K určení jeho průmyslové úrovně lze použít spotřebu vzácných zemí v zemi. Jakékoli vysoké, přesné a pokročilé materiály, komponenty a zařízení nelze oddělit od vzácných kovů. Proč je to, že stejná ocel způsobuje, že ostatní jsou odolnější proti korozi než vy? Je to stejné vřeteno stroje, že ostatní jsou odolnější a přesnější než vy? Je to také jediný krystal, že ostatní mohou dosáhnout vysoké teploty 1650 ° C? Proč má sklo někoho jiného tak vysoký index lomu? Proč může Toyota dosáhnout nejvyšší tepelné účinnosti na světě 41%? To vše souvisí s aplikací vzácných kovů.
Kovy vzácné zeminy, také známý jako prvky vzácných zemin, jsou kolektivním termínem pro 17 prvkůSkandium, yttrium, a série lanthanidu ve skupině periodické tabulky IIIB, běžně reprezentované R nebo RE. Skandium a yttrium jsou považovány za prvky vzácných zemin, protože často koexistují s lanthanidovými prvky v minerálních ložiscích a mají podobné chemické vlastnosti.
Na rozdíl od názvu vyplývá, že hojnost prvků vzácných zemin (s výjimkou Promethia) v kůře je poměrně vysoká, přičemž Cerium se hodnotí na 25. místo v hojnosti krustálních prvků, což představuje 0,0068% (blízko mědi). Vzhledem k jeho geochemickým vlastnostem jsou však prvky vzácných zemin jen zřídka obohaceny na ekonomicky využitelnou úroveň. Název prvků vzácných zemin je odvozen z jejich nedostatku. Prvním minerálem vzácných zemin objevených lidmi byl křemík berylium yttrium ruda extrahovaná z dolu ve vesnici Iterbi ve Švédsku, kde vzniklo mnoho názvů prvků vzácných zemí.
Jejich jména a chemické symboly jsouSC, Y, LA, CE, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, HO, ER, TM, YB, YB a LU. Jejich atomová čísla jsou 21 (SC), 39 (y), 57 (LA) až 71 (LU).
Historie objevování prvků vzácných zemin
V roce 1787 švédská CA Arrhenius našel v malém městě Ytterby poblíž Stockholmu neobvyklou kovovou černou rudu vzácných zemí. V roce 1794 finský J. Gadolin z toho izoloval novou látku. O tři roky později (1797) švédský ag Ekeberg tento objev potvrdil a po místě, kde byla objevena, pojmenovala novou látku Yttria (Yttrium Earth). Později, na památku gadolinitu, byl tento typ rudy nazýván gadolinitem. V roce 1803 objevili němečtí chemici MH Klaproth, švédští chemici JJ Berzelius a W. Hisinger novou látku - Ceria - z rudy (silikátová ruda Ceru). V roce 1839 objevil švédský CG Mosander Lanthanum. V roce 1843 Musander znovu objevil terbium a erbium. V roce 1878 objevil švýcarský Marinac Ytterbium. V roce 1879 Francouzi objevili Samarium, Švédci objevili Holmium a Thulium a švédští objevili skandium. V roce 1880 objevil švýcarský Marinac Gadolinium. V roce 1885 rakouský A. von Wels Bach objevil Praseodymium a Neodymium. V roce 1886, Bouvabadrand objevil dysprosium. V roce 1901 objevil francouzský muž EA DeMarcay Europium. V roce 1907 francouzský muž G. Urban objevil Lutetium. V roce 1947 získali Američané, jako je Ja Marinsky, Promethium z produktů uranového štěpení. Trvalo to 150 let od oddělení Yttrium Earth gadolinem v roce 1794 až po produkci Promethia v roce 1947.
Aplikace prvků vzácných zemin
Prvky vzácných zeminjsou známé jako „průmyslové vitamíny“ a mají nenahraditelné vynikající magnetické, optické a elektrické vlastnosti, hrají obrovskou roli při zlepšování výkonu produktu, zvyšování rozmanitosti produktu a zlepšení efektivity produkce. Vzhledem k velkému účinku a nízkému dávkování se vzácné zeminy staly důležitým prvkem při zlepšování struktury produktu, zvýšení technologického obsahu a podpoře průmyslového technologického pokroku. Byly široce používány v polích, jako je metalurgie, armáda, petrochemická, skleněná keramika, zemědělství a nové materiály.
Metalurgický průmysl
Vzácná Zeměbyl aplikován v metalurgickém poli déle než 30 let a vytvořil relativně zralé technologie a procesy. Aplikace vzácné zeminy v oceli a neželezných kovech je velké a rozsáhlé pole se širokými vyhlídkami. Přidání kovů vzácných zemin, fluoridů a silicidů do oceli může hrát roli při rafinaci, odsouzení, neutralizaci nízkého bodu tání škodlivé nečistoty a zlepšení zpracovatelského výkonu oceli; Jako sféroidizační činidla k výrobě vzácné Země vrskové železo se používají slitina křemíkového železa a křemíkového křemíku pro vzácnou zeminu a křemíkovou slitinu vzácných zemin. Vzhledem k jejich zvláštní vhodnosti pro výrobu složitých tažných železných částí se zvláštními požadavky se tento typ tažného železa široce používá v mechanickém průmyslu, jako jsou automobily, traktory a dieselové motory; Přidání kovů vzácných zemin do neželezných slitin, jako je magnezium, hliník, měď, zinek a nikl, může zlepšit fyzikální a chemické vlastnosti slitiny a také zvýšit její teplotu pokojové a vysoké teploty.
Vojenské pole
Vzhledem ke svým vynikajícím fyzikálním vlastnostem, jako je fotoelektrika a magnetismus, mohou vzácné zeminy tvořit širokou škálu nových materiálů s různými vlastnostmi a výrazně zlepšit kvalitu a výkon jiných produktů. Proto se nazývá „průmyslové zlato“. Za prvé, přidání vzácných zemí může významně zlepšit taktický výkon oceli, slitin hliníku, slitin hořčíku a titanových slitin používaných při výrobě nádrží, letadel a raket. Kromě toho mohou být vzácné zeminy také použity jako maziva pro mnoho high-tech aplikací, jako je elektronika, lasery, jaderný průmysl a supravodivost. Jakmile je technologie vzácných zemin použita v armádě, nevyhnutelně přinese skok ve vojenské technologii. V jistém smyslu, ohromná kontrola americké armády v několika místních válkách po studené válce, stejně jako schopnost otevřeně zabíjet nepřátele beztrestně, pramení z technologie vzácné zeminy, jako je Superman.
Petrochemický průmysl
Prvky vzácných zemin mohou být použity k vytvoření molekulárních sítových katalyzátorů v petrochemickém průmyslu, s výhodami, jako je vysoká aktivita, dobrá selektivita a silná odolnost vůči otravě těžkým kovem. Proto nahradili hliníkové silikátové katalyzátory pro procesy praskání ropy; Ve výrobním procesu syntetického amoniaku se jako kokatalyzátoru používá malé množství dusičnanu vzácných zemin a jeho kapacita zpracování plynu je 1,5krát větší než kapacita niklu hliníku; V procesu syntetizace cis-1,4-polybutadienu gumy a isoprenu guma, produkt získaný pomocí cykloalkanoátu Triisobutyl Aluminium katalyzátoru vzácné zeminy a krátkého procesu po léčbě; Kompozitní oxidy vzácných zemin mohou být také použity jako katalyzátory pro čištění výfukových plynů z motorů s vnitřním spalováním a nafthenát Ceru lze také použít jako činidlo sušení barvy.
Sklo-Ceramika
Aplikace prvků vzácných zemin v čínském skleněném a keramickém průmyslu se od roku 1988 zvýšila průměrně o 25% a v roce 1998 dosáhla přibližně 1600 tun. Ceramika z vzácných zemí není jen tradiční základní materiály pro průmysl a každodenní život, ale také hlavním členem high-tech pole. Oxidy vzácných zemin nebo zpracované koncentráty vzácných zemin lze široce používat jako leštící prášky pro optické sklo, objektivy podívané, obrázkové trubice, osciloskopové trubice, ploché sklo, plast a kovové nádobí; V procesu tání sklenice lze oxid cest použít k silnému oxidačnímu účinku na železo, snížení obsahu železa ve skle a dosažení cíle odstranění zelené barvy ze skla; Přidání oxidů vzácných zemin může produkovat optické sklo a speciální sklo pro různé účely, včetně skla, které dokáže absorbovat ultrafialové paprsky, kyselé a tepelně odolné sklo, rentgenové odolné sklo atd.; Přidání prvků vzácných zemin do keramických a porcelánových glazur může snížit fragmentaci glazur a vytvářet produkty, které představují různé barvy a glosáře, což je široce používáno v keramickém průmyslu.
Zemědělství
Výsledky výzkumu ukazují, že prvky vzácných zemin mohou zvýšit obsah chlorofylu v rostlinách, zvyšovat fotosyntézu, podporovat vývoj kořenů a zvýšit absorpci živin kořeny. Prvky vzácných zemin mohou také podporovat klíčení semen, zvýšit míru klíčení semen a podporovat růst sazenic. Kromě výše uvedených hlavních funkcí má také schopnost zlepšit odolnost proti onemocnění, odolnost proti chladu a odolnost proti suchu některých plodin. Četné studie také ukázaly, že použití vhodných koncentrací prvků vzácných zemin může podpořit absorpci, transformaci a využití živin rostlinami. Postříkání prvků vzácných zemin může zvýšit obsah VC, celkový obsah cukru a poměr kyseliny cukru u jablečného a citrusového ovoce, podporu ovoce a včasné zrání. A může potlačit intenzitu dýchacích cest během skladování a snížit rychlost rozpadu.
Pole nových materiálů
V elektronickém a leteckém průmyslu a řízení větrných turbín (zejména vhodný pro pobřežní elektrárny se široce používají novorolický magnetický magnetický materiál Neodymium Iron Bor Permanent Magnet, s vysokou remanence, vysokou donucovací a vysoce magnetickou energií, široce; V mikrovlnném a elektronickém průmyslu lze použít ferity a polykrystaly typu granátu; Jako pevné laserové materiály lze použít hliníkový granát yttrium a neodymiové sklo; Hexaboridy vzácných zemin mohou být použity jako katodové materiály pro emise elektronů; Lanthanum Nickel Metal je nově vyvinutý materiál pro skladování vodíku v 70. letech; Chromát Lanthanum je vysokoteplotní termoelektrický materiál; V současné době země po celém světě provedly průlomy ve vývoji supravodivých materiálů pomocí oxidů na bázi barya modifikovaných kyslíkovými prvky měděné baryum yttrium, které mohou získat supravodiče v rozsahu teploty kapalného dusíku. Kromě toho se vzácné zeminy široce používají ve zdrojích osvětlení světla metodami, jako je fluorescenční prášek, zintenzivňující fluorescenční prášek na obrazovce, tři primární barevné zářivkové prášek a kopírovací lampová prášek (ale vzhledem k vysokým nákladům způsobeným nárůstem cen vzácných zemí, jejich aplikace v osvětlení se postupně snižují), a také elektronické výrobky, jako jsou televizní televize a tablety; V zemědělství může použití stopového množství dusičnanu vzácných zemin na plodiny polních plodin zvýšit jejich výnos o 5-10%; Ve světelném textilním průmyslu se chloridy vzácných zemin také široce používají při opalování kožešin, barvení kožešin, barvení vlny a barvení koberce; Prvky vzácných zemin mohou být použity v automobilových katalytických převodnících k přeměně hlavních znečišťujících látek na netoxické sloučeniny během výfuku motoru.
Jiné aplikace
Prvky vzácných zemin jsou také aplikovány na různé digitální produkty, včetně audiovizuálních, fotografických a komunikačních zařízení, které splňují více požadavků, jako jsou menší, rychlejší, lehčí, delší doba využití a úspora energie. Současně byl také aplikován na více oblastí, jako je zelená energie, zdravotní péče, čištění vody a přeprava.
Čas příspěvku: srpna-16-2023