Beth ywdaear brin?
Mae gan fodau dynol hanes o dros 200 mlynedd ers darganfod daearoedd prin ym 1794. Gan nad oedd llawer o fwynau prin yn y ddaear yn cael ei ddarganfod bryd hynny, dim ond ychydig bach o ddŵr ocsidau anhydawdd y gellid eu cael trwy ddull cemegol. Yn hanesyddol, roedd ocsidau o'r fath yn cael eu galw fel arfer yn “ddaear”, a dyna pam yr enw daear brin.
Mewn gwirionedd, nid yw mwynau daear prin yn brin eu natur. Nid daear yw pridd prin, ond elfen fetel nodweddiadol. Mae ei fath gweithredol yn ail i fetelau alcali a metelau daear alcalïaidd. Mae ganddyn nhw fwy o gynnwys yn y gramen na chopr cyffredin, sinc, tun, cobalt a nicel.
Ar hyn o bryd, defnyddiwyd daearoedd prin yn helaeth mewn amrywiol feysydd fel electroneg, petrocemegion, meteleg, ac ati. Bron bob 3-5 mlynedd, mae gwyddonwyr yn gallu darganfod defnyddiau newydd ar gyfer daearoedd prin, ac allan o bob chwe dyfais, ni all un wneud heb ddaear prin.
Mae China yn llawn mwynau prin y ddaear, yn safle gyntaf mewn tri safle'r byd: cronfeydd wrth gefn, graddfa gynhyrchu, a chyfaint allforio. Ar yr un pryd, Tsieina hefyd yw'r unig wlad a all ddarparu pob un o'r 17 metelau daear prin, yn enwedig y daearoedd prin canolig a thrwm gyda chymwysiadau milwrol hynod amlwg.
Cyfansoddiad elfen brin prin
Mae elfennau daear prin yn cynnwys elfennau lanthanide yn y tabl cyfnodol o elfennau cemegol:lanthanwm(La),ngheriwm(Ce),praseodymiwm(Pr),neodymiwm(ND), promethium (pm),samariwm(SM),Europiwm(UE),gadolinium(Gd),terbiwm(Tb),dysprosiwm(Dy),holmiwm(Ho),erbiwm(ER),thuliwm(Tm),ytterbium(Yb),lutetium(Lu), a dwy elfen â chysylltiad agos â lanthanide:sgandiwm(SC) ayttrium(Y).
Fe'i gelwirDaear brin, wedi'i dalfyrru fel daear brin.
Dosbarthu elfennau daear prin
Wedi'i ddosbarthu gan briodweddau ffisegol a chemegol elfennau:
Elfennau daear prin ysgafn:Scandium, Yttrium, Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium
Elfennau daear prin trwm:Gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium
Wedi'i ddosbarthu yn ôl nodweddion mwynol:
Grŵp Cerium:Lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, Europium
Grŵp yttrium:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium
Dosbarthiad trwy wahanu echdynnu:
Daear prin ysgafn (echdynnu asidedd gwan t204): lanthanum, cerium, praseodymium, neodymiwm
Daear brin ganolig (echdynnu asidedd isel t204):Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium
Daear brin trwm (echdynnu asidedd yn t204):holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, yttrium
Priodweddau elfennau daear prin
Mae mwy na 50 o swyddogaethau elfennau daear prin yn gysylltiedig â'u strwythur electronig 4F unigryw, gan eu defnyddio'n helaeth mewn deunyddiau traddodiadol a meysydd deunyddiau newydd uwch-dechnoleg.
Orbit Electron 4F
1. Priodweddau ffisegol a chemegol
★ Mae ganddo briodweddau metelaidd amlwg; Mae'n llwyd arian, heblaw am praseodymium a neodymium, mae'n ymddangos yn felyn golau
★ Lliwiau Ocsid Cyfoethog
★ Ffurfiwch gyfansoddion sefydlog gyda rhai nad ydynt yn fetelau
★ Metel yn fywiog
★ Hawdd i'w ocsideiddio yn yr awyr
2 eiddo optoelectroneg
★ Is -haen 4F heb ei lenwi, lle mae electronau 4F yn cael eu cysgodi gan electronau allanol, gan arwain at amrywiol dermau sbectrol a lefelau egni
Pan fydd electronau 4F yn trosglwyddo, gallant amsugno neu allyrru ymbelydredd tonfeddi amrywiol o uwchfioled, sy'n weladwy i ranbarthau is -goch, gan eu gwneud yn addas fel deunyddiau goleuol
★ Dargludedd da, sy'n gallu paratoi metelau daear prin trwy ddull electrolysis
Rôl electronau 4F o elfennau daear prin mewn deunyddiau newydd
1.Materials yn defnyddio nodweddion electronig 4F
★ 4F Trefniant Troelli Electron:Wedi'i amlygu fel magnetedd cryf - sy'n addas i'w ddefnyddio fel deunyddiau magnet parhaol, deunyddiau delweddu MRI, synwyryddion magnetig, uwch -ddargludyddion, ac ati
★ 4F Pontio Electron Orbital: Wedi'i amlygu fel priodweddau luminescent - sy'n addas i'w defnyddio fel deunyddiau luminescent fel ffosfforau, laserau is -goch, chwyddseinyddion ffibr, ac ati
Trawsnewidiadau Electronig yn y Band Canllaw Lefel Ynni 4F: Wedi'i amlygu fel priodweddau lliwio - sy'n addas ar gyfer lliwio a dadwaddoli cydrannau man poeth, pigmentau, olewau cerameg, gwydr, ac ati
Mae gan 2 gysylltiad anuniongyrchol ag electron 4F, gan ddefnyddio radiws ïonig, gwefr a phriodweddau cemegol
★ Nodweddion niwclear:
Trawsdoriad amsugno niwtron thermol bach - sy'n addas i'w defnyddio fel deunyddiau strwythurol adweithyddion niwclear, ac ati
Trawsdoriad amsugno niwtron mawr - sy'n addas ar gyfer cysgodi deunyddiau o adweithyddion niwclear, ac ati
★ Radiws ïonig daear prin, gwefr, priodweddau ffisegol a chemegol:
Diffygion dellt, radiws ïonig tebyg, priodweddau cemegol, gwahanol daliadau - sy'n addas ar gyfer gwresogi, catalydd, elfen synhwyro, ac ati
Penodoldeb strwythurol - sy'n addas i'w ddefnyddio fel deunyddiau catod aloi storio hydrogen, deunyddiau amsugno microdon, ac ati
Priodweddau Electro Optegol a dielectrig - sy'n addas i'w defnyddio fel deunyddiau modiwleiddio ysgafn, cerameg tryloyw, ac ati
Amser Post: Gorff-06-2023