Konsumi i tokave të rralla në një vend mund të përdoret për të përcaktuar nivelin e tij industrial. Materialsdo materiale të larta, të sakta dhe të përparuara, përbërës dhe pajisje nuk mund të ndahen nga metale të rralla. Pse është se i njëjti çelik i bën të tjerët më rezistent ndaj korrozionit se ju? A është e njëjta gishti i mjetit të makinerisë që të tjerët janë më të qëndrueshëm dhe të saktë se ju? A është gjithashtu një kristal i vetëm që të tjerët mund të arrijnë një temperaturë të lartë prej 1650 ° C? Pse xhami i dikujt tjetër ka një indeks kaq të lartë refraktiv? Pse mund të arrijë Toyota efikasitetin termik të makinës në botë prej 41%? Këto janë të gjitha të lidhura me aplikimin e metaleve të rralla.
Metale të rralla të tokës, i njohur edhe si elementë të rrallë të tokës, janë një term kolektiv për 17 elementë tëskandium, yttrium, dhe seri lanthanide në grupin periodik Tabela IIIB, e përfaqësuar zakonisht nga R ose RE. Skandium dhe Yttrium konsiderohen elementë të rrallë të Tokës sepse shpesh bashkëjetojnë me elementë lanthanide në depozitat minerale dhe kanë veti të ngjashme kimike.
Për dallim nga emri i tij nënkupton, bollëku i elementeve të rrallë të Tokës (duke përjashtuar Promethium) në kore është mjaft i lartë, me renditjen e ceriumit në 25 -të në bollëkun e elementeve kore, duke përbërë 0.0068% (afër bakrit). Sidoqoftë, për shkak të vetive të tij gjeokimike, elementët e rrallë të Tokës rrallë pasurohen në një nivel të shfrytëzueshëm ekonomikisht. Emri i elementeve të rrallë të Tokës rrjedh nga mungesa e tyre. Minerali i parë i rrallë i tokës i zbuluar nga njerëzit ishte xeherori silikoni beryllium yttrium i nxjerrë nga një minierë në fshatin Iterbi, Suedi, ku kishin origjinën shumë emra të rrallë të elementeve të tokës.
Emrat dhe simbolet e tyre kimike janëSC, Y, LA, CE, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, HO, ER, TM, YB, YB, DHE LU. Numrat e tyre atomikë janë 21 (SC), 39 (y), 57 (la) deri në 71 (Lu).
Historia e zbulimit të elementeve të rrallë të tokës
Në 1787, CA Suedeze Ca Arrhenius gjeti një mineral të zi të pazakontë të tokës në qytetin e vogël të Ytterby afër Stokholmit. Në 1794, J. Gadolin finlandez izoloi një substancë të re prej saj. Tre vjet më vonë (1797), Ag Ekeberg suedez konfirmoi këtë zbulim dhe e quajti substancën e re Yttria (Yttrium Earth) pas vendit ku u zbulua. Më vonë, në kujtim të gadolinite, ky lloj xehe u quajt gadolinite. Në 1803, kimistët gjermanë MH Klaproth, kimistët suedezë JJ Berzelius, dhe W. Hisinger zbuluan një substancë të re - ceria - nga një xehe (xehe silikate cerium). Në 1839, Suedez CG Mosander zbuloi Lanthanum. Në 1843, Musander zbuloi përsëri Terbium dhe Erbium. Në 1878, Zviceran Marinac zbuloi Ytterbium. Në 1879, Francezët zbuluan Samariumin, Suedishtja zbuloi Holmium dhe Thulium, dhe Suedisht zbuloi Scandium. Në 1880, Zviceran Marinac zbuloi Gadolinium. Në 1885, Austria A. von Wels Bach zbuloi Praseodymium dhe Neodymium. Në 1886, Bouvabadrand zbuloi disprosium. Më 1901, njeriu francez EA Demarcay zbuloi Europium. Më 1907, njeriu francez G. Urban zbuloi lutetium. Më 1947, amerikanët si JA Marinsky morën Promethium nga produktet e ndarjes së uraniumit. U deshën mbi 150 vjet nga ndarja e tokës Yttrium nga Gadolin në 1794 në prodhimin e Promethium në 1947.
Zbatimi i elementeve të rrallë të Tokës
Elementet e rralla të Tokësnjihen si "Vitamina Industriale" dhe kanë veti të shkëlqyera të pazëvendësueshme të shkëlqyera magnetike, optike dhe elektrike, duke luajtur një rol të madh në përmirësimin e performancës së produktit, rritjen e shumëllojshmërisë së produktit dhe përmirësimin e efikasitetit të prodhimit. Për shkak të efektit të saj të madh dhe dozës së ulët, Tokat e rralla janë bërë një element i rëndësishëm në përmirësimin e strukturës së produktit, rritjen e përmbajtjes teknologjike dhe promovimin e përparimit teknologjik të industrisë. Ato janë përdorur gjerësisht në fusha të tilla si metalurgji, ushtarake, petrokimike, qeramikë qelqi, bujqësi dhe materiale të reja.
Industri metalurgjike
Tokë e rrallëështë aplikuar në fushën metalurgjike për më shumë se 30 vjet, dhe ka formuar teknologji dhe procese relativisht të pjekura. Zbatimi i tokës së rrallë në metale çeliku dhe jo me ngjyra është një fushë e madhe dhe e gjerë me perspektivë të gjerë. Shtimi i metaleve të rralla të tokës, fluorideve dhe silikideve në çelik mund të luajë një rol në rafinimin, desulfurizimin, neutralizimin e papastërtive të dëmshme të pikës së shkrirjes dhe përmirësimin e performancës së përpunimit të çelikut; Aliazh hekuri i rrallë i tokës dhe aliazh i rrallë i magnezit të silikonit të tokës përdoren si agjentë sferoidizues për të prodhuar hekur të rrallë të tokës. Për shkak të përshtatshmërisë së tyre të veçantë për prodhimin e pjesëve komplekse të hekurt të dyfishta me kërkesa të veçanta, ky lloj hekuri i dukshëm përdoret gjerësisht në industri prodhuese mekanike siç janë automobilët, traktorët dhe motorët me naftë; Shtimi i metaleve të rralla të tokës në lidhjet jo-me ngjyra të tilla si magnezi, alumini, bakri, zinku dhe nikeli mund të përmirësojë vetitë fizike dhe kimike të aliazhit, si dhe të përmirësojë temperaturën e tij të dhomës dhe vetitë mekanike me temperaturë të lartë.
Fushë ushtarake
Për shkak të vetive të shkëlqyera fizike të tij si fotoelektri dhe magnetizmi, Tokat e rralla mund të formojnë një larmi të gjerë të materialeve të reja me veti të ndryshme dhe të përmirësojnë shumë cilësinë dhe performancën e produkteve të tjera. Prandaj, njihet si "ari industrial". Së pari, shtimi i tokave të rralla mund të përmirësojë ndjeshëm performancën taktike të çelikut, lidhjeve të aluminit, lidhjeve të magnezit dhe lidhjeve të titanit të përdorura në prodhimin e tankeve, avionëve dhe raketave. Për më tepër, Tokat e rralla mund të përdoren gjithashtu si lubrifikantë për shumë aplikacione të teknologjisë së lartë si elektronika, lazerët, industria bërthamore dhe superpërçueshmëria. Sapo të përdoret teknologjia e rrallë e tokës në ushtri, ajo në mënyrë të pashmangshme do të sjellë një kërcim në teknologjinë ushtarake. Në një kuptim të caktuar, kontrolli dërrmues i ushtrisë amerikane në disa luftëra lokale pas Luftës së Ftohtë, si dhe aftësia e tij për të vrarë hapur armiqtë me pandëshkueshmëri, buron nga teknologjia e saj e rrallë e Tokës, siç është Supermeni.
Industri petrokimike
Elementet e rrallë të Tokës mund të përdoren për të bërë katalizatorë të sitës molekulare në industrinë petrokimike, me avantazhe të tilla si aktiviteti i lartë, selektiviteti i mirë dhe rezistenca e fortë ndaj helmimit të metaleve të rënda. Prandaj, ata kanë zëvendësuar katalizatorët e silikatit të aluminit për proceset e plasaritjes katalitike të naftës; Në procesin e prodhimit të amoniakut sintetik, një sasi e vogël e nitrateve të rralla të tokës përdoret si një katalizator, dhe kapaciteti i tij i përpunimit të gazit është 1.5 herë më i madh se ai i katalizatorit të aluminit të nikelit; Në procesin e sintetizimit të gomës cis-1,4-polybutadien dhe gome izoprene, produkti i marrë duke përdorur një cikloalkanoat të rrallë të tokës, katalizatorin e aluminit të aluminit ka performancë të shkëlqyeshme, me avantazhe të tilla si varje më pak të pajisjeve ngjitëse, operim të qëndrueshëm dhe proces të shkurtër pas trajtimit; Oksidet e rralla të tokës së përbërë mund të përdoren gjithashtu si katalizatorë për pastrimin e gazit të shkarkimit nga motorët me djegie të brendshme, dhe naftenati cerium mund të përdoret gjithashtu si një agjent i tharjes së bojës.
Gotë-qershor
Zbatimi i elementeve të rrallë të tokës në industrinë e qelqit dhe qeramikës së Kinës është rritur me një normë mesatare prej 25% që nga viti 1988, duke arritur afërsisht 1600 tonë në 1998. Qeramika e rrallë e qelqit në tokë nuk janë vetëm materiale themelore tradicionale për industrinë dhe jetën e përditshme, por edhe një anëtar i madh i fushës së teknologjisë së lartë. Oksidet e rralla të tokës ose përqendrimet e rralla të tokës së përpunuar mund të përdoren gjerësisht si pluhur lustrues për xhamin optik, lentet e spektaklit, tubat e figurave, tubat e oshiloskopit, qelqin e sheshtë, plastikën dhe tavolinat metalike; Në procesin e shkrirjes së qelqit, dioksidi i ceriumit mund të përdoret për të pasur një efekt të fortë oksidimi në hekur, duke zvogëluar përmbajtjen e hekurit në gotë dhe duke arritur qëllimin e heqjes së ngjyrës së gjelbër nga qelqi; Shtimi i oksideve të rralla të tokës mund të prodhojë xham optik dhe qelq të veçantë për qëllime të ndryshme, duke përfshirë qelqin që mund të thithin rrezet ultravjollcë, xhami rezistent ndaj acidit dhe nxehtësisë, qelqi rezistent ndaj rrezeve X, etj; Shtimi i elementeve të rrallë të Tokës në xhamat qeramikë dhe porcelani mund të zvogëlojë copëzimin e xhamave dhe të bëjë që produktet të paraqesin ngjyra dhe glosses të ndryshme, duke i bërë ato të përdorura gjerësisht në industrinë e qeramikës.
Bujqësi
Rezultatet e hulumtimit tregojnë se elementët e rrallë të tokës mund të rrisin përmbajtjen e klorofilit të bimëve, të rrisin fotosintezën, të promovojnë zhvillimin e rrënjës dhe të rrisin thithjen e lëndëve ushqyese nga rrënjët. Elementet e rralla të tokës gjithashtu mund të promovojnë mbirjen e farës, të rrisin shkallën e mbirjes së farës dhe të promovojnë rritjen e fidanëve. Përveç funksioneve kryesore të përmendura më lart, ajo gjithashtu ka aftësinë për të përmirësuar rezistencën e sëmundjes, rezistencën e ftohtë dhe rezistencën ndaj thatësirës së të lashtave të caktuara. Studime të shumta kanë treguar gjithashtu se përdorimi i përqendrimeve të përshtatshme të elementeve të rrallë të Tokës mund të promovojë thithjen, transformimin dhe përdorimin e lëndëve ushqyese nga bimët. Spërkatja e elementeve të rrallë të Tokës mund të rrisë përmbajtjen e VC, përmbajtjen totale të sheqerit dhe raportin e acidit të sheqerit të frutave të mollës dhe agrumeve, duke promovuar ngjyrosjen e frutave dhe pjekjen e hershme. Dhe mund të shtypë intensitetin e frymëmarrjes gjatë ruajtjes dhe të zvogëlojë shkallën e kalbjes.
Fusha e Re Materialeve
Materiali i përhershëm i magnetit i përhershëm i hekurit neodymium, me mbikëqyrje të lartë, shtrëngim të lartë dhe produkt të energjisë magnetike të lartë, përdoret gjerësisht në industritë elektronike dhe hapësinore dhe turbinat e erës lëvizëse (veçanërisht të përshtatshme për termocentralet në det të hapur); Kristalet dhe polikristalet e vetme ferrite të tipit garnet të formuara nga kombinimi i oksideve të rralla të tokës dhe oksidit të ferrit mund të përdoren në industritë e mikrovalës dhe elektronike; Garnet alumini yttrium dhe xhami neodymium i bërë nga oksidi neodymium me pastërti të lartë mund të përdoret si materiale lazer të ngurta; Hexaboridet e rralla të tokës mund të përdoren si materiale katodike për emetimin e elektroneve; Lanthanum Nickel Metal është një material i sapo zhvilluar i ruajtjes së hidrogjenit në vitet 1970; Kromati Lanthanum është një material termoelektrik me temperaturë të lartë; Aktualisht, vendet në mbarë botën kanë bërë përparime në zhvillimin e materialeve të mbivendosura duke përdorur oksidet e bazuara në barium të modifikuar me elementë oksigjen bakri barium yttrium, të cilat mund të marrin superpërçues në gamën e temperaturës së azotit të lëngshëm. Përveç kësaj, tokat e rralla përdoren gjerësisht në burimet e dritës së ndriçimit përmes metodave të tilla si pluhur fluoreshente, pluhuri fluoreshente intensifikuese e ekranit, tre pluhur fluoreshente me ngjyra parësore, dhe pluhur llambë kopjoni (por për shkak të kostos së lartë të shkaktuar nga rritja e çmimeve të rralla të tokës, aplikimet e tyre në ndriçim janë duke u zvogëluar gradualisht), si dhe produkte elektronikë siç janë televizorët dhe tabletat; Në bujqësi, aplikimi i sasive gjurmë të nitrateve të rralla të tokës në të lashtat në terren mund të rrisë rendimentin e tyre me 5-10%; Në industrinë e tekstileve të lehta, kloridet e rralla të tokës përdoren gjithashtu gjerësisht në lesh për rrezitje, ngjyrosje lesh, ngjyrosje leshi dhe ngjyrosje të qilimave; Elementet e rralla të tokës mund të përdoren në konvertuesit katalitikë të automobilave për të kthyer ndotës të mëdhenj në komponime jo toksike gjatë shterit të motorit.
Aplikime të tjera
Elementet e rralla të Tokës aplikohen gjithashtu për produkte të ndryshme dixhitale, duke përfshirë pajisjet audiovizuale, fotografinë dhe komunikimin, duke përmbushur kërkesa të shumta siç janë koha e përdorimit më të vogla, më të shpejta, më të lehta, më të gjata dhe ruajtja e energjisë. Në të njëjtën kohë, ajo është aplikuar edhe në fusha të shumta si energjia e gjelbër, kujdesi shëndetësor, pastrimi i ujit dhe transporti.
Koha e Postimit: Gusht-16-2023