Wat iszeldzame aarde?
Mensen hebben een geschiedenis van meer dan 200 jaar sinds de ontdekking van zeldzame aardes in 1794. Omdat er op dat moment weinig zeldzaam-aarde-mineraal werd gevonden, kon slechts een kleine hoeveelheid in water onoplosbare oxiden worden verkregen met chemische methode. Historisch gezien werden dergelijke oxiden gewoonlijk 'aarde' genoemd, vandaar de naam van zeldzame aarde.
In feite zijn zeldzame aarde mineraal niet zeldzaam van aard. Zeldzame aarde is geen aarde, maar een typisch metalen element. Het actieve type is pas tweede voor alkali -metalen en alkalische aardmetalen. Ze hebben meer inhoud in de korst dan gemeenschappelijk koper, zink, tin, kobalt en nikkel.
Momenteel zijn zeldzame aardes op grote schaal gebruikt op verschillende gebieden zoals elektronica, petrochemicaliën, metallurgie, enz. Bijna om de 3-5 jaar kunnen wetenschappers nieuwe toepassingen ontdekken voor zeldzame aardes, en van elke zes uitvindingen kan men niet zonder zeldzame aardes.
China is rijk aan zeldzame aarde -mineralen en rangschikt als eerste in drie wereldranglijst: reserves, productieschaal en exportvolume. Tegelijkertijd is China ook het enige land dat alle 17 zeldzame aardmetalen kan bieden, vooral de medium en zware zeldzame aardes met extreem prominente militaire toepassingen.
Zeldzame aardelementencompositie
Zeldzame aardelementen zijn samengesteld uit lanthanide -elementen in de periodiek systeem met chemische elementen:lanthaan(La),cerium(CE),praseodymium(PR),neodymium(ND), Promethium (PM),samarium(Sm),europium(EU),gadolinium(GD),terbium(Tb),dysprosium(Dy),Holmium(Ho),erbium(Eh),thulium(TM),ytterbium(YB),lutetium(Lu), en twee elementen die nauw verwant zijn aan lanthanide:scandium(SC) enyttrium(Y).
Het wordt genoemdZeldzame aarde, afgekort als zeldzame aarde.
Classificatie van zeldzame aardelementen
Geclassificeerd door de fysische en chemische eigenschappen van elementen:
Licht zeldzame aardelementen:Scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Zware zeldzame aardelementen:Gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium
Geclassificeerd door minerale kenmerken:
Ceriumgroep:lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Yttrium -groep:Gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium
Classificatie door extractiescheiding:
Licht zeldzame aarde (p204 zwakke zuurgraad extractie): Lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium
Medium zeldzame aarde (p204 Lage zuurgraad extractie):Samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium
Zware zeldzame aarde (zuurgraad extractie in P204):Holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, yttrium
Eigenschappen van zeldzame aardelementen
Meer dan 50 functies van zeldzame aardelementen zijn gerelateerd aan hun unieke 4F-elektronische structuur, waardoor ze op grote schaal worden gebruikt in zowel traditionele materialen als hightech nieuwe materialenvelden.
4f elektronenbaan
1. Fysische en chemische eigenschappen
★ heeft duidelijke metalen eigenschappen; Het is zilvergrijs, behalve praseodymium en neodymium, het lijkt licht geel
★ Rijke oxidekleuren
★ Vorm stabiele verbindingen met niet-metalen
★ Metal Lively
★ gemakkelijk te oxideren in de lucht
2 opto -elektronische eigenschappen
★ Niet -ingevulde 4F Sublayer, waarbij 4F -elektronen worden afgeschermd door buitenste elektronen, wat resulteert in verschillende spectrale termen en energieniveaus
Wanneer 4F -elektronen overstappen, kunnen ze straling van verschillende golflengten absorberen of uitstoten van ultraviolet, zichtbaar voor infraroodgebieden, waardoor ze geschikt zijn als luminescente materialen
★ Goede geleidbaarheid, in staat om zeldzame aardmetalen te bereiden door elektrolysemethode
De rol van 4F -elektronen van zeldzame aardelementen in nieuwe materialen
1. Materialen met behulp van 4F elektronische kenmerken
★ 4F elektronen spin -opstelling:gemanifesteerd als sterk magnetisme - geschikt voor gebruik als permanente magneetmaterialen, MRI -beeldvormingsmaterialen, magnetische sensoren, supergeleiders, enz
★ 4F orbitale elektronenovergang: gemanifesteerd als luminescerende eigenschappen - geschikt voor gebruik als luminescente materialen zoals fosforen, infrarood lasers, vezelversterkers, enz
Elektronische overgangen in de 4F -energieniveau -geleideband: gemanifesteerd als kleureigenschappen - geschikt voor kleurplaten en ontkleuring van hotspot -componenten, pigmenten, keramische oliën, glas, enz.
2 is indirect gerelateerd aan 4F -elektron, met behulp van ionische straal, lading en chemische eigenschappen
★ Nucleaire kenmerken:
Kleine thermische neutronenabsorptie doorsnede - geschikt voor gebruik als structurele materialen van kernreactoren, enz
Grote neutronenabsorptie dwarsdoorsnede - Geschikt voor afschermingsmaterialen van kernreactoren, enz
★ Rare Earth Ionic Radius, lading, fysische en chemische eigenschappen:
Roosterdefecten, vergelijkbare ionische straal, chemische eigenschappen, verschillende ladingen - geschikt voor verwarming, katalysator, detectie -element, enz
Structurele specificiteit - geschikt voor gebruik als kathodematerialen van waterstofopslaglegering, magnetronabsorptiematerialen, enz
Elektro optische en diëlektrische eigenschappen - geschikt voor gebruik als lichtmodulatiematerialen, transparant keramiek, enz
Posttijd: Jul-06-2023