Hvordan sjeldne jordelementer gjør moderne teknologi mulig

I Frank Herberts romopera "Dunes", gir et dyrebart naturlig stoff kalt "krydderblanding" mennesker muligheten til å navigere i det enorme universet for å etablere en interstellar sivilisasjon. I det virkelige liv på jorden har en gruppe naturlige metaller kalt sjeldne jordelementer gjort moderne teknologi mulig. Etterspørselen etter disse nøkkelkomponentene i nesten alle moderne elektroniske produkter øker kraftig.

Sjeldne jordartermøte tusenvis av ulike behov – for eksempel brukes cerium som katalysator for raffinering av olje, mensgadoliniumfanger nøytroner i atomreaktorer. Men den mest fremtredende evnen til disse elementene ligger i deres luminescens og magnetisme.

Vi er avhengige av sjeldne jordarter for å fargelegge skjermen på smarttelefonen vår, bruke fluorescens for å vise ektheten til eurosedler, og overføre signaler på havbunnen gjennom optiske fiberkabler. De er også nødvendige for å produsere noen av de sterkeste og mest pålitelige magnetene i verden. De genererer lydbølger i hodetelefonene dine, forbedrer digital informasjon i rommet og endrer banen til termiske søkemissiler. Rare earth fremmer også utviklingen av grønne teknologier, som vindkraft og elektriske kjøretøy, og kan til og med produsere nye komponenter til Quantum-datamaskinen. Stephen Boyd, en syntetisk kjemiker og uavhengig konsulent, sa: "Denne listen er uendelig. De er overalt

QQ截图20230705120656

Sjeldne jordarter refererer til Lanthanide lutetium og 14 grunnstoffer mellom lantan ogyttrium, som ofte forekommer i samme forekomst og har kjemiske egenskaper som ligner på Lanthanid. Disse grå til sølvfargede metallene har vanligvis plastisitet og høye smelte- og kokepunkter. Deres hemmelige styrke ligger i elektronene deres. Alle atomer har en kjerne omgitt av elektroner, som ligger i et område som kalles en bane. Elektronene i banen lengst fra kjernen er valenselektron, som deltar i kjemiske reaksjoner og danner bindinger med andre atomer.

De fleste lantanider har en annen viktig gruppe elektroner, kalt "f-elektroner", som lever i den gyldne sonen nær valenselektronet, men litt nær kjernen. Ana de Bettencourt Dias, en uorganisk kjemiker ved University of Nevada, Reno, sa: "Det er disse f-elektronene som forårsaker de magnetiske og selvlysende egenskapene til sjeldne jordartselementer."

Sjeldne jordarter er en gruppe på 17 grunnstoffer (angitt med blått på det periodiske systemet). En undergruppe av sjeldne jordartselementer kalles Lanthanide (lutetium, Lu, pluss linjen ledet avlantan, La). Hvert element inneholder et skall, vanligvis inneholder f elektroner, noe som gjør at disse elementene har magnetiske og lysende egenskaper.


Innleggstid: Jul-05-2023