იშვიათი მიწები

როდესაც ჩვენ ვუყურებთ პერიოდული ცხრილის ელემენტებს, ბევრი მათგანი რჩება და იწოდება იშვიათი მიწა. ის პერიოდული ცხრილის ბოლოშია და მათ გარეშე ჩვენი ცხოვრება არ იქნებოდა ისეთი, როგორიც ვიცით. ამ იშვიათი მიწების წყალობით შესაძლებელია მაღალტექნოლოგიური მოწყობილობების უმეტესობის დამზადება, როგორიცაა მობილური ტელეფონები, კომპიუტერები და ა.შ.

ამ სტატიაში ჩვენ ვაპირებთ გითხრათ ყველაფერი, რაც უნდა იცოდეთ იშვიათი მიწების, მათი მახასიათებლებისა და მნიშვნელობის შესახებ.

ძირითადი მახასიათებლები

როგორც აღვნიშნეთ, ეს ლითონები არც ისე იშვიათია, როგორც მათი სახელები გვთავაზობს, მაგრამ მათი მოპოვება რთულია. და ისინი ჩვეულებრივ არ გროვდება მინერალებში. თუ ამ იშვიათ ლითონს შევუერთდებით მაღალტექნოლოგიური აპლიკაციების მოთხოვნებს, არსებობს ყველა სახის ეკონომიკური და პოლიტიკური გართულება, რაც იშვიათ მიწებს ძალიან საინტერესოს ხდის.

ეს არის ქიმიური ელემენტების სერია, რომელიც გვხვდება დედამიწის ქერქში და გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს დღეს არსებული მრავალი ტექნოლოგიისთვის. მაგალითად, იშვიათი მიწები გამოიყენება ბევრ სამომხმარებლო ელექტრონიკაში, კომპიუტერებსა და ქსელებში, კომუნიკაციებში, სუფთა ენერგიაში, ჯანდაცვაში, გარემოს შერბილებაში, თავდაცვაში, მოწინავე ტრანსპორტირებაში და სხვა.

ისინი ძალიან ცნობილია მაგნიტური, ლუმინესცენტური და ელექტროქიმიური თვისებებით. ეს უნიკალური ატრიბუტებია და ყველა ეს ელემენტი ეხმარება ბევრ ტექნიკას არა მხოლოდ ეფექტურად ფუნქციონირდეს, არამედ წონაშიც დაზოგოს. ჩვენ ასევე შეგვიძლია შევამციროთ გამონაბოლქვი და ენერგიის მოხმარება. Ამ გზით, ჩვენ მივაღწევთ მიმდინარე ტექნოლოგიას უფრო დიდი ეფექტურობით, წარმადობით, სიჩქარით, გამძლეობით და თერმული სტაბილურობით. იშვიათი დედამიწის ტექნოლოგიების შემცველი პროდუქტები ხელს უწყობს გლობალურ ეკონომიკურ ზრდას, თანაც ცხოვრების მაღალი სტანდარტების შენარჩუნებას და სიცოცხლის გადარჩენას.

იშვიათი დედამიწის თვისებები

ვნახოთ იშვიათი მიწები და მათი თვისებები, ვიცით, რომ ისინი არ არიან განსაკუთრებით იშვიათი დედამიწის ქერქში მათი სიმრავლის თვალსაზრისით. თუმცა, მისი უნიკალური თვისებები განპირობებულია მისი ატომური სტრუქტურით. მათ აქვთ ელექტრონული კონფიგურაციები, რომლებიც განასხვავებს მათ პერიოდული ცხრილის სხვა ელემენტებისგან. მიუხედავად იმისა, რომ ყველა იშვიათი დედამიწას აქვს რამდენიმე მნიშვნელოვანი თვისება, სხვები უფრო სპეციფიკურია კონკრეტული ელემენტებისთვის. ისინი გვხვდება მინერალებთან ერთად და ქანები და ძნელია ერთმანეთისგან გამოყოფა ქიმიური მსგავსების გამო. ამას ქიმიური თანმიმდევრულობა ჰქვია.

იშვიათი დედამიწა ძალიან ცნობილი გახდა მათი ქიმიური თვისებებით, რომლებიც დაჯილდოვებულია მრავალი პრაქტიკული მიზნებით. ისინი სპეციფიკურია კონკრეტული ელემენტებისთვის, ამიტომ მათი გამიჯვნის უნარის გამოწვევა უნდა დაიძლიოს.

გარდა ატომური სტრუქტურისა, არსებობს სხვადასხვა ტიპის იშვიათი დედამიწა, მათი ქიმიური თვისებების მიხედვით. ზომა ასევე განმასხვავებელი თვისებაა. ლანთანიდების ატომური ზომა მცირდება ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად. ეს იწვევს მსუბუქი იშვიათი მიწების გამოყოფას მძიმე იშვიათი მიწებისგან. და ორივე იწარმოება სხვადასხვა მინერალებით.

მაგალითად, თუ ლუტეტიუმს ვახსენებთ, აღმოვაჩენთ, რომ მას უფრო ადვილად შეუძლია შეცვალოს სხვა ელემენტები მინერალებში, სადაც ხელმისაწვდომი ადგილები შედარებით მცირეა. იშვიათი დედამიწის ნაერთები, როგორც წესი, ირონიული და ძალიან სტაბილურია. ოქსიდებს შორის გვხვდება ყველაზე სტაბილური. ლანთანიდების უმეტესობას აქვს სამვალენტიანი მდგომარეობა.

იშვიათი დედამიწის კლასიფიკაცია

ვნახოთ, რა არის სხვადასხვა კლასიფიკაცია, რომლითაც ეს ელემენტები იყოფა. პირველი არის ლანთანოიდები, რომლებიც კლასიფიცირდება როგორც მსუბუქი იშვიათი მიწები. ვნახოთ რა არიან ისინი:

• ლანთანი
• ცერიუმი
• პრაზეოდიმიუმი
• ნეოდიმი
• პრომეციო
• სამარიუმი

მეორეს მხრივ, ჩვენ გვაქვს მძიმე იშვიათი მიწები, რომლებიც შემდეგია:

• ევროპიუმი
• გადოლინიუმი
• ტერბიუმი
• დისპროზიუმი
• ჰოლმიუმი
• ერბიუმი
• ტულიუმი
• იტერბიუმი
• ლუთეტიუმი

ერთადერთი ელემენტი მთელ სიაში, რომელიც ბუნებრივად არ არის ნაპოვნი პრომეთიუმი. ჩვენ ვიცით, რომ პრომეთიუმის ყველა იზოტოპი რადიოაქტიურია, ამიტომ მისი წარმოქმნა შესაძლებელია მხოლოდ ბირთვულ რეაქტორებში. დედამიწაზე მისი პოვნა ბუნებრივად შეუძლებელია.

ლანთანიდები და მათი მნიშვნელობა

რა თქმა უნდა, თქვენ იცით ლანთანიდების შესახებ, როდესაც შეისწავლით პერიოდულ სისტემას, რომელიც გაინტერესებთ. ეს არის ძალიან გავრცელებული ელემენტები დედამიწის ქერქში და ხშირად რთულია მათი ამოღება. მათი ამოღება არა მხოლოდ რთულია, არამედ დიდი რაოდენობითაც გამოიყენება. ისინი ჩვეულებრივ მბზინავია, ჩვეულებრივ ვერცხლისფერი. ჟანგბადის ზემოქმედების შემდეგ, მათ აქვთ ბევრი ეს ვერცხლის ფერი. ისინი გამოირჩევიან მაღალი რეაქტიულობით და მიუხედავად იმისა, რომ არ არიან ფეთქებადი, ისინი სწრაფად ჭუჭყიანდებიან, რაც მათ სხვა ელემენტებით დაბინძურებისადმი მგრძნობიარეს ხდის.

ჩვენ ვიცით, რომ ყველა ლანთანიდი ერთნაირი სიჩქარით არ შავდება. მაგალითად, ლუტეტიუმი და გადოლინიუმი შეიძლება იყოს ჰაერში ხანგრძლივი დროის განმავლობაში შეღებვის გარეშე. Მეორეს მხრივ, ჩვენ გვაქვს სხვა ლანთანიდები, როგორიცაა ლანთანი, ნეოდიმი და ევროპიუმი, რომლებიც ძალიან რეაქტიულები არიან და უნდა ინახებოდეს მინერალურ ზეთში, რათა თავიდან აიცილონ ნისლი.

ლანთანიდის სერიის ყველა წევრს აქვს ძალიან გლუვი ტექსტურა. ბევრი მათგანი ადვილად იჭრება დანით და არ საჭიროებს მძიმე იარაღს სამკურნალოდ. იშვიათ მიწად მიჩნეული ელემენტები არ განიხილება, რადგან მათი პოვნა რთულია. ისინი უბრალოდ განიხილება იშვიათ მიწებად, რადგან ძნელია მათი სუფთა სახით ამოღება საკმარისი რაოდენობით ნებისმიერი და ყველა სამრეწველო მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად. უსარგებლოა თუ ტექნიკური პროდუქციის წარმოებისთვის საჭირო რაოდენობების მიღება შეუძლებელია.

ამ მიწებს ბაზარზე დომინანტური პროდუქციის გადაქცევის რეალური საფრთხე ემუქრება. ჩვენ ვიცით, რომ ჩინეთს აქვს იშვიათი მიწების უდიდესი მარაგი და იყენებს მათ. ისინი უხვად არიან დედამიწის ქერქთან შედარებით, მაგრამ შესამჩნევი კონცენტრაციით ან ნაკლებად გავრცელებული, ვიდრე სხვა მინერალების უმეტესობა.

ეს თქვენს მოპოვებას უფრო ღირებულს ხდის. იშვიათ მიწებზე გლობალური მოთხოვნა სავარაუდოდ გაიზრდება ამის წყალობით გამოიყენოს ავტომობილებში, სამომხმარებლო ელექტრონიკაში, ენერგიის დაზოგვის განათებაში და კატალიზატორებში.

ისინი საკვანძო ელემენტებია, რადგან ისინი უნიკალური და შეუცვლელია და ფართოდ გამოიყენება მწვანე ინდუსტრიებში (ელექტრო მანქანები, ჰიბრიდები, ტურბინები და ა.შ.) ისეთი ელემენტების შესაქმნელად, როგორიცაა კომპიუტერები, ტელევიზორები, ლაზერები მრავალი აპლიკაციით.

თუმცა წარმოების კონცენტრაცია ჩინეთში, რომელიც წარმოადგენს მსოფლიოს მთლიანი 90%-ზე მეტს, ამ ელემენტებს განსაკუთრებით მგრძნობიარეს ხდის გეოპოლიტიკური გარემოს მიმართ და შეიძლება გამოიწვიოს ევროპის ეკონომიკისთვის სასიცოცხლო მასალების შეზღუდული მიწოდება.

ვიმედოვნებ, რომ ამ ინფორმაციის საშუალებით შეგიძლიათ გაეცნოთ იშვიათ დედამიწებსა და მათ მახასიათებლებს.