Chì ghjèterra rara?
L'esseri umani anu una storia di più di 200 anni dapoi a scuperta di e terre rare in u 1794. Siccomu ci eranu pochi minerali di terre rare truvati à quellu tempu, solu una piccula quantità d'ossidi insolubili in acqua pudia esse ottenuta per metudu chimicu. Storicamente, tali ossidi eranu abitualmente chjamati "terra", da quì u nome di terra rara.
In fatti, i minerali di terre rare ùn sò micca rari in natura. A terra rara ùn hè micca terra, ma un elementu metallicu tipicu. U so tipu attivu hè solu secondu dopu à i metalli alcalini è i metalli alcalino-terrosi. Anu più cuntenutu in a crosta chè u rame, u zincu, u stagnu, u cobaltu è u nichelu cumuni.
Attualmente, e terre rare sò state largamente aduprate in diversi campi cum'è l'elettronica, a petrochimica, a metallurgia, ecc. Quasi ogni 3-5 anni, i scientifichi sò capaci di scopre novi usi per e terre rare, è fora di ogni sei invenzioni, ùn si pò fà senza e terre rare.
A Cina hè ricca di minerali di terre rare, occupendu u primu postu in trè classifiche mundiali: riserve, scala di pruduzzione è vulume d'esportazione. À u listessu tempu, a Cina hè ancu l'unicu paese chì pò furnisce tutti i 17 metalli di terre rare, in particulare e terre rare medie è pesanti cù applicazioni militari estremamente prominenti.
Cumposizione di l'elementi di terra rara
L'elementi di terra rara sò cumposti da elementi lantanidi in a tavula periodica di l'elementi chimichi:lantaniu(La),ceriu(Ce),praseodimiu(Pr),neodimiu(Nd), prometiu (Pm),samariu(Sm),europiu(Eu),gadoliniu(Diu),terbiu(Tuberculosi),disprosiu(Dy),olmiu(Oh),erbiu(Er),tuliu(Tm),itterbiu(Yb),luteziu(Lu), è dui elementi strettamente ligati à u lantanidu:scandiu(Sc) èittriu(Y).
Si chjamaTerra Rara, abbreviatu cum'è Terra Rara.
Classificazione di l'elementi di terre rare
Classificatu secondu e proprietà fisiche è chimiche di l'elementi:
Elementi di terre rare leggere:scandium, ittriu, lanthanum, cerium, praseodimium, neodimium, promethium, samarium, europium
Elementi di terre rare pesanti:gadolinium, terbium, dysprosium, olmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium
Classificatu per e caratteristiche minerali:
Gruppu di ceriu:lantaniu, ceriu, praseodimiu, neodimiu, prometiu, samariu, europiu
Gruppu di l'ittriu:gadolinium, terbium, dysprosium, olmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, ittriu
Classificazione per separazione d'estrazione:
Terra rara ligera (estrazione di debule acidità P204)lantaniu, ceriu, praseodimiu, neodimiu
Terra rara media (estrazione à bassa acidità P204):samariu, europiu, gadoliniu, terbiu, disprosiu
Terre rare pesanti (estrazione di acidità in P204):holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, ittriu
Proprietà di l'elementi di terre rare
Più di 50 funzioni di l'elementi di terre rare sò ligate à a so struttura elettronica 4f unica, ciò chì li rende largamente aduprati sia in i materiali tradiziunali sia in i campi di novi materiali high-tech.
Orbita elettronica 4f
1. Proprietà fisiche è chimiche
★ Hà proprietà metalliche evidenti; Hè grisgiu argentu, eccettu per u praseodimiu è u neodimiu, pare giallu chjaru
★ Culori d'ossidu ricchi
★ Formanu cumposti stabili cù nonmetalli
★ Metal vivace
★ Facile à ossidà in l'aria
2 Proprietà optoelettroniche
★ Sottostratu 4f micca pienu, induve l'elettroni 4f sò prutetti da l'elettroni esterni, ciò chì dà risultati diversi termini spettrali è livelli d'energia
Quandu l'elettroni 4f transitanu, ponu assorbe o emette radiazioni di varie lunghezze d'onda da l'ultraviolettu, da e regioni visibili à l'infrarossu, rendenduli adatti cum'è materiali luminescenti.
★ Bona cunduttività, capace di preparà metalli di terre rare per mezu di u metudu di l'elettrolisi
U rolu di l'elettroni 4f di l'elementi di a Terra Rara in i novi materiali
1.Materiali chì utilizanu funzioni elettroniche 4f
★ Disposizione di spin elettronicu 4f:manifestatu cum'è un forte magnetismu - adattatu per l'usu cum'è materiali magnetichi permanenti, materiali d'imaghjini MRI, sensori magnetichi, superconduttori, ecc.
★ Transizione elettronica orbitale 4f: manifestatu cum'è proprietà luminescenti - adattatu per l'usu cum'è materiali luminescenti cum'è fosfori, laser infrarossi, amplificatori di fibra, ecc.
Transizioni elettroniche in a banda guida di u livellu d'energia 4f: manifestate cum'è proprietà di culurazione - adatte per a culurazione è a decolorazione di cumpunenti di punti caldi, pigmenti, olii ceramici, vetru, ecc.
2 hè indirettamente ligatu à l'elettrone 4f, aduprendu u raghju ionicu, a carica è e proprietà chimiche
★ Caratteristiche nucleari:
Piccula sezione trasversale di assorbimentu di neutroni termichi - adatta per l'usu cum'è materiali strutturali di reattori nucleari, ecc.
Grande sezione trasversale di assorbimentu di neutroni - adatta per i materiali di schermatura di i reattori nucleari, ecc.
★ Ragiu ionicu di terre rare, carica, proprietà fisiche è chimiche:
Difetti di reticolo, raghju ionicu simile, proprietà chimiche, cariche diverse - adatte per u riscaldamentu, catalizatore, elementu sensore, ecc.
Specificità strutturale - adatta per l'usu cum'è materiali catodici in lega di almacenamiento di idrogenu, materiali di assorbimentu di microonde, ecc.
Proprietà elettroottiche è dielettriche - adatte per l'usu cum'è materiali di modulazione di luce, ceramica trasparente, ecc.
Data di publicazione: 06-lugliu-2023