Kuinka harvinaiset maametallit tekevät nykyaikaisesta tekniikasta mahdolliseksi

Frank Herbertin avaruusoopperassa “Dunes”, arvokas luonnollinen aine, nimeltään “Spice Seos”, antaa ihmisille kyvyn navigoida laajassa maailmankaikkeudessa tähtienvälisen sivilisaation perustamiseksi. Maapallolla tosielämässä ryhmä luonnollisia metalleja, joita kutsutaan harvinaisten maametallien elementeiksi, on mahdollistanut modernin tekniikan. Lähes kaikkien nykyaikaisten elektronisten tuotteiden avainkomponenttien kysyntä kasvaa voimakkaasti.

Harvinaiset maametallittyydyttää tuhansia erilaisia ​​tarpeita - esimerkiksi ceriumia käytetään katalysaattorina öljyn puhdistamisessa, kun taasgadoliiniAnskaa neutroneja ydinreaktoreissa. Mutta näiden elementtien näkyvin kyky on niiden luminesenssissa ja magnetismissa.

Luotamme harvinaiseen maametalliin, jotta voimme värittää älypuhelimemme näyttöä, käyttää fluoresenssia näyttääksesi euro -seteleiden aitouden ja siirtämään signaaleja merenpohjassa optisten kuitukaapeleiden kautta. Ne ovat välttämättömiä myös maailman vahvimpien ja luotettavimpien magneettien valmistukseen. Ne tuottavat kuulokkeissasi ääniaaltoja, parantavat digitaalista tietoa avaruudessa ja muuttavat lämpöhaku -ohjusten etenemissuunta. Harvinainen maametalli edistää myös vihreän tekniikan, kuten tuulivoiman ja sähköajoneuvojen, kehitystä, ja se voi jopa tuottaa uusia kvanttitietokoneiden komponentteja. Synteettinen kemisti ja riippumaton konsultti Stephen Boyd sanoi: ”Tämä luettelo on loputon. Ne ovat kaikkialla

QQ 截图 20230705120656

Harvinainen maametalli viittaa lantanidi -lutetiumiin ja 14 elementtiin Lanthanumin jayttrium, joita esiintyy usein samassa talletuksessa ja joilla on kemiallisia ominaisuuksia, jotka ovat samanlaisia ​​kuin lantanidi. Näissä harmaissa tai hopeavärisissä metalleissa on tyypillisesti plastisuus ja korkea sulatus- ja kiehumispisteet. Heidän salaisen voimansa on heidän elektroneissa. Kaikissa atomeissa on ydin, jota ympäröivät elektronit, jotka sijaitsevat alueella, jota kutsutaan kiertoradalle. Ytimen kauimpana kiertoradalla olevat elektronit ovat valenssielektroni, jotka osallistuvat kemiallisiin reaktioihin ja muodostavat sidoksia muiden atomien kanssa.

Suurimmalla osalla lantanidia on toinen tärkeä ryhmä elektroneja, nimeltään ”F-elektronit”, jotka asuvat kultaisessa vyöhykkeessä lähellä valenssielektronia, mutta hieman lähellä ydintä. Nevadan yliopiston epäorgaaninen kemisti Renon epäorgaaninen kemisti Ana de Bettencourt Dias sanoi: "Juuri nämä F -elektronit aiheuttavat harvinaisten maametallien elementtien magneettisia ja luminesoivia ominaisuuksia."

Harvinaiset maametallit ovat 17 elementtien ryhmä (merkitty sinisellä jaksollisessa taulukossa). Alaryhmää harvinaisten maametallien elementtejä kutsutaan lantanidiksi (lutetium, Lu, ja linja, jota johtaalanthanum, La). Jokainen elementti sisältää kuoren, joka sisältää yleensä F -elektroneja, mikä tekee näistä elementeistä magneettiset ja valoisat ominaisuudet.


Viestin aika: heinäkuu-05-2023