Apa itunadir bumi?
Manusia mempunyai sejarah lebih 200 tahun sejak penemuan nadir bumi pada tahun 1794. Oleh kerana terdapat sedikit mineral Nadir bumi ditemui pada masa itu, hanya sejumlah kecil oksida tidak larut air boleh diperolehi melalui kaedah kimia. Dari segi sejarah, oksida seperti itu lazimnya dipanggil "bumi", oleh itu nama nadir bumi.
Malah, mineral nadir bumi tidak jarang berlaku. Nadir bumi bukan bumi, tetapi unsur logam biasa. Jenis aktifnya hanya kedua selepas logam alkali dan logam alkali tanah. Mereka mempunyai lebih banyak kandungan dalam kerak daripada tembaga, zink, timah, kobalt, dan nikel biasa.
Pada masa ini, nadir bumi telah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang seperti elektronik, petrokimia, metalurgi, dll. Hampir setiap 3-5 tahun, saintis dapat menemui kegunaan baru untuk nadir bumi, dan daripada setiap enam ciptaan, seseorang tidak dapat melakukannya. tanpa nadir bumi.
China kaya dengan mineral nadir bumi, menduduki tempat pertama dalam tiga kedudukan dunia: rizab, skala pengeluaran dan volum eksport. Pada masa yang sama, China juga merupakan satu-satunya negara yang boleh menyediakan kesemua 17 logam nadir bumi, terutamanya nadir bumi sederhana dan berat dengan aplikasi ketenteraan yang sangat menonjol.
Komposisi unsur nadir bumi
Unsur nadir bumi terdiri daripada unsur Lantanida dalam jadual berkala unsur kimia:lanthanum(La),cerium(Ce),praseodymium(Pr),neodymium(Nd), prometium (Pm),samarium(Sm),europium(Eu),gadolinium(Gd),terbium(Tb),disprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Er),tulium(Tm),ytterbium(Yb),lutetium(Lu), dan dua unsur yang berkait rapat dengan lantanida:skandium(Sc) danyttrium(Y).
Ia dipanggilBumi Nadir, disingkatkan sebagai Nadir Bumi.
Pengelasan unsur nadir bumi
Dikelaskan mengikut sifat fizikal dan kimia unsur:
Unsur nadir bumi ringan:skandium, yttrium, lanthanum, serium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Unsur nadir bumi berat:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium
Dikelaskan mengikut ciri mineral:
Kumpulan Cerium:lanthanum, serium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Kumpulan Yttrium:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, skandium, yttrium
Klasifikasi mengikut pemisahan pengekstrakan:
Nadir bumi ringan (P204 pengekstrakan keasidan lemah): lanthanum, serium, praseodymium, neodymium
Nadir bumi sederhana (P204 pengekstrakan keasidan rendah):samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium
Nadir bumi berat (pengekstrakan keasidan dalam P204):holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, yttrium
Sifat unsur nadir bumi
Lebih daripada 50 fungsi unsur nadir bumi berkaitan dengan struktur elektronik 4f uniknya, menjadikannya digunakan secara meluas dalam kedua-dua bahan tradisional dan bidang bahan baharu berteknologi tinggi.
orbit elektron 4f
1. Sifat fizikal dan kimia
★ Mempunyai sifat logam yang jelas; Ia berwarna kelabu perak, kecuali praseodymium dan neodymium, ia kelihatan kuning muda
★ Warna oksida yang kaya
★ Membentuk sebatian stabil dengan bukan logam
★ Metal meriah
★ Mudah teroksida di udara
2 Sifat optoelektronik
★ Sublapisan 4f yang tidak terisi, di mana elektron 4f dilindungi oleh elektron luar, menghasilkan pelbagai istilah spektrum dan tahap tenaga
Apabila elektron 4f beralih, ia boleh menyerap atau memancarkan sinaran pelbagai panjang gelombang daripada ultraungu, boleh dilihat kepada kawasan inframerah, menjadikannya sesuai sebagai bahan bercahaya
★ Kekonduksian yang baik, mampu menyediakan logam nadir bumi melalui kaedah elektrolisis
Peranan Elektron 4f Unsur Nadir Bumi dalam Bahan Baharu
1.Bahan yang menggunakan ciri elektronik 4f
★ Susunan putaran elektron 4f:dimanifestasikan sebagai kemagnetan yang kuat – sesuai untuk digunakan sebagai bahan magnet kekal, bahan pengimejan MRI, penderia magnet, superkonduktor, dsb.
★ peralihan elektron orbital 4f: dimanifestasikan sebagai sifat bercahaya – sesuai digunakan sebagai bahan bercahaya seperti fosfor, laser inframerah, penguat gentian, dsb.
Peralihan elektronik dalam jalur panduan aras tenaga 4f: dimanifestasikan sebagai sifat pewarna – sesuai untuk pewarnaan dan penyahwarnaan komponen titik panas, pigmen, minyak seramik, kaca, dsb.
2 secara tidak langsung berkaitan dengan elektron 4f, menggunakan jejari ionik, cas dan sifat kimia
★ Ciri nuklear:
Neutron terma kecil Keratan rentas penyerapan – sesuai digunakan sebagai bahan struktur reaktor nuklear, dsb.
Keratan rentas serapan neutron besar – sesuai untuk bahan pelindung reaktor nuklear, dsb.
★ Jejari ionik nadir bumi, cas, sifat fizikal dan kimia:
Kecacatan kekisi, jejari Ionik yang serupa, sifat kimia, cas berbeza – sesuai untuk pemanasan, pemangkin, unsur penderiaan, dsb.
Kekhususan struktur – sesuai digunakan sebagai bahan katod aloi simpanan hidrogen, bahan penyerapan gelombang mikro, dsb
Sifat optik dan dielektrik elektro – sesuai digunakan sebagai bahan modulasi cahaya, seramik lutsinar, dsb
Masa siaran: Jul-06-2023