Amikor elemezzük a periódusos rendszer elemeit, sok közülük alatta marad, és a nevükön ismerjük őket ritka föld. Az elemek periódusos rendszerének alján található, és ezek nélkül az életünk nem lenne ugyanaz, mint tudjuk. Ezeknek a ritkaföldfémeknek köszönhetően a legtöbb csúcstechnológiás eszköz, például mobiltelefon, számítógép stb.
Ezért ezt a cikket azzal fogjuk szentelni, hogy elmondhassunk mindent, amit tudnia kell a ritkaföldfémekről és azok jellemzőiről.
Melyek a ritka földek
Mint említettük, ezek olyan fémek, amelyek nem olyan ritkák, mint a neve sugallja, de nehezen nyerhetők ki. És általában ez az ne halmozódjon fel ásványi anyagokban. Ha ezt a fémritkaságot összekapcsoljuk a csúcstechnológiai alkalmazások iránti kereslettel, különféle gazdasági és politikai bonyodalmak vannak, amelyek a ritkaföldfémeket nagyon érdekessé teszik.
Ez a kémiai elemek sora, amelyek megtalálhatók a földkéregben, és amelyek létfontosságúak napjaink számos technológiájához. Például a szórakoztató elektronika, a számítógépek és hálózatok, a kommunikáció, a tiszta energia, az orvosi ellátás, a környezet enyhítése, a honvédelem, a fejlett közlekedés többek között ritkaföldfémeket használ.
És nagyon híresek mágneses, lumineszcens és elektrokémiai tulajdonságainak köszönhetően. Ezek egyedülálló tulajdonságok, és ezek az elemek sok technológiának segítenek nemcsak hatékonyan, hanem csökkentett súly mellett is teljesíteni. Csökkenthetjük az emissziót és az energiafogyasztást is. Ily módon nagyobb hatékonysággal, teljesítménnyel, sebességgel, tartóssággal és hőstabilitással jutunk el a jelenlegi technológiához. A ritkaföldfém-technológiát tartalmazó termékek elősegítik a globális gazdasági növekedést, miközben megőrzik a magas életszínvonalat és még életeket is megmentenek.
Főbb jellemzők
Lássuk a ritkaföldfémeket és azok jellemzőit Tudjuk, hogy a földkéregben való bőség szempontjából nem különösebben ritkák. Azonban, megkülönböztető tulajdonságai atomi szerkezetének köszönhetők. Elektronkonfigurációjuk különbözteti meg őket a periódusos rendszer többi elemétől. Míg az összes ritkaföldfémnek megvan a fontos tulajdonságainak egy része, addig mások inkább az egyes elemekre jellemzőek. A kémiai hasonlóságok miatt az ásványok és kőzetek mellett jelennek meg, és nehezen választhatók el egymástól. Ezt kémiai koherenciának nevezzük.
Ritka földek Nagyon híressé váltak a sok gyakorlati felhasználásnak köszönhetően, amelyeket kémiai tulajdonságaiknak köszönhetően kapnak. Specifikusak az egyes elemekre, ezért meg kell küzdeni azt a kihívást, hogy képesek legyenek szétválasztani őket.
A kémiai tulajdonságaik szerint a ritkaföldfémek atomtípusuktól eltekintve többféle típus létezik. A méret is megkülönböztető jellemző. A lantanidok atommérete az atomszám növekedésével csökken. Ennek eredményeként a könnyebb ritkaföldfémek elválnak a nehezebb ritkaföldfémektől. És az, hogy mindkettő különböző ásványi anyagokban termelődik.
Például, ha megemlítjük a lutetiumot, azt látjuk, hogy könnyebben pótolható más elemekkel az ásványi anyagokban, ahol a rendelkezésre álló helyek viszonylag kicsiek. A ritkaföldfém-vegyületek általában ironikusak és nagyon stabilak. Az oxidok közül a legstabilabbakat találjuk. A legtöbb lantanidnak háromértékű állapota van.
Ritkaföldfém osztályozás
Lássuk, milyen különbségek vannak a ritkaföldfémek felosztására. Az elsők a könnyű ritkaföldfémek közé sorolt lantanoidok. 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, amely természetesen nem található meg a listán, a prometium. Tudjuk, hogy az összes izotópja radioaktív, ezért csak atomreaktorokban képződhet. Természetesen nem található meg a földön.
Mik azok a lantanidok
Bizonyára, ha tanulmányozta azt a periódusos táblázatot, amely kíváncsiságot adott Önnek, ismeri a lantanidokat. Kb nagyon gyakori elemek a földkéregben, és általában nagyon nehéz kinyerni őket. Ezeket nemcsak nehéz kinyerni, de felhasználható mennyiségben is. Általában fényesek és általában ezüst színűek. Ha oxigénnel érintkeznek, akkor ez az ezüst szín nagy része van. Jellemzőjük, hogy nagyon reaktívak, és bár nem robbanóképesek, gyorsan köddé válhatnak, ami fogékonnyá teszi őket más elemek szennyeződésére.
Tudjuk ezt nem minden lantanid ugyanolyan sebességgel ködösödik be. Például a lutetium és a gadolinium hosszú ideig levegőnek van kitéve festés nélkül. Másrészt vannak más lantanid elemek, mint például a lantán, a neodímium és az európium, amelyek nagyon reaktívak és ásványi olajban kell őket tárolni a párásodás elkerülése érdekében.
A lantanidcsoportba tartozó összes tag rendkívül sima textúrájú. Közülük sok könnyen késsel vágható, kezelésükhöz nem szükségesek nehéz szerszámok. A ritka földfémeknek tekintett tárgyakat nem tekintik így, mert nehéz megtalálni őket. Azóta egyszerűen így tekintenek rájuk nehéz őket elegendő mennyiségben tiszta formában kinyerni ahhoz, hogy kielégítsék az ipari szükségleteket. Anélkül, hogy képesek lennének a technológiai termékek előállításához szükséges mennyiségben lenni, nem lesznek hasznukra.
Ezeknek a földeknek valós piaci veszélye van, hogy meghatározó terméknek minősülnek. Tudjuk, hogy Kínában van a legnagyobb mennyiségű ritkaföldfém-tartalék, és ezt kihasználja. Bőségesen viszonylagosak a földkéregben, de kimutatható vagy kevésbé gyakori koncentráció, mint a legtöbb más ásványi anyagnál. Ez értékesebbé teszi a kitermelést. Várhatóan megnő a ritkaföldfémek iránti kereslet az autóban, a szórakoztató elektronikában, az energiatakarékos világításban és a katalizátorokban való használatnak köszönhetően.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a ritkaföldfémekről és azok jellemzőiről.