Çfarë ështëtokë e rrallë?
Qeniet njerëzore kanë një histori mbi 200-vjeçare që nga zbulimi i mineraleve të rralla të tokës në vitin 1794. Meqenëse në atë kohë gjendeshin pak minerale të rralla të tokës, vetëm një sasi e vogël e oksideve të patretshme në ujë mund të merrej me metodën kimike. Historikisht, okside të tilla zakonisht quheshin "tokë", prej nga rrjedh emri "tokë e rrallë".
Në fakt, mineralet e rralla të tokës nuk janë të rralla në natyrë. Toka e rrallë nuk është tokë, por një element tipik metalik. Lloji i saj aktiv është i dyti vetëm pas metaleve alkaline dhe metaleve alkaline të tokës. Ato kanë më shumë përmbajtje në kore sesa bakri, zinku, kallaji, kobalti dhe nikeli i zakonshëm.
Aktualisht, metalet e rralla të tokës janë përdorur gjerësisht në fusha të ndryshme si elektronika, petrokimikatet, metalurgjia, etj. Pothuajse çdo 3-5 vjet, shkencëtarët janë në gjendje të zbulojnë përdorime të reja për metalet e rralla të tokës, dhe nga çdo gjashtë shpikje, nuk mund të bëhet pa metalet e rralla të tokës.
Kina është e pasur me minerale të rralla të tokës, duke u renditur e para në tre renditje botërore: rezervat, shkalla e prodhimit dhe vëllimi i eksportit. Në të njëjtën kohë, Kina është gjithashtu i vetmi vend që mund të ofrojë të 17 metalet e rralla të tokës, veçanërisht metalet e rralla të tokës së mesme dhe të rëndë me zbatime jashtëzakonisht të spikatura ushtarake.
Përbërja e elementeve të rralla të tokës
Elementet e rralla të tokës përbëhen nga elementë lantanide në tabelën periodike të elementeve kimike:lantan(La),cerium(Ce),praseodimi(Pr),neodimi(Nd), promethium (Pm),samarium(Sm),europium(Eu),gadolinium(Zoti),terbium(Tb),disprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Er),tulium(Tm),iterbium(Yb),lutetium(Lu), dhe dy elementë të lidhur ngushtë me lantanidet:skandium(Sc) dheitrium(Y).
QuhetTokë e rrallë, shkurtuar si Tokë e Rrallë.
Klasifikimi i elementëve të rrallë të tokës
Klasifikohen sipas vetive fizike dhe kimike të elementeve:
Elemente të lehta të tokës së rrallë:skandium, ittrium, lantan, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Elemente të rënda të tokës së rrallë:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, yterbium, lutetium
Klasifikuar sipas karakteristikave të mineraleve:
Grupi i ceriumit:lantan, cerium, praseodim, neodim, promethium, samarium, europium
Grupi itriumit:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, itterbium, lutetium, scandium, ittrium
Klasifikimi sipas ndarjes së nxjerrjes:
Tokë e rrallë e lehtë (nxjerrje me aciditet të dobët P204)lantan, cerium, praseodim, neodim
Tokë e rrallë mesatare (nxjerrje me aciditet të ulët P204):samarium, europium, gadolinium, terbium, disprosium
Tokë e rrallë e rëndë (nxjerrja e aciditetit në P204):holmium, erbium, thulium, yterbium, lutetium, ittrium
Vetitë e elementëve të rrallë të tokës
Më shumë se 50 funksione të elementëve të rrallë të tokës lidhen me strukturën e tyre unike elektronike 4f, duke i bërë ato të përdorura gjerësisht si në materialet tradicionale ashtu edhe në fushat e materialeve të reja me teknologji të lartë.
Orbita e elektronit 4f
1. Vetitë fizike dhe kimike
★ Ka veti të dukshme metalike; Është gri argjendi, përveç praseodimit dhe neodimit, duket i verdhë i çelët
★ Ngjyra të pasura oksidi
★ Formon komponime të qëndrueshme me jometale
★ Metal i gjallë
★ Oksidohet lehtë në ajër
2 Vetitë optoelektronike
★ Nënshtresa 4f e paplotësuar, ku elektronet 4f janë të mbrojtura nga elektronet e jashtme, duke rezultuar në terma spektralë dhe nivele energjie të ndryshme
Kur elektronet 4f kalojnë në tranzicion, ato mund të thithin ose lëshojnë rrezatim me gjatësi vale të ndryshme nga rajonet ultravjollcë, të dukshme deri në ato infra të kuqe, duke i bërë ato të përshtatshme si materiale lumineshente.
★ Përçueshmëri e mirë, e aftë për përgatitjen e metaleve të rralla të tokës me anë të metodës së elektrolizës
Roli i elektroneve 4f të elementeve të rralla të tokës në materialet e reja
1. Materiale që përdorin veçoritë elektronike 4f
★ Rregullimi i spinit të elektroneve 4f:manifestohet si magnetizëm i fortë - i përshtatshëm për përdorim si materiale magnetike të përhershme, materiale imazherie MRI, sensorë magnetikë, superpërçues, etj.
★ Kalimi orbital i elektroneve 4f: manifestohen si veti lumineshente - të përshtatshme për përdorim si materiale lumineshente si fosforet, lazerët infra të kuq, amplifikatorët e fibrave, etj.
Kalimet elektronike në brezin udhëzues të nivelit të energjisë 4f: manifestohen si veti ngjyrosëse - të përshtatshme për ngjyrosjen dhe çngjyrosjen e përbërësve të pikave të nxehta, pigmenteve, vajrave qeramike, qelqit, etj.
2 lidhet indirekt me elektronin 4f, duke përdorur rrezen jonike, ngarkesën dhe vetitë kimike.
★ Karakteristikat bërthamore:
Seksioni tërthor i vogël i absorbimit të neutroneve termike - i përshtatshëm për përdorim si materiale strukturore të reaktorëve bërthamorë, etj.
Seksioni tërthor i madh i absorbimit të neutroneve - i përshtatshëm për mbrojtjen e materialeve të reaktorëve bërthamorë, etj.
★ Rrezja jonike e tokës së rrallë, ngarkesa, vetitë fizike dhe kimike:
Defektet e rrjetës, rrezja jonike e ngjashme, vetitë kimike, ngarkesat e ndryshme - të përshtatshme për ngrohje, katalizator, element ndijor, etj.
Specifikim strukturor - i përshtatshëm për përdorim si materiale katodike për lidhjet e ruajtjes së hidrogjenit, materiale për thithjen e mikrovalëve, etj.
Vetitë elektrooptike dhe dielektrike - të përshtatshme për përdorim si materiale modulimi të dritës, qeramikë transparente, etj.
Koha e postimit: 06 korrik 2023