I Frank Herberts Space Opera "Dunes", en dyrbar naturlig substans som kallas "Spice -blandning" med förmågan att navigera i det stora universum för att etablera en interstellär civilisation. I det verkliga livet på jorden har en grupp naturliga metaller som kallas sällsynta jordarelement gjort modern teknik möjlig. Efterfrågan på dessa viktiga komponenter i nästan alla moderna elektroniska produkter ökar kraftigt.
Sällsynta jordarMöt tusentals olika behov - till exempel används Cerium som en katalysator för att förfina olja, medangadoliniumFällor neutroner i kärnreaktorer. Men den mest framträdande förmågan hos dessa element ligger i deras luminescens och magnetism.
Vi litar på att sällsynta jorden färga skärmen på vår smarta telefon, använder fluorescens för att visa äktheten av euro -sedlar och överföra signaler vid havsbotten genom optiska fiberkablar. De är också nödvändiga för att tillverka några av de starkaste och mest pålitliga magneterna i världen. De genererar ljudvågor i hörlurarna, förbättrar digital information i rymden och förändrar banan för termiska sökmissiler. Sällsynta jorden främjar också utvecklingen av grön teknik, såsom vindkraft och elektriska fordon, och kan till och med producera nya komponenter av kvantdator. Stephen Boyd, en syntetisk kemist och oberoende konsult, sa: ”Denna lista är oändlig. De finns överallt
Sällsynta jorden hänvisar till lantanid lutetium och 14 element mellan lanthanum ochyttrium, som ofta förekommer i samma insättning 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 bor i en region som kallas en bana. Elektronerna i banan längst från kärnan är valenselektron, som deltar i kemiska reaktioner och bildar bindningar med andra atomer.
De flesta lantanid har en annan viktig grupp elektroner, kallad "f-elektroner", som bor 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 självlysande egenskaperna hos sällsynta jordarelement."
Sällsynta jordar är en grupp på 17 element (indikeras i blått på det periodiska tabellen). En delmängd av sällsynta jordarelement kallas lantanid (Lutetium, Lu, plus linjen som leds avlantan, La). Varje element innehåller ett skal, som vanligtvis innehåller F -elektroner, vilket gör att dessa element har magnetiska och lysande egenskaper.
Posttid: JUL-05-2023