Çfarë ështëtokë e rrallë?
Qeniet njerëzore kanë një histori prej mbi 200 vjetësh që nga zbulimi i tokave të rralla në 1794. Meqenëse në atë kohë gjendeshin pak minerale të Tokave të rralla, vetëm një sasi e vogël oksidesh të patretshme në ujë mund të përftohej me metodë kimike. Historikisht, oksidet e tilla quheshin zakonisht "tokë", prandaj emri i tokës së rrallë.
Në fakt, minerali i tokës së rrallë nuk është i rrallë në natyrë. Toka e rrallë nuk është tokë, por një element tipik metalik. Lloji i tij aktiv është vetëm i dyti pas metaleve alkaline dhe metaleve alkaline tokësore. Ato kanë më shumë përmbajtje në kore sesa bakri, zinku, kallaji, kobalti dhe nikeli i zakonshëm.
Aktualisht, tokat e rralla janë përdorur gjerësisht në fusha të ndryshme si elektronikë, petrokimike, metalurgji, etj. Pothuajse çdo 3-5 vjet, shkencëtarët janë në gjendje të zbulojnë përdorime të reja për tokat e rralla dhe nga çdo gjashtë shpikje, një nuk mund të bëjë. pa toka të rralla.
Kina është e pasur me minerale të rralla të tokës, duke u renditur e para në tre renditjet botërore: rezervat, shkalla e prodhimit dhe vëllimi i eksportit. Në të njëjtën kohë, Kina është gjithashtu i vetmi vend që mund të sigurojë të 17 metalet e rralla të tokës, veçanërisht tokat e rralla të mesme dhe të rënda me aplikime ushtarake jashtëzakonisht të spikatura.
Përbërja e elementit të tokës së rrallë
Elementet e tokës së rrallë përbëhen nga elementë lantanide në tabelën periodike të elementeve kimike:lantani(La),cerium(CE),praseodymium(Pr),neodymium(Nd), prometium (Pm),samarium(Sm),europium(BE),gadolinium(Gd),terbium(Tb),dysprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Epo),tulium(Tm),yterbium(Yb),lutetium(Lu), dhe dy elementë të lidhur ngushtë me lantanidin:skandali(Sc) dheittrium(Y).
quhetTokë e rrallë, shkurtuar si Tokë e rrallë.
Klasifikimi i elementeve të tokës së rrallë
Klasifikohen sipas vetive fizike dhe kimike të elementeve:
Elemente të lehta tokësore të rralla:skandium, ittrium, lantan, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Elemente të rënda tokësore të rralla:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, yterbium, lutetium
Klasifikohen sipas karakteristikave minerale:
Grupi i ceriumit:lantan, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Grupi i ittriumit:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, itterbium, lutetium, scandium, ittrium
Klasifikimi sipas ndarjes së nxjerrjes:
Tokë e rrallë e lehtë (Nxjerrja me aciditet të dobët P204): lantan, cerium, praseodymium, neodymium
Tokë e rrallë mesatare (P204 nxjerrja me aciditet të ulët):samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium
Tokë e rëndë e rrallë (nxjerrja e aciditetit në P204):holmium, erbium, thulium, yterbium, lutetium, ittrium
Vetitë e elementeve të tokës së rrallë
Më shumë se 50 funksione të elementeve të tokës së rrallë lidhen me strukturën e tyre unike elektronike 4f, duke i bërë ato të përdoren gjerësisht si në materialet tradicionale ashtu edhe në fushat e materialeve të reja të teknologjisë së lartë.
Orbita e elektroneve 4f
1. Vetitë fizike dhe kimike
★ Ka veti të dukshme metalike; Është gri argjendi, përveç praseodymiumit dhe neodymiumit, duket në të verdhë të lehtë
★ Ngjyra të pasura me okside
★ Formojnë përbërje të qëndrueshme me jometalet
★ Metal i gjallë
★ Lehtë për t'u oksiduar në ajër
2 Vetitë optoelektronike
★ Nënshtresa 4f e paplotësuar, ku elektronet 4f mbrohen nga elektronet e jashtme, duke rezultuar në terma spektralë dhe nivele të ndryshme energjie
Kur kalojnë elektronet 4f, ato mund të thithin ose lëshojnë rrezatim me gjatësi vale të ndryshme nga rrezet ultravjollcë, të dukshme në rajonet infra të kuqe, duke i bërë ato të përshtatshme si materiale lumineshente.
★ Përçueshmëri e mirë, e aftë për të përgatitur metale të rralla të tokës me metodën e elektrolizës
Roli i 4f elektroneve të elementeve të rralla të tokës në materiale të reja
1.Materiale që përdorin veçori elektronike 4f
★ Rregullimi i rrotullimit të elektroneve 4f:manifestohet si magnetizëm i fortë - i përshtatshëm për t'u përdorur si materiale magnetike të përhershme, materiale imazherike MRI, sensorë magnetikë, superpërçues, etj.
★ 4f kalim elektronik orbital: manifestohet si veti lumineshente – të përshtatshme për përdorim si materiale lumineshente si fosforet, lazerët infra të kuqe, amplifikuesit me fibra, etj.
Tranzicionet elektronike në brezin udhëzues të nivelit të energjisë 4f: manifestohen si veti ngjyrosëse - të përshtatshme për ngjyrosjen dhe çngjyrosjen e komponentëve 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:
Seksion i vogël i thithjes termike të neutronit – i përshtatshëm për përdorim si materiale strukturore të reaktorëve bërthamorë, etj.
Seksion kryq i thithjes së neutronit - i përshtatshëm për mbrojtjen e materialeve të reaktorëve bërthamorë, etj.
★ Rrezja jonike e tokës së rrallë, ngarkesa, vetitë fizike dhe kimike:
Defektet e rrjetës, rreze e ngjashme jonike, vetitë kimike, ngarkesa të ndryshme – të përshtatshme për ngrohje, katalizator, element ndijor etj.
Specifikimi strukturor - i përshtatshëm për t'u përdorur si materiale katodike të aliazhit të ruajtjes së hidrogjenit, materiale për thithjen e mikrovalëve, etj.
Vetitë elektro optike dhe dielektrike - të përshtatshme për t'u përdorur si materiale modulimi të lehta, qeramika transparente, etj.
Koha e postimit: korrik-06-2023