Kun tarkastelemme jaksollisen taulukon elementtejä, monet niistä pysyvät ja niitä kutsutaan harvinaiset maametallit. Ne ovat jaksollisen taulukon alaosassa, ja ilman niitä elämämme ei olisi samanlaista kuin tunnemme ne. Näiden harvinaisten maametallien ansiosta on mahdollista valmistaa useimpia huipputeknisiä laitteita, kuten matkapuhelimia, tietokoneita jne. harvinaiset maametallit Se ulottuu useille toimialoille ainutlaatuisten ominaisuuksiensa ansiosta.
Tärkeimmät ominaisuudet
Kuten mainitsimme, nämä metallit eivät ole niin harvinaisia kuin niiden nimet antavat ymmärtää, mutta niitä on vaikea louhia. Ja ne eivät yleensä kerry mineraaleihin. Jos yhdistämme tämän harvinaisen metallin korkean teknologian sovellusten vaatimuksiin, syntyy kaikenlaisia taloudellisia ja poliittisia komplikaatioita, jotka tekevät harvinaisista maametallista erittäin mielenkiintoisia.
Se on sarja kemiallisia alkuaineita, jotka niitä löytyy maankuoresta ja ne ovat kriittisiä monille nykyisille teknologioillemme. Harvinaisia maametallia käytetään esimerkiksi monissa kulutuselektroniikassa, tietokoneissa ja verkoissa, viestinnässä, puhtaassa energiassa, terveydenhuollossa, ympäristön hillitsemisessä, puolustuksessa, edistyneessä liikenteessä ja muissa. Kasvava tarve kestäville ratkaisuille on johtanut näiden aineiden käytön lisääntymiseen vihreissä teknologioissa sekä sähköautojen kehittämisessä.
Ne ovat hyvin kuuluisia magneettisista, luminoivista ja sähkökemiallisista ominaisuuksistaan. Nämä ovat ainutlaatuisia ominaisuuksia, ja kaikki nämä elementit auttavat monia tekniikoita paitsi toimimaan tehokkaasti, myös säästämään painoa. Lisäksi voimme vähentää päästöjä ja energiankulutusta. Tällä tavalla, saavutamme nykyisen teknologian, jolla on suurempi tehokkuus, suorituskyky, nopeus, kestävyys ja lämpöstabiilisuus. Harvinaisten maametallien teknologiaa sisältävät tuotteet auttavat edistämään maailmanlaajuista talouskasvua säilyttäen samalla korkean elintasonsa ja jopa pelastamaan ihmishenkiä.
Harvinaisten maametallien ominaisuudet
Katsotaanpa harvinaiset maametallit ja niiden ominaisuudet, tiedämme, että ne eivät ole erityisen harvinaisia maankuoren runsaudeltaan. Sen ainutlaatuiset ominaisuudet johtuvat kuitenkin sen atomirakenteesta. Niillä on elektroniset konfiguraatiot, jotka erottavat ne muista jaksollisen taulukon elementeistä. Vaikka kaikilla harvinaisilla maametallilla on joitain tärkeitä ominaisuuksia, toiset ovat spesifisempiä tietyille elementeille. Niitä löytyy yhdessä mineraalien ja kiviä ja niitä on vaikea erottaa toisistaan kemiallisten samankaltaisuuksiensa vuoksi, haaste, joka nousee esiin myös muun tyyppisten mineraalien erottelussa.
Harvinaisista maametallista on tullut erittäin kuuluisia kemiallisista ominaisuuksistaan, joilla on lukuisia käytännön käyttötarkoituksia, erityisesti edistyneen teknologian valmistuksessa. Ne ovat ominaisia tietyille elementeille, joten niiden erottamisen haaste on voitettava. Lisätietoja tärkeimmistä mineraalien tyypeistä saat aiheeseen liittyvästä osiostamme, joka sisältää myös mineraalien eri ominaisuudet mineralogia.
Atomirakenteen lisäksi harvinaisia maametalleja on erilaisia niiden kemiallisten ominaisuuksien perusteella. Koko on myös erottuva ominaisuus. Lantanidien atomikoko pienenee atomiluvun kasvaessa. Tämä saa aikaan kevyempien harvinaisten maametallien erottamisen raskaammista harvinaisista maametallista. Ja molemmat valmistetaan erilaisilla mineraaleilla. Tämä ilmiö voidaan havaita erityyppisten harvinaisten maametallien luokittelussa, joka on johdettu niiden jakautumisesta maankuoressa.
Harvinaisten maametallien luokitus
Katsotaanpa, mitkä ovat eri luokitukset, joilla nämä elementit jaetaan. Ensimmäiset ovat lantanoidit, jotka luokitellaan kevyiksi harvinaisiksi maametalliksi. Katsotaanpa mitä ne ovat:
- lantaani
- cerium
- praseodyymi
- neodyymi
- prometius
- samarium
Toisaalta meillä on raskaat harvinaiset maametallit, jotka ovat seuraavat:
- eurooppa
- gadolinium
- terbium
- dysprosium
- holmium
- erbium
- thulium
- ytterbium
- lutetium
Ainoa kohde koko listassa Prometiumia ei löydy luonnostaan. Tiedämme, että kaikki prometiumin isotoopit ovat radioaktiivisia, joten sitä voidaan muodostaa vain ydinreaktoreissa. Sitä ei löydy luonnostaan maapallolta. Tämä näkökohta korostaa harvinaisten maametallien ainutlaatuisuutta ja niiden käyttöä edistyneen teknologian kehittämisessä, kuten on osoitettu muissa maametallia koskevissa tutkimuksissa. magneettisia kiviä.
Lantanidit ja niiden merkitys
Tietenkin tiedät lantanideista, kun olet tutkinut jaksollista järjestelmää, joka saa sinut uteliaaksi. Nämä ovat hyvin yleisiä alkuaineita maankuoressa, ja niitä on usein vaikea erottaa. Niitä ei ole vain vaikea erottaa, vaan niitä käytetään myös suuria määriä. Ne ovat yleensä kirkkaita, yleensä hopeisia. Kun he ovat altistuneet hapelle, niissä on paljon tätä hopeaa. Niille on ominaista korkea reaktiivisuus, ja vaikka ne eivät ole räjähdysherkkiä, ne tummuvat nopeasti, mikä tekee niistä alttiita muiden elementtien saastumiselle.
Tiedämme, että kaikki lantanidit eivät tahraudu samalla nopeudella. Esimerkiksi lutetium ja gadolinium voivat altistua ilmalle pitkiä aikoja ilman värjäytymistä. Toisaalta, meillä on muita lantanideja, kuten lantaani, neodyymi ja europium, jotka ovat erittäin reaktiivisia ja ne on säilytettävä mineraaliöljyssä huurtumisen estämiseksi. Lisäksi nämä ominaisuudet ovat tärkeitä teknologisissa sovelluksissa, joissa kestävyys on olennaista.
Kaikilla lantanidisarjan jäsenillä on erittäin pehmeä rakenne. Monet niistä voidaan leikata helposti veitsellä, eivätkä ne vaadi käsittelyyn raskaita työkaluja. Harvinaisina maametallina pidettyjä elementtejä ei oteta huomioon, koska niitä on vaikea löytää. Niitä pidetään yksinkertaisesti harvinaisina maametallina, koska niitä on vaikea saada puhtaassa muodossa riittävinä määrinä tyydyttämään kaikki teollisuuden tarpeet. Ne ovat hyödyttömiä, jos teknisten tuotteiden tuotantoon tarvittavia määriä ei voida saada. Tämä tosiasia on erityisen tärkeä nykyisessä kasvavan kysynnän tilanteessa, jossa vihreällä teknologialla on keskeinen rooli.
Näistä maista on todellinen vaara, että niistä tulee hallitsevia tuotteita markkinoilla. Tiedämme, että Kiinalla on suurimmat harvinaisten maametallien varannot ja se käyttää niitä. Niitä on runsaasti suhteessa maankuoreen, mutta havaittavissa tai vähemmän yleisinä pitoisuuksina kuin useimmat muut mineraalit. Tämä tilanne herättää kysymyksiä harvinaisten maametallien saatavuuden vakaudesta tulevaisuudessa.
Tämä tekee otostasi arvokkaamman. Harvinaisten maametallien maailmanlaajuisen kysynnän odotetaan kasvavan käytettäväksi autoissa, kulutuselektroniikassa, energiaa säästävässä valaistuksessa ja katalysaattoreissa. Lisätietoja strategioista vihreän teknologian käytön lisäämiseksi saat osoitteesta artikkeli sähköautoista.
Ne ovat avainelementtejä, koska ne ovat ainutlaatuisia ja korvaamattomia, ja niitä käytetään laajalti vihreillä teollisuudenaloilla (sähköajoneuvot, hybridit, turbiinit jne.) kehittämään elementtejä, kuten tietokoneita, televisioita ja lasereita useilla sovelluksilla. Lisäksi niiden rooli kestävän teknologian kehityksessä on kriittinen ilmastonmuutoksen torjunnassa.
Kuitenkin tuotannon keskittyminen Kiinaan, joka edustaa yli 90 % maailman kokonaismäärästä, Tämä tekee näistä elementeistä erityisen herkkiä geopoliittiselle ympäristölle ja saattaa johtaa Euroopan talouden kannalta tärkeiden materiaalien rajalliseen saatavuuteen.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää harvinaisista maametalleista ja niiden ominaisuuksista.