In Frank Herbert se ruimte-opera "Dunes" gee 'n kosbare natuurlike stof genaamd "speserymengsel" mense die vermoë om deur die ontsaglike heelal te navigeer om 'n interstellêre beskawing te vestig. In die werklike lewe op Aarde het 'n groep natuurlike metale, genaamd seldsame aardelemente, moderne tegnologie moontlik gemaak. Die vraag na hierdie sleutelkomponente van byna alle moderne elektroniese produkte styg skerp.
Skaars aardmetalevoldoen aan duisende verskillende behoeftes – byvoorbeeld, serium word as 'n katalisator vir die raffinering van olie gebruik, terwylgadoliniumvang neutrone in kernreaktore vas. Maar die mees prominente vermoë van hierdie elemente lê in hul luminessensie en magnetisme.
Ons maak staat op seldsame aarde om die skerm van ons slimfoon te kleur, fluoressensie te gebruik om die egtheid van Euro-banknote te wys, en seine op die seebodem deur optiese veselkabels oor te dra. Hulle is ook nodig vir die vervaardiging van van die sterkste en betroubaarste magnete ter wêreld. Hulle genereer klankgolwe in jou oorfone, verbeter digitale inligting in die ruimte en verander die trajek van termiese soekmissiele. Seldsame aarde bevorder ook die ontwikkeling van groen tegnologieë, soos windkrag en elektriese voertuie, en kan selfs nuwe komponente van kwantumrekenaars produseer. Stephen Boyd, 'n sintetiese chemikus en onafhanklike konsultant, het gesê: "Hierdie lys is eindeloos. Hulle is oral.
Skaars aarde verwys na lantaanied lutetium en 14 elemente tussen lantaan enyttrium, wat dikwels in dieselfde neerslag voorkom en chemiese eienskappe soortgelyk aan lantaanied het. Hierdie grys tot silwerkleurige metale het tipies plastisiteit en hoë smelt- en kookpunte. Hul geheime sterkte lê in hul elektrone. Alle atome het 'n kern omring deur elektrone, wat in 'n gebied genaamd 'n wentelbaan geleë is. Die elektrone in die wentelbaan die verste van die kern is valenselektrone, wat aan chemiese reaksies deelneem en bindings met ander atome vorm.
Die meeste lantaaniede het nog 'n belangrike groep elektrone, genaamd "f-elektrone", wat in die goue sone naby die valenselektron, maar effens naby die kern, woon. Ana de Bettencourt Dias, 'n anorganiese chemikus aan die Universiteit van Nevada, Reno, het gesê: "Dit is hierdie f-elektrone wat die magnetiese en luminescerende eienskappe van seldsame aardelemente veroorsaak."
Seldsame aardelemente is 'n groep van 17 elemente (aangedui in blou op die periodieke tabel). 'n Onderversameling van seldsame aardelemente word lantaanied genoem. (lutetium, Lu, plus die lyn gelei deurlantaanElke element bevat 'n skil, gewoonlik met f elektrone, wat hierdie elemente magnetiese en liggewende eienskappe gee.
Plasingstyd: 05 Julie 2023