În opera spațială „Dune” a lui Frank Herbert, o substanță naturală prețioasă numită „amestec de condimente” le oferă oamenilor capacitatea de a naviga prin vastul univers pentru a stabili o civilizație interstelară. În viața reală de pe Pământ, un grup de metale naturale numite elemente de pământuri rare a făcut posibilă tehnologia modernă. Cererea pentru aceste componente cheie ale aproape tuturor produselor electronice moderne crește brusc.
Pământuri raresatisfac mii de nevoi diferite – de exemplu, ceriul este folosit ca și catalizator pentru rafinarea petrolului, în timp cegadoliniucaptează neutronii în reactoarele nucleare. Dar cea mai proeminentă abilitate a acestor elemente constă în luminescența și magnetismul lor.
Ne bazăm pe pământuri rare pentru a colora ecranul smartphone-urilor noastre, folosim fluorescența pentru a demonstra autenticitatea bancnotelor euro și transferăm semnale pe fundul mării prin cabluri cu fibră optică. De asemenea, acestea sunt necesare pentru fabricarea unora dintre cei mai puternici și mai fiabili magneți din lume. Ele generează unde sonore în căști, îmbunătățesc informațiile digitale în spațiu și modifică traiectoria rachetelor de căutare termică. Pământurile rare promovează, de asemenea, dezvoltarea tehnologiilor ecologice, cum ar fi energia eoliană și vehiculele electrice și pot chiar produce noi componente pentru computerele cuantice. Stephen Boyd, chimist sintetic și consultant independent, a declarat: „Această listă este nesfârșită. Sunt peste tot.”
Pământul rar se referă la lantanidul lutețiu și la 14 elemente situate între lantan șiytriu, care apar adesea în același zăcământ și au proprietăți chimice similare cu lantanidele. Aceste metale de culoare gri până la argintiu au de obicei plasticitate și puncte de topire și fierbere ridicate. Forța lor secretă constă în electronii lor. Toți atomii au un nucleu înconjurat de electroni, care se află într-o regiune numită orbită. Electronii de pe orbita cea mai îndepărtată de nucleu sunt electroni de valență, care participă la reacții chimice și formează legături cu alți atomi.
Majoritatea lantanidelor au un alt grup important de electroni, numiți „electroni f”, care se află în zona aurie, în apropierea electronului de valență, dar puțin aproape de nucleu. Ana de Bettencourt Dias, chimistă anorganică la Universitatea din Nevada, Reno, a declarat: „Acești electroni f sunt cei care cauzează proprietățile magnetice și luminescente ale elementelor de pământuri rare.”
Pământurile rare sunt un grup de 17 elemente (indicate cu albastru în tabelul periodic). Un subset al elementelor de pământuri rare se numește lantanide. (lutețiu, Lu, plus linia condusă delantanFiecare element conține o învelișă, care conține de obicei electroni f, ceea ce conferă acestor elemente proprietăți magnetice și luminoase.
Data publicării: 05 iulie 2023