Bir ölkədə nadir torpaqların istehlakı onun sənaye səviyyəsini müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər. İstənilən yüksək, dəqiq və qabaqcıl materialları, komponentləri və avadanlıqları nadir metallardan ayırmaq mümkün deyil. Niyə eyni polad başqalarını sizdən daha çox korroziyaya davamlı edir? Başqalarının sizdən daha davamlı və dəqiq olduğu eyni dəzgah milidirmi? Başqalarının 1650 ° C yüksək temperatura çata biləcəyi də tək kristaldır? Niyə başqasının şüşəsi belə yüksək sınma indeksinə malikdir? Niyə Toyota dünyanın ən yüksək avtomobil istilik səmərəliliyinə 41% nail ola bilir? Bütün bunlar nadir metalların tətbiqi ilə bağlıdır.
Nadir torpaq metalları, həmçinin nadir torpaq elementləri kimi tanınan, 17 element üçün kollektiv bir termindirskandium, itrium, və dövri cədvəldə IIIB qrupunda lantanid seriyası, adətən R və ya RE ilə təmsil olunur. Skandium və itrium nadir torpaq elementləri hesab olunur, çünki onlar tez-tez mineral yataqlarda lantanid elementləri ilə birlikdə mövcuddur və oxşar kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir.
Adından fərqli olaraq, yer qabığında nadir torpaq elementlərinin (prometium istisna olmaqla) bolluğu kifayət qədər yüksəkdir, serium yer qabığının elementlərinin bolluğuna görə 25-ci yerdədir, 0,0068% (misa yaxın) təşkil edir. Bununla belə, geokimyəvi xüsusiyyətlərinə görə nadir torpaq elementləri nadir hallarda iqtisadi cəhətdən istifadə edilə bilən səviyyəyə qədər zənginləşdirilir. Nadir torpaq elementlərinin adı onların azlığından götürülüb. İnsanlar tərəfindən kəşf edilən ilk nadir torpaq mineralı, bir çox nadir torpaq elementi adlarının yarandığı İsveçin İterbi kəndindəki mədəndən çıxarılan silisium berillium itrium filizi idi.
Onların adları və kimyəvi simvollarıSc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb və Lu. Onların atom nömrələri 21 (Sc), 39 (Y), 57 (La) ilə 71 (Lu) arasındadır.
Nadir Yer Elementlərinin Kəşf Tarixi
1787-ci ildə isveçli CA Arrhenius Stokholm yaxınlığındakı Ytterby adlı kiçik qəsəbədə qeyri-adi nadir torpaq metal qara filiz tapdı. 1794-cü ildə fin J. Qadolin ondan yeni maddə təcrid etdi. Üç il sonra (1797) isveçli AG Ekeberq bu kəşfi təsdiqlədi və yeni maddəni kəşf edildiyi yerin adı ilə itria (ittrium Earth) adlandırdı. Sonralar Qadolinitin xatirəsinə bu növ filiz gadolinit adlanır. 1803-cü ildə alman kimyaçıları M.H.Klaproth, isveçli kimyaçılar JJ Berzelius və V.Hisinger filizdən (serium silikat filizi) yeni maddə - seriya kəşf etdilər. 1839-cu ildə isveçli CG Mosander lantanı kəşf etdi. 1843-cü ildə Musander yenidən terbium və erbiumu kəşf etdi. 1878-ci ildə İsveçrəli Marinac iterbiumu kəşf etdi. 1879-cu ildə fransızlar samarium, isveçlilər holmium və tulium, isveçlilər skandiumu kəşf etdilər. 1880-ci ildə İsveçrəli Marinak qadoliniumu kəşf etdi. 1885-ci ildə avstriyalı A. von Wels Bax praseodimium və neodimiumu kəşf etdi. 1886-cı ildə Buuvabadrand disprosiumu kəşf etdi. 1901-ci ildə fransız EA Demarcay avropiumu kəşf etdi. 1907-ci ildə fransız G. Urban lutetiumu kəşf etdi. 1947-ci ildə JA Marinsky kimi amerikalılar uranın parçalanması məhsullarından prometium əldə etdilər. 1794-cü ildə Gadolin tərəfindən itrium torpağının ayrılmasından 1947-ci ildə prometiumun istehsalına qədər 150 ildən çox vaxt keçdi.
Nadir Yer Elementlərinin Tətbiqi
Nadir torpaq elementləri"sənaye vitaminləri" kimi tanınır və əvəzolunmaz əla maqnit, optik və elektrik xüsusiyyətlərinə malikdir, məhsulun performansının yaxşılaşdırılmasında, məhsul çeşidinin artırılmasında və istehsalın səmərəliliyinin artırılmasında böyük rol oynayır. Böyük təsiri və aşağı dozası sayəsində nadir torpaqlar məhsul strukturunun təkmilləşdirilməsində, texnoloji məzmunun artırılmasında və sənayenin texnoloji tərəqqisinin təşviqində mühüm elementə çevrilmişdir. Onlar metallurgiya, hərbi, neft-kimya, şüşə keramika, kənd təsərrüfatı və yeni materiallar kimi sahələrdə geniş istifadə edilmişdir.
Metallurgiya sənayesi
Nadir torpaq30 ildən artıqdır ki, metallurgiya sahəsində tətbiq edilir və nisbətən yetkin texnologiyalar və proseslər formalaşdırılıb. Nadir torpaqların polad və əlvan metallarda tətbiqi geniş perspektivli geniş və geniş sahədir. Nadir torpaq metallarının, flüoridlərin və silisidlərin poladın əlavə edilməsi emalda, kükürddən təmizlənmədə, aşağı ərimə nöqtəsi olan zərərli çirkləri neytrallaşdırmaqda və poladın emal göstəricilərinin yaxşılaşdırılmasında rol oynaya bilər; Nadir torpaq silisium dəmir ərintisi və nadir torpaq silisium maqnezium ərintisi nadir torpaq süni dəmir istehsal etmək üçün sferoidləşdirici maddələr kimi istifadə olunur. Xüsusi tələblərə malik mürəkkəb çevik dəmir hissələrinin istehsalı üçün xüsusi uyğunluğuna görə, bu növ süni dəmir avtomobillər, traktorlar və dizel mühərrikləri kimi mexaniki istehsal sahələrində geniş istifadə olunur; Maqnezium, alüminium, mis, sink və nikel kimi əlvan ərintilərə nadir torpaq metallarının əlavə edilməsi ərintilərin fiziki və kimyəvi xassələrini yaxşılaşdırmaqla yanaşı, otaq temperaturunu və yüksək temperaturun mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər.
Hərbi Sahə
Fotoelektrik və maqnetizm kimi əla fiziki xassələrinə görə, nadir torpaqlar müxtəlif xüsusiyyətlərə malik geniş çeşiddə yeni materiallar əmələ gətirə və digər məhsulların keyfiyyətini və işini xeyli yaxşılaşdıra bilər. Buna görə də "sənaye qızılı" kimi tanınır. Birincisi, nadir torpaqların əlavə edilməsi tankların, təyyarələrin və raketlərin istehsalında istifadə olunan polad, alüminium ərintiləri, maqnezium ərintiləri və titan ərintilərinin taktiki performansını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Bundan əlavə, nadir torpaqlar elektronika, lazerlər, nüvə sənayesi və super keçiricilik kimi bir çox yüksək texnologiyalı tətbiqlər üçün sürtkü materialları kimi də istifadə edilə bilər. Nadir torpaq texnologiyası orduda istifadə olunduqdan sonra, qaçılmaz olaraq hərbi texnologiyada sıçrayış gətirəcək. Müəyyən mənada Soyuq Müharibədən sonra bir neçə yerli müharibədə ABŞ ordusunun böyük nəzarəti, eləcə də düşmənləri açıq şəkildə cəzasızlıqla öldürmək qabiliyyəti onun Supermen kimi nadir torpaq texnologiyasından irəli gəlir.
Neft-kimya sənayesi
Nadir torpaq elementləri neft-kimya sənayesində molekulyar ələk katalizatorları hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər ki, bu da yüksək aktivlik, yaxşı seçmə qabiliyyəti və ağır metal zəhərlənməsinə güclü müqavimət kimi üstünlüklərə malikdir. Buna görə də, onlar neft katalitik krekinq prosesləri üçün alüminium silikat katalizatorlarını əvəz etdilər; Sintetik ammonyakın istehsal prosesində kokatalizator kimi az miqdarda nadir torpaq nitratından istifadə olunur və onun qaz emal gücü nikel alüminium katalizatorundan 1,5 dəfə böyükdür; Cis-1,4-polibutadien rezin və izopren kauçukunun sintezi prosesində nadir torpaq sikloalkanoat triizobutil alüminium katalizatorundan istifadə etməklə əldə edilən məhsul əla performansa malikdir, daha az avadanlıq yapışdırıcının asılması, sabit işləməsi və qısa müddətdə müalicədən sonrakı prosesi kimi üstünlüklərə malikdir. ; Kompozit nadir torpaq oksidləri daxili yanma mühərriklərindən işlənmiş qazların təmizlənməsi üçün katalizator kimi də istifadə edilə bilər və serium naftenat da boya qurutma agenti kimi istifadə edilə bilər.
Şüşə-keramika
Çinin şüşə və keramika sənayesində nadir torpaq elementlərinin tətbiqi 1988-ci ildən bəri orta hesabla 25% artaraq 1998-ci ildə təqribən 1600 tona çatıb. Nadir torpaq şüşə keramika sənaye və gündəlik həyat üçün təkcə ənənəvi əsas materiallar deyil, həm də yüksək texnologiya sahəsinin əsas üzvü. Nadir torpaq oksidləri və ya emal edilmiş nadir torpaq konsentratları optik şüşə, eynək linzaları, şəkil boruları, osiloskop boruları, düz şüşə, plastik və metal qablar üçün cilalama tozları kimi geniş istifadə edilə bilər; Şüşə əritmə prosesində serium dioksid dəmirə güclü oksidləşmə təsirinə malik olmaq, şüşədə dəmirin miqdarını azaltmaq və şüşədən yaşıl rəngi çıxarmaq məqsədinə nail olmaq üçün istifadə edilə bilər; Nadir torpaq oksidlərinin əlavə edilməsi nəticəsində ultrabənövşəyi şüaları uda bilən şüşə, turşuya və istiliyədavamlı şüşə, rentgen şüalarına davamlı şüşə və s. daxil olmaqla müxtəlif məqsədlər üçün optik şüşə və xüsusi şüşə istehsal edilə bilər; Keramika və çini şirlərinə nadir torpaq elementlərinin əlavə edilməsi şirlərin parçalanmasını azalda və məhsulların müxtəlif rənglər və parlaqlıqlar təqdim etməsinə səbəb ola bilər ki, bu da onları keramika sənayesində geniş istifadə etməyə imkan verir.
Kənd təsərrüfatı
Tədqiqat nəticələri göstərir ki, nadir torpaq elementləri bitkilərin xlorofil tərkibini artıra, fotosintezi gücləndirə, kök inkişafını təşviq edə və köklər tərəfindən qida maddələrinin udulmasını artıra bilər. Nadir torpaq elementləri də toxumların cücərməsini təşviq edə, toxumların cücərmə sürətini artıra və şitillərin böyüməsini təşviq edə bilər. Yuxarıda qeyd olunan əsas funksiyalara əlavə olaraq, bəzi bitkilərin xəstəliklərə, soyuqlara və quraqlığa davamlılığını artırmaq qabiliyyətinə malikdir. Çoxsaylı tədqiqatlar da göstərmişdir ki, nadir torpaq elementlərinin müvafiq konsentrasiyalarından istifadə bitkilər tərəfindən qida maddələrinin udulmasına, çevrilməsinə və istifadəsinə kömək edə bilər. Nadir torpaq elementlərinin püskürtülməsi alma və sitrus meyvələrinin Vc tərkibini, ümumi şəkər tərkibini və şəkər turşusu nisbətini artıra bilər, meyvələrin rənglənməsini və erkən yetişməsini təşviq edir. Və saxlama zamanı tənəffüs intensivliyini yatıra və çürümə sürətini azalda bilər.
Yeni materiallar sahəsi
Nadir torpaq neodimium dəmir bor daimi maqnit materialı, yüksək remanentlik, yüksək məcburiyyət və yüksək maqnit enerjisi məhsulu, elektron və aerokosmik sənayedə və külək turbinlərində (xüsusilə dəniz elektrik stansiyaları üçün uyğun) geniş istifadə olunur; Saf nadir torpaq oksidləri və dəmir oksidin birləşməsindən əmələ gələn qranat tipli ferrit monokristalları və polikristalları mikrodalğalı və elektron sənayedə istifadə edilə bilər; Bərk lazer materialları kimi itrium alüminium qranat və yüksək təmizlikli neodim oksiddən hazırlanmış neodim şüşə istifadə edilə bilər; Nadir torpaq heksaboridləri elektron emissiyası üçün katod materialları kimi istifadə edilə bilər; Lantan nikel metalı 1970-ci illərdə yeni işlənmiş hidrogen saxlama materialıdır; Lantan xromatı yüksək temperaturlu termoelektrik materialdır; Hazırda dünya ölkələri maye azotun temperatur diapazonunda superkeçiricilər əldə edə bilən barium ittrium mis oksigen elementləri ilə modifikasiya olunmuş barium əsaslı oksidlərdən istifadə etməklə, fövqəlkeçirici materialların işlənib hazırlanmasında irəliləyişlər əldə etmişlər. Bundan əlavə, nadir torpaqlar flüoresan toz, gücləndirici ekran flüoresan tozu, üç əsas rəngli flüoresan toz və surət lampası tozu kimi üsullarla işıq mənbələrinin işıqlandırılmasında geniş istifadə olunur (lakin nadir torpaq qiymətlərinin artması nəticəsində yaranan yüksək qiymətə görə, onların işıqlandırmada tətbiqləri getdikcə azalır), həmçinin proyeksiya televizorları və planşetləri kimi elektron məhsullar; Kənd təsərrüfatında tarla bitkilərinə iz miqdarda nadir torpaq nitratının tətbiqi onların məhsuldarlığını 5-10% artıra bilər; Yüngül toxuculuq sənayesində nadir torpaq xloridlərindən xəzin aşılanmasında, xəzlərin boyanmasında, yun boyanmasında və xalçaların boyanmasında da geniş istifadə olunur; Nadir torpaq elementləri mühərrikin işlənməsi zamanı əsas çirkləndiriciləri toksik olmayan birləşmələrə çevirmək üçün avtomobil katalitik çeviricilərində istifadə edilə bilər.
Digər proqramlar
Nadir torpaq elementləri daha kiçik, daha sürətli, daha yüngül, daha uzun istifadə müddəti və enerjiyə qənaət kimi çoxsaylı tələblərə cavab verən audiovizual, fotoqrafiya və kommunikasiya cihazları daxil olmaqla müxtəlif rəqəmsal məhsullara da tətbiq edilir. Eyni zamanda, yaşıl enerji, səhiyyə, suyun təmizlənməsi və nəqliyyat kimi bir çox sahələrə də tətbiq edilmişdir.
Göndərmə vaxtı: 16 avqust 2023-cü il