Kada pogledamo elemente periodnog sistema, mnogi od njih ostaju i nazivaju se rijetka zemlja. Nalazi se na dnu periodnog sistema i bez njih naši životi ne bi bili isti kao što znamo. Zahvaljujući ovim rijetkim zemljama moguće je proizvesti većinu visokotehnoloških uređaja kao što su mobilni telefoni, kompjuteri itd.
U ovom članku ćemo vam reći sve što trebate znati o rijetkim zemljama, njihovim karakteristikama i značaju.
Glavne karakteristike
Kao što smo spomenuli, ovi metali nisu tako rijetki kao što im imena govore, ali ih je teško iskopati. I obično se ne akumuliraju u mineralima. Ako spojimo ovaj rijetki metal sa zahtjevima primjene visoke tehnologije, postoje razne vrste ekonomskih i političkih komplikacija koje rijetke zemlje čine vrlo zanimljivima.
To je niz hemijskih elemenata koji nalaze se u zemljinoj kori i kritični su za mnoge tehnologije koje danas imamo. Na primjer, rijetke zemlje se koriste u brojnoj potrošačkoj elektronici, kompjuterima i mrežama, komunikacijama, čistoj energiji, zdravstvu, ublažavanju utjecaja na okoliš, odbrani, naprednom transportu i još mnogo toga.
Veoma su poznati po svojim magnetnim, luminiscentnim i elektrohemijskim svojstvima. Ovo su jedinstveni atributi, a svi ovi elementi pomažu mnogim tehnikama ne samo da efikasno funkcionišu, već i uštede na težini. Također možemo smanjiti emisije i potrošnju energije. Ovuda, dolazimo do trenutne tehnologije sa većom efikasnošću, performansama, brzinom, izdržljivošću i termičkom stabilnošću. Proizvodi koji sadrže tehnologiju rijetkih zemalja pomažu u pokretanju globalnog ekonomskog rasta uz održavanje visokog životnog standarda, pa čak i spašavanje života.
Svojstva rijetkih zemalja
Pogledajmo rijetke zemlje i njihova svojstva, znamo da nisu posebno rijetke u smislu njihovog izobilja u zemljinoj kori. Međutim, njegova jedinstvena svojstva su posljedica njegove atomske strukture. Imaju elektronske konfiguracije koje ih razlikuju od ostalih elemenata periodnog sistema. Dok sve rijetke zemlje dijele neka važna svojstva, druga su specifičnija za određene elemente. Nalaze se zajedno sa mineralima i stijene i teško se odvajaju jedna od druge zbog njihovih kemijskih sličnosti. To se zove hemijska koherentnost.
Rijetke zemlje postale su vrlo poznate po svojim hemijskim svojstvima, koja imaju brojne praktične primjene. Oni su specifični za određene elemente, tako da se mora savladati izazov njihovog odvajanja.
Pored strukture atoma, postoje različite vrste rijetkih zemalja na osnovu njihovih hemijskih svojstava. Veličina je takođe prepoznatljiva karakteristika. Atomska veličina lantanida opada sa povećanjem atomskog broja. Ovo uzrokuje da se lakše rijetke zemlje odvoje od težih rijetkih zemalja. I oba se proizvode sa različitim mineralima.
Na primjer, ako spomenemo lutecij, otkrivamo da on može lakše zamijeniti druge elemente u mineralima gdje su raspoloživa mjesta relativno mala. Jedinjenja rijetkih zemalja su obično ironična i vrlo stabilna. Među oksidima nalazimo neke od najstabilnijih. Većina lantanida ima trovalentno stanje.
Klasifikacija rijetkih zemalja
Pogledajmo koje su različite klasifikacije po kojima se ovi elementi dijele. Prvi su lantanoidi koji su klasifikovani kao lake retke zemlje. Hajde da vidimo šta su:
- lanthanum
- cerium
- prazeodim
- neodim
- prometius
- samarium
S druge strane imamo teške rijetke zemlje koje su sljedeće:
- europium
- gadolinium
- terbij
- disprosium
- holmium
- erbium
- tulij
- itterbium
- lutetium
Jedina stavka na cijeloj listi koja koji se ne nalazi u prirodi je prometijum. Znamo da su svi izotopi prometija radioaktivni, tako da se može formirati samo u nuklearnim reaktorima. Ne može se prirodno naći na Zemlji.
Lantanidi i njihov značaj
Naravno, znate za lantanide kada ste proučavali periodni sistem koji vas čini radoznalim. Ovo su vrlo česti elementi u zemljinoj kori i često ih je teško izdvojiti. Ne samo da ih je teško izdvojiti, već se koriste i u velikim količinama. Obično su svijetle, obično srebrne. Jednom izloženi kiseoniku, imaju mnogo ove srebrne boje. Odlikuje ih visoka reaktivnost, a iako nisu eksplozivni, brzo tamne, što ih čini podložnim kontaminaciji drugim elementima.
Znamo da svi lantanidi ne tamne istom brzinom. Na primjer, lutecij i gadolinijum mogu biti izloženi zraku tokom dužeg vremenskog perioda bez mrlja. S druge strane, imamo i druge lantanide kao što su lantan, neodimijum i europijum, koji su vrlo reaktivni i moraju se skladištiti u mineralnom ulju kako bi se spriječilo zamagljivanje.
Svi članovi serije lantanida imaju izuzetno glatku teksturu. Mnogi od njih se lako mogu rezati nožem i ne zahtijevaju teške alate za obradu. Elementi koji se smatraju rijetkim zemljama ne uzimaju se u obzir jer ih je teško pronaći. One se jednostavno smatraju rijetkim zemljama jer ih je teško ekstrahirati u čistom obliku u dovoljnim količinama da zadovolje sve industrijske potrebe. Beskorisni su ako ne mogu se dobiti količine potrebne za proizvodnju tehničkih proizvoda.
Ova zemljišta imaju realnu opasnost na tržištu da postanu dominantni proizvodi. Znamo da Kina ima najveće rezerve rijetkih zemalja i da ih koristi. Ima ih u izobilju u odnosu na zemljinu koru, ali u koncentracijama koje se mogu detektovati ili su manje uobičajene od većine drugih minerala.
Ovo čini vašu ekstrakciju vrednijom. Očekuje se da će globalna potražnja za rijetkim zemljama porasti zahvaljujući za upotrebu u automobilima, potrošačkoj elektronici, rasvjeti za uštedu energije i katalitičkim pretvaračima.
Oni su ključni elementi jer su jedinstveni i nezamjenjivi i naširoko se koriste u zelenim industrijama (električna vozila, hibridi, turbine, itd.) za razvoj elemenata kao što su kompjuteri, televizori, laseri sa višestrukim primjenama.
Međutim, koncentracija proizvodnje u Kini, koja predstavlja više od 90% ukupnog svjetskog, čini ove elemente posebno osjetljivim na geopolitičko okruženje i može dovesti do ograničene ponude vitalnih materijala za evropsku ekonomiju.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o rijetkim zemljama i njihovim karakteristikama.