Шта јеретке земље?
Људска бића имају историју дугу преко 200 година од открића ретких земаља 1794. Пошто је тада било мало реткоземних минерала пронађених, само мала количина оксида нерастворљивих у води се могла добити хемијском методом.Историјски гледано, такви оксиди су се обично називали "земља", отуда и назив ретке земље.
У ствари, реткоземни минерали нису ретки у природи.Ретка земља није земља, већ типичан метални елемент.Његов активни тип је само други након алкалних и земноалкалних метала.Имају више садржаја у кори од обичног бакра, цинка, калаја, кобалта и никла.
Тренутно се ретке земље широко користе у разним областима као што су електроника, петрохемија, металургија итд. Скоро сваких 3-5 година научници су у могућности да открију нове употребе ретких земаља, а од сваких шест проналазака, један не може да уради без ретких земаља.
Кина је богата минералима ретких земаља и заузима прво место у три светска рангирања: резерве, обим производње и обим извоза.Истовремено, Кина је и једина земља која може да обезбеди свих 17 ретких земних метала, посебно средње и тешке ретке земље са изузетно истакнутим војним применама.
Састав елемената ретких земаља
Елементи ретких земаља су састављени од лантанидних елемената у периодном систему хемијских елемената:лантан(Ла),церијум(Це),прасеодимиум(Пр),неодимијум(Нд), прометијум (Пм),самаријум(См),еуропиум(ЕУ),гадолинијума(Бг),тербијум(Тб),диспрозијум(Ди),холмијум(хо),ербијум(Ех),тхулиум(Тм),итербијум(Иб),лутецијум(Лу) и два елемента блиско повезана са лантанидом:скандијум(Сц) иитријум(И).
Зове сеРаре Еартх, скраћено Ретка земља.
Класификација ретких земљаних елемената
Класификовани према физичким и хемијским особинама елемената:
Лаки елементи ретких земаља:скандијум, итријум, лантан, церијум, празеодимијум, неодимијум, прометијум, самаријум, европијум
Тешки елементи ретких земаља:гадолинијум, тербијум, диспрозијум, холмијум, ербијум, тулијум, итербијум, лутецијум
Класификовани према минералним карактеристикама:
Церијум група:лантан, церијум, празеодимијум, неодимијум, прометијум, самаријум, европијум
Итријум група:гадолинијум, тербијум, диспрозијум, холмијум, ербијум, тулијум, итербијум, лутецијум, скандијум, итријум
Класификација по издвајању екстракције:
Лака ретка земља (П204 екстракција слабе киселости): лантан, церијум, празеодимијум, неодимијум
Средње ретке земље (П204 екстракција ниске киселости):самаријум, европијум, гадолинијум, тербијум, диспрозијум
Тешка ретка земља (екстракција киселине у П204):холмијум, ербијум, тулијум, итербијум, лутецијум, итријум
Особине ретких земљаних елемената
Више од 50 функција ретких земљаних елемената повезано је са њиховом јединственом електронском структуром 4ф, што их чини широко примењеним како у традиционалним материјалима тако иу областима високотехнолошких нових материјала.
4ф орбита електрона
1. Физичка и хемијска својства
★ Има очигледна метална својства;Сребрно сива је, осим празеодимијума и неодимијума, изгледа светло жута
★ Богате боје оксида
★ Формирајте стабилна једињења са неметалима
★ Метал живахан
★ Лако се оксидира у ваздуху
2 Оптоелектронске особине
★ Непопуњени 4ф подслој, где су 4ф електрони заштићени спољним електронима, што резултира различитим спектралним терминима и нивоима енергије
Када 4ф електрони прелазе, они могу да апсорбују или емитују зрачење различитих таласних дужина од ултраљубичастих, видљивих у инфрацрвене регионе, што их чини погодним као луминисцентни материјали
★ Добра проводљивост, способна за припрему ретких земних метала методом електролизе
Улога 4ф електрона ретких земних елемената у новим материјалима
1. Материјали који користе 4ф електронске карактеристике
★ 4ф распоред спинова електрона:манифестује се као јак магнетизам - погодан за употребу као материјали са трајним магнетима, материјали за снимање МРИ, магнетни сензори, суперпроводници, итд.
★ 4ф орбитални прелаз електрона: манифестује се као луминисцентна својства – погодна за употребу као луминисцентни материјали као што су фосфори, инфрацрвени ласери, појачивачи влакана, итд.
Електронски прелази у појасу за вођење нивоа енергије 4ф: манифестују се као својства бојења – погодна за бојење и деколоризацију компоненти врућих тачака, пигмената, керамичких уља, стакла итд.
2 је индиректно повезан са 4ф електроном, користећи јонски радијус, наелектрисање и хемијска својства
★ Нуклеарне карактеристике:
Мали попречни пресек апсорпције термалних неутрона – погодан за употребу као конструкцијски материјал нуклеарних реактора, итд.
Велики попречни пресек апсорпције неутрона – погодан за заштитне материјале нуклеарних реактора итд.
★ Јонски радијус, наелектрисање, физичка и хемијска својства ретке земље:
Дефекти решетке, сличан јонски радијус, хемијска својства, различита наелектрисања – погодно за грејање, катализатор, сензорски елемент, итд.
Структурна специфичност – погодна за употребу као катодни материјали легуре за складиштење водоника, материјали за микроталасну апсорпцију итд.
Електрооптичка и диелектрична својства – погодна за употребу као материјали за модулацију светлости, провидна керамика итд
Време поста: Јул-06-2023