Wat isskaars aarde?
Mense het 'n geskiedenis van meer as 200 jaar sedert die ontdekking van seldsame aarde in 1794. Aangesien daar 'n min mineraal van seldsame aarde destyds gevind is, kon slegs 'n klein hoeveelheid water onoplosbare oksiede volgens die chemiese metode verkry word. Histories is sulke oksiede gewoonlik 'aarde' genoem, vandaar die naam van seldsame aarde.
In werklikheid is seldsame aarde mineraal nie seldsaam van aard nie. Skaars aarde is nie die aarde nie, maar 'n tipiese metaalelement. Die aktiewe tipe is slegs tweede vir alkali -metale en alkaliese aardmetale. Hulle het meer inhoud in die kors as gewone koper, sink, tin, kobalt en nikkel.
Op die oomblik word seldsame aarde wyd gebruik op verskillende terreine soos elektronika, petrochemikalieë, metallurgie, ens. Byna elke 3-5 jaar kan wetenskaplikes nuwe gebruike vir seldsame aarde ontdek, en uit elke ses uitvindings kan 'n mens nie sonder seldsame aarde doen nie.
China is ryk aan seldsame aardminerale, wat die eerste keer op drie wêreldranglys is: reserwes, produksiekaal en uitvoervolume. Terselfdertyd is China ook die enigste land wat al 17 seldsame aardmetale kan voorsien, veral die medium en swaar seldsame aarde met uiters prominente militêre toepassings.
Rare Aarde -element samestelling
Skaars aardelemente bestaan uit lantaniedelemente in die periodieke tabel met chemiese elemente:lanthanum(La),serium(CE),praseodymium(Pr),neodymium(ND), Promethium (PM),samarium(Sm),Europium(EU),gadolinium(GD),terbium(TB),disprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(ER),thulium(TM),Ytterbium(Yb),lutetium(Lu), en twee elemente wat nou verband hou met Lanthanide:skandium(SC) enyttrium(Y).
Dit word genoemSkaars aarde, afgekort as seldsame aarde.
Klassifikasie van seldsame aardelemente
Geklassifiseer deur die fisiese en chemiese eienskappe van elemente:
Ligte seldsame aardelemente:Scandium, Yttrium, Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium
Swaar seldsame aardelemente:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium
Geklassifiseer deur minerale eienskappe:
Cerium Group:Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium
Yttrium Group:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, sandium, yttrium
Klassifikasie deur ekstraksie -skeiding:
Ligte seldsame aarde (P204 swak suurgehalte -ekstraksie): lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium
Medium seldsame aarde (P204 -onttrekking met lae suurheid):Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium
Swaar skaars aarde (suurgehalte -ekstraksie in P204):holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, yttrium
Eienskappe van seldsame aardelemente
Meer as 50 funksies van seldsame aarde-elemente hou verband met hul unieke 4F-elektroniese struktuur, wat dit wyd gebruik in tradisionele materiale en hoë-tegnologie nuwe materiale.
4f elektron wentelbaan
1. Fisiese en chemiese eienskappe
★ het duidelike metaalagtige eiendomme; Dit is silwergrys, behalwe vir praseodymium en neodymium, dit lyk liggeel
★ Ryk oksiedkleure
★ Vorm stabiele verbindings met nie-metale
★ Metal Lively
★ Maklik om in die lug te oksideer
2 Opto -elektroniese eienskappe
★ Ongevulde 4F -onderlaag, waar 4F -elektrone deur buitenste elektrone beskerm word, wat lei tot verskillende spektrale terme en energievlakke
Wanneer 4F elektrone oorgaan, kan hulle die straling van verskillende golflengtes vanaf ultraviolet opneem of uitstraal, sigbaar na infrarooi streke, wat dit geskik maak as luminescerende materiale
★ Goeie geleidingsvermoë, wat seldsame aardmetale volgens elektrolise -metode kan voorberei
Die rol van 4F elektrone van seldsame aardelemente in nuwe materiale
1. Materiale met behulp van 4F elektroniese funksies
★ 4F Elektron -spin -rangskikking:Gemanifesteer as sterk magnetisme - geskik vir gebruik as permanente magneetmateriaal, MRI -beeldmateriaal, magnetiese sensors, supergeleiers, ens.
★ 4F Orbitale elektronoorgang: gemanifesteer as luminescerende eienskappe - geskik vir gebruik as luminescerende materiale soos fosfore, infrarooi lasers, veselversterkers, ens.
Elektroniese oorgange in die 4F -energievlakgids Band: gemanifesteer as kleur eienskappe - geskik vir kleur en ontkleur van hot spot -komponente, pigmente, keramiekolies, glas, ens.
2 is indirek verwant aan 4F elektron, met behulp van ioniese radius, lading en chemiese eienskappe
★ Kernkenmerke:
Klein termiese neutronabsorpsie dwarssnit - geskik vir gebruik as strukturele materiale van kernreaktore, ens.
Groot neutronabsorpsie -dwarssnit - geskik vir afskermmateriaal van kernreaktors, ens.
★ Seldsame aard ioniese radius, lading, fisiese en chemiese eienskappe:
Roosterdefekte, soortgelyke ioniese radius, chemiese eienskappe, verskillende ladings - geskik vir verwarming, katalisator, waarnemingselement, ens.
Strukturele spesifisiteit - geskik vir gebruik as waterstofbergingslegeringskatodemateriaal, mikrogolfabsorpsiemateriaal, ens.
Elektro optiese en diëlektriese eienskappe - geskik vir gebruik as ligmoduleringsmateriaal, deursigtige keramiek, ens.
Postyd: Jul-06-2023