عندما نحلل عناصر الجدول الدوري ، يبقى الكثير منها أدناه ويعرف باسم الأرض النادرة. توجد في أسفل الجدول الدوري للعناصر وبدونها لن تكون حياتنا كما نعرفها. بفضل هذه العناصر الأرضية النادرة ، يمكن تصنيع معظم الأجهزة عالية التقنية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر وما إلى ذلك.
لذلك ، سنخصص هذه المقالة لنخبرك بكل ما تحتاج لمعرفته حول الأتربة النادرة وخصائصها.
ما هي الأراضي النادرة
كما ذكرنا ، هذه معادن ليست نادرة كما يوحي الاسم ، لكن يصعب استخلاصها. وهذا بشكل عام لا تتراكم في المعادن. إذا قمنا بدمج ندرة المعادن مع الطلب على تطبيقات التكنولوجيا الفائقة ، فهناك العديد من التعقيدات الاقتصادية والسياسية التي تجعل الأرض النادرة مثيرة للاهتمام للغاية.
إنها سلسلة من العناصر الكيميائية الموجودة في قشرة الأرض والتي تعتبر حيوية للعديد من التقنيات التي لدينا اليوم. على سبيل المثال ، يستخدم جزء كبير من الإلكترونيات الاستهلاكية وأجهزة الكمبيوتر والشبكات والاتصالات والطاقة النظيفة والرعاية الطبية والتخفيف البيئي والدفاع الوطني والنقل المتقدم ، من بين أمور أخرى ، الأرض النادرة.
وهم مشهورون جدا بفضل خواصه المغناطيسية والإنارة والكهروكيميائية. هذه خصائص فريدة وكل هذه العناصر تساعد العديد من التقنيات على الأداء ليس فقط بكفاءة ولكن أيضًا بوزن أقل. يمكننا أيضًا تقليل الانبعاثات واستهلاك الطاقة. بهذه الطريقة ، نصل إلى التكنولوجيا الحالية بكفاءة وأداء وسرعة ومتانة واستقرار حراري أكبر. تساعد المنتجات التي تحتوي على تقنية الأرض النادرة في دفع النمو الاقتصادي العالمي مع الحفاظ على مستويات عالية من المعيشة وحتى إنقاذ الأرواح.
الملامح الرئيسية
دعونا نرى الأتربة النادرة وخصائصها نحن نعلم أنه من حيث الوفرة في قشرة الأرض فهي ليست نادرة بشكل خاص. ومع ذلك، تعود خصائصه المميزة إلى تركيبته الذرية. لديهم تكوين من الإلكترونات يجعلها مختلفة عن العناصر الأخرى في الجدول الدوري. بينما تشترك جميع العناصر الأرضية النادرة في بعض الخصائص المهمة ، فإن البعض الآخر أكثر تحديدًا لعناصر معينة. بسبب التشابه الكيميائي ، تظهر بجانب المعادن والصخور ويصعب فصلها عن بعضها البعض. وهذا ما يسمى بالتماسك الكيميائي.
الأتربة النادرة لقد أصبحوا مشهورين للغاية بفضل العدد الكبير من الاستخدامات العملية الممنوحة لهم بفضل خصائصهم الكيميائية. إنها خاصة بعناصر معينة ، لذلك يجب التغلب على التحدي المتمثل في القدرة على الفصل بينها.
هناك عدة أنواع من الأتربة النادرة وفقًا لخصائصها الكيميائية ، بصرف النظر عن تركيبها الذري. الحجم هو أيضا ميزة مميزة. الحجم الذري من اللانثانيدات يتناقص مع زيادة العدد الذري. يؤدي هذا إلى فصل العناصر الأرضية النادرة التي تكون أخف وزناً عن العناصر الأرضية النادرة التي تكون أثقل وزنًا. وهو أن كلاهما ينتج من معادن مختلفة.
على سبيل المثال ، إذا ذكرنا اللوتيتيوم ، فإننا نرى أنه يمكن استبداله بسهولة أكبر بعناصر أخرى في المعادن حيث تكون المواقع المتاحة صغيرة نسبيًا. المركبات الأرضية النادرة بشكل عام مثيرة للسخرية ومستقرة للغاية. من بين الأكاسيد نجد بعضًا من أكثرها استقرارًا. معظم اللانثانيدات لها حالة ثلاثية التكافؤ.
تصنيف الأرض النادرة
دعونا نرى ما هي التصنيفات المختلفة التي تقسم بها الأرض النادرة. الأول هو اللانثانيدات التي تصنف على أنها تربة خفيفة ونادرة. دعونا نرى ما هم:
- اللانثانم
- السيريوم
- البراسيوديميوم
- النيوديميوم
- بروميسيو
- السماريوم
من ناحية أخرى ، لدينا الأتربة النادرة الثقيلة وهي كالتالي:
- اليوروبيوم
- الجادولينيوم
- تيربيوم
- الديسبروسيوم
- هولميوم
- الإربيوم
- توليو
- الإيتربيوم
- اللوتيتيوم
العنصر الوحيد غير الموجود في هذه القائمة بشكل طبيعي هو البروميثيوم. نحن نعلم أن جميع نظائرها مشعة ، لذا لا يمكن تشكيلها إلا في المفاعلات النووية. لا يمكن العثور عليها بشكل طبيعي على الأرض.
ما هي اللانثانيدات
بالتأكيد عندما تدرس الجدول الدوري الذي منحك فضولًا تعرفه عن اللانثانيدات. يتعلق الامر ب العناصر الشائعة جدًا في قشرة الأرض ويميل إلى أن يكون من الصعب جدًا استخلاصها. ليس من الصعب استخراجها فحسب ، بل بكميات قابلة للاستخدام. عادة ما تكون لامعة وعادة ما تكون فضية اللون. بمجرد تعرضهم للأكسجين ، لديهم الكثير من هذا اللون الفضي. تتميز بأنها شديدة التفاعل ، وعلى الرغم من أنها ليست متفجرة ، إلا أنها يمكن أن تتشوش بسرعة مما يجعلها عرضة للتلوث من العناصر الأخرى.
ونحن نعلم أن ليس كل اللانثانيدات ضباب بنفس المعدل. على سبيل المثال ، يمكن تعريض اللوتيتيوم والجادولينيوم للهواء لفترات طويلة دون تلطيخ. من ناحية أخرى ، لدينا عناصر أخرى من اللانثانيدات مثل اللانثانم والنيوديميوم والأوروبيوم شديدة التفاعل ويجب تخزينها في زيت معدني لتجنب تكون الضباب.
جميع الأعضاء الذين ينتمون إلى مجموعة اللانثانيد لديهم نسيج ناعم للغاية. يمكن قطع الكثير منها بسهولة بسكين ولا تتطلب أدوات ثقيلة للمعالجة. لا يتم اعتبار العناصر التي تعتبر أتربة نادرة بهذه الطريقة لأنه يصعب العثور عليها. هم ببساطة يعتبرون بهذه الطريقة منذ ذلك الحين يصعب استخراجها بكميات كافية في صورة نقية لتكون قادرة على تلبية كل واحد من الاحتياجات الصناعية. بدون القدرة على أن تكون بالكميات اللازمة لإنتاج المنتجات التكنولوجية ، لن تكون ذات فائدة.
هذه الأراضي لديها خطر سوقي حقيقي يتمثل في كونها منتجًا مهيمنًا. نحن نعلم أن الصين لديها أكبر كمية من احتياطيات الأرض النادرة وتستفيد منها. إنها نسبية بكثرة في القشرة الأرضية، ولكن التركيزات التي يمكن اكتشافها أو الأقل شيوعًا هي أكثر من معظم المعادن الأخرى. هذا يجعل عملية الاستخراج الخاصة بك أكثر قيمة. من المتوقع أن يزداد الطلب العالمي على الأرض النادرة بفضل استخدامها في السيارات والإلكترونيات الاستهلاكية والإضاءة الموفرة للطاقة والمحفزات.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الأتربة النادرة وخصائصها.