Што еретки земји?
Човечките суштества имаат историја од повеќе од 200 години од откривањето на ретките земјини минерали во 1794 година. Бидејќи во тоа време биле пронајдени малку ретки земни минерали, само мала количина на оксиди нерастворливи во вода можела да се добие со хемиски метод. Историски гледано, ваквите оксиди вообичаено се нарекувале „земја“, па оттука и името ретки земјини минерали.
Всушност, ретките земни минерали не се ретки по природа. Ретките земни минерали не се земја, туку типичен метален елемент. Нејзиниот активен тип е втор по големина, веднаш по алкалните метали и земноалкалните метали. Тие имаат поголема содржина во кората од обичниот бакар, цинк, калај, кобалт и никел.
Во моментов, ретките земни метали се широко користени во различни области како што се електрониката, петрохемикалијата, металургијата итн. Речиси на секои 3-5 години, научниците можат да откријат нови употреби за ретките земни метали, а од секои шест пронајдоци, не може да се направи без ретките земни метали.
Кина е богата со ретки земни минерали, рангирајќи се на првото место на три светски ранг-листи: резерви, обем на производство и обем на извоз. Во исто време, Кина е и единствената земја што може да ги обезбеди сите 17 ретки земни метали, особено средните и тешките ретки земни метали со исклучително истакнати воени примени.
Состав на ретки земни елементи
Ретките земни елементи се составени од лантанидни елементи во периодниот систем на хемиски елементи:лантан(Ла),цериум(Це),празеодиум(Пр),неодиум(Nd), прометиум (Pm),самариум(См),европиум(Еу),гадолиниум(Бог),тербиум(Тб),диспрозиум(Ди),холмиум(Хо),ербиум(Ер),тулиум(Тм),итербиум(Yb),лутециум(Lu) и два елементи тесно поврзани со лантанидите:скандиум(Ск) иитриум(Y).
Се нарекуваРетка Земја, скратено како Ретка Земја.
Класификација на ретки земни елементи
Класифицирани според физичките и хемиските својства на елементите:
Лесни ретки земни елементи:скандиум, итриум, лантан, цериум, прасеодимиум, неодимиум, прометиум, самариум, европиум
Тешки ретки земни елементи:гадолиниум, тербиум, диспрозиум, холмиум, ербиум, тулиум, итербиум, лутетиум
Класифицирани според минералните карактеристики:
Цериумска група:лантан, цериум, празеодиум, неодиум, прометиум, самариум, европиум
Итриумска група:гадолиниум, тербиум, диспрозиум, холмиум, ербиум, тулиум, итербиум, лутетиум, скандиум, итриум
Класификација по екстракција и сепарација:
Лесни ретки земјини честички (P204 екстракција со слаба киселост): лантан, цериум, празеодиум, неодиум
Средно ретки земјини леукокиселини (P204 екстракција со ниска киселост):самариум, европиум, гадолиниум, тербиум, диспрозиум
Тешка ретка земја (екстракција со киселост во P204):холмиум, ербиум, тулиум, итербиум, лутетиум, итриум
Својства на ретки земни елементи
Повеќе од 50 функции на ретките земни елементи се поврзани со нивната единствена 4f електронска структура, што ги прави широко користени и во традиционалните материјали и во полињата на високотехнолошки нови материјали.
4f електронска орбита
1. Физички и хемиски својства
★ Има очигледни метални својства; е сребрено-сив, освен празеодиум и неодиум, изгледа светло жолто
★ Богати оксидни бои
★ Формира стабилни соединенија со неметали
★ Метал жив
★ Лесно се оксидира во воздух
2 Оптоелектронски својства
★ Неисполнет 4f подслој, каде што 4f електроните се заштитени од надворешни електрони, што резултира со различни спектрални термини и енергетски нивоа
Кога 4f електроните се во транзиција, тие можат да апсорбираат или емитуваат зрачење со различни бранови должини од ултравиолетово, видливо до инфрацрвено зрачење, што ги прави погодни како луминисцентни материјали.
★ Добра спроводливост, способна за подготовка на ретки земни метали со метод на електролиза
Улогата на 4f електроните на ретките земјени елементи во новите материјали
1. Материјали што користат 4f електронски карактеристики
★ 4f распоред на електронски спин:манифестиран како силен магнетизам - погоден за употреба како материјали со перманентни магнети, материјали за МРИ снимање, магнетни сензори, суперспроводници итн.
★ 4f орбитален електронски премин: се манифестираат како луминисцентни својства - погодни за употреба како луминисцентни материјали како што се фосфори, инфрацрвени ласери, фибер засилувачи итн.
Електронски транзиции во 4f опсегот на енергетско ниво: манифестирани како својства на боење - погодни за боење и деколоризација на компоненти на жешки точки, пигменти, керамички масла, стакло итн.
2 е индиректно поврзан со 4f електрон, користејќи јонски радиус, полнеж и хемиски својства
★ Нуклеарни карактеристики:
Мал пресек на апсорпција на термички неутрони – погоден за употреба како структурни материјали на нуклеарни реактори, итн.
Голем пресек за апсорпција на неутрони – погоден за заштита на материјалите на нуклеарните реактори итн.
★ Ретки земјини јонски радиус, полнеж, физички и хемиски својства:
Дефекти на решетката, сличен јонски радиус, хемиски својства, различни полнежи - погодни за загревање, катализатор, сензорски елемент итн.
Структурна специфичност - погодна за употреба како катодни материјали од легури за складирање на водород, материјали за микробранова апсорпција итн.
Електрооптички и диелектрични својства - погодни за употреба како материјали за модулација на светлина, транспарентна керамика итн.
Време на објавување: 06 јули 2023