Nima bunoyob tuproq?
Insoniyat 1794-yilda noyob erlar topilganidan beri 200 yildan ortiq tarixga ega. Oʻsha davrda noyob yer minerallari topilganligi sababli, kimyoviy usulda suvda erimaydigan oksidlarni faqat oz miqdorda olish mumkin edi.Tarixda bunday oksidlar odatda "yer" deb atalgan, shuning uchun noyob tuproq nomi.
Darhaqiqat, noyob er minerallari tabiatda kam emas.Noyob tuproq - bu yer emas, balki odatiy metall element.Uning faol turi gidroksidi metallar va gidroksidi tuproq metallaridan keyin ikkinchi o'rinda turadi.Ular qobiqda oddiy mis, sink, qalay, kobalt va nikelga qaraganda ko'proq tarkibga ega.
Hozirgi vaqtda noyob erlar elektronika, neft-kimyo, metallurgiya kabi turli sohalarda keng qo'llanilmoqda. Deyarli har 3-5 yilda olimlar noyob erlarning yangi ishlatilishini kashf qilishlari mumkin va har oltita ixtirodan bittasini amalga oshirish mumkin emas. noyob erlarsiz.
Xitoy noyob yer minerallariga boy bo'lib, uchta jahon reytingida birinchi o'rinni egallaydi: zaxiralar, ishlab chiqarish ko'lami va eksport hajmi.Shu bilan birga, Xitoy barcha 17 ta noyob tuproq metallarini, ayniqsa o'rta va og'ir noyob erlarni juda mashhur harbiy ilovalar bilan ta'minlay oladigan yagona mamlakatdir.
Noyob tuproq elementlarining tarkibi
Noyob tuproq elementlari kimyoviy elementlarning davriy tizimidagi lantanid elementlaridan iborat:lantan(La),seriy(Se),praseodimiy(Pr),neodimiy(Nd), prometiy (Pm),samariy(Sm),evropiy(EI),gadoliniy(Gd),terbiyum(Tb),disprosium(Dy),holmiy(Ho),erbium(Er),tuliy(Tm),iterbiy(Yb),lutetiy(Lu) va lantanid bilan chambarchas bog'liq ikkita element:skandium(Sc) vaitriy(Y).
U deyiladiNoyob Yer, Rare Earth deb qisqartirilgan.
Noyob yer elementlarining tasnifi
Elementlarning fizik-kimyoviy xususiyatlariga ko'ra tasniflanadi:
Yengil noyob yer elementlari:skandiy, itriy, lantan, seriy, praseodimiy, neodimiy, prometiy, samariy, evropiy
Og'ir nodir yer elementlari:gadoliniy, terbiyum, disprosiy, golmiy, erbiy, tuliy, iterbiy, lutetiy
Mineral xususiyatlariga ko'ra tasniflanadi:
Serium guruhi:lantan, seriy, praseodimiy, neodimiy, prometiy, samariy, evropiy
İtriy guruhi:gadoliniy, terbiyum, disprosiy, holmiy, erbiy, tuliy, iterbiy, lutetiy, skandiy, itriy
Ekstraktsiyani ajratish bo'yicha tasniflash:
Yengil noyob tuproq (P204 zaif kislotali ekstraktsiya): lantan, seriy, praseodimiy, neodimiy
O'rta noyob tuproq (P204 past kislotali ekstraktsiya):samarium, evropiy, gadoliniy, terbiyum, disprosiy
Og'ir noyob tuproq (P204 da kislotalilik ekstraktsiyasi):holmiy, erbiy, tuliy, iterbiy, lutesiy, itriy
Noyob yer elementlarining xossalari
Noyob tuproq elementlarining 50 dan ortiq funktsiyalari ularning noyob 4f elektron tuzilishi bilan bog'liq bo'lib, ularni an'anaviy materiallarda ham, yuqori texnologiyali yangi materiallar sohalarida ham keng qo'llash imkonini beradi.
4f elektron orbitasi
1. Fizikaviy va kimyoviy xossalari
★ Aniq metall xususiyatlariga ega;Bu kumushrang kulrang, praseodimiyum va neodimiydan tashqari, ochiq sariq rangda ko'rinadi
★ Boy oksid ranglari
★ Metall bo'lmaganlar bilan barqaror birikmalar hosil qiling
★ Metall jonli
★ Havoda oksidlanish oson
2 Optoelektronik xususiyatlar
★ To'ldirilmagan 4f pastki qatlam, bu erda 4f elektronlar tashqi elektronlar tomonidan himoyalangan bo'lib, turli xil spektral atamalar va energiya darajalariga olib keladi.
4f elektronlar o'tganda, ular ultrabinafshadan infraqizil hududlarga ko'rinadigan turli to'lqin uzunlikdagi nurlanishni o'zlashtirishi yoki chiqarishi mumkin, bu ularni lyuminestsent materiallar sifatida mos qiladi.
★ Yaxshi o'tkazuvchanlik, elektroliz usuli bilan noyob tuproq metallarini tayyorlashga qodir
Noyob Yer elementlarining 4f elektronlarining yangi materiallardagi roli
1.4f elektron funksiyalaridan foydalanadigan materiallar
★ 4f elektron aylanish tartibi:kuchli magnitlanish sifatida namoyon bo'ladi - doimiy magnit materiallar, MRI tasvirlash materiallari, magnit sensorlar, supero'tkazgichlar va boshqalar sifatida foydalanish uchun javob beradi.
★ 4f orbital elektron o'tish: lyuminestsent xususiyatlar sifatida namoyon bo'ladi - fosforlar, infraqizil lazerlar, tolali kuchaytirgichlar va boshqalar kabi lyuminestsent materiallar sifatida foydalanish uchun mos
4f energiya darajasidagi yo'riqnomadagi elektron o'tishlar: rang berish xususiyatlari sifatida namoyon bo'ladi - issiq nuqta komponentlari, pigmentlar, keramik moylar, shisha va boshqalarni bo'yash va rangsizlantirish uchun javob beradi.
2 bilvosita Ion radiusi, zaryad va kimyoviy xususiyatlardan foydalangan holda 4f elektron bilan bog'liq
★ Yadro xususiyatlari:
Kichik termal neytron yutilish kesimi - yadroviy reaktorlarning strukturaviy materiallari sifatida foydalanish uchun mos keladi va hokazo
Katta neytron yutilish kesimi - yadroviy reaktorlarni himoya qilish uchun mos keladi va hokazo.
★ Nodir yer Ion radiusi, zaryadi, fizik va kimyoviy xossalari:
Panjara nuqsonlari, o'xshash ion radiusi, kimyoviy xossalari, turli zaryadlar - isitish, katalizator, sezgir element va boshqalar uchun mos
Strukturaviy o'ziga xoslik - vodorod saqlash qotishma katod materiallari, mikroto'lqinli changni yutish materiallari va boshqalar sifatida foydalanish uchun javob beradi.
Elektrooptik va dielektrik xususiyatlar - yorug'lik modulyatsiyasi materiallari, shaffof keramika va boshqalar sifatida foydalanish uchun javob beradi.
Yuborilgan vaqti: 2023 yil 06 iyul