Keď sa pozrieme na prvky periodickej tabuľky, mnohé z nich zostávajú a sú tzv vzácna zem. Nachádza sa na konci periodickej tabuľky a bez nich by náš život nebol taký, ako ho poznáme. Vďaka týmto vzácnym zeminám je možné vyrábať väčšinu high-tech zariadení ako sú mobilné telefóny, počítače atď.
V tomto článku vám povieme všetko, čo potrebujete vedieť o vzácnych zeminách, ich charakteristikách a význame.
kľúčové vlastnosti
Ako sme už spomínali, tieto kovy nie sú až také vzácne, ako ich názvy napovedajú, no ťažko sa ťažia. A zvyčajne sa nehromadia v mineráloch. Ak skombinujeme tento vzácny kov s požiadavkami high-tech aplikácií, existujú rôzne ekonomické a politické komplikácie, vďaka ktorým sú vzácne zeminy veľmi zaujímavé.
Ide o rad chemických prvkov, ktoré sa nachádzajú v zemskej kôre a sú rozhodujúce pre mnohé technológie, ktoré dnes máme. Napríklad vzácne zeminy sa používajú v mnohých spotrebnej elektronike, počítačoch a sieťach, komunikáciách, čistej energii, zdravotníctve, zmierňovaní vplyvov životného prostredia, obrane, pokročilej doprave a podobne.
Sú veľmi známe svojimi magnetickými, luminiscenčnými a elektrochemickými vlastnosťami. Toto sú jedinečné atribúty a všetky tieto prvky pomáhajú mnohým technikám nielen efektívne fungovať, ale aj šetriť hmotnosť. Môžeme tiež znížiť emisie a spotrebu energie. Tadiaľto, prichádzame k súčasnej technológii s vyššou účinnosťou, výkonom, rýchlosťou, odolnosťou a tepelnou stabilitou. Produkty obsahujúce technológiu vzácnych zemín pomáhajú riadiť globálny ekonomický rast pri zachovaní vysokej životnej úrovne a dokonca zachraňujú životy.
Vlastnosti vzácnych zemín
Pozrime sa na vzácne zeminy a ich vlastnosti, vieme, že nie sú nijak zvlášť vzácne, čo sa týka ich zastúpenia v zemskej kôre. Jeho jedinečné vlastnosti sú však spôsobené jeho atómovou štruktúrou. Majú elektronické konfigurácie, ktoré ich odlišujú od ostatných prvkov v periodickej tabuľke. Zatiaľ čo všetky vzácne zeminy majú niektoré dôležité vlastnosti, iné sú špecifickejšie pre konkrétne prvky. Nachádzajú sa spolu s minerálmi a horniny a je ťažké ich od seba oddeliť kvôli ich chemickej podobnosti. Toto sa nazýva chemická koherencia.
Vzácne zeminy sa stali veľmi známymi pre svoje chemické vlastnosti, ktoré majú množstvo praktických využití. Sú špecifické pre špecifické prvky, takže je potrebné prekonať problém schopnosti ich oddeliť.
Okrem atómovej štruktúry existujú rôzne typy vzácnych zemín na základe ich chemických vlastností. Rozlišovacím znakom je aj veľkosť. Atómová veľkosť lantanoidov klesá so zvyšujúcim sa atómovým číslom. To spôsobí, že sa ľahšie vzácne zeminy oddelia od ťažších vzácnych zemín. A obe sa vyrábajú s rôznymi minerálmi.
Napríklad, ak spomenieme lutécium, zistíme, že môže ľahšie nahradiť iné prvky v mineráloch, kde sú dostupné miesta relatívne malé. Zlúčeniny vzácnych zemín sú zvyčajne ironické a veľmi stabilné. Medzi oxidmi nájdeme jedny z najstabilnejších. Väčšina lantanoidov má trojmocný stav.
Klasifikácia vzácnych zemín
Pozrime sa, aké sú rôzne klasifikácie, podľa ktorých sú tieto prvky rozdelené. Prvým sú lantanoidy, ktoré sú klasifikované ako ľahké vzácne zeminy. Pozrime sa, aké sú:
- lantán
- cér
- praseodym
- neodým
- prometius
- samárium
Na druhej strane máme ťažké vzácne zeminy, ktoré sú nasledujúce:
- europium
- gadolínium
- terbium
- dysprosium
- holmium
- erbium
- thulium
- yterbium
- lutecium
Jediná položka v celom zozname, ktorá nenachádza sa prirodzene je promethium. Vieme, že všetky izotopy prométia sú rádioaktívne, takže môže vzniknúť len v jadrových reaktoroch. Na Zemi sa prirodzene nenachádza.
Lantanoidy a ich význam
Samozrejme, viete o lantanoidoch, keď ste študovali periodickú tabuľku, ktorá vás robí zvedavými. Ide o veľmi bežné prvky v zemskej kôre a často je ťažké ich extrahovať. Nielenže sa ťažko extrahujú, ale používajú sa aj vo veľkých množstvách. Zvyčajne sú lesklé, zvyčajne strieborné. Akonáhle sú vystavené kyslíku, majú veľa tejto striebornej farby. Vyznačujú sa vysokou reaktivitou, a hoci nie sú výbušné, rýchlo sa kazia, čím sú náchylné na kontamináciu inými prvkami.
Vieme, že nie všetky lantanoidy sa kazia rovnakou rýchlosťou. Napríklad lutécium a gadolínium môžu byť vystavené pôsobeniu vzduchu po dlhú dobu bez zafarbenia. Na druhej strane, máme iné lantanoidy, ako je lantán, neodým a európium, ktoré sú veľmi reaktívne a musia sa skladovať v minerálnom oleji, aby sa zabránilo zahmlievaniu.
Všetci členovia série lantanoidov majú extrémne hladkú textúru. Mnohé z nich sa dajú ľahko rezať nožom a na ošetrenie si nevyžadujú ťažké nástroje. Prvky považované za vzácne zeminy sa neberú do úvahy, pretože je ťažké ich nájsť. Sú jednoducho považované za vzácne zeminy, pretože je ťažké ich extrahovať v čistej forme v dostatočnom množstve na uspokojenie všetkých priemyselných potrieb. Sú zbytočné, ak množstvá potrebné na výrobu technických výrobkov nie je možné získať.
Tieto krajiny majú na trhu skutočné nebezpečenstvo, že sa stanú dominantnými produktmi. Vieme, že Čína má najväčšie zásoby vzácnych zemín a využíva ich. Sú bohaté na zemskú kôru, ale v zistiteľných koncentráciách alebo menej bežných ako väčšina ostatných minerálov.
Vďaka tomu je vaša extrakcia cennejšia. Očakáva sa, že celosvetový dopyt po vzácnych zeminách vzrastie vďaka na použitie v automobiloch, spotrebnej elektronike, energeticky úspornom osvetlení a katalyzátoroch.
Sú to kľúčové prvky, pretože sú jedinečné a nenahraditeľné a sú široko používané v ekologických odvetviach (elektrické vozidlá, hybridy, turbíny atď.) na vývoj prvkov, ako sú počítače, televízory, lasery s viacerými aplikáciami.
Avšak koncentrácia výroby v Číne, ktorá predstavuje viac ako 90 % svetového celku, robí tieto prvky obzvlášť citlivými na geopolitické prostredie a mohlo by to viesť k obmedzenej ponuke dôležitých materiálov pre európske hospodárstvo.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o vzácnych zeminách a ich vlastnostiach.