Como os elementos da Terra Rara fan posible a tecnoloxía moderna

Na ópera espacial "Dunes" de Frank Herbert, unha substancia natural preciosa chamada "mestura de especias" dota ás persoas da capacidade de navegar polo vasto universo para establecer unha civilización interestelar. Na vida real na Terra, un grupo de metais naturais chamados elementos de terras raras fixo posible a tecnoloxía moderna. A demanda destes compoñentes clave en case todos os produtos electrónicos modernos está a aumentar drasticamente.

Terras rarassatisfacer miles de necesidades diferentes; por exemplo, o cerio utilízase como catalizador para o refinado do petróleo, mentres quegadolinioatrapa neutróns nos reactores nucleares. Pero a capacidade máis destacada destes elementos reside na súa luminescencia e magnetismo.

Dependemos das terras raras para colorear a pantalla dos nosos teléfonos intelixentes, usamos a fluorescencia para mostrar a autenticidade dos billetes de euro e transferimos sinais ao fondo mariño a través de cables de fibra óptica. Tamén son necesarias para fabricar algúns dos imáns máis fortes e fiables do mundo. Xeran ondas sonoras nos teus auriculares, melloran a información dixital no espazo e alteran a traxectoria dos mísiles de busca térmica. As terras raras tamén están a promover o desenvolvemento de tecnoloxías verdes, como a enerxía eólica e os vehículos eléctricos, e mesmo poden producir novos compoñentes de ordenadores cuánticos. Stephen Boyd, químico sintético e consultor independente, dixo: "Esta lista é interminable. Están en todas partes".

QQ截图20230705120656

Terras raras refírese ao lutecio lantánido e a 14 elementos entre o lantano e oitrio, que adoitan aparecer no mesmo depósito e teñen propiedades químicas similares ás dos lantánidos. Estes metais de cor gris a prateada adoitan ter plasticidade e puntos de fusión e ebulición elevados. A súa forza secreta reside nos seus electróns. Todos os átomos teñen un núcleo rodeado de electróns, que residen nunha rexión chamada órbita. Os electróns da órbita máis afastada do núcleo son electróns de valencia, que participan en reaccións químicas e forman enlaces con outros átomos.

A maioría dos lantánidos teñen outro grupo importante de electróns, chamados "electróns f", que viven na zona áurea preto do electrón de valencia pero lixeiramente preto do núcleo. Ana de Bettencourt Dias, química inorgánica da Universidade de Nevada, Reno, dixo: "Son estes electróns f os que causan as propiedades magnéticas e luminescentes dos elementos de terras raras".

As terras raras son un grupo de 17 elementos (indicados en azul na táboa periódica). Un subconxunto de elementos de terras raras chámase lantánido. (lutecio, Lu, máis a liña encabezada porlantano, La). Cada elemento contén unha capa, que normalmente contén electróns f, o que fai que estes elementos teñan propiedades magnéticas e luminosas.


Data de publicación: 05-07-2023