ჯადოსნური იშვიათი დედამიწა | საიდუმლოებების გამოვლენა, რომელიც არ იცით

რა არისიშვიათი დედამიწა?
ადამიანებს აქვთ 200 წელზე მეტი ხნის ისტორია 1794 წელს იშვიათი დედამიწის აღმოჩენიდან. მას შემდეგ, რაც იმ დროისთვის იშვიათი დედამიწის მინერალი იყო ნაპოვნი, მხოლოდ მცირე რაოდენობით წყლის ხსნადი ოქსიდები შეიძლება მიიღოთ ქიმიური მეთოდით. ისტორიულად, ასეთ ოქსიდებს ჩვეულებრივად უწოდებდნენ "დედამიწას", შესაბამისად, იშვიათი დედამიწის სახელი.

სინამდვილეში, იშვიათი დედამიწის მინერალი ბუნებაში იშვიათად არ არის. იშვიათი დედამიწა არ არის დედამიწა, არამედ ტიპიური ლითონის ელემენტი. მისი აქტიური ტიპი მხოლოდ მეორეა ტუტე ლითონებისა და ტუტე დედამიწის ლითონებით. მათ უფრო მეტი შინაარსი აქვთ ქერქში, ვიდრე ჩვეულებრივი სპილენძი, თუთია, კალის, კობალტი და ნიკელი.

დღეისათვის, იშვიათი დედამიწები ფართოდ იქნა გამოყენებული სხვადასხვა სფეროში, როგორიცაა ელექტრონიკა, პეტროქიმიკატები, მეტალურგია და ა.შ. თითქმის 3-5 წელიწადში, მეცნიერებს შეუძლიათ აღმოაჩინონ ახალი გამოყენებები იშვიათი დედამიწებისთვის და ექვსივე გამოგონებიდან, იშვიათი დედამიწის გარეშე არ შეიძლება.

ჩინეთი მდიდარია იშვიათი დედამიწის მინერალებით, პირველ რიგში, სამ მსოფლიო რეიტინგში: რეზერვები, წარმოების მასშტაბი და ექსპორტის მოცულობა. ამავდროულად, ჩინეთი ასევე ერთადერთი ქვეყანაა, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს ყველა 17 იშვიათი დედამიწის ლითონი, განსაკუთრებით საშუალო და მძიმე იშვიათი დედამიწები, რომელთაც აქვთ უკიდურესად ცნობილი სამხედრო პროგრამები.

იშვიათი დედამიწის ელემენტის შემადგენლობა

იშვიათი დედამიწის ელემენტები შედგება ლანცანიდის ელემენტებისგან, ქიმიური ელემენტების პერიოდულ ცხრილში:lanthanum(LA),ცერიუმი(CE),პრასოდოდიუმი(Pr),ნეოდიუმი(ნდ), პრომეთუმი (PM),სამარიუმი(სმ),ევროპაუმი(ევროკავშირი),კადოლინიუმი(GD),ტერბიუმი(ტუბერკულოზი),დისპროზიუმი(Dy),ჰოლმიუმი(ჰო),ერბიუმი(Er),ტულიუმი(TM),ytterbium(Yb),ლუტეტიუმი(ლუ) და ორი ელემენტი, რომელიც მჭიდრო კავშირშია ლანთანიდთან:სკანდიუმი(SC) დაyttrium(Y).

მას ეძახიანიშვიათი დედამიწა, შემოკლებით, როგორც იშვიათი დედამიწა.

იშვიათი დედამიწის ელემენტების კლასიფიკაცია

კლასიფიცირებული ელემენტების ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით:

მსუბუქი იშვიათი დედამიწის ელემენტები:Scandium, Yttrium, Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium

მძიმე იშვიათი დედამიწის ელემენტები:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium

კლასიფიცირებული მინერალური მახასიათებლებით:

ცერიუმის ჯგუფი:Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium

Yttrium ჯგუფი:Gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium

კლასიფიკაცია მოპოვების განცალკევებით:

მსუბუქი იშვიათი დედამიწა (P204 სუსტი მჟავიანობის მოპოვება): Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium

საშუალო იშვიათი დედამიწა (P204 დაბალი მჟავიანობის მოპოვება):სამარიუმი, ევროპაუმი, გადოლინიუმი, ტერბიუმი, დისპროზიუმი

მძიმე იშვიათი დედამიწა (მჟავიანობის მოპოვება P204- ში):Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium, yttrium

იშვიათი დედამიწის ელემენტების თვისებები

იშვიათი დედამიწის ელემენტების 50-ზე მეტი ფუნქცია უკავშირდება მათ უნიკალურ 4F ელექტრონულ სტრუქტურას, რაც მათ ფართოდ გამოიყენება როგორც ტრადიციულ მასალებში, ასევე მაღალტექნოლოგიური ახალი მასალების სფეროებში.

4F ელექტრონის ორბიტა

1. ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

★ აქვს აშკარა მეტალის თვისებები; ეს არის ვერცხლისფერი ნაცრისფერი, გარდა Praseodymium და Neodymium, ის ღია ყვითელია

★ მდიდარი ოქსიდის ფერები

★ შექმენით სტაბილური ნაერთები არა მეტალებით

★ ლითონი ცოცხალი

★ ადვილია ჰაერში დაჟანგვა

2 ოპტოელექტრონული თვისება

★ დაუმთავრებელი 4F Sublayer, სადაც 4F ელექტრონი დაცულია გარე ელექტრონებით, რის შედეგადაც ხდება სხვადასხვა სპექტრული ტერმინი და ენერგიის დონე

4F ელექტრონების გადასვლისას, მათ შეუძლიათ აითვისონ ან ასხივონ სხვადასხვა ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერი სიგრძისგან, ინფრაწითელი რეგიონებისთვის თვალსაჩინოა, რაც მათ შესაფერისი გახდება, როგორც luminescent მასალები

★ კარგი გამტარობა, რომელსაც შეუძლია დედამიწის იშვიათი ლითონების მომზადება ელექტროლიზის მეთოდით

დედამიწის იშვიათი ელემენტების 4F ელექტრონის როლი ახალ მასალებში

1. მასალები, რომლებიც იყენებენ 4F ელექტრონულ მახასიათებელს

★ 4F ელექტრონის სპინების მოწყობა:ვლინდება როგორც ძლიერი მაგნიტიზმი - შესაფერისი, როგორც მუდმივი მაგნიტის მასალები, MRI ვიზუალიზაციის მასალები, მაგნიტური სენსორები, სუპერგონდი და ა.შ.

★ 4F ორბიტალური ელექტრონის გადასვლა: მანიფესტირებული, როგორც luminescent თვისებები - შესაფერისია, როგორც luminescent მასალები, როგორიცაა ფოსფორმები, ინფრაწითელი ლაზერები, ბოჭკოვანი გამაძლიერებლები და ა.შ.

ელექტრონული გადასვლები 4F ენერგიის დონის სახელმძღვანელოში: ვლინდება როგორც შეღებვის თვისებები - შესაფერისია ცხელი ლაქის კომპონენტების, პიგმენტების, კერამიკული ზეთების, მინის და ა.შ.

2 ირიბად არის დაკავშირებული 4F ელექტრონთან, იონური რადიუსის, დატენვისა და ქიმიური თვისებების გამოყენებით

★ ბირთვული მახასიათებლები:

 მცირე თერმული ნეიტრონის შეწოვის ჯვრის განყოფილება - შესაფერისია ბირთვული რეაქტორების სტრუქტურული მასალების გამოყენებისთვის და ა.შ.

 დიდი ნეიტრონის შთანთქმის ჯვრის მონაკვეთი - შესაფერისია ბირთვული რეაქტორების მასალების დასაცავად და ა.შ.

★ იშვიათი დედამიწის იონური რადიუსი, დატვირთვა, ფიზიკური და ქიმიური თვისებები:

 ცხრილის დეფექტები, მსგავსი იონური რადიუსი, ქიმიური თვისებები, სხვადასხვა მუხტი - შესაფერისია გათბობისთვის, კატალიზატორი, სენსორული ელემენტი და ა.შ.

სტრუქტურული სპეციფიკა - შესაფერისი, როგორც წყალბადის შენახვის შენადნობის კათოდური მასალები, მიკროტალღური შთანთქმის მასალები და ა.შ.

ელექტრო ოპტიკური და დიელექტრიკული თვისებები - შესაფერისია, როგორც მსუბუქი მოდულაციის მასალები, გამჭვირვალე კერამიკა და ა.შ.