Ang pagkonsumo sa mga talagsaon nga yuta sa usa ka nasud mahimong magamit aron mahibal-an ang lebel sa industriya. Ang bisan unsang taas, tukma, ug advanced nga mga materyales, sangkap, ug kagamitan dili mabulag sa talagsaon nga mga metal. Ngano nga ang parehas nga asero naghimo sa uban nga mas resistensya sa corrosion kaysa kanimo? Parehas ba kini nga spindle sa tool sa makina nga ang uban mas lig-on ug tukma kaysa kanimo? Usa ba usab kini ka kristal nga ang uban makaabot sa taas nga temperatura nga 1650 ° C? Ngano nga ang baso sa uban adunay ingon ka taas nga refractive index? Ngano nga makab-ot sa Toyota ang labing kataas nga kahusayan sa thermal sa awto sa kalibutan nga 41%? Kining tanan adunay kalabutan sa paggamit sa talagsaon nga mga metal.
Mga metal nga talagsaon nga yuta, nailhan usab nga talagsaon nga mga elemento sa yuta, usa ka kolektibong termino alang sa 17 ka elemento sascandium, yttrium, ug lanthanide series sa periodic table IIIB nga grupo, kasagarang girepresentahan sa R o RE. Ang Scandium ug yttrium gikonsiderar nga talagsaon nga mga elemento sa yuta tungod kay sila kanunay nga nag-uban sa mga elemento sa lanthanide sa mga deposito sa mineral ug adunay parehas nga kemikal nga mga kabtangan.
Dili sama sa gipasabot sa ngalan niini, ang kadagaya sa talagsaon nga mga elemento sa yuta (walay labot ang promethium) sa crust taas kaayo, nga ang cerium ranggo sa ika-25 sa kadagaya sa crustal nga mga elemento, nga nagkantidad sa 0.0068% (duol sa tumbaga). Bisan pa, tungod sa mga geochemical nga kabtangan niini, ang mga talagsaon nga elemento sa yuta panagsa ra nga gipadato sa lebel nga mapahimuslan sa ekonomiya. Ang ngalan sa talagsaon nga mga elemento sa yuta gikuha gikan sa ilang kanihit. Ang unang mineral nga talagsaon nga yuta nga nadiskobrehan sa mga tawo mao ang silicon beryllium yttrium ore nga gikuha gikan sa usa ka minahan sa baryo sa Iterbi, Sweden, diin ang daghang mga ngalan sa elemento sa yuta naggikan.
Ang ilang mga ngalan ug kemikal nga mga simbolo mao angSc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb, ug Lu. Ang ilang atomic nga mga numero mao ang 21 (Sc), 39 (Y), 57 (La) ngadto sa 71 (Lu).
Ang Kasaysayan sa Pagdiskobre sa mga Rare Earth Elements
Niadtong 1787, ang Swedish nga si CA Arrhenius nakakaplag usa ka talagsaon nga yuta nga metal nga itom nga ore sa gamay nga lungsod sa Ytterby duol sa Stockholm. Sa 1794, ang Finnish nga si J. Gadolin naglain ug usa ka bag-ong substansiya gikan niini. Paglabay sa tulo ka tuig (1797), gipamatud-an ni Swedish AG Ekeberg kini nga pagkadiskobre ug gihinganlan ang bag-ong substansiya nga yttria (yttrium nga yuta) gikan sa dapit diin kini nadiskobrehan. Sa ulahi, sa paghinumdom sa Gadolinite, kini nga matang sa ore gitawag ug gadolinite. Niadtong 1803, ang mga German chemist nga sila si MH Klaproth, Swedish chemists nga si JJ Berzelius, ug W. Hisinger nakadiskobre ug bag-ong substance - ceria - gikan sa ore (cerium silicate ore). Niadtong 1839, nadiskobrehan sa Swede nga CG Mosander ang lanthanum. Niadtong 1843, nadiskobrehan ni Musander ang terbium ug erbium pag-usab. Niadtong 1878, nadiskobrehan sa Swiss Marinac ang ytterbium. Niadtong 1879, nadiskobrehan sa mga Pranses ang samarium, nadiskobrehan sa Swedish ang holmium ug thulium, ug nadiskobrehan sa Swedish ang scandium. Niadtong 1880, nadiskobrehan sa Swiss Marinac ang gadolinium. Niadtong 1885, nadiskobrehan sa Austrian nga si A. von Wels bach ang praseodymium ug neodymium. Niadtong 1886, nadiskobrehan ni Bouvabadrand ang dysprosium. Sa 1901, ang Pranses nga tawo nga si EA Demarcay nakadiskobre sa europium. Sa 1907, ang Pranses nga tawo nga si G. Urban nakadiskobre sa lutetium. Niadtong 1947, ang mga Amerikano sama sa JA Marinsky nakakuha og promethium gikan sa uranium fission nga mga produkto. Nagkinahanglan kini og kapin sa 150 ka tuig gikan sa pagbulag sa yttrium nga yuta ni Gadolin niadtong 1794 hangtod sa paghimo sa promethium niadtong 1947.
Paggamit sa Rare Earth Elements
Mga elemento sa talagsaon nga yutanailhan nga "industrial bitamina" ug adunay dili mapulihan nga maayo kaayo nga magnetic, optical, ug elektrikal nga mga kabtangan, nga adunay dako nga papel sa pagpauswag sa performance sa produkto, pagdugang sa lainlain nga produkto, ug pagpauswag sa kahusayan sa produksiyon. Tungod sa dako nga epekto ug ubos nga dosis, ang talagsaon nga yuta nahimong importante nga elemento sa pagpaayo sa istruktura sa produkto, pagdugang sa teknolohikal nga sulod, ug pagpasiugda sa pag-uswag sa teknolohiya sa industriya. Kini kaylap nga gigamit sa mga natad sama sa metalurhiya, militar, petrochemical, bildo nga seramik, agrikultura, ug bag-ong mga materyales.
Industriya sa Metalurhiko
Rare nga yutagipadapat sa natad sa metalurhiko labaw pa sa 30 ka tuig, ug nakaporma nga medyo hamtong nga mga teknolohiya ug proseso. Ang paggamit sa talagsaon nga yuta sa asero ug non-ferrous nga mga metal usa ka dako ug lapad nga uma nga adunay lapad nga mga palaaboton. Ang pagdugang sa talagsaon nga yuta nga mga metal, fluoride, ug silicides ngadto sa asero mahimo nga usa ka papel sa pagpino, desulfurization, pag-neutralize sa ubos nga pagkatunaw nga punto nga makadaot nga mga hugaw, ug pagpalambo sa pagproseso sa performance sa steel; Ang rare earth silicon iron alloy ug rare earth silicon magnesium alloy gigamit isip spheroidizing agents aron makagama ug rare earth ductile iron. Tungod sa ilang espesyal nga kaangayan alang sa paghimo sa komplikado nga ductile iron nga mga bahin nga adunay espesyal nga mga kinahanglanon, kini nga matang sa ductile iron kaylap nga gigamit sa mekanikal nga mga industriya sa paggama sama sa mga awto, traktora, ug mga makina sa diesel; Ang pagdugang sa talagsaon nga mga metal sa yuta ngadto sa mga non-ferrous nga mga haluang metal sama sa magnesium, aluminum, copper, zinc, ug nickel makapauswag sa pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa haluang metal, ingon man usab sa pagpauswag sa temperatura sa lawak niini ug sa taas nga temperatura nga mekanikal nga mga kabtangan.
Natad sa Militar
Tungod sa maayo kaayo nga pisikal nga mga kabtangan niini sama sa photoelectricity ug magnetism, ang mga talagsaon nga yuta mahimo’g maporma ang usa ka halapad nga lainlaing mga bag-ong materyales nga adunay lainlaing mga kabtangan ug labi nga mapauswag ang kalidad ug pasundayag sa ubang mga produkto. Busa, kini nailhan nga "industrial nga bulawan". Una, ang pagdugang sa mga talagsaon nga yuta mahimo’g makapauswag sa taktikal nga pasundayag sa asero, aluminyo nga mga haluang metal, magnesium nga mga haluang metal, ug mga titanium alloy nga gigamit sa paghimo sa mga tangke, ayroplano, ug mga misil. Dugang pa, ang mga talagsaon nga yuta mahimo usab nga magamit ingon mga lubricant alang sa daghang mga high-tech nga aplikasyon sama sa electronics, laser, industriya sa nukleyar, ug superconductivity. Sa higayon nga ang talagsaon nga yuta nga teknolohiya gigamit sa militar, kini dili kalikayan nga magdala sa usa ka paglukso sa teknolohiya sa militar. Sa usa ka piho nga diwa, ang hilabihan nga pagkontrol sa militar sa US sa daghang mga lokal nga gubat human sa Cold War, ingon man ang abilidad niini sa dayag nga pagpatay sa mga kaaway nga walay silot, naggikan sa talagsaon nga teknolohiya sa yuta, sama sa Superman.
Industriya sa petrochemical
Ang mga elemento sa talagsaon nga yuta mahimong magamit sa paghimo sa molecular sieve catalysts sa industriya sa petrochemical, nga adunay mga bentaha sama sa taas nga kalihokan, maayo nga pagkapili, ug kusog nga pagsukol sa pagkahilo sa bug-at nga metal. Busa, ilang gipulihan ang aluminum silicate catalysts alang sa petrolyo catalytic cracking nga mga proseso; Sa proseso sa paghimo sa sintetikong ammonia, usa ka gamay nga kantidad sa talagsaon nga yuta nga nitrate ang gigamit ingon usa ka cocatalyst, ug ang kapasidad sa pagproseso sa gas niini 1.5 ka beses nga mas dako kaysa sa nickel aluminum catalyst; Sa proseso sa pag-synthesize sa cis-1,4-polybutadiene nga goma ug isoprene nga goma, ang produkto nga nakuha gamit ang usa ka talagsaon nga yuta nga cycloalkanoate triisobutyl aluminum catalyst adunay maayo kaayo nga pasundayag, nga adunay mga bentaha sama sa dili kaayo kagamitan nga adhesive nga nagbitay, stable nga operasyon, ug mubo nga proseso sa pagtambal. ; Ang composite rare earth oxides mahimo usab nga gamiton isip mga catalyst sa paglimpyo sa tambutso nga gas gikan sa internal combustion engine, ug ang cerium naphthenate mahimo usab nga gamiton isip usa ka ahente sa pagpauga sa pintal.
Glass-ceramic
Ang paggamit sa talagsaon nga mga elemento sa yuta sa bildo ug seramik nga industriya sa China misaka sa aberids nga rate nga 25% sukad sa 1988, nga nakaabot sa gibana-bana nga 1600 ka tonelada sa 1998. Ang talagsaon nga yuta nga bildo nga seramiko dili lamang tradisyonal nga mga batakang materyales alang sa industriya ug adlaw-adlaw nga kinabuhi, kondili usa usab ka mayor nga miyembro sa high-tech nga natad. Ang mga rare earth oxides o giproseso nga rare earth concentrates mahimong kaylap nga gamiton isip polishing powder para sa optical glass, spectacle lenses, picture tubes, oscilloscope tubes, flat glass, plastic, ug metal tableware; Sa proseso sa pagtunaw sa bildo, ang cerium dioxide mahimong magamit aron adunay usa ka lig-on nga epekto sa oksihenasyon sa puthaw, pagkunhod sa puthaw nga sulod sa bildo ug pagkab-ot sa tumong sa pagtangtang sa berde nga kolor gikan sa bildo; Ang pagdugang sa talagsaon nga mga oxide sa yuta makahimo og optical nga bildo ug espesyal nga bildo alang sa lain-laing mga katuyoan, lakip ang bildo nga makasuhop sa ultraviolet rays, acid ug heat resistant nga bildo, X-ray resistant nga bildo, ug uban pa; Ang pagdugang sa talagsaon nga mga elemento sa yuta sa seramik ug porselana nga glazes makapakunhod sa pagkabahinbahin sa glazes ug makahimo sa mga produkto nga magpakita sa lain-laing mga kolor ug glosses, nga kini kaylap nga gigamit sa industriya sa seramik.
Agrikultura
Ang mga resulta sa panukiduki nagpakita nga ang talagsaon nga mga elemento sa yuta makadugang sa chlorophyll nga sulod sa mga tanom, makapausbaw sa photosynthesis, makapausbaw sa pagtubo sa gamot, ug makadugang sa pagsuyop sa sustansiya pinaagi sa mga gamot. Ang mga elemento sa talagsaon nga yuta mahimo usab nga magpasiugda sa pagtubo sa binhi, pagpataas sa rate sa pagtubo sa binhi, ug pagpalambo sa pagtubo sa binhi. Gawas pa sa mga nag-unang gimbuhaton nga gihisgutan sa ibabaw, kini usab adunay katakus sa pagpauswag sa resistensya sa sakit, pagsukol sa bugnaw, ug pagbatok sa hulaw sa pipila nga mga tanum. Gipakita usab sa daghang mga pagtuon nga ang paggamit sa angay nga konsentrasyon sa mga talagsaon nga elemento sa yuta makapauswag sa pagsuyup, pagbag-o, ug paggamit sa mga sustansya sa mga tanum. Ang pag-spray sa talagsaon nga mga elemento sa yuta makadugang sa Vc content, total sugar content, ug sugar acid ratio sa mansanas ug citrus nga mga prutas, nga nagpasiugda sa pagkolor sa prutas ug sayo nga pagkahinog. Ug kini makapugong sa respiratory intensity sa panahon sa pagtipig ug pagpakunhod sa pagkadunot rate.
Bag-ong natad sa mga materyales
Ang talagsaon nga yuta nga neodymium iron boron permanente nga magnet nga materyal, nga adunay taas nga remanence, taas nga coercivity, ug taas nga magnetic energy nga produkto, kaylap nga gigamit sa electronic ug aerospace nga mga industriya ug nagmaneho sa mga wind turbine (labi na ang angay alang sa offshore power plants); Garnet type ferrite single nga mga kristal ug polycrystals nga naporma pinaagi sa kombinasyon sa lunsay nga talagsaon nga yuta oxides ug ferric oxide mahimong gamiton sa microwave ug electronic nga mga industriya; Ang Yttrium aluminum garnet ug neodymium nga bildo nga ginama sa high-purity neodymium oxide mahimong gamiton isip solidong laser materials; Rare earth hexaborides mahimong gamiton isip cathode nga mga materyales alang sa electron emission; Ang lanthanum nickel metal maoy bag-ong naugmad nga hydrogen storage material niadtong 1970s; Ang Lanthanum chromate usa ka taas nga temperatura nga thermoelectric nga materyal; Sa pagkakaron, ang mga nasud sa tibuok kalibutan nakahimo og mga kalampusan sa pagpalambo sa superconducting nga mga materyales pinaagi sa paggamit sa barium based oxides nga giusab sa barium yttrium copper oxygen nga mga elemento, nga makakuha og mga superconductors sa liquid nitrogen temperature range. Dugang pa, ang mga talagsaon nga yuta kaylap nga gigamit sa pagpasiga sa mga tinubdan sa kahayag pinaagi sa mga pamaagi sama sa fluorescent powder, pagpakusog sa screen fluorescent powder, tulo ka nag-unang kolor nga fluorescent powder, ug pagkopya sa pulbos sa lampara (apan tungod sa taas nga gasto tungod sa pagtaas sa mga presyo sa talagsaon nga yuta, ang ilang mga aplikasyon sa suga anam-anam nga nagkunhod), ingon man ang mga elektronik nga produkto sama sa projection telebisyon ug mga tablet; Sa agrikultura, ang pag-aplay og trace nga gidaghanon sa rare earth nitrate sa mga pananom sa uma makadugang sa ilang ani sa 5-10%; Sa industriya sa gaan nga panapton, ang talagsaon nga mga klorido sa yuta kaylap nga gigamit sa pagtina sa balhibo, pagtina sa balhibo, pagtina sa balhibo sa karnero, ug pagtina sa karpet; Ang mga elemento sa talagsaon nga yuta mahimong magamit sa mga automotive catalytic converter aron mabag-o ang dagkong mga pollutant ngadto sa dili makahilo nga mga compound sa panahon sa tambutso sa makina.
Uban pang mga aplikasyon
Ang mga elemento sa talagsaon nga yuta magamit usab sa lainlaing mga digital nga produkto, lakip ang audiovisual, litrato, ug mga aparato sa komunikasyon, nga nagtagbo sa daghang mga kinahanglanon sama sa mas gamay, mas paspas, mas gaan, mas taas nga oras sa paggamit, ug konserbasyon sa enerhiya. Sa parehas nga oras, gipadapat usab kini sa daghang natad sama sa berde nga enerhiya, pag-atiman sa kahimsog, pagputli sa tubig, ug transportasyon.
Oras sa pag-post: Ago-16-2023