Que éterra rara?
Os seres humanos teñen unha historia de máis de 200 anos desde o descubrimento das terras raras en 1794. Dado que se atopaban poucos minerais de terras raras nese momento, só se podían obter unha pequena cantidade de óxidos insolubles en auga por método químico. Historicamente, estes óxidos foron chamados habitualmente "terra", de aí o nome de terras raras.
De feito, os minerais de terras raras non son raros na natureza. A terra rara non é terra, senón un típico elemento metálico. O seu tipo activo é só superado por metais alcalinos e metais alcalinotérreos. Teñen máis contido na codia que o cobre común, o cinc, o estaño, o cobalto e o níquel.
Na actualidade, as terras raras utilízanse amplamente en diversos campos, como a electrónica, a petroquímica, a metalurxia, etc. Case cada 3-5 anos, os científicos poden descubrir novos usos para as terras raras, e de cada seis inventos non se pode facer. sen terras raras.
China é rica en minerais de terras raras, ocupando o primeiro lugar en tres clasificacións mundiais: reservas, escala de produción e volume de exportación. Ao mesmo tempo, China tamén é o único país que pode proporcionar os 17 metais de terras raras, especialmente as terras raras medias e pesadas con aplicacións militares moi destacadas.
Composición de elementos de terras raras
Os elementos das terras raras están compostos por elementos lantánidos na táboa periódica dos elementos químicos:lantano(La),cerio(Ce),praseodimio(Pr),neodimio(Nd), prometio (Pm),samario(Sm),europio(Eu),gadolinio(Gd),terbio(Tb),disprosio(Dy),holmio(Ho),erbio(Er),tulio(Tm),iterbio(Yb),lutecio(Lu), e dous elementos estreitamente relacionados co lantánido:escandio(Sc) eitrio(Y).
ChámaseTerra rara, abreviado como Terra Rara.
Clasificación dos elementos das terras raras
Clasificadas polas propiedades físicas e químicas dos elementos:
Elementos lixeiros de terras raras:escandio, itrio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio
Elementos pesados de terras raras:gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio
Clasificación por características minerais:
Grupo Cerio:lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio
Grupo itrio:gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio, escandio, itrio
Clasificación por separación de extracción:
Terra rara lixeira (P204 extracción de acidez débil): lantano, cerio, praseodimio, neodimio
Terras raras medias (P204 extracción de baixa acidez):samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio
Terras raras pesadas (extracción de acidez en P204):holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio, itrio
Propiedades dos elementos das terras raras
Máis de 50 funcións dos elementos de terras raras están relacionadas coa súa estrutura electrónica 4f única, o que os fai moi utilizados tanto en materiais tradicionais como en novos campos de alta tecnoloxía.
órbita electrónica 4f
1. Propiedades físicas e químicas
★ Ten propiedades metálicas obvias; É gris prata, agás praseodimio e neodimio, aparece amarelo claro
★ Ricos cores de óxido
★ Formar compostos estables con non metais
★ Metal animado
★ Fácil de oxidar no aire
2 Propiedades optoelectrónicas
★ Subcapa 4f sen cubrir, onde os electróns 4f están protexidos por electróns exteriores, o que resulta en varios termos espectrais e niveis de enerxía
Cando os electróns 4f realizan a transición, poden absorber ou emitir radiación de varias lonxitudes de onda procedentes de rexións ultravioleta, visibles para infravermellos, o que os fai axeitados como materiais luminiscentes.
★ Boa condutividade, capaz de preparar metais de terras raras polo método de electrólise
O papel dos electróns 4f dos elementos das terras raras nos novos materiais
1.Materiais que utilizan funcións electrónicas 4f
★ Arranxo de espín electrónico 4f:manifestado como magnetismo forte: axeitado para o seu uso como materiais de imán permanente, materiais de imaxe de resonancia magnética, sensores magnéticos, supercondutores, etc.
★ Transición electrónica orbital 4f: manifestado como propiedades luminiscentes: axeitado para o seu uso como materiais luminiscentes como fósforos, láseres infravermellos, amplificadores de fibra, etc.
Transicións electrónicas na banda de guía do nivel de enerxía 4f: manifestadas como propiedades colorantes: adecuadas para a cor e a decoloración de compoñentes quentes, pigmentos, aceites cerámicos, vidro, etc.
2 está indirectamente relacionado co electrón 4f, usando o raio iónico, a carga e as propiedades químicas
★ Características nucleares:
Pequena sección transversal de absorción de neutróns térmicos: adecuada para o seu uso como materiais estruturais de reactores nucleares, etc.
Gran sección transversal de absorción de neutróns: adecuada para materiais de blindaxe de reactores nucleares, etc
★ Terras raras Raio iónico, carga, propiedades físicas e químicas:
Defectos de celosía, raio iónico similar, propiedades químicas, cargas diferentes: axeitado para calefacción, catalizador, elemento sensor, etc.
Especificidade estrutural: axeitado para o seu uso como materiais de cátodo de aliaxe de almacenamento de hidróxeno, materiais de absorción de microondas, etc.
Propiedades electro-ópticas e dieléctricas: adecuadas para o seu uso como materiais de modulación de luz, cerámicas transparentes, etc
Hora de publicación: 06-Xul-2023