtive jo të tokës së rrallë.
Aktualisht, përdorimet kryesore të bravave janë:
(1) Si një shtesë e llambës halogjene metalike, llamba halogjene metalike është një lloj llambë shkarkimi gazi, e cila është zhvilluar në bazë të llambës me zhivë me presion të lartë, dhe karakteristika e saj është se llamba është e mbushur me halide të ndryshme të tokës së rrallë. Aktualisht, përdoren kryesisht jodide të tokës së rrallë, të cilat lëshojnë vija të ndryshme spektrale kur shkarkohet gazi. Substanca punuese e përdorur në llambën e hekurit është kiniodidi. Përqendrime më të larta të atomeve metalike mund të merren në zonën e harkut, duke përmirësuar kështu shumë efikasitetin e rrezatimit.
(2) Hekuri mund të përdoret si një shtesë për regjistrimin e hekurit ose granatës së një miliardi alumini
(3) Granati i aluminit i dopuar me Khin (Ho:YAG) mund të lëshojë lazer 2um, dhe shkalla e thithjes së lazerit 2um nga indet njerëzore është e lartë, pothuajse tre herë më e lartë se ajo e Hd:YAG. Prandaj, kur përdoret lazeri Ho:YAG për operacione mjekësore, jo vetëm që mund të përmirësohet efikasiteti dhe saktësia e operacionit, por edhe të zvogëlohet zona e dëmtimit termik. Rrezja e lirë e gjeneruar nga kristali i kyçjes mund të eliminojë yndyrën pa gjeneruar nxehtësi të tepërt. Për të zvogëluar dëmtimin termik të indeve të shëndetshme, raportohet se trajtimi me lazer w i glaukomës në Shtetet e Bashkuara mund të zvogëlojë dhimbjen e operacionit. Niveli i kristalit lazer 2um në Kinë ka arritur nivelin ndërkombëtar, prandaj është e nevojshme të zhvillohet dhe prodhohet ky lloj kristali lazer.
(4) Një sasi e vogël Cr mund të shtohet gjithashtu në lidhjen magnetostriktive Terfenol-D për të zvogëluar fushën e jashtme të nevojshme për magnetizimin e ngopjes.
(5) Përveç kësaj, fibra e dopuar me hekur mund të përdoret për të bërë lazer me fibra, amplifikatorë me fibra, sensorë me fibra dhe pajisje të tjera komunikimi optik, të cilat do të luajnë një rol më të rëndësishëm në komunikimin e shpejtë me fibra optike të sotme.
12
Erbiumi (ER)
Pluhur oksidi erbiumi (tabelë informacioni)
(1) Emetimi i dritës së Er3+ në 1550nm është me rëndësi të veçantë, sepse kjo gjatësi vale ndodhet në humbjen më të ulët të fibrës optike në komunikimin me fibra optike. Pasi ngacmohet nga drita 980nm dhe 1480nm, joni joshës (Er3+) kalon nga gjendja bazë 4115/2 në gjendjen me energji të lartë 4I13/2. Kur Er3+ në gjendjen me energji të lartë kalon përsëri në gjendjen bazë, ai lëshon dritë 1550nm. Fibra e kuarcit mund të transmetojë dritë me gjatësi vale të ndryshme. Megjithatë, shkalla e dobësimit optik të brezit 1550nm është më e ulëta (0.15 dB/km), që është pothuajse shkalla e dobësimit të kufirit të poshtëm. Prandaj, humbja optike e komunikimit me fibra optike është minimale kur përdoret si dritë sinjali në 1550 nm. Në këtë mënyrë, nëse përqendrimi i duhur i karremit përzihet në matricën e duhur, amplifikatori mund të kompensojë humbjen në sistemin e komunikimit sipas parimit të lazerit. Prandaj, në rrjetin e telekomunikacionit që duhet të amplifikojë sinjalin optik 1550nm, amplifikatori i fibrave të dopuara me karrem është një pajisje optike thelbësore. Aktualisht, amplifikatori i fibrave të silicës të dopuara me karrem është komercializuar. Raportohet se për të shmangur thithjen e panevojshme, sasia e dopuar në fibra optike është dhjetëra deri në qindra ppm. Zhvillimi i shpejtë i komunikimit me fibra optike do të hapë fusha të reja aplikimi.
(2) (2) Përveç kësaj, kristali lazer i dopuar me karrem dhe lazeri i tij dalës 1730nm dhe lazeri 1550nm janë të sigurt për sytë e njeriut, performancë të mirë transmetimi atmosferik, aftësi të fortë depërtimi në tymin e fushës së betejës, siguri të mirë, nuk zbulohen lehtë nga armiku, dhe kontrasti i rrezatimit të objektivave ushtarake është i madh. Është shndërruar në një telemetër lazer portativ i cili është i sigurt për sytë e njeriut në përdorim ushtarak.
(3) (3) Er3+ mund të shtohet në qelq për të krijuar material lazeri prej qelqi të rrallë, i cili është materiali i ngurtë lazer me energjinë më të madhe të pulsit të daljes dhe fuqinë më të lartë të daljes.
(4) Er3+ mund të përdoret gjithashtu si një jon aktiv në materialet lazerike të konvertimit lart të metaleve të rralla.
(5) (5) Përveç kësaj, karremi mund të përdoret edhe për çngjyrosjen dhe ngjyrosjen e qelqit prej qelqi dhe qelqit kristalor.
13
Tuliumi (TM)
Pasi rrezatohet në një reaktor bërthamor, tuliumi prodhon një izotop që mund të lëshojë rreze X, të cilat mund të përdoren si një burim i lëvizshëm rrezesh X.（Harta e të dhënave)
(1)TM përdoret si burim rrezesh i makinës portative me rreze X. Pasi rrezatohet në reaktorin bërthamor,TMprodhon një lloj izotopi që mund të lëshojë rreze X, të cilat mund të përdoren për të bërë rrezatues portativë gjaku. Ky lloj radiometri mund ta ndryshojë yu-169 nëTM-170 nën veprimin e rrezeve të larta dhe të mesme, dhe rrezatojnë rreze X për të rrezatuar gjakun dhe për të ulur qelizat e bardha të gjakut. Janë këto qeliza të bardha të gjakut që shkaktojnë refuzimin e transplantimit të organeve, në mënyrë që të zvogëlojnë refuzimin e hershëm të organeve.
(2) (2)TMMund të përdoret gjithashtu në diagnozën klinike dhe trajtimin e tumorit për shkak të afinitetit të tij të lartë për indet tumorale, toka e rrallë e rëndë është më e përputhshme se toka e rrallë e lehtë, veçanërisht afiniteti i Yu është më i madhi.
(3) (3) Sensibilizuesi i rrezeve X Laobr: br (blu) përdoret si aktivizues në fosforin e ekranit të sensibilizimit të rrezeve X për të rritur ndjeshmërinë optike, duke zvogëluar kështu ekspozimin dhe dëmin e rrezeve X për qeniet njerëzore × Doza e rrezatimit është 50%, gjë që ka rëndësi të rëndësishme praktike në aplikimin mjekësor.
(4) (4) Llamba halide metalike mund të përdoret si shtesë në burimin e ri të ndriçimit.
(5) (5) Tm3+ mund të shtohet në qelq për të krijuar material lazeri prej qelqi të rrallë, i cili është materiali lazer në gjendje të ngurtë me impulsin më të madh të daljes dhe fuqinë më të lartë të daljes. Tm3+ mund të përdoret gjithashtu si jon aktivizimi i materialeve lazer për konvertim lart të metaleve të rralla.
14
Iterbium (Yb)
Metali iterbiumit (harta e të dhënave)
(1) Si material veshjeje mbrojtës termik. Rezultatet tregojnë se pasqyra mund të përmirësojë rezistencën ndaj korrozionit të veshjes së zinkut të elektrolizuar padyshim, dhe madhësia e kokrrizave të veshjes me pasqyrë është më e vogël se ajo e veshjes pa pasqyrë.
(2) Si material magnetostriktiv. Ky material ka karakteristikat e magnetostrikcionit gjigant, domethënë zgjerimit në fushën magnetike. Aliazhi përbëhet kryesisht nga aliazh pasqyre/ferriti dhe aliazh disprosium/ferriti, dhe një pjesë e caktuar e manganit shtohet për të prodhuar magnetostrikcion gjigant.
(3) Element pasqyre i përdorur për matjen e presionit. Eksperimentet tregojnë se ndjeshmëria e elementit pasqyre është e lartë në diapazonin e presionit të kalibruar, gjë që hap një mënyrë të re për zbatimin e pasqyrës në matjen e presionit.
(4) Mbushje me bazë rrëshire për kavitetet e molarëve për të zëvendësuar amalgamën e argjendit të përdorur zakonisht në të kaluarën.
(5) Studiuesit japonezë kanë përfunduar me sukses përgatitjen e lazerit të valëpërçuesit të linjës së ngulitur me granat vanadium baht të dopuar me pasqyrë, i cili ka një rëndësi të madhe për zhvillimin e mëtejshëm të teknologjisë lazer. Përveç kësaj, pasqyra përdoret edhe për aktivizues pluhuri fluoreshent, qeramikë radio, aditiv për elementin e memories së kompjuterit elektronik (flluskë magnetike), aditiv për fluksin e fibrave të qelqit dhe aditivin për qelqin optik, etj.
15
Lutetium (Lu)
Pluhur oksidi lutetiumi (hartë e të dhënave)
Kristal silikat i ittrium lutetiumit (harta e të dhënave)
(1) të prodhojë disa aliazhe të veçanta. Për shembull, aliazh alumini me lutetium mund të përdoret për analizën e aktivizimit të neutroneve.
(2) Nuklidet e qëndrueshme të lutetiumit luajnë një rol katalitik në krekingun, alkilimin, hidrogjenizimin dhe polimerizimin e naftës.
(3) Shtimi i hekurit të itriumit ose granatit të aluminit të itriumit mund të përmirësojë disa veti.
(4) Lëndët e para të rezervuarit magnetik me flluska.
(5) Një kristal funksional i përbërë, tetraborat alumini itrium neodimiumi i dopuar me lutetium, i përket fushës teknike të rritjes së kristalit me ftohje me tretësirë kripe. Eksperimentet tregojnë se kristali NYAB i dopuar me lutetium është superior ndaj kristalit NYAB në uniformitetin optik dhe performancën e lazerit.
(6) Është zbuluar se luteciumi ka zbatime të mundshme në ekranet elektrokromike dhe gjysmëpërçuesit molekularë me dimensione të ulëta. Përveç kësaj, luteciumi përdoret gjithashtu në teknologjinë e baterive të energjisë dhe aktivizues i fosforit.
16
Itrium (y)
Itriumi përdoret gjerësisht, granati i aluminit itrium mund të përdoret si material lazeri, granati i hekurit itrium përdoret për teknologjinë e mikrovalëve dhe transferimin e energjisë akustike, dhe vanadati i itriumit i dopuar me europium dhe oksidi i itriumit i dopuar me europium përdoren si fosfore për televizorët me ngjyra. (harta e të dhënave)
(1) Aditivë për çelik dhe lidhje jo-hekurore. Lidhja FeCr zakonisht përmban 0.5-4% itrium, i cili mund të rrisë rezistencën ndaj oksidimit dhe duktilitetin e këtyre çelikëve inox; Vetitë gjithëpërfshirëse të lidhjes MB26 përmirësohen dukshëm duke shtuar një sasi të duhur të tokës së rrallë të përzier të pasur me itrium, e cila mund të zëvendësojë disa lidhje alumini me fortësi mesatare dhe të përdoret në komponentët e stresuar të avionëve. Duke shtuar një sasi të vogël të tokës së rrallë të pasur me itrium në lidhjen Al-Zr, përçueshmëria e asaj lidhjeje mund të përmirësohet; Lidhja është përdorur nga shumica e fabrikave të telit në Kinë. Shtimi i itriumit në lidhjen e bakrit përmirëson përçueshmërinë dhe forcën mekanike.
(2) Materiali qeramik i nitritit të silikonit që përmban 6% itrium dhe 2% alumin mund të përdoret për të zhvilluar pjesë motori.
(3) Rrezja lazer Nd:Y:Al:Garnet me fuqi prej 400 vat përdoret për të shpuar, prerë dhe salduar komponentë të mëdhenj.
(4) Ekrani i mikroskopit elektronik i përbërë nga kristali i vetëm i granatës Y-Al ka shkëlqim të lartë fluoreshence, thithje të ulët të dritës së shpërndarë dhe rezistencë të mirë ndaj temperaturave të larta dhe konsumimit mekanik.
(5) Aliazh strukturor me përmbajtje të lartë itriumi që përmban 90% itrium mund të përdoret në aviacion dhe vende të tjera që kërkojnë dendësi të ulët dhe pikë të lartë shkrirjeje.
(6) Materiali përçues i protoneve në temperaturë të lartë SrZrO3 i dopuar me itrium, i cili tërheq shumë vëmendje aktualisht, ka një rëndësi të madhe për prodhimin e qelizave të karburantit, qelizave elektrolitike dhe sensorëve të gazit që kërkojnë tretshmëri të lartë të hidrogjenit. Përveç kësaj, itriumi përdoret gjithashtu si material spërkatës në temperaturë të lartë, një hollues për karburantin e reaktorit atomik, një shtesë për materialet magnetike të përhershme dhe një thithës në industrinë elektronike.
17
Skandium (Sc)
Skandiumi metalik (harta e të dhënave)
Krahasuar me elementët itrium dhe lantanide, skandiumi ka një rreze jonik veçanërisht të vogël dhe një alkalinitet veçanërisht të dobët të hidroksidit. Prandaj, kur skandiumi dhe elementët e rrallë të tokës përzihen së bashku, skandiumi do të precipitojë i pari kur trajtohet me amoniak (ose alkali jashtëzakonisht të holluar), kështu që mund të ndahet lehtësisht nga elementët e rrallë të tokës me metodën e "precipitimit fraksional". Një metodë tjetër është përdorimi i dekompozimit të polarizimit të nitratit për ndarje. Nitrati i skandiumit është më i lehtë për t'u dekompozuar, duke arritur kështu qëllimin e ndarjes.
Sc mund të merret me anë të elektrolizës. ScCl3, KCl dhe LiCl shkrihen së bashku gjatë rafinimit të skandiumit, dhe zinku i shkrirë përdoret si katodë për elektrolizë, në mënyrë që skandiumi të precipitojë në elektrodën e zinkut, dhe më pas zinku të avullohet për të marrë skandium. Përveç kësaj, skandiumi rikuperohet lehtësisht kur përpunohet xeherori për të prodhuar elementë uraniumi, toriumi dhe lantanide. Rikuperimi gjithëpërfshirës i skandiumit të shoqëruar nga xeherori i tungstenit dhe kallajit është gjithashtu një nga burimet e rëndësishme të skandiumit. Skandiumi është mvetëm në gjendje trivalente në përbërje, e cila oksidohet lehtësisht në Sc2O3 në ajër dhe humbet shkëlqimin e saj metalik dhe shndërrohet në gri të errët.
Përdorimet kryesore të skandiumit janë:
(1) Skandiumi mund të reagojë me ujë të nxehtë për të çliruar hidrogjen, dhe është gjithashtu i tretshëm në acid, kështu që është një agjent reduktues i fortë.
(2) Oksidi dhe hidroksidi i skandiumit janë vetëm alkaline, por hiri i tij i kripur vështirë se hidrolizohet. Kloruri i skandiumit është kristal i bardhë, i tretshëm në ujë dhe i lëngshëm në ajër. (3) Në industrinë metalurgjike, skandiumi përdoret shpesh për të bërë aliazhe (aditivë të aliazheve) për të përmirësuar fortësinë, fortësinë, rezistencën ndaj nxehtësisë dhe performancën e aliazheve. Për shembull, shtimi i një sasie të vogël skandiumi në hekurin e shkrirë mund të përmirësojë ndjeshëm vetitë e gizës, ndërsa shtimi i një sasie të vogël skandiumi në alumin mund të përmirësojë fortësinë dhe rezistencën e tij ndaj nxehtësisë.
(4) Në industrinë elektronike, skandiumi mund të përdoret si pajisje të ndryshme gjysmëpërçuese. Për shembull, aplikimi i sulfitit të skandiumit në gjysmëpërçues ka tërhequr vëmendjen brenda dhe jashtë vendit, dhe ferriti që përmban skandium është gjithashtu premtues nëbërthamat magnetike të kompjuterit.
(5) Në industrinë kimike, përbërësi i skandiumit përdoret si agjent për dehidrogjenizimin dhe dehidratimin e alkoolit, i cili është një katalizator efikas për prodhimin e etilenit dhe klorit nga mbetjet e acidit klorhidrik.
(6) Në industrinë e qelqit, mund të prodhohen gota speciale që përmbajnë skandium.
(7) Në industrinë e burimeve elektrike të dritës, llambat e skandiumit dhe natriumit të bëra nga skandiumi dhe natriumi kanë avantazhet e efikasitetit të lartë dhe ngjyrës pozitive të dritës.
(8) Skandiumi ekziston në natyrë në formën e 45Sc. Përveç kësaj, ekzistojnë nëntë izotope radioaktive të skandiumit, përkatësisht 40~44Sc dhe 46~49Sc. Midis tyre, 46Sc, si gjurmëlënës, është përdorur në industrinë kimike, metalurgji dhe oqeanografi. Në mjekësi, ka njerëz jashtë vendit që studiojnë përdorimin e 46Sc për të trajtuar kancerin.
Koha e postimit: 04 korrik 2022