welche magischen verwendungszwecke haben seltenerdelemente? (ⅰ) - überblick über anwendungen von seltenerdelementen

seltene erden sind unverzichtbare materialien für neue technologien und neue materialien. sie sind allgemein als "industrielles gold" bekannt und sind wichtige strategische ressourcen. dieser artikel soll den lesern helfen, die wunderbaren verwendungen von seltenerdelementen zu verstehen.

i. wie viele arten von metallelementen sind in seltenerde enthalten?

was sind seltene erden? "selten" bedeutet selten; 'erde' wird normalerweise verwendet, um sich auf feste oxide zu beziehen, die in wasser unlöslich sind, wie aluminiumoxid, genannt tont und magnesiumoxid, als pyrophyllit bezeichnet. seltenerde bezieht sich auf bestimmte metalloxide. um genau zu sein, ist seltene erde ein allgemeiner begriff für 17 metallelemente in der periodenzügigkeitstabelle, einschließlich "skandium", "yttrium" und "lanthanidelemente". die oxide dieser 17 seltenerdelemente werden immer zusammengemischt.

seltenerdelemente: scandium, yttrium und lanthanid serie insgesamt 17 elemente

seltenerdelemente befinden sich in der dritten säule des periodenzüchtertabels, nämlich scandium (sc), yttrium (y) und lanthan (la).

lanthanum steht jedoch für 'lanthanid', eine gruppe von 15 elementen: lanthan (la), cerium (ce), praseodym (pr), neodym (nd), promethium (pm),

samarium (sm), europium (eu), gadolinium (gd), terbium (tb), dyprosium (dy),

holmium (ho), erbium (er), thulium (tm), ytterbium (yb), lutetium (lu).

daher gibt es insgesamt 17 elemente für seltenerdelemente, von denen diejenigen mit aktiven eigenschaften und leichten atommasse als „leichte seltenerdelemente“ bezeichnet werden, insgesamt 8:

lanthan (la), cerium (ce), praseodym (pr), neodym (nd),

promethium (pm), samarium (sm), europium (eu), gadolinium (gd).

es gibt sieben elemente mit schwereren atommassen, die als "schwere seltenerdelemente" bekannt sind:

terbium (tb), dyprosium (dy), holmium (ho), erbium (er),

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

einführung einiger „seltenerdeigenschaften“

seltenerdelemente haben viele besondere eigenschaften, von denen einige nachstehend eingeführt werden.

im allgemeinen sind seltenerdelemente aktiver als "aluminium".

sie reagieren mit sauerstoff, um oxide zu bilden, mit wasserstoff zu hydriden zu bilden, verbindungen mit vielen nicht-metallischen elementen zu bilden und mit vielen säuren und basen zu „seltenerdsalzen“ zu bilden.

2. wenn die 'atomzahl' abnimmt, nimmt die 'aktivität' zu; mit zunehmender "atomzahl" nimmt die "metallizität" ab.

3. legierungen von "lanthanidelementen" und "übergangsmetallen" sind wichtige wasserstoffspeichermaterialien wie lani5.

es hat eine starke wasserstoffspeicherkapazität unter mehreren druckatmosphären und kann wasserstoff freisetzen, indem der druck reduziert wird.

4. seltene erdmetalle und ihre oxide, hydroxide und carbonate sind ursprünglich in wasser unlöslich. trotzdem können sie mit salzsäure reagieren, um „seltenerdchloride“ zu erzeugen, die in wasser leicht löslich sind, und je höher die temperatur, desto größer ist die löslichkeit.

5. erde metalle, ihre oxide und hydroxide reagieren mit schwefelsäure, um „seltenerdsulfate“ zu bilden, und ihre löslichkeit im wasser hat auch eine starke regelmäßigkeit.

6. 'relare erde sulfate' kann "komplexe salze" mit "alkalischen erdmetallsulfaten" bilden. die löslichkeit dieser komplexen salze variiert stark und sie sind leicht zu trennen.

die obigen löslichkeitsmerkmale werden in der trennungs- und extraktionstechnologie von seltenerdelementen verwendet.

7. erde erdelemente sind relativ aktiv, was leicht mit anderen kristallen verschmelzen kann, wodurch die kristallstruktur klein und dicht wird.

8.die atomstruktur von seltenerdelementen ist etwas besonderes und hat mehrere "energieniveaus". woher kennen wir dieses phänomen? wenn seltenerdelemente mit einem bestimmten licht beleuchtet werden, um ihre spektren zu beobachten, kann festgestellt werden, dass es mehr als ein spektrum gibt, was zeigt, dass die atome von seltenerdelementen mehrere "energieniveaus" haben.

9. es gibt ungefähr 30.000 absorptionsspektren aller seltenerdelement-atome oder -ionen, die alle "schmale band-spektren" von infrarot zu ultraviolett sind. da die frequenz des absorptionsspektrums auch die frequenz des anregungsemissionsspektrums ist, können seltenerdelemente beim bestrahlung von anregungslicht spezielles licht abgeben. aus diesem grund sind seltene erden zu einer riesigen schatzkammer von lumineszenzmaterialien geworden, aus denen viele neue lumineszenzmaterialien entdeckt werden können. darüber hinaus haben seltenerdelemente niedrige lumineszenzbedingungen, starke lumineszenzfähigkeit, hohe lumineszenzeffizienz und reine lichtfarbe.

was sind die verwendung von seltenen erden?

seltene erdelemente werden als "industrielles gold" und "industrielle vitamine" bezeichnet, was bedeutet, dass sie wichtig und praktisch sind und überall in der branche sind. wenn sie in einem material verwendet werden, verbessern sie die leistung und produktionseffizienz auf magische weise, erhöhen den wissenschaftlichen und technologischen inhalt und fördern den technologischen fortschritt dieses materials. insbesondere können moderne high-tech-produkte ohne die teilnahme von seltenen erden nicht. das folgende ist eine zusammenfassung der anwendung von seltenen erden in mehreren bereichen.

1. ausübung in der metallurgischen industrie

"seltene erden-ferrosilicon-legierung" und "seltener erd silicon-magnesium" werden als sphäroidisierungsmittel in gusseisen verwendet, die die streifenförmigen "eisen-kohlenstoff-kristalle" in "kugeln" verwandeln und so duktiles eisen erheblich verbessert. es spielt eine große rolle in der maschinenherstellungsindustrie.

das hinzufügen von seltenerdmetallen zu nichteisenlegierungen wie magnesium, aluminium, kupfer, zink und nickel kann die physikalischen und chemischen eigenschaften der legierungen bei raum und hohen temperaturen verbessern.

2. anwendung in starken magnetischen materialien

der bekannte "könig der permanenten magnete" ist die "ndfeb" -legierung, in der rubidium ein seltenerdelement ist. starke dauerhafte magnete haben eine vielzahl von verwendungsmöglichkeiten, wie in "permanentmagnetmotoren", "magnetresonanztomographie" und "elektrischen komponenten".

3. ausübung in der petrochemischen industrie

in der petrochemischen industrie sind molekulares "cracking" und "polymerisation" sehr häufig, aber alle erfordern die verwendung von katalysatoren. das hinzufügen von seltenerdelementen zum katalysator kann die effizienz verdoppeln. wenn sie den katalysator zu einem "molekularsiebkatalysator" mit "guter permeabilität" und "großer kontaktfläche" machen, kann der katalytische effekt verdoppeln.

beim chemischen druck und färben kann die verwendung von seltenen erden stabil und hell werden.

4. ausübung in glaskeramik

'special optical glass' kann durch hinzufügen von seltenerdelementen hergestellt werden, von denen einige infrarotstrahlen passieren, ultraviolette strahlen absorbieren, wärme, säure und alkali widerstehen oder röntgenstrahlen blockieren. diese "hochgradigen optischen brillen" werden in zivilen high-tech häufig verwendet.

hochleistungs-laserkristalle müssen seltenerdelemente enthalten. diese art von laser kann in der mechanischen verarbeitung, den skalpellen usw. verwendet werden.

das hinzufügen von seltenen erden zu keramikglazes und porzellanverglasern kann nicht nur dazu führen, dass die gesinterten produkte unterschiedliche farben und glanz bieten, sondern auch den bruch der glasur reduzieren. feinkörnige seltenerdoxide können häufig als poliermittel für verschiedene glastypen eingesetzt werden.

5. ausübung für die optische faserkommunikation

durch das hinzufügen von seltenen erden zu faserfasermaterialien seltenen erden können signale mit weniger verlust durch die ballaststoffe reisen und weiter reisen.

indem die seltenen erden in optische fasern dotiert und sie mit led -leuchten besiegelt, können die dotierten seltenerdelemente dazu stimuliert werden, licht zu emittieren. dieses prinzip kann verwendet werden, um einen "relaisverstärker" für die übertragende fasersignalübertragung zu erstellen, die wir als "pumplicht" bezeichnen. 'pump light' kann auch zur herstellung von hochleistungslasern verwendet werden.

6. ausübung für die elektrochrome anzeige

high-tech-dünnfilm zeigt im allgemeinen "phosphoren mit unterschiedlichen farben". diese phosphoren erfordern die teilnahme verschiedener seltenerdelemente.

7. zur radioaktivität verwendet

schwere elemente für seltene erden können im allgemeinen neutronen absorbieren und in entsprechende isotope verwandeln, sodass sie an „uran -rohstoffen“ teilnehmen und die spaltrate steuern können. diese isotope sind auch radioaktiv und haben eine geringere energie, sodass sie in der lokalen chemotherapie und in der "radioaktiven anzeige -tracking" im medizinischen bereich verwendet werden können.

8. ausübung in der landwirtschaft

die forschungsergebnisse zeigen, dass das hinzufügen einer kleinen menge seltenerde zum boden die keimung der samen fördern, die keimungsrate der samen erhöhen und das sämlingswachstum fördern kann. es kann den gehalt an pflanzenchlorophyll erhöhen, die photosynthese verbessern, die wurzelentwicklung fördern und die wurzelnährstoffabsorption erhöhen. es kann die krankheitsresistenz, die kaltresistenz und die dürreresistenz von pflanzen verbessern. das sprühen von früchten mit einer angemessenen menge an seltenerdmischung kann die qualität der früchte verbessern. der grund dafür ist, dass das licht, das von seltenerdelementen unter sonnenlicht ausgestrahlt wird, für das pflanzenwachstum von vorteil ist.

verbrauchsverhältnis für seltene erden anwendungsgebiet