Консумацията на редки земи в дадена страна може да се използва за определяне на нейното индустриално ниво. Всякакви високи, прецизни и напреднали материали, компоненти и оборудване не могат да бъдат отделени от редки метали. Защо същата стомана прави другите по-устойчиви на корозия от вас? Същият шпиндел на машинния инструмент ли е, че другите са по -издръжливи и прецизни от вас? Това също ли е единичен кристал, че другите могат да достигнат висока температура от 1650 ° C? Защо нечия чаша има такъв висок показател на пречупване? Защо Toyota може да постигне най -високата топлинна ефективност на автомобилите в света от 41%? Всички те са свързани с прилагането на редки метали.
Редки земни метали, известни още като редки земни елементи, са колективен термин за 17 елемента наскандий, Итриум, и серии от лантанид в групата за периодична таблица IIIB, обикновено представена от R или RE. Скандалният и итриумът се считат за редки земни елементи, тъй като често съжителстват с лантанидни елементи в минерални отлагания и имат подобни химични свойства.
За разлика от името му предполага, че изобилието от редки земни елементи (без прометий) в коричката е доста високо, като цериум се класира на 25 -то място в изобилието от елементи на кората, което представлява 0,0068% (близо до медта). Въпреки това, поради своите геохимични свойства, рядкотоземните елементи рядко се обогатяват на икономически експлоатационно ниво. Името на елементите на редки земни е произтичано от тяхното недостиг. Първият рядък минерал на Земята, открит от хората, е силициев берилий итриум руда, извлечена от мина в село Итерби, Швеция, откъдето произхождат много имена на редки елементи на Земята.
Техните имена и химически символи саSc, y, la, ce, pr, nd, pm, sm, eu, gd, tb, dy, ho, er, tm, yb, yb и lu. Атомните им числа са 21 (SC), 39 (y), 57 (la) до 71 (lu).
Историята на откриването на редки елементи на Земята
През 1787 г. шведския Аррений открива необичайна рядка метална руда в малкото градче Итърби близо до Стокхолм. През 1794 г. финландският Дж. Гадолин изолира ново вещество от него. Три години по -късно (1797 г.), шведският Аг Екеберг потвърди това откритие и кръсти новото вещество Итрия (Yttrium Earth) след мястото, където е открито. По -късно, в памет на гадолинит, този тип руда се нарича гадолинит. През 1803 г. немски химици MH Klaproth, шведски химици JJ Berzelius и W. Hisinger откриват ново вещество - Ceria - от руда (цереитна силикатна руда). През 1839 г. шведът CG Mosander открива Lanthanum. През 1843 г. Музандър отново открива тербий и ербий. През 1878 г. швейцарският маросок открива итербий. През 1879 г. французите откриват самарий, шведският открива Холмия и Тулий, а шведският открива скандий. През 1880 г. швейцарският маросок открива гадолиний. През 1885 г. австриецът А. Фон Уелс Бах открива Praseodymium и Neodymium. През 1886 г. Бувабадран открива диспросий. През 1901 г. френският мъж EA Demarcay открива Европий. През 1907 г. французинът Г. Урбан открива лутетий. През 1947 г. американци като JA Marinsky получават Promethium от продуктите на уран с делене. Това отнемаше над 150 години от отделянето на итриум Земя от Гадолин през 1794 г. до производството на Прометей през 1947 г.
Прилагане на редки земни елементи
Редки земни елементиса известни като "индустриални витамини" и имат незаменими отлични магнитни, оптични и електрически свойства, играейки огромна роля за подобряване на производителността на продукта, увеличаване на разнообразието на продуктите и подобряване на ефективността на производството. Поради големия си ефект и ниската доза, редките земи са се превърнали в важен елемент за подобряване на структурата на продукта, увеличаване на технологичното съдържание и насърчаване на технологичния прогрес в индустрията. Те се използват широко в области като металургия, военни, нефтохимични, стъклени керамика, селско стопанство и нови материали.
Металургична индустрия
Рядка земясе прилага в металургичното поле повече от 30 години и образува относително зрели технологии и процеси. Прилагането на рядка земя в стомана и безцветен метали е голямо и широкообхватно поле с широки перспективи. Добавянето на редки земни метали, флуориди и силициди към стомана може да играе роля за рафиниране, десулфуризация, неутрализиране на вредни примеси с ниска точка на топене и подобряване на работата на стоманата; Редки земни силиконови сплав и рядкоземен силициев магнезиева сплав се използват като сфероидизиращи агенти за получаване на рядкоземно пластично желязо. Поради тяхната специална годност за производство на сложни пластични железни части със специални изисквания, този вид пластично желязо се използва широко в механичните производствени индустрии като автомобили, трактори и дизелови двигатели; Добавянето на редки земни метали към безобразни сплави като магнезий, алуминий, мед, цинк и никел може да подобри физическите и химичните свойства на сплавта, както и да подобри неговата стайна температура и високотемпературни механични свойства.
Военно поле
Поради отличните си физически свойства като фотоелектричност и магнетизъм, редките земи могат да образуват голямо разнообразие от нови материали с различни свойства и значително да подобрят качеството и работата на други продукти. Следователно, той е известен като "индустриално злато". Първо, добавянето на редки земи може значително да подобри тактическите характеристики на стоманени, алуминиеви сплави, магнезиеви сплави и титанови сплави, използвани при производството на резервоари, самолети и ракети. В допълнение, редките земи могат да се използват и като смазочни материали за много високотехнологични приложения като електроника, лазери, ядрена индустрия и свръхпроводимост. След като се използва технологията на рядкотоземното земи във военните, тя неизбежно ще доведе до скок във военните технологии. В известен смисъл преобладаващият контрол над американските военни в няколко местни войни след Студената война, както и способността му открито да убива врагове безнаказано, произтича от неговата рядка земна технология, като Суперменът.
Нефтохимическа индустрия
Редките земни елементи могат да се използват за направата на катализатори на молекулярно сито в нефтохимическата индустрия, с предимства като висока активност, добра селективност и силна устойчивост на отравяне с тежки метали. Следователно, те са заменили алуминиеви силикатни катализатори за нефтени каталитични процеси на напукване; В производствения процес на синтетичен амоняк се използва малко количество рядкоземен нитрат, като кокатализатор, а капацитетът му за обработка на газ е 1,5 пъти по -голям от този на никеловия алуминиев катализатор; В процеса на синтезиране на цис-1,4-полибутадиен каучук и изопренова каучук, продуктът, получен с помощта на рядък земно циклоалканоат тризобутил алуминиев катализатор, има отлична работа, с предимства като по-малко залепване на оборудване, стабилна работа и кратък процес на лечение; Композитните редки земни оксиди също могат да се използват като катализатори за пречистване на отработените газове от двигатели с вътрешно горене, а цериумът нафтенат също може да се използва като средство за изсушаване на боя.
Стъклена-керамична
Прилагането на редки земни елементи в стъклената и керамичната промишленост на Китай се е увеличило със среден темп от 25% от 1988 г. насам, достигайки приблизително 1600 тона през 1998 г. Керамиката на рядкото земно стъкло са не само традиционни основни материали за индустрията и ежедневието, но и основен член на високотехнологичното поле. Редките земни оксиди или преработените рядкоземни концентрати могат да бъдат широко използвани като полиращи прахове за оптично стъкло, лещи за зрелище, тръби за картина, тръби на осцилоскоп, плоско стъкло, пластмаса и метална принос; В процеса на топене на стъклото, церей диоксидът може да се използва, за да има силен ефект на окисляване върху желязото, намаляване на съдържанието на желязо в стъклото и постигане на целта за отстраняване на зеления цвят от стъклото; Добавянето на редки земни оксиди може да произведе оптично стъкло и специално стъкло за различни цели, включително стъкло, което може да абсорбира ултравиолетови лъчи, кисели и топлинно устойчиво стъкло, рентгеново устойчиво стъкло и др.; Добавянето на редки земни елементи към керамичните и порцеланови глазури може да намали фрагментацията на глазури и да направи продуктите да представят различни цветове и гланцове, което ги прави широко използвани в керамичната индустрия.
Земеделие
Резултатите от изследванията показват, че редките земни елементи могат да увеличат съдържанието на хлорофил в растенията, да засилят фотосинтезата, да насърчават развитието на корените и да увеличат усвояването на хранителни вещества чрез корени. Редките земни елементи също могат да насърчават покълването на семената, да увеличат степента на покълване на семената и да насърчат растежа на разсад. В допълнение към основните функции, споменати по -горе, той също има способността да подобри устойчивостта на болести, устойчивостта на студ и устойчивостта на суша на определени култури. Многобройни проучвания показват също, че използването на подходящи концентрации на редки земни елементи може да насърчи абсорбцията, трансформацията и използването на хранителни вещества от растенията. Пръскането на редки земни елементи може да увеличи съдържанието на VC, общото съдържание на захар и съотношението на захарна киселина на плодове от ябълки и цитрусови плодове, насърчавайки оцветяването на плодовете и ранното зреене. И може да потисне респираторната интензивност по време на съхранение и да намали скоростта на разпадане.
Ново поле за материали
Редки земни неодимо железен бор с магнит с постоянен магнит, с високо остатък, висока коерцивност и продукт с висока магнитна енергия, се използва широко в електронната и аерокосмическата промишленост и задвижващи вятърни турбини (особено подходящи за офшорни електроцентрали); Феритни единични кристали и поликристали тип гранат, образувани от комбинацията от чисти редки земни оксиди и железен оксид, могат да се използват в микровълновата и електронната индустрия; Итриев алуминиев гранат и неодимово стъкло, изработено от неодимо оксид с висока чистота, може да се използва като твърди лазерни материали; Редките земни хексабориди могат да се използват като катодни материали за емисии на електрон; Lanthanum никеловият метал е новоразработен материал за съхранение на водород през 70 -те години; Lanthanum Chromate е високотемпературен термоелектрически материал; Понастоящем страните по света са направили пробиви в разработването на свръхпроводящи материали, като използват оксиди на барий, модифицирани с барий итриев меден кислородни елементи, които могат да получат суперпроводници в температурния диапазон на течния азот. В допълнение, редките земи се използват широко при източници на осветление на светлината чрез методи като флуоресцентен прах, интензифициращ флуоресцент на екрана, три първичен цветен флуоресцентен прах и прах за копиране на лампа (но поради високата цена, причинена от повишаването на редките цени на Земята, техните приложения в осветлението постепенно намаляват), както и от електронните продукти, като прожекционни телевизии и таблети; В селското стопанство прилагането на следи количества рядкоземен нитрат върху полеви култури може да увеличи добива си с 5-10%; В светлинната текстилна индустрия редките земни хлориди също се използват широко в козина, боядисване на козина, боядисване с вълна и боядисване на килими; Редките земни елементи могат да се използват в автомобилните каталитични преобразуватели за преобразуване на основните замърсители в нетоксични съединения по време на изпускателните състояния на двигателя.
Други приложения
Рядките земни елементи се прилагат и за различни цифрови продукти, включително аудиовизуални, фотография и комуникационни устройства, отговарящи на множество изисквания като по -малки, по -бързи, по -леки, по -дълго време за използване и енергийно опазване. В същото време той се прилага и за множество полета като зелена енергия, здравеопазване, пречистване на водата и транспорт.
Време за публикация: август-16-2023