I Frank Herberts rymdopera "Dunes" ger ett värdefullt naturämne som kallas "kryddblandning" människor förmågan att navigera i det stora universum för att etablera en interstellär civilisation. I verkliga livet på jorden har en grupp naturliga metaller som kallas sällsynta jordartsmetaller möjliggjort modern teknologi. Efterfrågan på dessa nyckelkomponenter i nästan alla moderna elektroniska produkter ökar kraftigt.
Sällsynta jordartsmetallermöter tusentals olika behov – till exempel används cerium som katalysator för raffinering av olja, medangadoliniumfångar neutroner i kärnreaktorer. Men den mest framträdande förmågan hos dessa element ligger i deras luminiscens och magnetism.
Vi förlitar oss på sällsynta jordartsmetaller för att färga skärmen på våra smartphones, använda fluorescens för att visa äktheten hos eurosedlar och överföra signaler på havsbotten via optiska fiberkablar. De är också nödvändiga för att tillverka några av de starkaste och mest pålitliga magneterna i världen. De genererar ljudvågor i dina hörlurar, förbättrar digital information i rymden och förändrar banan för termiska sökmissiler. Sällsynta jordartsmetaller främjar också utvecklingen av grön teknik, såsom vindkraft och elfordon, och kan till och med producera nya komponenter till kvantdatorer. Stephen Boyd, en syntetisk kemist och oberoende konsult, sa: "Den här listan är oändlig. De finns överallt.
Sällsynta jordartsmetaller avser lantanid lutetium och 14 element mellan lantan ochyttrium, som ofta förekommer i samma fyndighet och har kemiska egenskaper som liknar lantanid. Dessa grå till silverfärgade metaller har vanligtvis plasticitet och höga smält- och kokpunkter. Deras hemliga styrka ligger i deras elektroner. Alla atomer har en kärna omgiven av elektroner, som befinner sig i ett område som kallas en bana. Elektronerna i banan längst bort från kärnan är valenselektroner, som deltar i kemiska reaktioner och bildar bindningar med andra atomer.
De flesta lantanider har en annan viktig grupp av elektroner, kallade "f-elektroner", som finns i den gyllene zonen nära valenselektronen men något nära kärnan. Ana de Bettencourt Dias, en oorganisk kemist vid University of Nevada, Reno, sa: "Det är dessa f-elektroner som orsakar de magnetiska och luminescerande egenskaperna hos sällsynta jordartsmetaller."
Sällsynta jordartsmetaller är en grupp av 17 grundämnen (markerade med blått i periodiska systemet). En delmängd av sällsynta jordartsmetaller kallas lantanid. (lutetium, Lu, plus linjen som leds avlantanVarje grundämne innehåller ett skal, vanligtvis innehållande f elektroner, vilket gör att dessa grundämnen har magnetiska och lysande egenskaper.
Publiceringstid: 5 juli 2023