какие магические использования имеют редкоземельные элементы? (ⅰ) - - обзор приложений редкоземельных элементов

редко -земли являются незаменимыми материалами для новых технологий и новых материалов. они обычно известны как «промышленное золото» и являются важными стратегическими ресурсами. эта статья направлена ​​на то, чтобы помочь читателям понять замечательное использование редкоземельных элементов.

i. сколько видов металлических элементов включено в редкоземельную землю?

что такое редкоземельные земли? «редкий» означает редкое; «земля» обычно используется для обозначения твердых оксидов, которые нерастворимы в воде, такие как оксид алюминия, называемый глиной и оксид магния, называемый пирофиллитом; редко -земля относится к определенным оксидам металлов. чтобы быть точным, редкая земля является общим термином для 17 элементов металлов в периодической таблице, включая «скандий», «иттрий» и «лантанидные элементы». оксиды этих 17 редкоземельных элементов всегда смешиваются вместе.

редко -земные элементы: серия скандий, иттрий и лантаноид. в общей сложности 17 элементов

редко -земные элементы расположены в третьей колонке периодической таблицы, а именно скандий (sc), yttrium (y) и lanthanum (la).

тем не менее, lanthanum означает «лантанид», который представляет собой группу из 15 элементов: lanthanum (la), cerium (ce), празеодимиум (pr), неодимий (nd), promethium (pm),

самарий (sm), европий (ес), гадолиний (gd), тербий (tb), dysprosium (dy),

холмий (ho), erbium (er), thulium (tm), иттербий (yb), lutetium (lu).

следовательно, в общей сложности существует 17 редкоземельных элементов, из которых те, кто обладает активными свойствами и легкой атомной массой, называются «световые редкоземельные элементы», в общей сложности 8:

lanthanum (la), cerium (ce), празеодимиум (pr), неодим (nd),

прометия (pm), самарий (sm), европий (ес), гадолиний (gd).

есть семь элементов с более тяжелыми атомными массами, известными как «тяжелые редкоземельные элементы»:

тербий (tb), dysprosium (dy), холмий (ho), erbium (er),

thulium (tm), иттербий (yb), lutetium (lu).

введение некоторых «редкоземельных свойств»

редко -земные элементы имеют много специальных свойств, некоторые из которых представлены ниже.

1. вообще говоря, редкоземельные элементы более активны, чем «алюминий».

они реагируют с кислородом с образованием оксидов, реагируют с водородом с образованием гидридов, образуют соединения со многими неметаллическими элементами и реагируют со многими кислотами и основаниями с образованием «редкоземельных солей»;

2. по мере уменьшения «атомного числа» увеличивается «эффективность»; по мере увеличения «атомного числа» «металличность» уменьшается.

3. сплавы «lanthanide elements» и «переходных металлов» являются важными материалами для хранения водорода, таких как lani5.

он обладает сильной емкостью хранения водорода в нескольких атмосферах давления и может высвобождать водород, снижая давление.

4. редкоземные металлы и их оксиды, гидроксиды и карбонаты первоначально нерастворимы в воде. тем не менее, они могут реагировать с соляной кислотой с образованием «хлоридов редкоземельи», которые легко растворимы в воде, и чем выше температура, тем больше растворимость.

5. земные металлы, их оксиды и гидроксиды реагируют с серной кислотой с образованием «редкоземельных сульфатов», и их растворимость в воде также имеет сильную регулярность.

6.'rare земля сульфаты «могут образовывать« сложные соли »с« щелочными земными металлами сульфатами ». растворимость этих сложных солей сильно варьируется, и их легко разделить.

приведенные выше характеристики растворимости будут использоваться в технологии разделения и извлечения редкоземельных элементов.

7. элементы земли.

8. атомная структура редкоземельных элементов является довольно особенной и имеет множественные «уровни энергии». как мы узнаем это явление? когда редкоземельные элементы освещаются с определенным светом для наблюдения за их спектрами, можно обнаружить, что существует более одного спектра, что показывает, что атомы редкоземельных элементов имеют множественные «уровни энергии».

9. существует около 30 000 спектров поглощения всех атомов или ионов редкоземельных элементов или ионов, которые представляют собой «узкополосные спектры» от инфракрасного до ультрафиолетового. поскольку частота спектра поглощения также является частотой спектра возбуждения и излучения, редкоземельные элементы могут выделять особое свет при облучении светом возбуждения. по этой причине редкоземельные земли стали огромной сокровищницей светящихся материалов, из которых можно обнаружить многие новые люминесцентные материалы. более того, элементы редкоземельной системы имеют низкую люминесценцию, сильную способность к светильству, высокую эффективность люминесценции и чистый свет.

каковы использование редкоземельных элементов?

редко -земные элементы известны как «промышленное золото» и «промышленные витамины», что означает, что они важны и практичны и находятся везде в отрасли. когда они используются в материале, они волшебным образом улучшат эффективность и эффективность производства, повысят научный и технологический контент и способствуют технологическому прогрессу этого материала. более конкретно, современные высокотехнологичные продукты не могут обойтись без участия редкоземелей. ниже приводится краткое изложение применения редкоземельных элементов в нескольких областях.

1. использование в металлургической промышленности

«сплав ферросиликона редкоземельного ферросиликона и« сплав кремния редкоземельной кремниевой магностии »используются в качестве сфероидационных агентов в чугуне, которые могут трансформировать« железные кристаллы »в форме полоса это играет огромную роль в производственной промышленности машин.

добавление редкоземельных металлов к необразным сплавам, таким как магний, алюминий, медь, цинк и никель, может улучшить физические и химические свойства сплавов в помещении и высоких температур.

2. применение в сильных магнитных материалах

хорошо известным «королем постоянных магнитов» является сплав «ndfeb», в котором рубидий является редкоземельным элементом. сильные постоянные магниты имеют широкий спектр применений, таких как «постоянные магнитные двигатели», «магнитно -резонансная томография» и «электрические компоненты».

3. использование в нефтехимической промышленности

в нефтехимической промышленности очень распространены молекулярные «растрескивание» и «полимеризация», но все они требуют использования катализаторов. добавление редкоземельных элементов в катализатор может удвоить эффективность; создание катализатора в «катализатор молекулярного сита» с «хорошей проницаемостью» и «большой площадью контакта» может удвоить каталитический эффект.

в химической печати и красят, использование редкоземельных ресурсов может сделать красят стабильным и ярким.

4. использование в стеклянной керамике

«специальное оптическое стекло» можно сделать, добавляя редкоземельные элементы, некоторые из которых могут проходить инфракрасные лучи, поглощать ультрафиолетовые лучи, сопротивляться тепло, кислоте и щелочи, или блокировать рентгеновские лучи. эти «высококлассные оптические очки» широко используются в гражданском высокотехнологичном.

мощные «лазерные кристаллы» должны содержать редкоземельные элементы. этот тип лазера можно использовать в механической обработке, скальпелях и т. д.

добавление редкоземелье к керамическим глазурям и фарфоровым глазурям может не только заставить спеченные продукты представляют разные цвета и блеск, но и уменьшить поломку глазури. мелкозернистые оксиды редкоземельи могут широко использоваться в качестве полировки для различных видов стекла.

5. использование для общения с оптическим волокном

добавляя редкоземельные земли в оптические материалы волокна, сигналы могут проходить через волокно с меньшей потерей и могут двигаться дальше.

допинг редкоземель в оптические волокна и облучение их светодиодными огнями, легированные редкоземельные элементы могут стимулировать для излучения света. этот принцип может быть использован для создания «усилителя реле» для передачи сигнала оптического волокна, которую мы называем «светом насоса». «свет насоса» также может использоваться для изготовления мощных лазеров.

6. использование для электрохромного дисплея

высокотехнологичные тонкопленочные дисплеи обычно используют «фоссы, которые отображают разные цвета», и эти фоссы требуют участия различных редкоземельных элементов.

7. используется для радиоактивности

тяжелые редкоземельные элементы могут, как правило, поглощать нейтроны и превращаться в соответствующие изотопы, поэтому они могут участвовать в «урановом сырье» и контролировать скорость деления. эти изотопы также являются радиоактивными и имеют более низкую энергию, поэтому их можно использовать в «местной химиотерапии» и «радиоактивном отслеживании дисплея» в медицинской области.

8. использование в сельском хозяйстве

результаты исследований показывают, что добавление небольшого количества редкоземельной земли в почву может способствовать прорастанию семян, увеличить скорость прорастания семян и способствовать росту саженцев; он может увеличить содержание растений хлорофилла, улучшить фотосинтез, способствовать развитию корней и увеличить поглощение питательных веществ корня; это может улучшить устойчивость к заболеванию, устойчивость к холоду и устойчивость к засухе сельскохозяйственных культур; распыление фруктов с соответствующим количеством редкоземельной смеси может улучшить качество фруктов. причина в том, что свет, излучаемый редкоземельными элементами под солнечным светом, полезен для роста растений.

коэффициент потребления зоны применения редкоземеля