In de ruimtevaart 'duinen' van Frank Herbert, een kostbare natuurlijke substantie genaamd 'Spice Mengsel', begiftigt mensen met het vermogen om door het enorme universum te navigeren om een interstellaire beschaving te vestigen. In het echte leven op aarde heeft een groep natuurlijke metalen genaamd Rare Earth -elementen moderne technologie mogelijk gemaakt. De vraag naar deze belangrijke componenten van bijna alle moderne elektronische producten stijgt sterk.
Zeldzame aardesvoldoen aan duizenden verschillende behoeften - bijvoorbeeld, cerium wordt gebruikt als katalysator voor het verfijnen van olie, terwijlgadoliniumBevang neutronen in kernreactoren. Maar het meest prominente vermogen van deze elementen ligt in hun luminescentie en magnetisme.
We vertrouwen op zeldzame aarde om het scherm van onze smartphone te kleuren, fluorescentie te gebruiken om de authenticiteit van euro -bankbiljetten te tonen en signalen op de zeebodem over te dragen via optische vezelkabels. Ze zijn ook noodzakelijk voor de productie van enkele van de sterkste en meest betrouwbare magneten ter wereld. Ze genereren geluidsgolven in uw koptelefoon, verbeteren digitale informatie in de ruimte en wijzigen het traject van thermische zoekraketten. Zeldzame aarde bevordert ook de ontwikkeling van groene technologieën, zoals windenergie en elektrische voertuigen, en kan zelfs nieuwe componenten van de kwantumcomputer produceren. Stephen Boyd, een synthetische chemicus en onafhankelijke consultant, zei: “Deze lijst is eindeloos. Ze zijn overal
Zeldzame aarde verwijst naar lanthanide lutetium en 14 elementen tussen lanthanum enyttrium, die vaak in dezelfde afzetting voorkomen en chemische eigenschappen hebben die vergelijkbaar zijn met lanthanide. Deze grijze tot zilver gekleurde metalen hebben meestal plasticiteit en hoge smelt- en kookpunten. Hun geheime kracht ligt in hun elektronen. Alle atomen hebben een kern omgeven door elektronen, die zich in een regio bevinden die een baan wordt genoemd. De elektronen in de baan het verst van de kern zijn valentie -elektron, die deelnemen aan chemische reacties en bindingen vormen met andere atomen.
De meeste lanthanide hebben een andere belangrijke groep elektronen, genaamd "F-elektronen", die in de gouden zone in de buurt van het valentie-elektron leven, maar iets dicht bij de kern. Ana de Bettencourt Dias, een anorganische chemicus aan de Universiteit van Nevada, Reno, zei: "Het zijn deze F -elektronen die de magnetische en lichtgevende eigenschappen van zeldzame aardelementen veroorzaken."
Zeldzame aardes zijn een groep van 17 elementen (aangegeven in blauw op de periodiek systeem). Een subset van zeldzame aardelementen wordt lanthanide genoemd (Lutetium, Lu, plus de lijn onder leiding vanlanthaan, La). Elk element bevat een schaal, meestal met F -elektronen, waardoor deze elementen magnetische en lichtgevende eigenschappen hebben.
Posttijd: JUL-05-2023