Hvordan sjældne jordarters elementer gør moderne teknologi mulig

I Frank Herberts rumopera "Dunes", giver et dyrebart naturligt stof kaldet "krydderiblanding" mennesker evnen til at navigere i det enorme univers for at etablere en interstellar civilisation.I det virkelige liv på Jorden har en gruppe naturlige metaller kaldet sjældne jordarters grundstoffer gjort moderne teknologi mulig.Efterspørgslen efter disse nøglekomponenter i næsten alle moderne elektroniske produkter er stærkt stigende.

Sjældne jordarteropfylde tusindvis af forskellige behov – for eksempel bruges cerium som katalysator til raffinering af olie, mensgadoliniumfanger neutroner i atomreaktorer.Men den mest fremtrædende evne af disse elementer ligger i deres luminescens og magnetisme.

Vi er afhængige af sjældne jordarter til at farvelægge skærmen på vores smartphone, bruge fluorescens til at vise ægtheden af ​​eurosedler og overføre signaler på havbunden gennem optiske fiberkabler.De er også nødvendige for at fremstille nogle af de stærkeste og mest pålidelige magneter i verden.De genererer lydbølger i dine hovedtelefoner, forbedrer digital information i rummet og ændrer banen for termiske søgemissiler.Sjældne jordarter fremmer også udviklingen af ​​grønne teknologier, såsom vindkraft og elektriske køretøjer, og kan endda producere nye komponenter til Quantum-computere.Stephen Boyd, en syntetisk kemiker og uafhængig konsulent, sagde: "Denne liste er uendelig.De er overalt

QQ截图20230705120656

Sjælden jordarter refererer til Lanthanide lutetium og 14 grundstoffer mellem lanthan ogyttrium, som ofte forekommer i samme aflejring og har kemiske egenskaber svarende til Lanthanid.Disse grå til sølvfarvede metaller har typisk plasticitet og høje smelte- og kogepunkter.Deres hemmelige styrke ligger i deres elektroner.Alle atomer har en kerne omgivet af elektroner, som ligger i et område kaldet en bane.Elektronerne i kredsløbet længst væk fra kernen er valenselektroner, som deltager i kemiske reaktioner og danner bindinger med andre atomer.

De fleste lanthanider har en anden vigtig gruppe elektroner, kaldet "f-elektroner", som lever i den gyldne zone nær Valence-elektronen, men lidt tæt på kernen.Ana de Bettencourt Dias, en uorganisk kemiker ved University of Nevada, Reno, sagde: "Det er disse f-elektroner, der forårsager de magnetiske og selvlysende egenskaber af sjældne jordarters grundstoffer."

Sjældne jordarter er en gruppe på 17 grundstoffer (angivet med blåt i det periodiske system).En delmængde af sjældne jordarters grundstoffer kaldes Lanthanid (lutetium, Lu, plus linjen ledet aflanthan, La).Hvert element indeholder en skal, som normalt indeholder f elektroner, hvilket gør, at disse elementer har magnetiske og lysende egenskaber.


Indlægstid: Jul-05-2023