ნათქვამია, რომ მხოლოდ მათ დამატებით შეიძლება გაუმჯობესდეს მასალის შესრულება

იშვიათი დედამიწის მოხმარება ქვეყანაში შეიძლება გამოყენებულ იქნას მისი ინდუსტრიული დონის დასადგენად. ნებისმიერი მაღალი, ზუსტი და მოწინავე მასალები, კომპონენტები და აღჭურვილობა იშვიათი ლითონებისგან არ შეიძლება განცალკევდეს. რატომ არის ის, რომ იგივე ფოლადი სხვებს უფრო კოროზიისადმი მდგრადია, ვიდრე შენ? ეს არის იგივე აპარატის ინსტრუმენტი, რომ სხვები უფრო გამძლე და ზუსტია, ვიდრე თქვენ? ეს არის ასევე ერთი ბროლი, რომ სხვებს შეუძლიათ მიაღწიონ მაღალ ტემპერატურას 1650 ° C? რატომ აქვს სხვის მინის ასეთი მაღალი რეფრაქციული ინდექსი? რატომ შეუძლია Toyota- ს მიაღწიოს მსოფლიოს უმაღლეს მანქანის თერმული ეფექტურობას 41%? ეს ყველაფერი დაკავშირებულია იშვიათი ლითონების გამოყენებასთან.

იშვიათი დედამიწის ლითონები, ასევე ცნობილია როგორც იშვიათი დედამიწის ელემენტები, არის კოლექტიური ტერმინი 17 ელემენტისთვისსკანდიუმი, yttriumდა ლანტანიდის სერია პერიოდულ ცხრილში IIIB ჯგუფში, რომელიც ჩვეულებრივ წარმოდგენილია R ან RE. Scandium და yttrium ითვლება იშვიათ დედამიწის ელემენტებად, რადგან ისინი ხშირად თანაარსებობენ ლანცანიდის ელემენტებთან მინერალურ საბადოებში და აქვთ მსგავსი ქიმიური თვისებები.

მისი სახელისგან განსხვავებით, ქერქში იშვიათი დედამიწის იშვიათი ელემენტების სიმრავლე (პრომეთუმის გამოკლებით) საკმაოდ მაღალია, ცერიუმის 25 -ე ადგილზეა კრისტალური ელემენტების სიჭარბით, რაც შეადგენს 0.0068% -ს (სპილენძთან ახლოს). ამასთან, მისი გეოქიმიური თვისებების გამო, დედამიწის იშვიათი ელემენტები იშვიათად გამდიდრდება ეკონომიკურად ექსპლუატაციულ დონეზე. იშვიათი დედამიწის ელემენტების სახელი გამომდინარეობს მათი ნაკლებობიდან. ადამიანების მიერ აღმოჩენილი პირველი იშვიათი დედამიწის მინერალი იყო სილიკონ ბერილიუმის yttrium საბადო, რომელიც ამოღებულია შვედეთის სოფელ ირბში, სადაც წარმოიშვა დედამიწის მრავალი იშვიათი ელემენტის სახელი.

მათი სახელები და ქიმიური სიმბოლოებიSC, Y, LA, CE, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, HO, ER, TM, YB, YB და LU. მათი ატომური რიცხვებია 21 (SC), 39 (y), 57 (la) დან 71 (lu).

დედამიწის იშვიათი ელემენტების აღმოჩენის ისტორია

1787 წელს შვედურმა CA Arrhenius- მა იპოვა უჩვეულო იშვიათი დედამიწის ლითონის შავი საბადო პატარა ქალაქ Ytterby- ში, სტოკჰოლმთან ახლოს. 1794 წელს ფინელმა ჯ. გადოლინმა მისგან ახალი ნივთიერება გამოაქვეყნა. სამი წლის შემდეგ (1797 წ.) შვედურმა აგეკბერგმა დაადასტურა ეს აღმოჩენა და დაასახელა ახალი ნივთიერება Yttria (Yttrium Earth) იმ ადგილის შემდეგ, სადაც იგი აღმოაჩინეს. მოგვიანებით, გადოლინიტის ხსოვნის დროს, ამ ტიპის საბადო ეწოდებოდა განადოლინიტს. 1803 წელს გერმანელმა ქიმიკოსებმა MH Klaproth, შვედური ქიმიკოსები JJ Berzelius და W. Hisinger აღმოაჩინეს ახალი ნივთიერება - ცერია - საბადოიდან (ცერიუმის სილიკატური საბადო). 1839 წელს შვედი CG Mosander აღმოაჩინა Lanthanum. 1843 წელს მუსანდერმა კვლავ აღმოაჩინა ტერბიუმი და ერბიუმი. 1878 წელს შვეიცარიის მარინაკმა აღმოაჩინა ytterbium. 1879 წელს ფრანგებმა აღმოაჩინეს სამარიუმი, შვედებმა აღმოაჩინეს ჰოლმიუმი და ტულიუმი, ხოლო შვედმა აღმოაჩინა სკანდიუმი. 1880 წელს შვეიცარიის მარინაკმა აღმოაჩინა განედოლინიუმი. 1885 წელს ავსტრიულმა ა. 1886 წელს ბუვაბადრენდმა აღმოაჩინა დისპროზიუმი. 1901 წელს ფრანგმა მამაკაცმა Ea DeMarcay- მა აღმოაჩინა ევროპული. 1907 წელს ფრანგმა კაცმა გ. ურბანმა აღმოაჩინა ლუთეტიუმი. 1947 წელს, ამერიკელებმა, როგორიცაა JA Marinsky მიიღეს პრომეთიუმი ურანის ბეწვის პროდუქტებიდან. 150 წელზე მეტი დრო დასჭირდა yttrium Earth- ის განცალკევებას გადოლინის მიერ 1794 წელს 1947 წელს პრომეთუმის წარმოებამდე.

იშვიათი დედამიწის ელემენტების გამოყენება

იშვიათი დედამიწის ელემენტებიცნობილია როგორც "სამრეწველო ვიტამინები" და აქვთ შეუცვლელი შესანიშნავი მაგნიტური, ოპტიკური და ელექტრული თვისებები, უზარმაზარი როლი თამაშობენ პროდუქტის მუშაობის გაუმჯობესებაში, პროდუქტის მრავალფეროვნების გაზრდაში და წარმოების ეფექტურობის გაუმჯობესებაში. მისი დიდი ეფექტისა და დაბალი დოზირების გამო, იშვიათი დედამიწა გახდა მნიშვნელოვანი ელემენტი პროდუქტის სტრუქტურის გაუმჯობესებაში, ტექნოლოგიური შინაარსის გაზრდისა და ინდუსტრიის ტექნოლოგიური პროგრესის ხელშეწყობაში. მათ ფართოდ იყენებდნენ ისეთ სფეროებში, როგორიცაა მეტალურგია, სამხედრო, პეტროქიმიური, მინის კერამიკა, სოფლის მეურნეობა და ახალი მასალები.

მეტალურგიული ინდუსტრია

იშვიათი დედამიწა30 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში გამოყენებულია მეტალურგიულ ველში და ჩამოაყალიბა შედარებით სექსუალური ტექნოლოგიები და პროცესები. იშვიათი დედამიწის გამოყენება ფოლადის და ფერადი ლითონებში არის დიდი და ფართო მასშტაბით, ფართო პერსპექტივით. დედამიწის იშვიათი ლითონების, ფტორების და სილიციდების ფოლადში დამატებას შეუძლია როლი შეასრულოს დახვეწაში, დესულფურიზაციაში, დაბალი დნობის წერტილის მავნე მინარევების განეიტრალებაში და ფოლადის დამუშავების შესრულების გაუმჯობესებაში; იშვიათი დედამიწის სილიკონის რკინის შენადნობი და იშვიათი დედამიწის სილიკონის მაგნიუმის შენადნობი გამოიყენება, როგორც სფერული აგენტები, იშვიათი დედამიწის სადინარის რკინის შესაქმნელად. სპეციალური მოთხოვნების მქონე რთული სადინარში რკინის ნაწილების წარმოების განსაკუთრებული ვარგისიანობის გამო, ამ ტიპის სადინარში რკინის ფართოდ გამოიყენება მექანიკური წარმოების ინდუსტრიებში, როგორიცაა ავტომობილები, ტრაქტორები და დიზელის ძრავები; იშვიათი დედამიწის ლითონების დამატება არა ფერადი შენადნობებში, როგორიცაა მაგნიუმი, ალუმინი, სპილენძი, თუთია და ნიკელი, შეუძლია გააუმჯობესოს შენადნობის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, აგრეთვე გააძლიეროს მისი ოთახის ტემპერატურა და მაღალი ტემპერატურის მექანიკური თვისებები.
სამხედრო სფერო

მისი შესანიშნავი ფიზიკური თვისებების გამო, როგორიცაა ფოტოელექტრული და მაგნიტიზმი, იშვიათმა დედამიწამ შეიძლება შექმნას მრავალფეროვანი ახალი მასალები სხვადასხვა თვისებებით და მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სხვა პროდუქტების ხარისხი და შესრულება. აქედან გამომდინარე, იგი ცნობილია როგორც "ინდუსტრიული ოქრო". პირველ რიგში, იშვიათი დედამიწის დამატებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ფოლადის, ალუმინის შენადნობების, მაგნიუმის შენადნობებისა და ტიტანის შენადნობების ტაქტიკური შესრულება, რომლებიც გამოიყენება ტანკების, თვითმფრინავების და რაკეტების წარმოებაში. გარდა ამისა, იშვიათი დედამიწები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საპოხი მასალები მრავალი მაღალტექნოლოგიური აპლიკაციისთვის, როგორიცაა ელექტრონიკა, ლაზერები, ბირთვული ინდუსტრია და სუპერგამტარობა. მას შემდეგ, რაც იშვიათი დედამიწის ტექნოლოგია გამოიყენება სამხედროში, იგი აუცილებლად გამოიწვევს სამხედრო ტექნოლოგიის ნახტომი. გარკვეული გაგებით, ცივი ომის შემდეგ რამდენიმე ადგილობრივ ომში აშშ -ს სამხედროების უზარმაზარი კონტროლი, ისევე როგორც მისი უნარი დაუსჯელობით მტრების ღიად მოკლას, გამომდინარეობს მისი იშვიათი დედამიწის ტექნოლოგიიდან, მაგალითად სუპერმენი.

პეტროქიმიური ინდუსტრია

იშვიათი დედამიწის ელემენტები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნავთობქიმიურ ინდუსტრიაში მოლეკულური საცავის კატალიზატორების შესაქმნელად, ისეთი უპირატესობებით, როგორიცაა მაღალი აქტივობა, კარგი სელექციურობა და ძლიერი ლითონის მოწამვლის ძლიერი წინააღმდეგობა. ამრიგად, მათ შეცვალეს ალუმინის სილიკატური კატალიზატორი ნავთობის კატალიზური ბზარი პროცესებისთვის; სინთეზური ამიაკის წარმოების პროცესში, იშვიათი დედამიწის ნიტრატი გამოიყენება როგორც კოკატალიტიკოსი, ხოლო მისი გაზის გადამამუშავებელი სიმძლავრე 1.5 -ჯერ აღემატება ნიკელის ალუმინის კატალიზატორი; CIS-1,4-polybutadiene რეზინის და იზოფრენის რეზინის სინთეზირების პროცესში, იშვიათი დედამიწის ციკლოალკანოატის ტრიზობუტილის ალუმინის კატალიზატორით მიღებული პროდუქტი აქვს შესანიშნავი შესრულება, მაგალითად, ნაკლები აღჭურვილობის წებოვანი ჩამოკიდებული, სტაბილური ოპერაცია და მოკლე შემდგომი მკურნალობის პროცესი; კომპოზიციური იშვიათი დედამიწის ოქსიდები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კატალიზატორი შიდა წვის ძრავებისგან გამონაბოლქვი გაზის გასასუფთავებლად, ხოლო ცერიუმ ნაფთენატი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საღებავის საშრობი აგენტი.

მინის-კერამიკული

იშვიათი დედამიწის ელემენტების გამოყენება ჩინეთის მინისა და კერამიკული ინდუსტრიაში გაიზარდა საშუალოდ 25% -ით, 1988 წლიდან, 1998 წელს მიაღწია დაახლოებით 1600 ტონას. იშვიათი დედამიწის მინის კერამიკა არა მხოლოდ ტრადიციული ძირითადი მასალებია ინდუსტრიისა და ყოველდღიური ცხოვრებისთვის, არამედ მაღალტექნოლოგიური სფეროს მთავარი წევრი. იშვიათი დედამიწის ოქსიდები ან დამუშავებული იშვიათი დედამიწის კონცენტრატები შეიძლება ფართოდ იქნას გამოყენებული, როგორც გაპრიალებული ფხვნილები ოპტიკური მინის, სპექტაკლის ლინზებისთვის, სურათის მილები, ოსცილოსკოპის მილები, ბრტყელი შუშის, პლასტმასის და ლითონის ჭურჭლის ჭურჭელი; შუშის დნობის პროცესში, ცერიუმის დიოქსიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, რომ ძლიერი ჟანგვის ეფექტი ჰქონდეს რკინას, შეამციროს რკინის შემცველობა შუშაში და მიაღწიოს შუშისგან მწვანე ფერის ამოღებას; იშვიათი დედამიწის ოქსიდების დამატება შეიძლება წარმოქმნას ოპტიკური მინა და სპეციალური ჭიქა სხვადასხვა მიზნებისათვის, მათ შორის შუშის ჩათვლით, რომელსაც შეუძლია შთანთქოს ულტრაიისფერი სხივები, მჟავა და სითბოს რეზისტენტული მინა, რენტგენოლოგიური რეზისტენტული მინა და ა.შ. იშვიათი დედამიწის ელემენტების დამატება კერამიკულ და ფაიფურის ჭიქურებში შეიძლება შეამციროს მინის ფრაგმენტაცია და პროდუქტები წარმოადგენდეს სხვადასხვა ფერებს და სიპრიალის წარმოქმნას, რაც მათ ფართოდ გამოიყენებს კერამიკულ ინდუსტრიაში.

სოფლის მეურნეობა

კვლევის შედეგები მიუთითებს, რომ დედამიწის იშვიათმა ელემენტებმა შეიძლება გაზარდონ მცენარეების ქლოროფილის შემცველობა, გააძლიერონ ფოტოსინთეზი, ხელი შეუწყონ ფესვის განვითარებას და გაზარდოს საკვები ნივთიერებების შეწოვა ფესვებით. დედამიწის იშვიათ ელემენტებს ასევე შეუძლიათ ხელი შეუწყონ თესლის გამწვანებას, გაზარდოს თესლის გამწვანების მაჩვენებელი და ხელი შეუწყოს ნერგების ზრდას. გარდა ზემოთ ნახსენები ძირითადი ფუნქციებისა, მას ასევე აქვს უნარი გააძლიეროს დაავადების წინააღმდეგობა, ცივი წინააღმდეგობა და გარკვეული კულტურების გვალვაგამძლე წინააღმდეგობა. მრავალრიცხოვანმა კვლევებმა ასევე აჩვენა, რომ იშვიათი დედამიწის ელემენტების შესაბამისი კონცენტრაციის გამოყენებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს მცენარეთა მიერ საკვები ნივთიერებების შეწოვას, ტრანსფორმაციას და გამოყენებას. იშვიათი დედამიწის ელემენტებს შეუძლიათ გაზარდონ VC შემცველობა, შაქრის მთლიანი შემცველობა და ვაშლისა და ციტრუსის ხილის შაქრის მჟავა თანაფარდობა, ხილის შეღებვა და ადრეული მომწიფება. და მას შეუძლია შეაჩეროს რესპირატორული ინტენსივობა შენახვის დროს და შეამციროს დაშლის სიჩქარე.

ახალი მასალების ველი

იშვიათი დედამიწის ნეოდიმიის რკინის ბორის მუდმივი მაგნიტი მასალა, მაღალი რემონენციით, მაღალი იძულებით და მაგნიტური ენერგიის მაღალი პროდუქტით, ფართოდ გამოიყენება ელექტრონული და საჰაერო კოსმოსური ინდუსტრიების და ქარის ტურბინების მართვის დროს (განსაკუთრებით შესაფერისი ოფშორული ელექტროსადგურებისთვის); Garnet Type Ferrite ცალკეული კრისტალები და პოლიკრისტალები, რომლებიც წარმოიქმნება სუფთა იშვიათი დედამიწის ოქსიდებისა და ფარისებრი ოქსიდის კომბინაციით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მიკროტალღურ და ელექტრონულ ინდუსტრიებში; Yttrium ალუმინის გარნიტი და მაღალი სიწმინდის ნეოდიმიური ოქსიდისგან დამზადებული ნეოდიმიის მინა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მყარი ლაზერული მასალები; იშვიათი დედამიწის ჰექსაბორიდები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კათოდური მასალები ელექტრონული ემისიისთვის; Lanthanum Nickel Metal არის ახლად განვითარებული წყალბადის შესანახი მასალა 1970 -იან წლებში; Lanthanum ქრომატი არის მაღალი ტემპერატურის თერმოელექტრული მასალა; ამჟამად, მსოფლიოს ქვეყნებმა მიიღეს მიღწევები სუპერგამტარი მასალების შემუშავებაში, ბარიუმზე დაფუძნებული ოქსიდების გამოყენებით, რომელიც შეცვლილია ბარიუმის Yttrium სპილენძის ჟანგბადის ელემენტებით, რომელთაც შეუძლიათ მიიღონ სუპერგამტარები თხევადი აზოტის ტემპერატურის დიაპაზონში. გარდა ამისა, იშვიათი დედამიწები ფართოდ გამოიყენება განათების შუქის წყაროებში, ისეთი მეთოდებით, როგორიცაა ფლუორესცენტური ფხვნილი, ეკრანის ფლუორესცენტული ფხვნილი, სამი ძირითადი ფერის ფლუორესცენტული ფხვნილი და ასლის ნათურის ფხვნილი (მაგრამ მაღალი ღირებულების გამო, რომელიც გამოწვეულია დედამიწის იშვიათი ფასების ზრდით, მათი პროგრამები განათებას თანდათან მცირდება), ასევე ელექტრონული პროდუქტები, როგორიცაა პროექციის ტელევიზია და მაგიდები; სოფლის მეურნეობაში, იშვიათი დედამიწის ნიტრატის კვალიფიკაციით გამოყენებამ შეიძლება გაზარდოს მათი მოსავლიანობა 5-10%-ით; მსუბუქი ტექსტილის ინდუსტრიაში, იშვიათი დედამიწის ქლორიდები ასევე ფართოდ გამოიყენება გარუჯვის ბეწვის, ბეწვის საღებავების, მატყლის საღებავისა და ხალიჩის საღებავში; იშვიათი დედამიწის ელემენტები შეიძლება გამოყენებულ იქნას საავტომობილო კატალიზურ გადამყვანებში, რომ ძირითადი დამაბინძურებლები გადააქციონ არატოქსიკურ ნაერთებად ძრავის გამონაბოლქვის დროს.

სხვა პროგრამები

იშვიათი დედამიწის ელემენტები ასევე გამოიყენება სხვადასხვა ციფრულ პროდუქტებზე, მათ შორის აუდიოვიზუალური, ფოტოგრაფიისა და საკომუნიკაციო მოწყობილობებისთვის, აკმაყოფილებს მრავალრიცხოვან მოთხოვნებს, როგორიცაა მცირე, უფრო სწრაფი, მსუბუქია, უფრო გრძელი გამოყენების დრო და ენერგიის დაცვა. ამავე დროს, იგი ასევე იქნა გამოყენებული მრავალ სფეროში, როგორიცაა მწვანე ენერგია, ჯანდაცვა, წყლის გაწმენდა და ტრანსპორტირება.