Nedirnadir toprak?
İnsanoğlunun 1794 yılında nadir toprak elementlerinin keşfinden bu yana 200 yılı aşkın bir geçmişi vardır. O dönemde çok az nadir toprak minerali bulunduğundan, kimyasal yöntemle yalnızca az miktarda suda çözünmeyen oksit elde edilebilmiştir. Tarihsel olarak, bu tür oksitlere alışkanlıkla "toprak" adı verildi, dolayısıyla nadir toprak adı da verildi.
Aslında Nadir toprak mineralleri doğada nadir değildir. Nadir toprak toprak değil, tipik bir metal elementtir. Aktif türü, alkali metaller ve alkalin toprak metallerinden sadece ikinci sıradadır. Kabukta sıradan bakır, çinko, kalay, kobalt ve nikelden daha fazla içeriğe sahiptirler.
Şu anda, nadir toprak elementleri elektronik, petrokimya, metalurji vb. gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Neredeyse her 3-5 yılda bir, bilim adamları nadir toprakların yeni kullanım alanlarını keşfedebilmektedirler ve her altı icattan biri bunu başaramamaktadır. nadir topraklar olmadan.
Çin, nadir toprak mineralleri açısından zengindir ve üç dünya sıralamasında ilk sırada yer almaktadır: rezervler, üretim ölçeği ve ihracat hacmi. Aynı zamanda Çin, askeri uygulamalarda son derece öne çıkan orta ve ağır nadir topraklar başta olmak üzere 17 nadir toprak metalinin tamamını sağlayabilen tek ülkedir.
Nadir toprak elementi bileşimi
Nadir toprak elementleri, kimyasal elementlerin periyodik tablosundaki Lantanit elementlerinden oluşur:lantan(La),seryum(Ce),praseodimyum(Pr),neodimyum(Nd), prometyum (Pm),samaryum(Sm),europiyum(AB),gadolinyum(Tanrım),terbiyum(TB),disporsiyum(Ölü),holmiyum(Ho),erbiyum(Eee),tülyum(Tm),iterbiyum(Yb),lutesyum(Lu) ve lantanitle yakından ilişkili iki element:skandiyum(Sc) veitriyum(Y).
denirNadir ToprakNadir Toprak olarak kısaltılır.
Nadir toprak elementlerinin sınıflandırılması
Elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre sınıflandırılması:
Hafif nadir toprak elementleri:Skandiyum, itriyum, lantan, seryum, praseodimyum, neodimyum, prometyum, samaryum, europium
Ağır nadir toprak elementleri:gadolinyum, terbiyum, disprosyum, holmiyum, erbiyum, tulyum, iterbiyum, lutesyum
Mineral özelliklerine göre sınıflandırılmıştır:
Seryum grubu:lantan, seryum, praseodim, neodim, prometyum, samaryum, öropiyum
İtriyum grubu:gadolinyum, terbiyum, disprosyum, holmiyum, erbiyum, tülyum, iterbiyum, lutesyum, skandiyum, itriyum
Ekstraksiyon ayrımına göre sınıflandırma:
Hafif nadir toprak (P204 zayıf asit ekstraksiyonu): lantan, seryum, praseodim, neodim
Orta nadir toprak (P204 düşük asitli ekstraksiyon):samaryum, europium, gadolinyum, terbiyum, disprosiyum
Ağır nadir toprak (P204'te asit ekstraksiyonu):holmiyum, erbiyum, tülyum, iterbiyum, lutesyum, itriyum
Nadir toprak elementlerinin özellikleri
Nadir toprak elementlerinin 50'den fazla işlevi, benzersiz 4f elektronik yapılarıyla ilişkilidir ve bu da onların hem geleneksel malzemelerde hem de yüksek teknolojili yeni malzeme alanlarında yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
4f elektron yörüngesi
1. Fiziksel ve kimyasal özellikler
★ Belirgin metalik özelliklere sahiptir; Praseodim ve neodim dışında gümüş grisidir, açık sarı görünür
★ Zengin oksit renkleri
★ Metal olmayanlarla kararlı bileşikler oluşturur
★ Metal canlı
★ Havada oksitlenmesi kolaydır
2 Optoelektronik özellikler
★ 4f elektronlarının dış elektronlar tarafından korunduğu, çeşitli spektral terimler ve enerji seviyelerinin ortaya çıktığı doldurulmamış 4f alt katmanı
4f elektronları geçiş yaptığında, ultraviyoleden görünür kızılötesi bölgelere kadar çeşitli dalga boylarındaki radyasyonu emebilir veya yayabilir, bu da onları ışıldayan malzemeler olarak uygun hale getirir.
★ İyi iletkenlik, nadir toprak metallerini elektroliz yöntemiyle hazırlayabilme
Nadir Toprak Elementlerinin 4f Elektronlarının Yeni Malzemelerdeki Rolü
1.4f elektronik özelliklerini kullanan malzemeler
★ 4f elektron spin düzeni:Güçlü manyetizma olarak kendini gösterir; kalıcı mıknatıs malzemeleri, MRI görüntüleme malzemeleri, manyetik sensörler, süper iletkenler vb. olarak kullanıma uygundur.
★ 4f yörünge elektron geçişi: Işıldayan özellikler olarak ortaya çıkar - fosforlar, kızılötesi lazerler, fiber amplifikatörler vb. gibi ışık saçan malzemeler olarak kullanıma uygundur.
4f enerji seviyesi kılavuz bandındaki elektronik geçişler: renklendirme özellikleri olarak kendini gösterir - sıcak nokta bileşenlerinin, pigmentlerin, seramik yağların, camın vb. renklendirilmesi ve renginin giderilmesi için uygundur
2, İyonik yarıçap, yük ve kimyasal özellikler kullanılarak 4f elektronuyla dolaylı olarak ilişkilidir
★ Nükleer özellikler:
Küçük termal nötron soğurma kesiti - nükleer reaktörler vb.'nin yapısal malzemeleri olarak kullanıma uygundur
Büyük nötron soğurma kesiti – nükleer reaktörlerin vb. koruyucu malzemeleri için uygundur
★ Nadir toprak İyonik yarıçapı, yükü, fiziksel ve kimyasal özellikleri:
Kafes kusurları, benzer İyonik yarıçap, kimyasal özellikler, farklı yükler – ısıtma, katalizör, algılama elemanı vb. için uygundur
Yapısal özgüllük - hidrojen depolama alaşımlı katot malzemeleri, mikrodalga emme malzemeleri vb. olarak kullanıma uygundur.
Elektro optik ve dielektrik özellikler – ışık modülasyon malzemeleri, şeffaf seramikler vb. olarak kullanıma uygundur
Gönderim zamanı: Temmuz-06-2023