X'inhuart rari?
Il-bnedmin għandhom storja ta’ aktar minn 200 sena mill-iskoperta tad-dinja rari fl-1794. Peress li kien hemm ftit minerali tad-dinja rari dak iż-żmien, ammont żgħir biss ta’ ossidi li ma jinħallux fl-ilma seta’ jinkiseb b’metodu kimiku. Storikament, dawn l-ossidi kienu abitwalment imsejħa “dinja”, għalhekk l-isem ta’ dinja rari.
Fil-fatt, il-minerali tad-dinja rari mhumiex rari fin-natura tagħhom. Id-dinja rari mhijiex dinja, iżda element metalliku tipiku. It-tip attiv tagħha huwa biss it-tieni wara l-metalli alkalini u l-metalli alkalini tad-dinja. Għandhom aktar kontenut fil-qoxra mir-ram, iż-żingu, il-landa, il-kobalt u n-nikil komuni.
Fil-preżent, l-elementi rari tal-art intużaw ħafna f'diversi oqsma bħall-elettronika, il-petrokimika, il-metallurġija, eċċ. Kważi kull 3-5 snin, ix-xjentisti jirnexxilhom jiskopru użi ġodda għall-elementi rari tal-art, u minn kull sitt invenzjonijiet, wieħed ma jistax jgħaddi mingħajr elementi rari tal-art.
Iċ-Ċina hija rikka f'minerali rari tad-dinja, u tinsab fl-ewwel post fi tliet klassifiki dinjija: riżervi, skala ta' produzzjoni, u volum ta' esportazzjoni. Fl-istess ħin, iċ-Ċina hija wkoll l-uniku pajjiż li jista' jipprovdi s-17-il metall rari tad-dinja kollha, speċjalment il-metalli rari medji u tqal b'applikazzjonijiet militari prominenti ħafna.
Kompożizzjoni tal-elementi rari tad-dinja
L-elementi rari tad-dinja huma magħmula minn elementi Lantanidi fit-tabella perjodika tal-elementi kimiċi:lantanju(La),ċerju(Ċe),praseodimju(Pr),neodimju(Nd), prometju (Pm),samarju(Żgħir),ewropju(UE),gadolinju(Alla),terbju(Tb),disprosju(Dy),holmju(Ho),erbju(Er),tulju(Tm),itterbju(Yb),lutezju(Lu), u żewġ elementi relatati mill-qrib mal-lantanid:skandju(Sc) uittriju(Iva).
JissejjaħDinja Rari, imqassar bħala Rare Earth.
Klassifikazzjoni ta' elementi rari tad-dinja
Klassifikati skont il-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-elementi:
Elementi ħfief tad-dinja rari:skandju, ittriju, lantanju, ċerju, praseodimju, neodimju, prometju, samarju, ewropju
Elementi rari tad-dinja tqal:gadolinju, terbju, dysprosium, olmju, erbju, thulium, itterbju, lutetium
Klassifikati skont il-karatteristiċi minerali:
Grupp taċ-ċerju:lantanju, ċerju, praseodimju, neodimju, prometju, samarju, ewropju
Grupp tal-ittriju:gadolinju, terbju, dysprosium, olmju, erbju, thulium, itterbju, lutetium, skandju, ittriju
Klassifikazzjoni skont is-separazzjoni tal-estrazzjoni:
Art rari ħafifa (estrazzjoni ta' aċidità dgħajfa P204)lantanju, ċerju, praseodimju, neodimju
Art rari medja (estrazzjoni ta' aċidità baxxa P204):samarju, ewropju, gadolinju, terbju, disprosju
Elementi tad-dinja rari u tqal (estrazzjoni tal-aċidità f'P204):olmju, erbju, thulium, itterbju, lutetium, ittriju
Proprjetajiet ta' elementi rari tad-dinja
Aktar minn 50 funzjoni ta' elementi rari tad-dinja huma relatati mal-istruttura elettronika unika 4f tagħhom, li tagħmilhom użati ħafna kemm f'materjali tradizzjonali kif ukoll f'oqsma ta' materjali ġodda ta' teknoloġija għolja.
Orbita tal-elettroni 4f
1. Proprjetajiet fiżiċi u kimiċi
★ Għandu proprjetajiet metalliċi ovvji; Huwa griż tal-fidda, ħlief għall-praseodimju u n-neodimju, jidher isfar ċar
★ Kuluri rikki tal-ossidu
★ Jifforma komposti stabbli ma' sustanzi mhux metalliċi
★ Metall vivaċi
★ Faċli biex jossidizza fl-arja
2 Proprjetajiet optoelettroniċi
★ Sottosaff 4f mhux mimli, fejn l-elettroni 4f huma protetti minn elettroni ta' barra, li jirriżulta f'diversi termini spettrali u livelli ta' enerġija
Meta l-elettroni 4f jgħaddu minn tranżizzjoni, jistgħu jassorbu jew jarmu radjazzjoni ta' diversi wavelengths minn reġjuni ultravjola, viżibbli għal infra-aħmar, u b'hekk ikunu adattati bħala materjali luminexxenti.
★ Konduttività tajba, kapaċi tipprepara metalli rari tad-dinja permezz tal-metodu tal-elettroliżi
Ir-Rwol tal-Elettroni 4f tal-Elementi Rari tad-Dinja f'Materjali Ġodda
1. Materjali li jużaw karatteristiċi elettroniċi 4f
★ Arranġament tal-ispin tal-elettroni 4f:manifestat bħala manjetiżmu qawwi – adattat għall-użu bħala materjali b'kalamiti permanenti, materjali tal-immaġini MRI, sensuri manjetiċi, superkondutturi, eċċ.
★ Tranżizzjoni tal-elettroni orbitali 4f: manifestati bħala proprjetajiet luminexxenti – adattati għall-użu bħala materjali luminexxenti bħal fosfri, lejżers infra-aħmar, amplifikaturi tal-fibra, eċċ.
Tranżizzjonijiet elettroniċi fil-medda gwida tal-livell tal-enerġija 4f: manifestati bħala proprjetajiet ta' kulur - adattati għall-kulur u t-tneħħija tal-kulur ta' komponenti ta' hot spot, pigmenti, żjut taċ-ċeramika, ħġieġ, eċċ.
2 huwa relatat indirettament mal-elettron 4f, bl-użu tar-raġġ joniku, iċ-ċarġ u l-proprjetajiet kimiċi
★ Karatteristiċi nukleari:
Sezzjoni trasversali żgħira ta' assorbiment tan-newtroni termali – adattata għall-użu bħala materjali strutturali ta' reatturi nukleari, eċċ.
Sezzjoni trasversali kbira ta' assorbiment tan-newtroni – adattata għal materjali ta' lqugħ ta' reatturi nukleari, eċċ.
★ Raġġ joniku, ċarġ, proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tad-dinja rari:
Difetti fil-kannizzata, raġġ joniku simili, proprjetajiet kimiċi, ċirkwiti differenti – adattati għat-tisħin, katalist, element ta' skoperta, eċċ.
Speċifiċità strutturali – adattata għall-użu bħala materjali tal-katodu tal-liga tal-ħażna tal-idroġenu, materjali tal-assorbiment tal-microwave, eċċ.
Proprjetajiet elettro-ottiċi u dielettriċi – adattati għall-użu bħala materjali ta' modulazzjoni tad-dawl, ċeramika trasparenti, eċċ.
Ħin tal-pubblikazzjoni: 06 ta' Lulju 2023