U cunsumu di terre rare in un paese pò esse usatu per determinà u so livellu industriale. Qualchese materiale, cumpunenti è equipaghji alti, precisi è avanzati ùn ponu esse separati da metalli rari. Perchè hè chì u listessu azzaru rende l'altri più resistenti à a corrosione chè voi? Hè u listessu spindle di a machina chì l'altri sò più durable è precisi chè voi? Hè ancu un cristallu unicu chì l'altri ponu ghjunghje à una temperatura alta di 1650 ° C? Perchè u vetru di qualcunu altru hà un indice di rifrazzione cusì altu? Perchè Toyota pò ottene a più alta efficienza termica di l'automobile di u mondu di 41%? Quessi sò tutti ligati à l'applicazione di metalli rari.
Metalli di terra rara, cunnisciutu ancu com'è elementi di terra rara, sò un termu cullettivu per 17 elementi di uscandiu, ittriu, è serie di lantanidi in a tavola periodica IIIB gruppu, cumunimenti rapprisintatu da R o RE. Scandium è ittriu sò cunsiderate elementi di terra rara perchè spessu coexistenu cù elementi di lanthanide in dipositi minerali è anu proprietà chimichi simili.
A cuntrariu di u so nome implica, l'abbundanza di elementi di terra rara (esclude u promethium) in a crosta hè abbastanza alta, cù u cerium classing 25th in l'abbundanza di elementi crustali, cuntendu 0,0068% (vicinu à u ramu). Tuttavia, per via di e so proprietà geochimiche, l'elementi di a terra rara sò raramente arricchiti à un livellu economicamente sfruttable. U nome di l'elementi di a terra rara hè derivatu da a so scarsità. U primu minerale di terra rara scupertu da l'omu hè u minerale d'ittriu di silicium beryllium extracted from a mine in the village of Iterbi, Sweden, induve parechji nomi di l'elementi di terra rara sò urigginati.
I so nomi è simboli chimichi sòSc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb, è Lu. I so numeri atomichi sò 21 (Sc), 39 (Y), 57 (La) à 71 (Lu).
A storia di scuperta di l'elementi di a terra rara
In u 1787, u svedese CA Arrhenius truvò un minerale insolitu di metalli di terra rara in a piccula cità di Ytterby vicinu à Stoccolma. In u 1794, finlandese J. Gadolin isolatu una nova sustanza da ellu. Trè anni dopu (1797), l'AG Svedese Ekeberg cunfirmò sta scuperta è chjamò a nova sustanza ittria (ittriu terra) dopu à u locu induve hè stata scuperta. In seguitu, in memoria di Gadolinite, stu tipu di minerale era chjamatu gadolinite. In u 1803, i chimichi tedeschi MH Klaproth, i chimichi svedesi JJ Berzelius è W. Hisinger anu scupertu una nova sustanza - ceria - da un minerale (minerale di silicatu di cerium). In u 1839, u Svedese CG Mosander hà scupertu u lantanu. In u 1843, Musander hà scupertu di novu u terbiu è l'erbiu. In u 1878, Swiss Marinac hà scupertu l'itterbiu. In u 1879, i Francesi anu scupertu u samarium, u Svedese hà scupertu l'holmium è u thulium, è u Svedese hà scupertu u scandium. In u 1880, Swiss Marinac hà scupertu u gadoliniu. In u 1885, l'Austriacu A. von Wels bach hà scupertu u praseodimiu è u neodimiu. In u 1886, Bouvabadrand hà scupertu u dysprosium. In u 1901, l'omu francese EA Demarcay hà scupertu l'europium. In u 1907, u francese G. Urban hà scupertu lutetium. In u 1947, l'Americani cum'è JA Marinsky anu uttenutu prometiu da i prudutti di fissione di uraniu. Pigliò più di 150 anni da a separazione di a terra di ittriu da Gadolin in u 1794 à a pruduzzione di prometiu in u 1947.
Applicazione di l'Elementi di a Terra Rara
Elementi di terra rarasò cunnisciuti cum'è "vitamini industriali" è anu eccellenti proprietà magnetiche, ottiche è elettriche insustituibili, ghjucanu un rolu enormu in a migliurà u rendiment di u produttu, aumentendu a varietà di u produttu, è migliurà l'efficienza di a produzzione. A causa di u so grande effettu è a dosa bassa, e terre rare sò diventate un elementu impurtante per migliurà a struttura di u produttu, aumentendu u cuntenutu tecnologicu è prumove u prugressu tecnologicu di l'industria. Sò stati largamente usati in campi cum'è metallurgia, militare, petrochimica, ceramica di vetru, agricultura è novi materiali.
Industria metallurgica
Terra rarahè stata appiicata in u campu metallurgicu per più di 30 anni, è hà furmatu tecnulugii è prucessi relativamente maturi. L'applicazione di a terra rara in l'azzaru è i metalli non ferrosi hè un campu largu è largu cù prospettive larghe. L'aghjunzione di metalli di terra rara, fluoruri è silicidi à l'azzaru pò ghjucà un rolu in a raffinazione, desulfurization, neutralizing low point melting impurities dannosi, è migliurà a prestazione di trasfurmazioni di l'acciaio; A lega di ferru di siliciu di terra rara è a lega di magnesiu di siliciu di terra rara sò usate cum'è agenti sferoidizzanti per pruduce ferru duttile di terra rara. A causa di a so adattazione speciale per a produzzione di parti cumplessi di ferru duttile cù esigenze speciali, stu tipu di ferru duttile hè largamente utilizatu in l'industrii di fabricazione meccanica cum'è l'automobile, i trattori è i motori diesel; L'aghjustà di metalli di terra rara à l'aliati non ferrosi cum'è u magnesiu, l'aluminiu, u ramu, u zincu è u nichel pò migliurà e proprietà fisiche è chimiche di a lega, è ancu di rinfurzà a so temperatura di l'ambienti è e proprietà meccaniche à alta temperatura.
Campu militare
A causa di e so proprietà fisiche eccellenti, cum'è a fotoelettricità è u magnetismu, e terre rare ponu formate una larga varietà di novi materiali cù diverse proprietà è migliurà assai a qualità è u rendiment di altri prudutti. Per quessa, hè cunnisciutu com'è "oru industriale". Prima, l'aghjunzione di terre rare pò migliurà significativamente a prestazione tattica di l'acciaio, leghe d'aluminiu, leghe di magnesiu è leghe di titaniu utilizati in a fabricazione di tanki, aerei è missili. Inoltre, e terre rari ponu ancu esse aduprate cum'è lubrificanti per parechje applicazioni high-tech, cum'è l'elettronica, i laser, l'industria nucleare è a superconductività. Una volta chì a tecnulugia di e terre rare hè aduprata in l'armata, inevitabbilmente farà un salto in a tecnulugia militare. In un certu sensu, u cuntrollu eccessiva di l'armata US in parechje guerri lucali dopu à a Guerra Fredda, è ancu a so capacità di tumbà apertamente i nemici cù impunità, deriva da a so tecnulugia di terra rara, cum'è u Superman.
industria petrolchimica
Elementi di a terra rara pò ièssiri aduprati per fà catalizzatori di crivelli molecolari in l'industria petrochimica, cù vantaghji cum'è alta attività, bona selettività è forte resistenza à l'avvelenamentu di metalli pesanti. Per quessa, anu rimpiazzatu i catalizzatori di silicatu d'aluminiu per i prucessi di cracking cataliticu di petroliu; In u prucessu di pruduzzione di l'ammonia sintetica, una piccula quantità di nitrati di terra rara hè usata cum'è cocatalyst, è a so capacità di trasfurmazioni di gas hè 1,5 volte più grande di quella di catalizzatore d'aluminiu di nichel; In u prucessu di sintesi di gomma cis-1,4-polybutadiene è gomma isoprene, u pruduttu ottenutu cù un catalizzatore d'aluminiu di cicloalcanoate di triisobutilu di terra rara hà un rendimentu eccellente, cù vantaghji cum'è menu appiccicazione adesiva di l'equipaggiu, funziunamentu stabile è breve prucessu di post-trattamentu. ; L'ossidi di terra rara composti ponu ancu esse aduprati com'è catalizzatori per a purificazione di gas di scarico da i motori di combustione interna, è u naftenatu di cerium pò ancu esse usatu cum'è agente di secca di pittura.
Vitru-ceramica
L'applicazione di l'elementi di terra rara in l'industria di vetru è ceramica di a China hà aumentatu à un ritmu mediu di 25% dapoi u 1988, righjunghji à circa 1600 tunnellate in 1998. A ceramica di vetru di terra rara ùn hè micca solu materiali tradiziunali di basa per l'industria è a vita di ogni ghjornu, ma ancu un membru maiò di u campu high-tech. L'ossidi di terra rara o i cuncentrati di terra rara trasfurmati ponu esse largamente usati cum'è polveri di lucidatura per u vetru otticu, lenti di spettaculu, tubi di stampa, tubi d'oscilloscopiu, vetru pianu, plastica è tavola di metallo; In u prucessu di funnu di vetru, u diossidu di ceriu pò esse usatu per avè un forte effettu d'ossidazione nantu à u ferru, riducendu u cuntenutu di ferru in u vetru è ghjunghje à u scopu di sguassà u culore verde da u vetru; Aghjunghjendu l'ossidi di terra rara pò pruduce vetru otticu è vetru speciale per diversi scopi, cumpresu u vetru chì pò assorbe i raghji ultravioleti, u vetru resistente à l'acidu è u calore, u vetru resistente à i raghji X, etc. L'aghjunzione di elementi di terra rara à i smalti di ceramica è di porcellana ponu riduce a frammentazione di i smalti è facenu chì i prudutti prisentanu diversi culori è lucidi, facenu assai usati in l'industria ceramica.
Agriculture
I risultati di a ricerca indicanu chì l'elementi di a terra rara ponu aumentà u cuntenutu di clorofilla di e piante, rinfurzà a fotosintesi, prumove u sviluppu radicali è aumenta l'assorbimentu di nutrienti da e radiche. Elementi di a terra rara pò ancu prumove a germinazione di sementi, aumentanu a rata di germinazione di sementi, è prumove a crescita di piantini. In più di e funzioni principali mintuatu sopra, hà ancu a capacità di rinfurzà a resistenza à e malatie, a resistenza à u friddu è a resistenza à a seca di certi culturi. Numerosi studii anu ancu dimustratu chì l'usu di cuncintrazioni adattati di elementi di terra rara pò prumove l'absorzione, a trasfurmazioni è l'utilizazione di nutrienti da e piante. Spraying elementi di terra rara pò aumentà u cuntenutu di Vc, u cuntenutu di zuccaru tutale, è u rapportu di l'acidu di zuccaru di mela è agrumi, prumove a colorazione di u fruttu è a prima maturazione. È pò supprime l'intensità respiratoria durante u almacenamentu è riduce a rata di decadenza.
Novu campu di materiali
U materiale di magnete permanente di neodimiu di ferru di boru di terra rara, cù alta remanenza, alta coercitività, è produttu d'alta energia magnetica, hè largamente utilizatu in l'industrii elettronichi è aerospaziali è di guida di turbine eoliche (soprattuttu adattatu per e centrali offshore); Garnet type ferrite single crystals è polycrystals furmati da a cumminazzioni di puri ossidi di terra rara è ferric oxide pò esse usatu in l 'industria micru è ilittronica; U granatu d'aluminiu di ittriu è u vetru di neodimiu fattu di l'ossidu di neodimiu d'alta purezza pò esse usatu cum'è materiali laser solidi; Hexaborides di terra rara pò ièssiri usatu comu materiali catodi per emissioni elettroni; Lanthanum nickel metal hè un materiale di almacenamiento di l'idrogenu di novu sviluppatu in l'anni 1970; U cromate di lanthanu hè un materiale termoelettricu à alta temperatura; Attualmente, i paesi di u mondu anu fattu scuperte in u sviluppu di materiali supercondutturi utilizendu ossidi basati di bario mudificati cù elementi d'ossigenu di rame ittriu di bario, chì ponu ottene superconduttori in u intervalu di temperatura di nitrogenu liquidu. Inoltre, e terre rare sò largamente usate in fonti di luce di illuminazione per mezu di metudi cum'è u polu fluoriscente, u polu fluoriscente di schermu intensificatu, u polu fluoriscente di trè culori primari, è a polvera di lampada di copia (ma per via di l'altu costu causatu da l'aumentu di i prezzi di e terre rare). e so applicazioni in l'illuminazione sò gradualmente diminuite), è ancu i prudutti elettronichi cum'è i televisori di proiezione è i tablette; In l'agricultura, l'appiccicazione di tracce di nitru di terra rara à i culturi di u campu pò aumentà u so rendimentu da 5-10%; In l'industria tessili ligera, i cloruri di terra rara sò ancu largamente usati in a pelle di tanning, a tintura di fur, a tintura di lana è a tintura di tappeti; L'elementi di a terra rara ponu esse aduprati in i convertitori catalitici di l'automobile per cunvertisce i contaminanti maiò in composti non tossici durante l'escavazione di u mutore.
Altre applicazioni
L'elementi di a terra rara sò ancu applicati à diversi prudutti digitali, cumprese l'audiovisivi, a fotografia è i dispositi di cumunicazione, chì rispondenu à parechje esigenze cum'è più chjucu, più veloce, più ligeru, più longu tempu d'utilizazione è cunservazione d'energia. À u listessu tempu, hè statu ancu appiicatu à parechji campi cum'è l'energia verde, l'assistenza sanitaria, a purificazione di l'acqua è u trasportu.
Tempu di post: Aug-16-2023