Ha megnézzük a periódusos rendszer elemeit, sok közülük megmarad, és el is hívják ritka föld. A periódusos rendszer alján található, és nélkülük nem lenne olyan az életünk, mint amit ismerünk. Ezeknek a ritkaföldfémeknek köszönhetően a legtöbb high-tech eszköz, például mobiltelefonok, számítógépek stb.
Ebben a cikkben mindent elmondunk, amit a ritkaföldfémekről, azok jellemzőiről és fontosságáról tudni kell.
Főbb jellemzők
Mint említettük, ezek a fémek nem olyan ritkák, mint a nevük sugallja, de nehéz őket bányászni. És általában nem halmozódnak fel ásványi anyagokban. Ha ezt a ritka fémet kombináljuk a csúcstechnológiás alkalmazások követelményeivel, akkor mindenféle gazdasági és politikai bonyodalmat okoznak, amelyek nagyon érdekessé teszik a ritkaföldfémeket.
Olyan kémiai elemek sorozata, amelyek a földkéregben találhatók, és számos mai technológia szempontjából kritikusak. Például a ritkaföldfémeket számos fogyasztói elektronika, számítógép és hálózat, kommunikáció, tiszta energia, egészségügy, környezetcsökkentés, védelem, fejlett közlekedés stb.
Nagyon híresek mágneses, lumineszcens és elektrokémiai tulajdonságaikról. Ezek egyedülálló tulajdonságok, és mindezek az elemek segítenek számos technikának nemcsak hatékony működésében, hanem súlymegtakarításban is. Csökkenthetjük a kibocsátást és az energiafogyasztást is. Ily módon, nagyobb hatékonysággal, teljesítménnyel, sebességgel, tartóssággal és termikus stabilitással érjük el a jelenlegi technológiát. A ritkaföldfém-technológiát tartalmazó termékek elősegítik a globális gazdasági növekedést, miközben fenntartják a magas életszínvonalat, sőt életeket is mentenek.
Ritkaföldfém tulajdonságok
Lássuk a ritkaföldfémeket és tulajdonságaikat, tudjuk, hogy a földkéregben elterjedt mennyiségüket tekintve nem különösebben ritkák. Egyedülálló tulajdonságai azonban az atomszerkezetnek köszönhetők. Elektronikus konfigurációkkal rendelkeznek, amelyek megkülönböztetik őket a periódusos rendszer többi elemétől. Míg minden ritkaföldfémnek van néhány fontos tulajdonsága, mások inkább bizonyos elemekre vonatkoznak. Ásványokkal együtt találhatók és kőzetek, és kémiai hasonlóságaik miatt nehezen választhatók el egymástól. Ezt kémiai koherenciának nevezik.
A ritkaföldfémek kémiai tulajdonságaikról váltak híressé, amelyek számos gyakorlati felhasználási területtel rendelkeznek. Konkrét elemekre jellemzőek, ezért le kell győzni a szétválasztásuk kihívását.
Az atomszerkezeten kívül a ritkaföldfémek különféle típusai léteznek kémiai tulajdonságaik alapján. A méret is megkülönböztető jellemző. A lantanidok atommérete az atomszám növekedésével csökken. Ez azt okozza, hogy a könnyebb ritkaföldfémek elválnak a nehezebb ritkaföldfémektől. És mindkettőt különböző ásványi anyagokkal állítják elő.
Például, ha megemlítjük a lutéciumot, akkor azt találjuk, hogy könnyebben helyettesít más elemeket az ásványokban, ahol a rendelkezésre álló helyek viszonylag kicsik. A ritkaföldfém-vegyületek általában ironikusak és nagyon stabilak. Az oxidok között találunk néhányat a legstabilabbak közül. A lantanidok többsége háromértékű állapotú.
Ritkaföldfém osztályozás
Nézzük meg, melyek azok a különböző osztályozások, amelyek alapján ezek az elemek fel vannak osztva. Az elsők a lantanoidok, amelyek a könnyű ritkaföldfémek közé tartoznak. Lássuk, mik ezek:
- lantán
- cérium
- praseodymium
- neodímium
- prometius
- szamárium
Másrészt vannak a nehéz ritkaföldfémek, amelyek a következők:
- európium
- gadolínium
- terbium
- dysprosium
- holmium
- erbium
- túlium
- itterbium
- lutétium
Az egyetlen elem a teljes listában a természetben nem található a prométium. Tudjuk, hogy a prométium minden izotópja radioaktív, ezért csak atomreaktorokban képződhet. A Földön természetesen nem található meg.
Lantanidák és fontosságuk
Természetesen akkor tud a lantanidokról, amikor tanulmányozta a periódusos rendszert, ami kíváncsivá tesz. Ezek nagyon gyakori elemek a földkéregben, és gyakran nehezen kinyerhetők. Nemcsak nehezen kinyerhetőek, de nagy mennyiségben is használják őket. Általában fényesek, általában ezüst színűek. Miután oxigénnek vannak kitéve, sok ez az ezüst színük. Jellemzőjük a nagy reakcióképességük, és bár nem robbanásveszélyesek, gyorsan elszíneződnek, ami miatt érzékenyek más elemekkel való szennyeződésre.
Tudjuk, hogy nem minden lantanid szennyeződik egyforma mértékben. Például a lutécium és a gadolínium hosszú ideig ki lehet téve a levegőnek anélkül, hogy elszíneződnének. Másrészről, más lantanidok is vannak, például lantán, neodímium és európium, amelyek nagyon reaktívak és ásványolajban kell tárolni a párásodás elkerülése érdekében.
A lantanid sorozat minden tagja rendkívül sima textúrájú. Sok közülük könnyen vágható késsel, és nincs szükség nehéz szerszámokra a kezeléshez. A ritkaföldfémeknek tekintett elemeket nem veszik figyelembe, mert nehéz megtalálni őket. Egyszerűen ritkaföldfémeknek tekintik őket, mert nehéz tiszta formában olyan mennyiségben kivonni őket, hogy minden ipari igényt kielégítsenek. Haszontalanok, ha a műszaki termékek előállításához szükséges mennyiségek nem szerezhetők be.
Ezeken a területeken fennáll annak a veszélye, hogy domináns termékekké válnak a piacon. Tudjuk, hogy Kína rendelkezik a legnagyobb ritkaföldfém-tartalékokkal, és használja is azokat. A földkéreghez képest bőségesek, de kimutatható koncentrációban vagy kevésbé gyakoriak, mint a legtöbb más ásvány.
Ez értékesebbé teszi a kitermelést. A ritkaföldfémek iránti globális kereslet várhatóan növekedni fog ennek köszönhetően autókban, fogyasztói elektronikában, energiatakarékos világításban és katalizátorokban való használatra.
Kulcsfontosságú elemek, mert egyediek és pótolhatatlanok, és széles körben használják a zöld iparágakban (elektromos járművek, hibridek, turbinák stb.) olyan elemek fejlesztésére, mint például számítógépek, televíziók, lézerek többféle alkalmazással.
Azonban a termelés koncentrációja Kínában, amely a világ összmennyiségének több mint 90%-át teszi ki, különösen érzékenysé teszi ezeket az elemeket a geopolitikai környezetre, és az európai gazdaság számára létfontosságú anyagok korlátozott ellátásához vezethet.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a ritkaföldfémekről és azok jellemzőiről.