A ritkaföldfémek fogyasztása egy országban felhasználható annak ipari szintjének meghatározására. Bármely magas, pontos és fejlett anyag, alkatrész és berendezés nem választható el a ritka fémektől. Miért van az, hogy ugyanaz az acél másokat korrózióállóbbá teszi, mint te? Ugyanaz a szerszámgép orsó, hogy mások tartósabbak és pontosabbak, mint te? Az egy kristály is, hogy mások elérhetik az 1650 ° C -os hőmérsékletet? Miért van valaki más üvegének ilyen magas törésmutatója? Miért érheti el a Toyota a világ legmagasabb 41%-os autóhő -hatékonyságát? Mindezek mind a ritka fémek alkalmazásához kapcsolódnak.
Ritkaföldfémek fémek, más néven ritkaföldfémek elemek, amelyek kollektív kifejezés ascandium, ittrium, és a Lanthanide sorozat a Periódusos IIIb. Táblázatban, amelyet általában R vagy RE képvisel. A Scandium és az Yttrium ritkaföldfémek elemeknek tekinthető, mivel gyakran együtt élnek az ásványi lerakódások lantanid elemeivel, és hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek.
A nevével ellentétben azt sugallja, hogy a ritkaföldfémek (a Promethium kivételével) a kéregben meglehetősen magas, a cérium a 25. helyen áll a kéreg elemek bőségében, 0,0068% -ot (a réz közelében). Geokémiai tulajdonságai miatt azonban a ritkaföldfémek elemei ritkán gazdagodnak gazdaságilag kizsákmányolható szintre. A ritkaföldfémi elemek neve szűkösségükből származik. Az ember által felfedezett első ritkaföldfém ásványi anyag a Silicon Beryllium Yttrium érc volt, amelyet egy bányából extraháltak a svéd Iterbi faluban, ahol sok ritkaföldfém -elem neve származik.
A nevük és kémiai szimbólumaikSC, Y, LA, CE, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, HO, ER, TM, YB, YB és LU. Az atomszámuk 21 (SC), 39 (y), 57 (LA) - 71 (LU).
A ritkaföldfémek elemeinek felfedezésének története
1787 -ben a svéd Ca Arrhenius szokatlan ritkaföldfémfém fekete ércet talált a stockholm közelében lévő Ytterby kisvárosában. 1794 -ben a finn J. Gadolin új anyagot izolált belőle. Három évvel később (1797), a svéd Ag Ekeberg megerősítette ezt a felfedezést, és az új, Yttrium (Yttrium Earth) anyagot nevezte el a hely után, ahol felfedezték. Később, a gadolinit memóriájában, ezt az ércfajtát gadolinitnek hívták. 1803 -ban MH Klaproth német vegyészek, JJ Berzelius svéd vegyészek és W. Hisinger új anyagot - ceria -t - fedeztek fel egy ércből (cerium -szilikát érc). 1839 -ben a svéd CG Mosader felfedezte a Lanthanumot. 1843 -ban Musander ismét felfedezte a terbiumot és az erbiumot. 1878 -ban a svájci Marinac felfedezte Ytterbiumot. 1879 -ben a franciák felfedezték a szamáriumot, a svéd felfedezte Holmiumot és Thuliumot, a svéd pedig a Scandiumot. 1880 -ban a svájci Marinac felfedezte a gadoliniumot. 1885 -ben A. Von Wels Bach osztrák felfedezte a Praseodymiumot és a neodímiumot. 1886 -ban Bouvabadrand felfedezte a dysprosiumot. 1901 -ben az Ea DeMarcay francia ember felfedezte az Europiumot. 1907 -ben a francia ember, G. Urban felfedezte a lutetiumot. 1947 -ben az olyan amerikaiak, mint a JA Marinsky, az urán hasadási termékekből szereztek Promethiumot. Több mint 150 évbe telt, amikor a Yttrium Földet Gadolin 1794 -ben elválasztotta a Prometium előállításához 1947 -ben.
A ritkaföldfémek elemeinek alkalmazása
Ritkaföldfémek elemei"ipari vitaminok" néven ismertek, és pótolhatatlan, kiváló mágneses, optikai és elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek, óriási szerepet játszanak a termék teljesítményének javításában, a termékválaszték növelésében és a termelés hatékonyságának javításában. Nagy hatása és alacsony adagolása miatt a ritkaföldek fontos elemévé váltak a termékszerkezet javításában, a technológiai tartalom növelésében és az ipari technológiai fejlődés előmozdításában. Széles körben használják azokat olyan területeken, mint a kohászat, a katonai, a petrolkémiai, az üvegkerámia, a mezőgazdaság és az új anyagok.
Kohászati iparág
Ritkaföldföldtöbb mint 30 éve alkalmazzák a kohászati területen, és viszonylag érett technológiákat és folyamatokat alakítottak ki. A ritkaföldfém acél- és színfémekben történő alkalmazása egy nagy és széles körű mező, széles kilátásokkal. A ritkaföldfémek, a fluoridok és a szilikidok acélhoz történő hozzáadása szerepet játszhat a finomításban, a desulfurizációban, az alacsony olvadáspontú káros szennyeződések semlegesítésében és az acél feldolgozási teljesítményének javításában; A ritkaföldfémi szilícium vasötvözetet és a ritkaföldfémi szilícium magnéziumötvözetet szóközökként használják a ritkaföldfémek kanyargós vasalásának előállításához. Mivel speciális alkalmasságuk van a speciális követelményekkel rendelkező komplex, elpusztító vas alkatrészek előállítására, az ilyen típusú gömbölyű vasat széles körben használják a mechanikus gyártóiparban, például autókban, traktorokban és dízelmotorokban; A ritkaföldfémek fémeinek hozzáadása a színesfém-ötvözetekhez, például magnéziumhoz, alumíniumhoz, rézhez, cinkhez és nikkelhez, javíthatja az ötvözet fizikai és kémiai tulajdonságait, valamint javíthatja szobahőmérsékletét és magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságait.
Katonai terület
Kiváló fizikai tulajdonságai, például a fotoelektromosság és a mágnesesség miatt a ritkaföldfémek sokféle új anyagot képezhetnek, különböző tulajdonságokkal, és jelentősen javíthatják más termékek minőségét és teljesítményét. Ezért "ipari arany" néven ismert. Először is, a ritkaföldfémek hozzáadása jelentősen javíthatja az acél, alumíniumötvözetek, magnéziumötvözetek és titánötvözetek taktikai teljesítményét, amelyet tartályok, repülőgépek és rakéták gyártása során használtak. Ezenkívül a ritkaföldfémek kenőanyagként is használhatók számos csúcstechnikai alkalmazáshoz, például elektronikához, lézerekhez, nukleáris iparhoz és szupravezetőképességhez. Miután a ritkaföldfémi technológiát a katonaságban alkalmazzák, elkerülhetetlenül ugrást fog okozni a katonai technológiában. Bizonyos értelemben az amerikai katonaság túlnyomó irányítása a hidegháború utáni több helyi háborúban, valamint annak képessége, hogy büntetlenséggel nyíltan megölje az ellenségeket, a ritkaföldfémek technológiájából, például a Supermanból származik.
Petrolkémiai ipar
A ritkaföldfémek elemei felhasználhatók a petrolkémiai ipar molekuláris szite -katalizátorainak előállítására, olyan előnyökkel, mint a nagy aktivitás, a jó szelektivitás és a nehézfém -mérgezés erős ellenállása. Ezért helyettesítették az alumínium -szilikát katalizátorokat a kőolaj -katalitikus repedési folyamatokhoz; A szintetikus ammónia előállítási folyamatában kis mennyiségű ritkaföldfém -nitrátot használnak kokatalizátorként, és gázfeldolgozási képessége 1,5 -szer nagyobb, mint a nikkel -alumínium katalizátoré; A CIS-1,4-polibutadién gumi és izoprén gumi szintetizálásának folyamatában a ritkaföldfémi cikloaloát-triisobutil-alumínium katalizátor felhasználásával kapott termék kiváló teljesítményű, olyan előnyökkel, mint például a kevesebb berendezés ragaszkodása, stabil működése és a rövid kezelés utáni eljárás; A kompozit ritkaföldfém -oxidok katalizátorokként is felhasználhatók a kipufogógáz megtisztítására a belső égésű motoroktól, és a cérium -naftenátot festékszárítószerként is használhatják.
Üvegkerámia
A ritkaföldfémek elemeinek alkalmazása a kínai üveg- és kerámiaiparban 1988 óta átlagosan 25% -kal nőtt, és 1998-ban megközelítőleg 1600 tonnát ér el. A ritkaföldfémek üvegkerámia nemcsak az ipar és a mindennapi élet hagyományos alapanyagjai, hanem a csúcstechnikai mező egyik fő tagja. A ritkaföldfém -oxidok vagy a feldolgozott ritkaföldkoncentrátumok széles körben használhatók polírozó porként optikai üveghez, látványos lencsékhez, képcsövekhez, oszcilloszkóp csövekhez, lapos üveghez, műanyaghoz és fém asztalhoz; Az üveg olvadásának folyamatában a cerium -dioxid felhasználható a vas erős oxidációs hatására, csökkentve az üvegben lévő vastartalmat és a zöld szín eltávolításának célját az üvegből; A ritkaföldfém-oxidok hozzáadása optikai üveg és speciális üveg előállítása különböző célokra, beleértve az ultraibolya sugarak, sav- és hőálló üveg, röntgen-ellenálló üveg stb. Által történő elnyelését; A ritkaföldfémi elemek hozzáadása a kerámia és a porcelán mázokhoz csökkentheti a mázok fragmentációját, és a termékek különböző színeket és fényeket jelenthetnek, így széles körben használják őket a kerámiaiparban.
Mezőgazdaság
A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a ritkaföldfémek elemei növelhetik a növények klorofill -tartalmát, fokozhatják a fotoszintézist, elősegíthetik a gyökér fejlődését és növelik a tápanyagok felszívódását a gyökerek által. A ritkaföldfémek elemei elősegíthetik a vetőmag csírázását, növelhetik a vetőmag csírázási arányát és elősegíthetik a palánták növekedését. A fent említett fő funkciók mellett képes javítani a betegség ellenállását, a hidegrezisztenciát és az egyes növények szárazságrezisztenciáját. Számos tanulmány azt is kimutatta, hogy a ritkaföldfémek megfelelő koncentrációjának használata elősegítheti a tápanyagok felszívódását, átalakulását és felhasználását a növények által. A ritkaföldfémi elemek permetezése növelheti a VC tartalmat, az alma- és a citrusfélék cukorsav -arányát, elősegítve a gyümölcs színezését és a korai érés elősegítését. És elnyomhatja a légzési intenzitást a tárolás során, és csökkentheti a bomlási sebességet.
Új anyagmező
A ritkaföldfémi neodímium vasbór -állandó mágneses anyagot, nagy fellendüléssel, nagy erőteljes és nagy mágneses energiatermékkel, széles körben használják az elektronikus és repülőgépiparban, valamint a szélturbinák vezetésével (különösen alkalmas tengeri erőművek számára); Garnet típusú ferrit egy kristályok és polikristályok, amelyeket a tiszta ritkaföldfém -oxidok és a vas -oxid kombinációja képez, felhasználható a mikrohullámú és elektronikus iparágakban; A nagy tisztaságú neodímium-oxidból készült yttrium alumínium gránát és neodímium üveg szilárd lézer anyagként használható; A ritkaföldfém -hexaboridok katód anyagként használhatók az elektronkibocsátáshoz; A Lanthanum nikkelfém egy újonnan kifejlesztett hidrogén -tároló anyag az 1970 -es években; A lanthanum-kromát egy magas hőmérsékletű hőelektromos anyag; Jelenleg a világ minden tájáról származó országok áttörést végeztek a szupravezető anyagok fejlesztésében, bárium alapú oxidok felhasználásával, amelyeket bárium -yttrium réz -oxigénelemekkel módosítottak, amelyek szupravezetőket kaphatnak a folyadék nitrogén hőmérsékleti tartományában. Ezenkívül a ritkaföldfémeket széles körben használják a fényforrások megvilágításában olyan módszerekkel, mint például a fluoreszcens por, a szitanyó fluoreszcens por, a három primer színű fluoreszcens por és a lámpapor (de a ritkaföldfémek árak emelkedése okozta nagy költségek miatt, a világításban történő alkalmazásuk fokozatosan csökken), valamint az elektronikus termékek, például az előrejelző televíziók és a tabletták; A mezőgazdaságban a ritkaföldfém-nitrát nyom mennyiségének felhasználása a terepi növényekre 5-10%-kal növelheti hozamát; A könnyű textiliparban a ritkaföldfém -kloridokat széles körben használják szőrme, szőrme festés, gyapjúfestés és szőnyegfestéshez; A ritkaföldfémi elemek felhasználhatók az autóipari katalizátorokban a fő szennyező anyagok nem mérgező vegyületekké alakítására a motor kipufogógázában.
Egyéb alkalmazások
A ritkaföldfémek elemeit különféle digitális termékekre is alkalmazzák, ideértve az audiovizuális, fényképezési és kommunikációs eszközöket is, amelyek megfelelnek a több követelménynek, például a kisebb, gyorsabb, könnyebb, hosszabb felhasználási idő és az energiatakarékosság. Ugyanakkor több mezőre is alkalmazták, mint például a zöld energia, az egészségügyi ellátás, a víztisztítás és a szállítás.
A postai idő: augusztus-16-2023