Qué estierras raras?
Los seres humanos tienen una historia de más de 200 años desde el descubrimiento de las tierras raras en 1794. Dado que en ese momento se encontraron pocos minerales de tierras raras, solo se podía obtener una pequeña cantidad de óxidos insolubles en agua mediante métodos químicos. Históricamente, estos óxidos se denominaban habitualmente “tierra”, de ahí el nombre de tierras raras.
De hecho, los minerales de tierras raras no son raros en la naturaleza. Las tierras raras no son tierra, sino un elemento metálico típico. Su tipo activo es sólo superado por los metales alcalinos y los metales alcalinotérreos. Tienen más contenido en la corteza que el cobre, zinc, estaño, cobalto y níquel comunes.
En la actualidad, las tierras raras se han utilizado ampliamente en diversos campos como la electrónica, la petroquímica, la metalurgia, etc. Casi cada 3 a 5 años, los científicos pueden descubrir nuevos usos para las tierras raras y, de cada seis inventos, uno no puede hacerlo. sin tierras raras.
China es rica en minerales de tierras raras y ocupa el primer lugar en tres clasificaciones mundiales: reservas, escala de producción y volumen de exportación. Al mismo tiempo, China es también el único país que puede proporcionar los 17 metales de tierras raras, especialmente las tierras raras medias y pesadas con aplicaciones militares extremadamente destacadas.
Composición de elementos de tierras raras
Los elementos de tierras raras están compuestos de elementos lantánidos en la tabla periódica de elementos químicos:lantano(La),cerio(Ce),praseodimio(Pr),neodimio(Nd), prometio (Pm),samario(Sm),europio(UE),gadolinio(Dios),terbio(Tuberculosis),disprosio(Muerte),holmio(Ho),erbio(Eh),tulio(tm),iterbio(Yb),lutecio(Lu), y dos elementos estrechamente relacionados con los lantánidos:escandio(Sc) yitrio(Y).
se llamaTierra rara, abreviado como Tierra Rara.
Clasificación de elementos de tierras raras.
Clasificados por las propiedades físicas y químicas de los elementos:
Elementos ligeros de tierras raras:escandio, itrio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio
Elementos pesados de tierras raras:gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio
Clasificados por características minerales:
Grupo cerio:lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio
Grupo itrio:gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio, escandio, itrio
Clasificación por separación de extracción:
Tierras raras ligeras (extracción de acidez débil P204): lantano, cerio, praseodimio, neodimio
Tierras raras medias (extracción de baja acidez P204):samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio
Tierras raras pesadas (extracción de acidez en P204):holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio, itrio
Propiedades de los elementos de tierras raras.
Más de 50 funciones de los elementos de tierras raras están relacionadas con su estructura electrónica única 4f, lo que los hace ampliamente utilizados tanto en materiales tradicionales como en campos de nuevos materiales de alta tecnología.
órbita del electrón 4f
1. Propiedades físicas y químicas
★ Tiene propiedades metálicas evidentes; Es de color gris plateado, a excepción del praseodimio y el neodimio, aparece de color amarillo claro.
★ Colores ricos en óxido
★ Formar compuestos estables con no metales.
★ metal animado
★ Fácil de oxidar en el aire.
2 propiedades optoelectrónicas
★ Subcapa 4f sin relleno, donde los electrones 4f están protegidos por electrones externos, lo que resulta en varios términos espectrales y niveles de energía.
Cuando los electrones 4f hacen la transición, pueden absorber o emitir radiación de varias longitudes de onda desde regiones ultravioleta, visibles a infrarrojas, lo que los hace adecuados como materiales luminiscentes.
★ Buena conductividad, capaz de preparar metales de tierras raras mediante el método de electrólisis.
El papel de los electrones 4f de elementos de tierras raras en nuevos materiales
1.Materiales que utilizan funciones electrónicas 4f
★ Disposición del espín del electrón 4f:manifestado como un magnetismo fuerte: adecuado para su uso como materiales magnéticos permanentes, materiales para imágenes por resonancia magnética, sensores magnéticos, superconductores, etc.
★ transición electrónica orbital 4f: manifestado como propiedades luminiscentes: adecuados para su uso como materiales luminiscentes como fósforos, láseres infrarrojos, amplificadores de fibra, etc.
Transiciones electrónicas en la banda guía de nivel de energía 4f: manifestadas como propiedades colorantes: adecuadas para colorear y decolorar componentes de puntos calientes, pigmentos, aceites cerámicos, vidrio, etc.
2 está indirectamente relacionado con el electrón 4f, utilizando radio iónico, carga y propiedades químicas.
★ Características nucleares:
Sección transversal de absorción de neutrones térmicos pequeña: adecuada para su uso como material estructural de reactores nucleares, etc.
Sección transversal de absorción de neutrones grande: adecuada para materiales de blindaje de reactores nucleares, etc.
★ Radio iónico de tierras raras, carga, propiedades físicas y químicas:
Defectos de red, radio iónico similar, propiedades químicas, diferentes cargas (adecuadas para calentamiento, catalizador, elemento sensor, etc.)
Especificidad estructural: adecuado para su uso como materiales catódicos de aleación de almacenamiento de hidrógeno, materiales de absorción de microondas, etc.
Propiedades electroópticas y dieléctricas: adecuadas para su uso como materiales de modulación de luz, cerámicas transparentes, etc.
Hora de publicación: 06-jul-2023