Konzumácia vzácnych zemín v krajine sa môže použiť na určenie jej priemyselnej úrovne. Akékoľvek vysoké, presné a pokročilé materiály, komponenty a vybavenie nemôžu byť oddelené od vzácnych kovov. Prečo je to, že rovnaká oceľ robí ostatných viac odolnejšie voči korózii ako vy? Je to rovnaké vreteno stroja, že ostatní sú odolnejšie a presnejšie ako vy? Je to tiež jediný kryštál, ktorý môžu ostatní dosiahnuť vysokú teplotu 1650 ° C? Prečo má sklo niekoho iného taký vysoký index lomu? Prečo môže Toyota dosiahnuť najvyššiu tepelnú efektívnosť automobilov na svete 41%? Všetky to súvisia s aplikáciou vzácnych kovov.
Kovy vzácnych zemín, tiež známe ako prvky vzácnych zemín, sú kolektívnym pojmom pre 17 prvkovškrub, ytria, a séria lantanidu v skupine Periodic Tabuľka IIIB, ktoré bežne predstavujú R alebo R. Scandium a Ytrium sa považujú za prvky vzácnych zemín, pretože často koexistujú s prvkami lantanidu v ložiskách minerálov a majú podobné chemické vlastnosti.
Na rozdiel od jeho názvu znamená, že množstvo prvkov vzácnych zemín (s výnimkou prometia) v kôre je pomerne vysoká, pričom cerium je na 25. mieste v množstve krustálnych prvkov, čo predstavuje 0,0068% (blízko medi). Vďaka svojim geochemickým vlastnostiam sú však prvky vzácnych zemín zriedka obohatené na ekonomicky využiteľnú úroveň. Názov prvkov vzácnych zemín je odvodený z ich nedostatku. Prvým minerálom vzácnych zemín objavených ľuďmi bola ruda kremíka berylia yttrium extrahovaná z bane v dedine Iterbi vo Švédsku, kde vznikli mnoho názvov vzácnych zemín.
Ich názvy a chemické symboly súSC, Y, LA, CE, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, HO, ER, TM, YB, YB a LU. Ich atómové čísla sú 21 (SC), 39 (y), 57 (la) až 71 (Lu).
História objavu prvkov vzácnych zemín
V roku 1787 švédsky CA Arrhenius našiel v malom meste Ytterby v blízkosti Štokholmu nezvyčajnú kovovú čiernu rudu z vzácnych zemín. V roku 1794 fínsky J. Gadolin z nej izoloval novú látku. O tri roky neskôr (1797) švédsky Ag Ekeberg potvrdil tento objav a vymenoval novú látku Yttria (YTtrium Earth) po mieste, kde sa objavil. Neskôr, na pamiatku gadolinitu, sa tento typ rudy nazýval gadolinit. V roku 1803 nemeckí chemici MH Klaproth, švédski chemici JJ Berzelius a W. Hisinger objavili novú látku - z rudy (cérová kremičitajská ruda). V roku 1839 objavil Švéd CG Mosander Lanthanum. V roku 1843 Musander znova objavil terbium a Erbium. V roku 1878 Švajčiarsky Marinac objavil ytterbium. V roku 1879 Francúzi objavili Samarium, švédčania objavili Holmium a Thulium a švédčania objavili Škandium. V roku 1880 Švajčiarsky Marinac objavil gadolinium. V roku 1885 Rakúsky A. von Wels Bach objavil Praseodymium a Neodymia. V roku 1886 objavil Bouvabadrand dysprosium. V roku 1901 francúzsky muž Ea DeMarcay objavil Europium. V roku 1907 francúzsky muž G. Urban objavil Lutetium. V roku 1947 získali Američania ako Ja Marinsky promédium z produktov štiepenia uránu. Trvalo to viac ako 150 rokov od separácie Ytria Zeme gadolinom v roku 1794 po výrobu prometia v roku 1947.
Aplikácia prvkov vzácnych zemín
Prvky vzácnych zemínsú známe ako „priemyselné vitamíny“ a majú nenahraditeľné vynikajúce magnetické, optické a elektrické vlastnosti, ktoré zohrávajú obrovskú úlohu pri zlepšovaní výkonu produktu, zvyšovaní rozmanitosti produktov a zlepšovaní účinnosti výroby. Vďaka svojmu veľkému účinku a nízkej dávke sa vzácne zeminy stali dôležitým prvkom pri zlepšovaní štruktúry produktu, zvyšovaní technologického obsahu a propagácii technologického pokroku v priemysle. Všeobecne sa používajú v oblastiach ako metalurgia, vojenská, petrochemická, sklenená keramika, poľnohospodárstvo a nové materiály.
Metalurgický priemysel
Vzácna zemsa uplatňuje v metalurgickom poli už viac ako 30 rokov a vytvorila relatívne zrelé technológie a procesy. Aplikácia vzácnych zemín v oceli a neželezných kovoch je veľké a rozsiahle pole so širokými vyhliadkami. Pridanie kovov vzácnych zemín, fluoridov a kremikov do ocele môže zohrávať úlohu pri rafinácii, desulfurizácii, neutralizácii škodlivých nečistôt s nízkym roztavením a zlepšovaní výkonu spracovania ocele; Zliatina železa z vzácneho Zeme a zliatiny zliatiny kremíka zriedkavej Zeme sa používajú ako sféroidizačné činidlá na výrobu zriedkavých kŕmnych železov. Vďaka svojej osobitnej vhodnosti na výrobu komplexných dielcov železa so špeciálnymi požiadavkami sa tento typ ťažného železa široko používa v mechanických výrobných odvetviach, ako sú automobily, traktory a dieselové motory; Pridanie kovov vzácnych zemín do neželezných zliatin, ako je horčík, hliník, meď, zinok a nikel, môže zlepšiť fyzikálne a chemické vlastnosti zliatiny, ako aj zvýšiť mechanické vlastnosti miestnosti a vysokoteplotné mechanické vlastnosti.
Vojenské pole
Vďaka svojim vynikajúcim fyzikálnym vlastnostiam, ako je fotoelektrika a magnetizmus, môžu vzácne zeminy tvoriť širokú škálu nových materiálov s rôznymi vlastnosťami a výrazne zlepšiť kvalitu a výkon iných výrobkov. Preto je známy ako „priemyselné zlato“. Po prvé, pridanie vzácnych zemín môže významne zlepšiť taktický výkon ocele, zliatiny hliníka, zliatiny horčíka a zliatiny titánu používaných pri výrobe nádrží, lietadiel a rakiet. Okrem toho sa vzácne Zem môžu použiť aj ako mazivo pre mnoho špičkových aplikácií, ako sú elektronika, lasery, jadrový priemysel a supravodivosť. Akonáhle sa technológia vzácnych zemín použije vo armáde, nevyhnutne spôsobí skok vo vojenských technológiách. V istom zmysle, drvivá kontrola americkej armády v niekoľkých miestnych vojnách po studenej vojne, ako aj jej schopnosť otvorene zabiť nepriateľov beztrestne, pramení z technológie vzácnych zemín, ako je Superman.
Petrochemický priemysel
Prvky vzácnych zemín sa môžu použiť na výrobu katalyzátorov molekulárneho sito v petrochemickom priemysle s výhodami, ako je vysoká aktivita, dobrá selektivita a silná odolnosť proti otravám ťažkých kovov. Preto nahradili katalyzátory kremičitanov z hliníka pre procesy ropných katalytických krakovania; Vo výrobnom procese syntetického amoniaku sa ako kokatalyzátor používa malé množstvo dusičnanu vzácnych zemín a jeho kapacita spracovania plynu je 1,5 -krát väčšia ako v katalyzátore niklového hliníka; V procese syntézy CIS-1,4-polybutadién a izoprénového guma má produkt získaný pomocou vzácneho zemského cykloalkanoátu triisobutyl-hliníkového katalyzátora vynikajúci výkon, s výhodami, ako je menej adhézneho zavesenia zariadení, stabilná prevádzka a krátky proces po liečbe; Kompozitné oxidy vzácnych zemín sa môžu tiež použiť ako katalyzátory na čistenie výfukových plynov z vnútorných spaľovacích motorov a naftenát cérium sa môže použiť aj ako činidlo na sušenie farby.
Sklenený
Aplikácia prvkov vzácnych zemín v čínskom skle a keramickom priemysle sa od roku 1988 zvýšila priemernou mierou 25%, pričom v roku 1998 dosiahla približne 1600 ton. Keramika z vzácnych zemín nie je len tradičnými základnými materiálmi pre priemysel a každodenný život, ale aj hlavný člen high-chiel. Oxidy vzácnych zemín alebo spracované koncentráty vzácnych zemín sa môžu široko používať ako leštiace prášky na optické sklo, šošovky s okuliarmi, obrazové trubice, osciloskopové skúmavky, ploché sklo, plast a kovový riad; V procese topiaceho sa skla sa môže oxid cerium použiť na silný oxidačný účinok na železo, zníženie obsahu železa v skle a dosiahnutie cieľa odstránenia zelenej farby zo skla; Pridanie oxidov zriedkavých zemín môže produkovať optické sklo a špeciálne sklo na rôzne účely vrátane skla, ktoré dokáže absorbovať ultrafialové lúče, sklo odolné voči kyseline a tepelne, sklo odolné voči röntgenom atď.; Pridanie prvkov vzácnych zemín do keramických a porcelánových glazúr môže znížiť fragmentáciu glazúr a spôsobovať, že výrobky majú rôzne farby a lesk, vďaka čomu sú široko používané v keramickom priemysle.
Poľnohospodárstvo
Výsledky výskumu naznačujú, že prvky vzácnych zemín môžu zvýšiť obsah chlorofylu v rastlinách, zlepšiť fotosyntézu, podporovať vývoj koreňov a zvýšiť absorpciu živín koreňmi. Prvky vzácnych zemín môžu tiež podporovať klíčenie semien, zvýšiť mieru klíčenia semien a podporovať rast sadeníc. Okrem vyššie uvedených hlavných funkcií má tiež schopnosť zvýšiť rezistenciu na choroby, odolnosť proti chladu a odolnosť voči suchu určitých plodín. Početné štúdie tiež ukázali, že použitie vhodných koncentrácií prvkov vzácnych zemín môže podporovať absorpciu, transformáciu a využívanie živín rastlinami. Postrek prvkov vzácnych zemín môže zvýšiť obsah VC, celkový obsah cukru a pomer kyseliny cukrovej kyseliny jablkových a citrusových ovocia, čo propaguje sfarbenie ovocia a predčasné dozrievanie. A môže potlačiť intenzitu dýchacích ciest počas skladovania a znížiť rýchlosť rozkladu.
Poľa nových materiálov
Neodymium železa bóru železa, permanentný magnet, materiál s vysokou remanenciou, vysokou nátlakom a produktom s vysokou magnetickou energiou sa široko používa v elektronickom a leteckom priemysle a riadi veterné turbíny (najmä vhodný pre pobrežné elektrárne); V mikrovlnnom a elektronickom priemysle sa môžu použiť ferity granátového feritu a polykryštály tvorené kombináciou čistých oxidov vzácnych zemín a oxidu železitého; Hliníkový granát YTTRIUM a neodymiové sklo vyrobené z vysoko čistoty oxidu neodyniu sa môžu použiť ako pevné laserové materiály; HEXABORIDY VEĽKÉHO ZARIADENIA sa môžu použiť ako katódové materiály na emisiu elektrónov; Lanthanum niklového kovu je novo vyvinutý materiál na skladovanie vodíka v 70. rokoch; Lanthanum chromát je vysokoteplotný termoelektrický materiál; V súčasnosti krajiny z celého sveta vyrábali prielomy vo vývoji supravodivých materiálov pomocou oxidov na báze bária modifikovaných prvkami kyslíka meďnatého bária YTTRIUM, ktoré môžu získať supravoduktory v rozsahu teploty dusíka kvapalného dusíka. Okrem toho sa vzácne zeminy široko používajú v zdrojoch osvetľovacieho svetla metódami, ako je fluorescenčný prášok, zintenzívnenie fluorescenčného prášku na obrazovke, tri primárne farebné fluorescenčné prášok a prášok lampy (ale v dôsledku vysokých nákladov spôsobených nárastom ceny vzácnych zemín, ich aplikácie v osvetlení sa postupne znižujú), ako aj v dôsledku vysokých nákladov, ako sú prognózové televízie a tabuľky; V poľnohospodárstve môže použitie stopových množstiev dusičnanu vzácnych zemín na plodiny v teréne zvýšiť svoj výnos o 5-10%; V ľahkom textilnom priemysle sa chloridy vzácnych zemín tiež široko používajú pri opaľovaní kožušiny, farbení kožušiny, farbivom vlny a farbením kobercov; Prvky vzácnych zemín sa môžu použiť v automobilových katalyzátoroch na premenu hlavných znečisťujúcich látok na netoxické zlúčeniny počas výfukových plynov motora.
Ďalšie aplikácie
Prvky vzácneho Zeme sa používajú aj na rôzne digitálne výrobky vrátane audiovizuálnych, fotografických a komunikačných zariadení, ktoré spĺňajú viac požiadaviek, ako sú menšie, rýchlejšie, ľahšie, dlhšie časové využitie a ochrana energie. Zároveň sa použil aj na viaceré oblasti, ako je zelená energia, zdravotná starostlivosť, čistenie vody a preprava.
Čas príspevku: august 16-2023