Nədirnadir torpaq?
İnsanın 1794-cü ildə nadir torpaqların kəşfindən bəri 200 ildən çox tarixi var. O dövrdə nadir torpaq mineralı tapıldığı üçün kimyəvi üsulla yalnız az miqdarda suda həll olunmayan oksidlər əldə etmək mümkün idi. Tarixən bu cür oksidlər adətən "yer" adlanırdı, buna görə də nadir torpaq adı verilmişdir.
Əslində, Nadir torpaq mineralı təbiətdə nadir deyil. Nadir torpaq torpaq deyil, tipik bir metal elementdir. Onun aktiv növü qələvi metallardan və qələvi torpaq metallarından sonra ikinci yerdədir. Onların qabığında adi mis, sink, qalay, kobalt və nikeldən daha çox məzmun var.
Hazırda nadir torpaqlar elektronika, neft-kimya, metallurgiya və s. kimi müxtəlif sahələrdə geniş şəkildə istifadə olunur. Demək olar ki, hər 3-5 ildən bir elm adamları nadir torpaqların yeni istifadə üsullarını kəşf edə bilirlər və hər altı ixtiradan biri bunu edə bilmir. nadir torpaqlar olmadan.
Çin nadir torpaq mineralları ilə zəngindir və üç dünya reytinqində birinci yerdədir: ehtiyatlar, istehsal miqyası və ixrac həcmi. Eyni zamanda, Çin eyni zamanda bütün 17 nadir torpaq metalını, xüsusilə orta və ağır nadir torpaqları son dərəcə görkəmli hərbi tətbiqlərlə təmin edə bilən yeganə ölkədir.
Nadir torpaq elementinin tərkibi
Nadir torpaq elementləri kimyəvi elementlərin dövri cədvəlində Lantanid elementlərindən ibarətdir:lantan(La),serium(Ce),praseodimium(Pr),neodimium(Nd), prometium (Pm),samarium(Sm),avropium(AB),qadolinium(Gd),terbium(Tb),disprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Eh),tulium(Tm),iterbium(Yb),lutetium(Lu) və lantanidlə yaxından əlaqəli iki element:skandium(Sc) vəitrium(Y).
adlanırNadir torpaq, qısaldılmış Nadir torpaq kimi.
Nadir torpaq elementlərinin təsnifatı
Elementlərin fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə təsnif edilir:
Yüngül nadir torpaq elementləri:skandium, itrium, lantan, serium, praseodimium, neodimium, prometium, samarium, europium
Ağır nadir torpaq elementləri:gadolinium, terbium, disprosium, holmium, erbium, thulium, iterbium, lutetium
Mineral xüsusiyyətlərinə görə təsnif edilir:
Serium qrupu:lantan, serium, praseodim, neodim, prometium, samarium, avropium
İtrium qrupu:gadolinium, terbium, disprosium, holmium, erbium, thulium, iterbium, lutetium, skandium, ittrium
Ekstraksiyaya görə təsnifat:
Yüngül nadir torpaq (P204 zəif turşuluq ekstraktı): lantan, serium, praseodimium, neodimium
Orta nadir torpaq (P204 aşağı turşuluq ekstraktı):samarium, europium, gadolinium, terbium, disprosium
Ağır nadir torpaq (P204-də turşuluq hasilatı):holmium, erbium, tulium, iterbium, lutetium, ittrium
Nadir torpaq elementlərinin xassələri
Nadir torpaq elementlərinin 50-dən çox funksiyası onların unikal 4f elektron strukturu ilə bağlıdır ki, bu da onları həm ənənəvi materiallarda, həm də yüksək texnologiyalı yeni materiallar sahələrində geniş şəkildə istifadə edir.
4f elektron orbiti
1. Fiziki və kimyəvi xassələri
★ Aşkar metal xassələrə malikdir; Gümüş boz, praseodim və neodim istisna olmaqla, açıq sarı görünür
★ zəngin oksid rəngləri
★ Qeyri-metallarla sabit birləşmələr əmələ gətirir
★ Metal canlı
★ Asanlıqla havada oksidləşir
2 Optoelektron xüsusiyyətləri
★ Doldurulmamış 4f alt qatı, burada 4f elektronlar xarici elektronlar tərəfindən qorunur, nəticədə müxtəlif spektral şərtlər və enerji səviyyələri yaranır.
4f elektronlar keçdikdə, onlar ultrabənövşəyi şüalardan infraqırmızı bölgələrə görünən müxtəlif dalğa uzunluqlarının radiasiyasını udmaq və ya yaymaq qabiliyyətinə malikdir və bu, onları luminescent material kimi uyğun edir.
★ Yaxşı keçiricilik, nadir torpaq metallarını elektroliz üsulu ilə hazırlamağa qadirdir
Nadir Yer Elementlərinin 4f Elektronlarının Yeni Materiallarda Rolu
1.4f elektron xüsusiyyətlərindən istifadə edən materiallar
★ 4f elektron spin təşkili:güclü maqnit kimi təzahür edir - daimi maqnit materialları, MRT görüntüləmə materialları, maqnit sensorları, superkeçiricilər və s. kimi istifadə üçün uyğundur
★ 4f orbital elektron keçidi: luminescent xassələri kimi təzahür edir – fosforlar, infraqırmızı lazerlər, lif gücləndiriciləri və s. kimi luminescent materiallar kimi istifadə üçün uyğundur
4f enerji səviyyəli bələdçi zolağında elektron keçidlər: rəngləmə xassələri kimi təzahür edir – qaynar nöqtə komponentlərinin, piqmentlərin, keramika yağlarının, şüşələrin və s. rənglənməsi və rəngsizləşdirilməsi üçün uyğundur.
2 ion radiusu, yükü və kimyəvi xassələrindən istifadə edərək dolayı yolla 4f elektronla bağlıdır
★ Nüvə xüsusiyyətləri:
Kiçik termal neytron udma kəsiyi – nüvə reaktorlarının struktur materialları kimi istifadə üçün uyğundur və s.
Böyük neytron udma kəsiyi – nüvə reaktorlarının qoruyucu materialları üçün uyğundur və s.
★ Nadir torpaq İon radiusu, yükü, fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri:
Şəbəkə qüsurları, oxşar ion radiusu, kimyəvi xassələri, müxtəlif yüklər – qızdırmaq üçün uyğun, katalizator, sensor element və s.
Struktur spesifikliyi - hidrogen saxlama ərintisi katod materialları, mikrodalğalı udma materialları və s. kimi istifadə üçün uyğundur
Elektrooptik və dielektrik xüsusiyyətlər - işıq modulyasiya materialları, şəffaf keramika və s. kimi istifadə üçün uyğundur
Göndərmə vaxtı: 06 iyul 2023-cü il