Юу вэховор шороо?
Хүн төрөлхтөн 1794 онд газрын ховор элементийг нээснээс хойш 200 гаруй жилийн түүхтэй.Тухайн үед газрын ховор ашигт малтмал цөөхөн байсан тул химийн аргаар зөвхөн усанд уусдаггүй ислийг бага хэмжээгээр гаргаж авдаг байв. Түүхэнд ийм ислийг "дэлхий" гэж нэрлэдэг байсан тул ховор шороо гэж нэрлэдэг.
Ер нь газрын ховор ашигт малтмал байгальд ховор биш. Ховор шороо бол шороо биш, ердийн металл элемент юм. Түүний идэвхтэй төрөл нь шүлтлэг металл ба шүлтлэг шороон металлын дараа хоёрдугаарт ордог. Тэд царцдас дахь энгийн зэс, цайр, цагаан тугалга, кобальт, никельээс илүү их агууламжтай байдаг.
Одоогийн байдлаар газрын ховор элементийг электроник, нефть хими, металлурги гэх мэт янз бүрийн салбарт өргөнөөр ашиглаж байна. Бараг 3-5 жил тутамд эрдэмтэд ховор элементийн шинэ хэрэглээг нээж чаддаг бөгөөд зургаан шинэ бүтээл тутмын нэг нь үүнийг хийх боломжгүй байдаг. газрын ховор элементгүй.
Хятад улс газрын ховор ашигт малтмалын нөөцөөр баялаг бөгөөд нөөц, үйлдвэрлэлийн цар хүрээ, экспортын хэмжээ зэргээрээ дэлхийд эхний гурван байранд ордог. Үүний зэрэгцээ Хятад бол 17 газрын ховор металлыг бүгдийг нь, ялангуяа дунд болон хүнд ховор металлыг цэргийн онцгой хэрэгцээнд ашиглах боломжтой цорын ганц орон юм.
Газрын ховор элементийн найрлага
Газрын ховор элементүүд нь химийн элементүүдийн үечилсэн систем дэх лантанидын элементүүдээс бүрддэг.лантан(Ла),цериум(Се),празеодим(Pr),неодим(Nd), прометиум (Pm),самариум(Sm),европиум(Европ),гадолиниум(Gd),тербиум(Tb),диспрозиум(Өө),холмиум(Хо),эрбиум(Ээ),тулиум(Тм),итербиум(Yb),лютиум(Lu) ба лантанидтай нягт холбоотой хоёр элемент:скандиум(Sc) баиттриум(Y).
гэж нэрлэдэгХовор Дэлхий, Rare Earth гэж товчилсон.
Газрын ховор элементийн ангилал
Элементүүдийн физик, химийн шинж чанараар нь ангилдаг.
Хөнгөн газрын ховор элемент:скандий, иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, промети, самари, европиум
Хүнд ховор газрын элементүүд:гадолиниум, тербиум, диспрозиум, холмиум, эрбиум, тулий, иттербиум, лютетий
Ашигт малтмалын шинж чанараар ангилна:
Цэрийн бүлэг:лантан, церий, празеодим, неодим, промети, самари, европиум
Итриум бүлэг:гадолиниум, тербий, диспрозиум, холмиум, эрбий, тулий, итербий, лютетий, скандий, иттрий
Олборлолтоор ялгах ангилал:
Хөнгөн ховор шороо (P204 сул хүчиллэг олборлолт): лантан, церий, празеодим, неодим
Дунд зэргийн ховор шороо (P204 бага хүчиллэг олборлолт):самари, европиум, гадолиниум, тербиум, диспрозиум
Хүнд ховор шороо (P204 дахь хүчиллэг олборлолт):голми, эрби, тулий, иттербий, лютетий, иттрий
Газрын ховор элементийн шинж чанар
Газрын ховор элементийн 50 гаруй функц нь 4f электроникийн өвөрмөц бүтэцтэй холбоотой тул тэдгээрийг уламжлалт материал болон өндөр технологийн шинэ материалын салбарт өргөнөөр ашигладаг.
4f электрон тойрог зам
1. Физик ба химийн шинж чанар
★ Ил тод металл шинж чанартай; Энэ нь мөнгөлөг саарал өнгөтэй, празеодим ба неодимээс бусад нь цайвар шар өнгөтэй харагдаж байна
★ Баян оксидын өнгө
★ Металл бусаар тогтвортой нэгдлүүд үүсгэнэ
★ Металл амьд
★ Агаарт исэлдэхэд хялбар
2 Оптоэлектроник шинж чанарууд
★ Бөглөөгүй 4f дэд давхарга, 4f электронууд нь гаднах электронуудаар хамгаалагдсан тул янз бүрийн спектрийн нэр томъёо, энергийн түвшин үүсдэг.
4f электрон шилжилтийн үед хэт ягаан туяанаас хэт улаан туяаны бүсэд харагдахуйц янз бүрийн долгионы урттай цацрагийг шингээж, ялгаруулж, гэрэлтэгч материал болгон ашиглахад тохиромжтой.
★ Цахилгаан дамжуулах чадвар сайтай, газрын ховор металлыг электролизийн аргаар бэлтгэх чадвартай
Шинэ материал дахь газрын ховор элементийн 4f электронуудын үүрэг
1. 4f электрон функцуудыг ашигласан материал
★ 4f электрон эргэлтийн зохион байгуулалт:хүчтэй соронзлолоор илэрдэг - байнгын соронзон материал, MRI дүрслэлийн материал, соронзон мэдрэгч, хэт дамжуулагч гэх мэт ашиглахад тохиромжтой.
★ 4f тойрог замын электрон шилжилт: гэрэлтэгч шинж чанартай - фосфор, хэт улаан туяаны лазер, шилэн өсгөгч гэх мэт гэрэлтэгч материал болгон ашиглахад тохиромжтой
4f эрчим хүчний түвшний чиглүүлэгч зурвас дахь электрон шилжилтүүд: будах шинж чанараар илэрдэг - халуун цэгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, пигментүүд, керамик тос, шил гэх мэтийг будах, өнгөгүй болгоход тохиромжтой.
2 нь Ионы радиус, цэнэг, химийн шинж чанарыг ашиглан 4f электронтой шууд бусаар холбоотой
★ Цөмийн шинж чанар:
Жижиг дулааны нейтрон шингээлтийн хөндлөн огтлол – цөмийн реактор гэх мэт бүтцийн материал болгон ашиглахад тохиромжтой.
Том нейтрон шингээлтийн хөндлөн огтлол – цөмийн реактор гэх мэт материалыг хамгаалахад тохиромжтой.
★ Ховор шороо Ионы радиус, цэнэг, физик, химийн шинж чанарууд:
Торны согог, ижил төстэй ионы радиус, химийн шинж чанар, өөр өөр цэнэг - халаахад тохиромжтой, катализатор, мэдрэгч элемент гэх мэт
Бүтцийн өвөрмөц байдал - устөрөгчийн хайлшийн катодын материал, богино долгионы шингээх материал гэх мэт ашиглахад тохиромжтой.
Цахилгаан оптик ба диэлектрик шинж чанарууд - гэрлийн модуляцын материал, ил тод керамик гэх мэт ашиглахад тохиромжтой.
Шуудангийн цаг: 2023-07-06