زمین نادر جادویی | اسرار را که نمی دانید آشکار کنید

چیستزمین نادر?
انسان بیش از 200 سال از زمان کشف زمین های نادر در سال 1794 سابقه دارد. از آنجا که در آن زمان تعداد کمی از مواد معدنی با زمین نادر وجود داشت ، تنها مقدار کمی از اکسیدهای نامحلول در آب با استفاده از روش شیمیایی می توان بدست آورد. از نظر تاریخی ، چنین اکسیدها به طور معمول "زمین" خوانده می شدند ، از این رو نام زمین نادر.

در حقیقت ، مواد معدنی نادر در زمین از نظر طبیعت نادر نیستند. زمین نادر زمین نیست ، بلکه یک عنصر فلزی معمولی است. نوع فعال آن تنها در فلزات قلیایی و فلزات قلیایی زمین دوم است. آنها نسبت به مس ، روی ، قلع ، کبالت و نیکل در پوسته محتوای بیشتری دارند.

در حال حاضر ، زمین های نادر به طور گسترده در زمینه های مختلف مانند الکترونیک ، پتروشیمی ، متالورژی و غیره مورد استفاده قرار گرفته اند. تقریباً هر 3-5 سال ، دانشمندان قادر به کشف مصارف جدید برای زمین های نادر هستند و از هر شش اختراع ، بدون زمین های نادر نمی توان انجام داد.

چین سرشار از مواد معدنی نادر زمین است و در سه رتبه جهانی رتبه اول را دارد: ذخایر ، مقیاس تولید و حجم صادرات. در عین حال ، چین همچنین تنها کشوری است که می تواند 17 فلز نادر زمین ، به ویژه زمین های نادر متوسط ​​و سنگین را با کاربردهای نظامی بسیار برجسته فراهم کند.

ترکیب عنصر نادر زمین

عناصر نادر زمین از عناصر لانتانید در جدول تناوبی عناصر شیمیایی تشکیل شده است:لانتان(LA) ،سریم(ce) ،پراسودیمیم(روابط عمومی) ،نیودیمیم(ND) ، پروتیوم (بعد از ظهر) ،ساماریوم(SM) ،یونانی(اتحادیه اروپا) ،گودولین(GD) ،تربیوم(سل) ،دلهره(دی) ،هولمیوم(هو) ،جبهه(er) ،توولیوم(TM) ،یرتربیوم(yb) ،لوتوم(لو) ، و دو عنصر از نزدیک با لانتانید مرتبط هستند:رسوایی(SC) ویدتیم(y).

نامیده می شودزمین نادر، به طور خلاصه به عنوان زمین نادر.

طبقه بندی عناصر نادر زمین

طبقه بندی شده توسط خصوصیات فیزیکی و شیمیایی عناصر:

عناصر کمیاب زمین نور:اسکاندیم ، Yttrium ، Lanthanum ، Cerium ، Praseodymium ، Neodymium ، Promethium ، Samarium ، Europium

عناصر سنگین زمین سنگین:گادولینیوم ، تربیم ، دیسپروزیوم ، هولمیوم ، اربیم ، توولیوم ، ytterbium ، لوتیوم

طبقه بندی شده بر اساس ویژگی های معدنی:

گروه سریم:Lanthanum ، Cerium ، Praseodymium ، Neodymium ، Promethium ، Samarium ، Europium

گروه yttrium:گادولینیوم ، تربیوم ، دیسپروزیوم ، هولمیوم ، اربیم ، توولیوم ، یتربیم ، لوتیوم ، اسکاندیم ، yttrium

طبقه بندی با جدایی استخراج:

زمین نادر زمین (استخراج اسیدیته ضعیف P204): Lanthanum ، Cerium ، Prasododymium ، Neodymium

زمین نادر متوسط ​​(استخراج اسیدیته کم P204):ساماریوم ، یوروپیوم ، گادولینیوم ، تربیم ، دیسپروسیم

زمین نادر سنگین (استخراج اسیدیته در P204):Holmium ، erbium ، thulium ، ytterbium ، lutetium ، yttrium

خواص عناصر خاکی نادر

بیش از 50 کارکرد عناصر نادر زمین به ساختار الکترونیکی منحصر به فرد 4F آنها مربوط می شود و آنها را به طور گسترده در مواد سنتی و مزارع جدید با تکنولوژی استفاده می کند.

مدار 4f

1. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی

staine دارای خواص فلزی آشکار است. خاکستری نقره ای است ، به جز پراسودییمیوم و نئودیمیم ، زرد روشن به نظر می رسد

colors رنگهای اکسید غنی

on ترکیبات پایدار با غیر متال ها تشکیل دهید

★ فلز سرزنده

★ اکسیداسیون آسان در هوا

2 خاصیت نوری

★ زیرمجموعه 4F پر نشده ، که در آن الکترونهای 4F توسط الکترون های بیرونی محافظت می شوند و در نتیجه شرایط طیفی و سطح انرژی مختلفی حاصل می شود

هنگامی که الکترون های 4F انتقال می یابند ، می توانند تابش طول موج های مختلف از ماوراء بنفش ، قابل مشاهده در مناطق مادون قرمز را جذب یا ساطع کنند ، و آنها را به عنوان مواد شفاف مناسب می کند

★ هدایت خوب ، قادر به تهیه فلزات نادر زمین با روش الکترولیز

نقش الکترونهای 4F عناصر خاکی نادر در مواد جدید

1. مواد با استفاده از ویژگی های الکترونیکی 4F

ترتیب چرخش الکترون 4f:به عنوان مغناطیس قوی - مناسب برای استفاده به عنوان مواد آهنربای دائمی ، مواد تصویربرداری MRI ، سنسورهای مغناطیسی ، ابررسانا و غیره مناسب است

★ 4f انتقال الکترون مداری: به عنوان خواص درخشان - مناسب برای استفاده به عنوان مواد درخشان مانند فسفور ، لیزر مادون قرمز ، تقویت کننده فیبر و غیره

انتقال الکترونیکی در باند راهنمای سطح انرژی 4F: به عنوان خواص رنگ آمیزی - مناسب برای رنگ آمیزی و تجزیه اجزای نقطه داغ ، رنگدانه ها ، روغنهای سرامیکی ، شیشه و غیره مناسب است

2 به طور غیرمستقیم با الکترونی 4F مرتبط است ، با استفاده از شعاع یونی ، بار و خواص شیمیایی

ویژگی های هسته ای:

مقطع جذب نوترون حرارتی کوچک - مناسب برای استفاده به عنوان مواد ساختاری راکتورهای هسته ای و غیره

مقطع جذب نوترون بزرگ - مناسب برای محافظت از مواد راکتورهای هسته ای و غیره

★ نادر شعاع یونی ، بار ، خواص فیزیکی و شیمیایی:

 نقص مشبک ، شعاع یونی مشابه ، خصوصیات شیمیایی ، بارهای مختلف - مناسب برای گرمایش ، کاتالیزور ، عنصر سنجش و غیره

ویژگی ساختاری - مناسب برای استفاده به عنوان مواد کاتد آلیاژ ذخیره هیدروژن ، مواد جذب مایکروویو و غیره

خصوصیات نوری و دی الکتریک الکترو - مناسب برای استفاده به عنوان مواد مدولاسیون نور ، سرامیک های شفاف و غیره