Beth ywdaear prin?
Mae gan fodau dynol hanes o dros 200 mlynedd ers darganfod daearoedd prin ym 1794. Gan mai ychydig o fwynau Prin-ddaear a ddarganfuwyd bryd hynny, dim ond ychydig bach o ocsidau anhydawdd dŵr y gellid eu cael trwy ddulliau cemegol.Yn hanesyddol, roedd ocsidau o'r fath yn cael eu galw'n “ddaear” fel arfer, a dyna pam yr enw daear prin.
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 yn unig i fetelau alcali a metelau daear alcalïaidd.Mae ganddynt fwy o gynnwys yn y gramen na chopr cyffredin, sinc, tun, cobalt, a nicel.
Ar hyn o bryd, mae daearoedd prin wedi cael eu defnyddio'n helaeth mewn amrywiol feysydd megis electroneg, petrocemegol, 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 ddaearoedd prin.
Mae Tsieina yn gyfoethog mewn mwynau daear prin, yn safle cyntaf mewn tri safle 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 o fetelau daear prin, yn enwedig y daearoedd prin canolig a thrwm gyda chymwysiadau milwrol hynod amlwg.
Cyfansoddiad elfen daear prin
Mae elfennau prin y ddaear yn cynnwys elfennau Lanthanide yn y tabl cyfnodol o elfennau cemegol:lanthanum(La),ceriwm(Ce),praseodymium(Pr),neodymium(D), promethiwm (Pm),samariwm(Sm),ewrop(Eu),gadoliniwm(Gd),terbium(Tb),dysprosiwm(Dy),holmiwm(Ho),erbium(Er),thwliwm(Tm),ytterbium(Yb),lutetiwm(Lu), a dwy elfen sydd â chysylltiad agos â lanthanide:sgandiwm(Sc) ayttrium(Y).
Fe'i gelwirDaear Prin, wedi'i dalfyrru fel Rare Earth.
Dosbarthiad elfennau prin y ddaear
Wedi'i ddosbarthu yn ôl priodweddau ffisegol a chemegol elfennau:
Elfennau daear prin ysgafn:sgandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, ewropiwm
Elfennau daear prin trwm:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetiwm
Wedi'i ddosbarthu yn ôl nodweddion mwynau:
Grŵp Cerium:lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, ewropiwm
Grŵp Yttrium:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetiwm, sgandiwm, yttrium
Dosbarthiad trwy wahanu echdynnu:
Daear brin ysgafn (echdynnu asidedd gwan P204): lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium
Daear canolig brin (echdynnu asidedd isel P204):samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium
Prin daear trwm (echdynnu asidedd yn P204):holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, yttrium
Priodweddau elfennau prin y ddaear
Mae mwy na 50 o swyddogaethau elfennau daear prin yn gysylltiedig â'u strwythur electronig 4f unigryw, gan eu gwneud yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn meysydd deunyddiau traddodiadol a deunyddiau newydd uwch-dechnoleg.
4f orbit electron
1. Priodweddau ffisegol a chemegol
★ Wedi priodweddau metelaidd amlwg;Mae'n llwyd arian, ac eithrio praseodymium a neodymium, mae'n ymddangos yn felyn golau
★ Lliwiau ocsid cyfoethog
★ Ffurfio cyfansoddion sefydlog gyda anfetelau
★ Metel bywiog
★ Hawdd i oxidize yn yr awyr
2 eiddo optoelectroneg
★ Sublayer 4f heb ei lenwi, lle mae electronau 4f yn cael eu cysgodi gan electronau allanol, gan arwain at wahanol dermau sbectrol a lefelau egni
Pan fydd electronau 4f yn trosglwyddo, gallant amsugno neu allyrru ymbelydredd o donfeddi amrywiol o uwchfioled, sy'n weladwy i ranbarthau isgoch, gan eu gwneud yn addas fel deunyddiau goleuol.
★ Dargludedd da, sy'n gallu paratoi metelau daear prin trwy ddull electrolysis
Swyddogaeth 4f Electronau Elfennau Prin y Ddaear mewn Defnyddiau Newydd
1.Materials gan ddefnyddio nodweddion electronig 4f
★ Trefniant sbin electron 4f: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 goleuol - sy'n addas i'w ddefnyddio fel deunyddiau goleuol megis ffosfforau, laserau isgoch, mwyhaduron 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 dad-liwio cydrannau mannau poeth, pigmentau, olewau ceramig, gwydr, ac ati
Mae 2 yn gysylltiedig yn anuniongyrchol ag electron 4f, gan ddefnyddio radiws ïonig, gwefr a phriodweddau cemegol
★ Nodweddion niwclear:
Trawstoriad amsugno thermol niwtron bach - addas i'w ddefnyddio fel deunyddiau strwythurol adweithyddion niwclear, ac ati
Trawstoriad amsugno niwtronau mawr – addas ar gyfer cysgodi deunyddiau adweithyddion niwclear, ac ati
★ Radiws ïonig daear prin, tâl, priodweddau ffisegol a chemegol:
Diffygion dellt, radiws ïonig tebyg, priodweddau cemegol, gwahanol wefrau - sy'n addas ar gyfer gwresogi, catalydd, elfen synhwyro, ac ati
Penodoldeb strwythurol - addas i'w ddefnyddio fel deunyddiau catod aloi storio hydrogen, deunyddiau amsugno microdon, ac ati
Priodweddau electro optegol a dielectrig - addas i'w defnyddio fel deunyddiau modiwleiddio ysgafn, cerameg dryloyw, ac ati
Amser postio: Gorff-06-2023