Cum elementele pământului rare fac posibilă tehnologia modernă

În opera spațială a lui Frank Herbert „Dunes”, o substanță naturală prețioasă numită „amestec de condimente” dă oamenilor capacitatea de a naviga în vastul univers pentru a stabili o civilizație interstelară. În viața reală pe Pământ, un grup de metale naturale numite elemente de pământuri rare a făcut posibilă tehnologia modernă. Cererea pentru aceste componente cheie ale Aproape toate produsele electronice moderne este în creștere bruscă.

Pământuri raresatisface mii de nevoi diferite – de exemplu, ceriul este folosit ca catalizator pentru rafinarea petrolului, în timp cegadoliniucaptează neutronii în reactoare nucleare. Dar cea mai proeminentă capacitate a acestor elemente constă în luminiscența și magnetismul lor.

Ne bazăm pe pământuri rare pentru a colora ecranul telefonului nostru inteligent, pentru a folosi fluorescența pentru a arăta autenticitatea bancnotelor euro și pentru a transfera semnale pe fundul mării prin cabluri de fibră optică. De asemenea, sunt necesari pentru fabricarea unora dintre cei mai puternici și mai fiabili magneți din lume. Acestea generează unde sonore în căști, îmbunătățesc informațiile digitale în spațiu și modifică traiectoria rachetelor de căutare termică. Pământurile rare promovează, de asemenea, dezvoltarea tehnologiilor verzi, cum ar fi energia eoliană și vehiculele electrice, și poate chiar produce noi componente ale computerului Quantum. Stephen Boyd, chimist sintetic și consultant independent, a spus: „Această listă este nesfârșită. Sunt peste tot

QQ截图20230705120656

Pământul rar se referă la Lanthanide lutetium și 14 elemente între lantan șiytriu, care apar adesea în același zăcământ și au proprietăți chimice asemănătoare cu Lanthanide. Aceste metale de culoare gri până la argintiu au de obicei plasticitate și puncte ridicate de topire și fierbere. Forța lor secretă constă în electronii lor. Toți atomii au un nucleu înconjurat de electroni, care locuiesc într-o regiune numită orbită. Electronii de pe orbita cea mai îndepărtată de nucleu sunt electronii Valence, care participă la reacții chimice și formează legături cu alți atomi.

Majoritatea lantanidelor au un alt grup important de electroni, numiti „electroni f”, care trăiesc în zona de aur lângă electronul Valence, dar ușor aproape de nucleu. Ana de Bettencourt Dias, un chimist anorganic la Universitatea din Nevada, Reno, a spus: „Acești electroni f sunt cei care provoacă proprietățile magnetice și luminiscente ale elementelor pământurilor rare”.

Pământurile rare sunt un grup de 17 elemente (indicate cu albastru pe tabelul periodic). Un subset de elemente de pământuri rare se numește Lanthanide (lutețiu, Lu, plus linia intitulată delantan, La). Fiecare element conține o înveliș, de obicei care conține f electroni, ceea ce face ca aceste elemente să aibă proprietăți magnetice și luminoase.


Ora postării: Iul-05-2023