Herrialde bateko lur arraroen kontsumoa bere industria maila zehazteko erabil daiteke. Edozein material, osagai eta ekipamendu altu, zehatz eta aurreratu ezin da metal arraroetatik bereizi. Zergatik da altzairu berak zu baino korrosioarekiko erresistenteagoak egiten dituela beste batzuk? Beste batzuk zu baino iraunkorragoak eta zehatzagoak diren makina-erremintaren ardatz bera al da? Kristal bakarra al da besteek 1650 °C-ko tenperatura altuera irits dezaketena? Zergatik du beste baten beirak errefrakzio indize altua? Zergatik lor dezake Toyotak munduko %41eko autoen eraginkortasun termikorik handiena? Hauek guztiak metal arraroen aplikazioarekin lotuta daude.
Lur arraroen metalak, lur arraroen elementu gisa ere ezagunak, 17 elementuren termino kolektiboak diraeskandioa, itrioa, eta lantanidoen serieak taula periodikoko IIIB taldean, normalean R edo RE bidez irudikatuta. Eskandioa eta itrioa lur arraroen elementutzat hartzen dira, sarritan mineral metakinetan lantanido elementuekin batera bizi direlako eta antzeko propietate kimikoak dituztelako.
Bere izenak dioen ez bezala, lurrazaleko lurrazaleko elementu arraroen (prometioa kenduta) ugaritasuna nahiko handia da, lurrazaleko elementuen ugaritasunean zerioa 25. postuan dago, % 0,0068 (kobretik gertu). Hala ere, bere propietate geokimikoak direla eta, lur arraroen elementuak oso gutxitan aberasten dira ekonomikoki ustiatu daitekeen mailaraino. Lur arraroen elementuen izena haien eskasiatik dator. Gizakiak aurkitutako lehen lur arraroen minerala Suediako Iterbi herrixkako meategi batetik ateratako silizio berilio itrio minerala izan zen, non lur arraroen elementu izen asko sortu ziren.
Haien izenak eta ikur kimikoak diraSc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb eta Lu. Haien zenbaki atomikoak 21 (Sc), 39 (Y), 57 (La) eta 71 (Lu) dira.
Lur arraroen elementuen aurkikuntzaren historia
1787an, Suediako CA Arrheniusek lur arraroen metalezko mineral beltz ezohiko bat aurkitu zuen Stockholm ondoan dagoen Ytterby herri txikian. 1794an, J. Gadolin finlandiarrak substantzia berri bat isolatu zuen bertatik. Hiru urte beranduago (1797), Suediako AG Ekebergek aurkikuntza hori baieztatu zuen eta substantzia berria itria (itrio-lurra) izena jarri zion aurkitu zen lekuaren arabera. Geroago, Gadolinita oroimenez, mineral mota horri gadolinita deitu zioten. 1803an, MH Klaproth kimikari alemaniarrek, JJ Berzelius kimikari suediarrek eta W. Hisingerrek substantzia berri bat aurkitu zuten - ceria - mea batetik (zerio silikato minerala). 1839an, CG Mosander suediarrak lantanoa aurkitu zuen. 1843an, Musanderrek terbioa eta erbioa aurkitu zituen berriro. 1878an, Suitzako Marinac-ek itterbioa aurkitu zuen. 1879an frantziarrek samarioa aurkitu zuten, suediarrek holmioa eta tulioa eta suediarrek eskandioa. 1880an, Suitzako Marinac-ek gadolinioa aurkitu zuen. 1885ean, A. von Wels bach austriarrak praseodimioa eta neodimioa aurkitu zituen. 1886an, Bouvabadrand-ek disprosioa aurkitu zuen. 1901ean, EA Demarcay frantsesak europioa aurkitu zuen. 1907an, G. Urban frantsesak lutezio aurkitu zuen. 1947an, JA Marinsky bezalako estatubatuarrek prometioa lortu zuten uranioaren fisioko produktuetatik. 1794an Gadolinek itrio-lurra banandu zuenetik 1947an prometioa ekoiztu arte 150 urte baino gehiago igaro ziren.
Lur arraroen elementuen aplikazioa
Lur arraroen elementuak"Bitamina industrialak" izenez ezagutzen dira eta propietate magnetiko, optiko eta elektriko bikainak ordezkaezinak dituzte, produktuen errendimendua hobetzeko, produktuen barietatea handitzeko eta produkzio eraginkortasuna hobetzeko. Efektu handia eta dosi baxua direla eta, lur arraroak elementu garrantzitsu bihurtu dira produktuaren egitura hobetzeko, eduki teknologikoa handitzeko eta industriaren aurrerapen teknologikoa sustatzeko. Asko erabiliak izan dira metalgintza, militarra, petrokimika, beira zeramika, nekazaritza eta material berrietan.
Industria metalurgikoa
Lur arraroa30 urte baino gehiago daramatza metalurgian aplikatzen, eta nahiko helduak diren teknologiak eta prozesuak eratu ditu. Lur arraroen aplikazioa altzairu eta metal ez-ferritsuetan alor zabal eta zabala da, aukera zabalak dituena. Lur arraroen metalak, fluoruroak eta siliziuroak altzairuari gehitzeak finketa, desulfurizazioa, urtze-puntu baxuko ezpurutasun kaltegarriak neutralizatzen eta altzairuaren prozesatzeko errendimendua hobetzen du; Lur arraroen silizio-burdinazko aleazioa eta lur arraroen silizio-magnesio-aleazioa agente esferoidizatzaile gisa erabiltzen dira lur arraroak burdin hazikorra ekoizteko. Baldintza bereziak dituzten burdin harizko pieza konplexuak ekoizteko duten egokitasun berezia dela eta, burdin harikorra mota hau oso erabilia da fabrikazio mekanikoko industrietan, hala nola automobilak, traktoreak eta diesel motorrak; Lurreko metal arraroak aleazio ez-ferritsuei gehitzeak, hala nola, magnesioa, aluminioa, kobrea, zinka eta nikela bezalako aleazioaren propietate fisikoak eta kimikoak hobetu ditzake, baita bere giro-tenperatura eta tenperatura altuko propietate mekanikoak hobetu ere.
Eremu Militarra
Fotoelektrizitatea eta magnetismoa bezalako propietate fisiko bikainak direla eta, lur arraroek hainbat material berri sor ditzakete propietate ezberdinekin eta beste produktu batzuen kalitatea eta errendimendua asko hobetu ditzakete. Horregatik, "urre industriala" izenez ezagutzen da. Lehenik eta behin, lur arraroak gehitzeak tankeak, hegazkinak eta misilak fabrikatzeko erabiltzen diren altzairu, aluminio aleazio, magnesio aleazio eta titanio aleazioen errendimendu taktikoa nabarmen hobetu dezake. Horrez gain, lur arraroak lubrifikatzaile gisa ere erabil daitezke teknologia handiko aplikazio askotan, hala nola elektronika, laserrak, industria nuklearra eta supereroankortasuna. Lur arraroen teknologia militarrean erabiltzen denean, ezinbestean jauzi bat ekarriko du teknologia militarrean. Zentzu jakin batean, Gerra Hotzaren osteko tokiko hainbat gerratan AEBetako armadak izan zuen kontrol izugarria, baita etsaiak inpunitaterik gabe hiltzeko duen gaitasuna ere, bere lur arraroen teknologiatik dator, hala nola, Superman.
Industria petrokimikoa
Lur arraroen elementuak industria petrokimikoan bahe molekularreko katalizatzaileak egiteko erabil daitezke, abantailekin, hala nola jarduera handia, selektibitate ona eta metal astunen intoxikazioarekiko erresistentzia handia. Hori dela eta, petrolioaren cracking katalitikoko prozesuetarako aluminio silikatozko katalizatzaileak ordezkatu dituzte; Amoniako sintetikoaren ekoizpen-prozesuan, lur arraroen nitrato kopuru txiki bat erabiltzen da kokatalizatzaile gisa, eta bere gasa prozesatzeko ahalmena nikel aluminiozko katalizatzailearena baino 1,5 aldiz handiagoa da; Cis-1,4-polibutadienozko kautxua eta isoprenozko kautxua sintetizatzeko prozesuan, lur arraroen zikloalkanoato triisobutil aluminiozko katalizatzaile bat erabiliz lortzen den produktuak errendimendu bikaina du, abantailak ditu, hala nola ekipamendu itsasgarri zintzilik, funtzionamendu egonkorra eta tratamendu osteko prozesu laburra. ; Lur arraroen oxido konposatuak barne-errekuntzako motorretako ihes-gasak arazteko katalizatzaile gisa ere erabil daitezke, eta zerio naftenatoa pintura lehortzeko agente gisa ere erabil daiteke.
Beira-zeramika
Txinako beira eta zeramika industrian lur arraroen elementuen aplikazioa % 25eko batez besteko tasa handitu da 1988tik, gutxi gorabehera 1600 tonara iritsi zen 1998an. Lur arraroen beira zeramika ez dira industriarako eta eguneroko bizitzarako oinarrizko material tradizionalak soilik, baizik eta bat ere. goi-teknologia arloko kide nagusia. Lur arraroen oxidoak edo prozesatutako lur arraroen kontzentratuak asko erabil daitezke beira optikorako, betaurreko lenteetarako, irudi-hodietarako, osziloskopiorako hodietarako, beira laurako, plastikorako eta metalezko mahairako hauts gisa; Beira urtzeko prozesuan, zerio dioxidoa burdinaren oxidazio efektu handia izateko erabil daiteke, beiraren burdinaren edukia murriztuz eta beiraren kolore berdea kentzeko helburua lortuz; Lur arraroen oxidoak gehitzeak beira optikoa eta beira berezia sor ditzake helburu ezberdinetarako, besteak beste, izpi ultramoreak xurga ditzaketen beira, azido eta beroarekiko erresistentea, X izpien aurkako beira, etab; Zeramikazko eta portzelanazko esmalteei lur arraroen elementuak gehitzeak esmalteen zatiketa murriztu dezake eta produktuek kolore eta distira desberdinak izan ditzakete, zeramika industrian oso erabiliak izan daitezen.
Nekazaritza
Ikerketaren emaitzek adierazten dute lur arraroen elementuek landareen klorofila edukia handitu dezaketela, fotosintesia hobetu, sustraien garapena sustatu eta sustraiek mantenugaien xurgapena areagotu dezaketela. Lur arraroen elementuek hazien ernetzea susta dezakete, hazien ernetze-tasa handitu eta plantulen hazkuntza sustatu dezakete. Goian aipatutako funtzio nagusiez gain, zenbait laboreren gaixotasunen erresistentzia, hotzaren erresistentzia eta lehortearekiko erresistentzia hobetzeko gaitasuna ere badu. Ikerketa ugarik ere frogatu dute lur arraroen elementuen kontzentrazio egokiak erabiltzeak landareek mantenugaien xurgapena, eraldaketa eta erabilera susta ditzakeela. Lur arraroen elementuak ihinztatzeak sagar eta zitrikoen Vc edukia, azukre-eduki osoa eta azukre-azido-erlazioa handitu ditzake, fruta kolorazioa eta heltze goiztiarra sustatuz. Eta arnas intentsitatea kendu dezake biltegiratu bitartean eta desintegrazio-tasa murrizten du.
Material berriak eremua
Lur arraroen neodimio burdina boro iman iraunkorreko materiala, erremanentzia handikoa, koertzibitate handikoa eta energia magnetiko handiko produktua, oso erabilia da industria elektroniko eta aeroespazialean eta aerosorgailuak gidatzeko (batez ere itsasoko zentral elektrikoetarako egokia); Granate motako ferrita kristal bakarreak eta lur arraroen oxido puruen eta oxido ferrikoen konbinazioan osatutako polikristalak mikrouhinen eta industria elektronikoan erabil daitezke; Itrio aluminiozko granatea eta purutasun handiko neodimio oxidoz egindako neodimiozko beira laser material solido gisa erabil daitezke; Lur arraroen hexaboruroak elektroien igorpenerako material katodo gisa erabil daitezke; Lantanio nikel metala 1970eko hamarkadan hidrogenoa biltegiratzeko material garatu berri bat da; Lantano kromatoa tenperatura altuko material termoelektrikoa da; Gaur egun, mundu osoko herrialdeek aurrerapausoak eman dituzte material supereroaleen garapenean, bario itrio-kobrezko oxigeno elementuekin eraldatutako bario oinarritutako oxidoak erabiliz, nitrogeno likidoaren tenperatura tartean supereroaleak lor ditzaketenak. Horrez gain, lur arraroak oso erabiliak dira argi-iturrietan, hala nola, hauts fluoreszentea, pantaila fluoreszentearen hautsa areagotzea, hiru kolore primarioko hauts fluoreszentea eta kopia lanpara hautsa (baina lur arraroen prezioen igoerak eragindako kostu handia dela eta, argiztapenean dituzten aplikazioak gutxitzen ari dira pixkanaka), baita produktu elektronikoak, hala nola proiekzio telebistak eta tabletak; Nekazaritzan, lur arraroen nitrato-kopuruak soro-laboreetan aplikatzeak %5-10 handitu dezake haien etekina; Ehungintza arinean, lur arraroen kloruroak ere asko erabiltzen dira larrua ontzeko, larruen tindaketa, artilearen tindaketa eta alfonbrak tindatzeko; Lur arraroen elementuak automozioko bihurgailu katalitikoetan erabil daitezke kutsatzaile nagusiak konposatu ez-toxikoetan bihurtzeko motorraren ihesetan.
Beste aplikazio batzuk
Lur arraroen elementuak hainbat produktu digitaletan ere aplikatzen dira, ikus-entzunezko, argazkigintza eta komunikazio gailuetan barne, hainbat eskakizun betez, hala nola, txikiagoa, azkarragoa, arinagoa, erabilera denbora luzeagoa eta energia aurreztea. Aldi berean, hainbat arlotan ere aplikatu da, hala nola energia berdea, osasuna, uraren arazketa eta garraioa.
Argitalpenaren ordua: 2023-abuztuaren 16a