AMetafora yang umum adalah jika minyak adalah darahnya industri, maka tanah jarang adalah vitaminnya industri.
Rare earth adalah singkatan dari sekelompok logam. Unsur Tanah Langka (REE) telah ditemukan satu demi satu sejak akhir abad ke-18. Ada 17 jenis REE, termasuk 15 lantanida dalam tabel periodik unsur kimia-lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), dan sebagainya.Saat ini sudah ada telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti elektronik, petrokimia dan metalurgi. Hampir setiap 3-5 tahun, para ilmuwan dapat menemukan kegunaan baru dari tanah jarang, dan satu dari setiap enam penemuan tidak dapat dipisahkan dari tanah jarang.
Tiongkok kaya akan mineral tanah jarang, menduduki peringkat pertama di tiga dunia: peringkat pertama dalam hal cadangan sumber daya, terhitung sekitar 23%; Outputnya adalah yang pertama, mencakup 80% hingga 90% komoditas tanah jarang dunia; Volume penjualan adalah yang pertama, dengan 60% hingga 70% produk tanah jarang diekspor ke luar negeri. Pada saat yang sama, Tiongkok adalah satu-satunya negara yang dapat memasok 17 jenis logam tanah jarang, terutama logam tanah jarang sedang dan berat dengan penggunaan militer yang luar biasa.Bagian Tiongkok patut ditiru.
Radalah bumi merupakan sumber daya strategis yang berharga, yang dikenal sebagai “monosodium glutamat industri” dan “ibu dari bahan baru”, dan banyak digunakan dalam ilmu pengetahuan dan teknologi mutakhir serta industri militer. Menurut Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi, bahan fungsional seperti magnet permanen tanah jarang, pendaran, penyimpanan hidrogen, dan katalisis telah menjadi bahan mentah yang sangat diperlukan untuk industri teknologi tinggi seperti manufaktur peralatan canggih, energi baru, dan industri baru. banyak digunakan dalam elektronik, industri petrokimia, metalurgi, permesinan, energi baru, industri ringan, perlindungan lingkungan, pertanian dan sebagainya. .
Sejak tahun 1983, Jepang memperkenalkan sistem cadangan strategis untuk mineral langka, dan 83% mineral tanah jarang dalam negeri berasal dari Tiongkok.
Coba lihat lagi Amerika Serikat, cadangan tanah jarangnya berada di urutan kedua setelah China, namun tanah jarangnya semuanya adalah tanah jarang ringan, yang terbagi menjadi tanah jarang berat dan tanah jarang ringan. Tanah jarang yang berat harganya sangat mahal, dan tanah jarang yang ringan tidak ekonomis untuk ditambang, yang telah diubah menjadi tanah jarang palsu oleh orang-orang di industri ini. 80% impor tanah jarang AS berasal dari Tiongkok.
Kamerad Deng Xiaoping pernah berkata: “Ada minyak di Timur Tengah dan logam tanah jarang di Tiongkok.” Implikasi dari kata-katanya sudah jelas. Tanah jarang bukan hanya merupakan “MSG” yang diperlukan untuk 1/5 produk teknologi tinggi di dunia, tetapi juga merupakan alat tawar-menawar yang kuat bagi Tiongkok di meja perundingan dunia di masa depan. Melindungi dan memanfaatkan sumber daya tanah jarang secara ilmiah,Ini telah menjadi strategi nasional yang diserukan oleh banyak orang dengan cita-cita luhur dalam beberapa tahun terakhir untuk mencegah sumber daya tanah jarang yang berharga dijual dan diekspor secara membabi buta ke negara-negara barat. Pada tahun 1992, Deng Xiaoping dengan jelas menyatakan status Tiongkok sebagai negara besar tanah jarang.
Daftar kegunaan 17 tanah jarang
1 lantanum digunakan dalam bahan paduan dan film pertanian
Cerium banyak digunakan pada kaca mobil
3 praseodymium banyak digunakan dalam pigmen keramik
Neodymium banyak digunakan dalam material luar angkasa
5 simbal memberikan energi tambahan untuk satelit
Penerapan 6 Samarium pada Reaktor Energi Atom
7 lensa manufaktur europium dan layar kristal cair
Gadolinium 8 untuk pencitraan resonansi magnetik medis
9 terbium digunakan pada pengatur sayap pesawat
10 erbium digunakan dalam pengintai laser dalam urusan militer
11 dysprosium digunakan sebagai sumber penerangan untuk film dan pencetakan
12 holmium digunakan untuk membuat perangkat komunikasi optik
13 thulium digunakan untuk diagnosis klinis dan pengobatan tumor
Aditif 14 ytterbium untuk elemen memori komputer
Penerapan 15 lutetium dalam teknologi baterai energi
16 yttrium membuat kabel dan komponen kekuatan pesawat
Skandium sering digunakan untuk membuat paduan
Dengan rincian sebagai berikut:
1
Lantanum (LA)
Dalam Perang Teluk, perangkat penglihatan malam dengan unsur tanah jarang lantanum menjadi sumber utama tank AS. Gambar di atas menunjukkan bubuk lantanum klorida（Peta data)
Lantanum banyak digunakan dalam bahan piezoelektrik, bahan elektrotermal, bahan termoelektrik, bahan tahan magnet, bahan bercahaya (bubuk biru), bahan penyimpan hidrogen, kaca optik, bahan laser, berbagai bahan paduan, dll. Lantanum juga digunakan dalam katalis untuk pembuatan banyak produk kimia organik,Para ilmuwan menamakan lantanum sebagai “kalsium super” karena pengaruhnya terhadap tanaman.
2
Cerium (CE)
Cerium dapat digunakan sebagai katalis, elektroda busur, dan kaca khusus. Paduan cerium tahan terhadap panas tinggi dan dapat digunakan untuk membuat komponen penggerak jet.（Peta data)
(1) Cerium sebagai bahan tambahan kaca, dapat menyerap sinar ultraviolet dan infra merah, dan telah banyak digunakan pada kaca mobil. Tidak hanya dapat mencegah sinar ultraviolet, tetapi juga menurunkan suhu di dalam mobil, sehingga menghemat listrik untuk udara. pengkondisian.Sejak tahun 1997, ceria telah ditambahkan ke semua kaca otomotif di Jepang. Pada tahun 1996, setidaknya 2000 ton ceria digunakan dalam kaca mobil, dan lebih dari 1000 ton di Amerika Serikat.
(2) Saat ini, cerium digunakan dalam katalis pemurnian knalpot mobil, yang secara efektif dapat mencegah sejumlah besar gas buang mobil dibuang ke udara. Konsumsi Cerium di Amerika Serikat menyumbang sepertiga dari total konsumsi logam tanah jarang.
(3) Cerium sulfida dapat digunakan dalam pigmen sebagai pengganti timbal, kadmium dan logam lain yang berbahaya bagi lingkungan dan manusia. Dapat digunakan untuk mewarnai industri plastik, pelapis, tinta dan kertas. Saat ini, perusahaan terkemuka adalah French Rhone Planck.
(4) CE: Sistem laser LiSAF adalah laser solid-state yang dikembangkan oleh Amerika Serikat. Dapat digunakan untuk mendeteksi senjata biologis dan obat-obatan dengan memantau konsentrasi triptofan. Cerium banyak digunakan di berbagai bidang. Hampir semua aplikasi tanah jarang mengandung cerium. Seperti bubuk pemoles, bahan penyimpan hidrogen, bahan termoelektrik, elektroda tungsten cerium, kapasitor keramik, keramik piezoelektrik, bahan abrasif silikon karbida cerium, bahan baku sel bahan bakar, katalis bensin, beberapa bahan magnet permanen, berbagai paduan baja dan logam non-besi.
3
Praseodimium (PR)
Paduan praseodymium neodymium
(1) Praseodymium banyak digunakan dalam keramik bangunan dan keramik keperluan sehari-hari. Dapat dicampur dengan glasir keramik untuk membuat glasir berwarna, dan juga dapat digunakan sebagai pigmen lapisan bawah. Pigmennya berwarna kuning muda dengan warna murni dan elegan.
(2) Digunakan untuk memproduksi magnet permanen. Menggunakan logam praseodymium dan neodymium yang murah sebagai pengganti logam Neodymium Murni untuk membuat bahan magnet permanen, ketahanan oksigen dan sifat mekaniknya jelas meningkat, dan dapat diolah menjadi magnet dalam berbagai bentuk. banyak digunakan di berbagai perangkat elektronik dan motor.
(3) Digunakan dalam perengkahan katalitik minyak bumi. Aktivitas, selektivitas dan stabilitas katalis dapat ditingkatkan dengan menambahkan praseodymium dan neodymium yang diperkaya ke dalam saringan molekuler zeolit Y untuk menyiapkan katalis perengkahan minyak bumi. Tiongkok mulai memasuki penggunaan industri pada tahun 1970-an, dan konsumsinya semakin meningkat.
(4) Praseodymium juga dapat digunakan untuk pemolesan abrasif. Selain itu, praseodymium banyak digunakan di bidang serat optik.
4
Neodymium (nd)
Mengapa tank M1 bisa ditemukan pertama kali?Tangki ini dilengkapi dengan pengintai laser Nd:YAG, yang dapat mencapai jangkauan hampir 4000 meter di siang hari yang cerah（Peta data)
Dengan lahirnya praseodymium, neodymium pun muncul. Kedatangan neodymium mengaktifkan bidang tanah jarang, memainkan peran penting dalam bidang tanah jarang, dan mempengaruhi pasar tanah jarang.
Neodymium telah menjadi hot spot di pasar selama bertahun-tahun karena posisinya yang unik di bidang tanah jarang. Pengguna logam neodymium terbesar adalah bahan magnet permanen NdFeB. Munculnya magnet permanen NdFeB telah memberikan vitalitas baru ke dalam bidang teknologi tinggi tanah jarang. Magnet NdFeB disebut “raja magnet permanen” karena produk energi magnetnya yang tinggi. Magnet ini banyak digunakan dalam elektronik, permesinan, dan industri lainnya karena kinerjanya yang sangat baik. Keberhasilan pengembangan Spektrometer Magnetik Alfa menunjukkan bahwa sifat kemagnetan magnet NdFeB di China telah memasuki level kelas dunia. Neodymium juga digunakan dalam bahan non-ferrous. Menambahkan 1,5-2,5% neodymium ke dalam paduan magnesium atau aluminium dapat meningkatkan kinerja suhu tinggi, kedap udara, dan ketahanan korosi pada paduan tersebut. Selain itu, garnet aluminium yttrium yang didoping neodymium menghasilkan sinar laser gelombang pendek, yang banyak digunakan dalam pengelasan dan pemotongan bahan tipis dengan ketebalan di bawah 10mm di industri. Dalam perawatan medis, laser Nd:YAG digunakan untuk mengangkat luka operasi atau mendisinfeksi luka sebagai pengganti pisau bedah. Neodymium juga digunakan untuk mewarnai bahan kaca dan keramik serta sebagai bahan tambahan pada produk karet.
5
Trolium (Pm)
Thulium adalah unsur radioaktif buatan yang dihasilkan oleh reaktor nuklir (peta data)
(1) dapat digunakan sebagai sumber panas. Menyediakan energi tambahan untuk deteksi vakum dan satelit buatan.
(2)Pm147 memancarkan sinar β berenergi rendah, yang dapat digunakan untuk memproduksi baterai simbal. Sebagai catu daya instrumen dan jam pemandu rudal. Baterai jenis ini berukuran kecil dan dapat digunakan terus menerus selama beberapa tahun. Selain itu, promethium juga digunakan dalam instrumen sinar-X portabel, persiapan fosfor, pengukuran ketebalan dan lampu suar.
6
Samarium (Sm)
Samarium logam (peta data)
Sm berwarna kuning muda, dan merupakan bahan baku magnet permanen Sm-Co, dan magnet Sm-Co adalah magnet tanah jarang paling awal yang digunakan dalam industri. Ada dua jenis magnet permanen: sistem SmCo5 dan sistem Sm2Co17. Pada awal tahun 1970-an, sistem SmCo5 ditemukan, dan sistem Sm2Co17 ditemukan pada periode selanjutnya. Sekarang permintaan yang terakhir ini diprioritaskan. Kemurnian samarium oksida yang digunakan dalam magnet samarium kobalt tidak perlu terlalu tinggi. Mengingat biayanya, Terutama menggunakan sekitar 95% produk. Selain itu, samarium oksida juga digunakan pada kapasitor keramik dan katalis. Selain itu, samarium memiliki sifat nuklir yang dapat digunakan sebagai bahan struktur, bahan pelindung dan bahan pengendali reaktor energi atom, sehingga energi besar yang dihasilkan oleh fisi nuklir dapat digunakan dengan aman.
7
Europium (UE)
Bubuk Europium oksida (peta data)
Europium oksida banyak digunakan untuk fosfor (peta data)
Pada tahun 1901, Eugene-AntoleDemarcay menemukan unsur baru dari “samarium”, bernama Europium. Ini mungkin dinamai menurut kata Eropa. Europium oksida sebagian besar digunakan untuk bubuk fluoresen. Eu3+ digunakan sebagai aktivator fosfor merah, dan Eu2+ digunakan sebagai fosfor biru. Sekarang Y2O2S:Eu3+ adalah fosfor terbaik dalam efisiensi cahaya, stabilitas lapisan, dan biaya daur ulang. Selain itu, fosfor ini banyak digunakan karena peningkatan teknologi seperti peningkatan efisiensi dan kontras cahaya. Europium oksida juga telah digunakan sebagai fosfor emisi terstimulasi untuk sistem diagnosis medis sinar-X baru dalam beberapa tahun terakhir. Europium oksida juga dapat digunakan untuk pembuatan lensa berwarna dan filter optik, untuk perangkat penyimpanan gelembung magnetik, Ia juga dapat menunjukkan bakatnya dalam bahan kontrol, bahan pelindung dan bahan struktural reaktor atom.
8
Gadolinium (Gd)
Gadolinium dan isotopnya merupakan penyerap neutron yang paling efektif dan dapat digunakan sebagai penghambat reaktor nuklir. (peta data)
(1) Kompleks paramagnetiknya yang larut dalam air dapat meningkatkan sinyal pencitraan NMR tubuh manusia dalam perawatan medis.
(2) Oksida belerangnya dapat digunakan sebagai kisi matriks tabung osiloskop dan layar sinar-X dengan kecerahan khusus.
(3) Gadolinium di Gadolinium Gallium Garnet adalah substrat tunggal yang ideal untuk memori gelembung.
(4) Dapat digunakan sebagai media pendingin magnetik padat tanpa batasan siklus Camot.
(5) Digunakan sebagai penghambat untuk mengendalikan tingkat reaksi berantai pembangkit listrik tenaga nuklir untuk menjamin keamanan reaksi nuklir.
(6) Digunakan sebagai aditif magnet samarium kobalt untuk memastikan bahwa kinerjanya tidak berubah seiring suhu.
9
Terbium (Tb)
Bubuk terbium oksida (peta data)
Penerapan terbium sebagian besar melibatkan bidang teknologi tinggi, yaitu proyek mutakhir dengan teknologi intensif dan padat pengetahuan, serta proyek dengan manfaat ekonomi luar biasa, dengan prospek pengembangan yang menarik.
(1) Fosfor digunakan sebagai aktivator bubuk hijau dalam fosfor tiga warna, seperti matriks fosfat teraktivasi terbium, matriks silikat terbium teraktivasi, dan matriks cerium-magnesium aluminat terbium teraktivasi, yang semuanya memancarkan cahaya hijau dalam keadaan tereksitasi.
(2) Bahan penyimpanan magneto-optik. Dalam beberapa tahun terakhir, bahan magneto-optik terbium telah mencapai skala produksi massal. Cakram magneto-optik yang terbuat dari film amorf Tb-Fe digunakan sebagai elemen penyimpanan komputer, dan kapasitas penyimpanan ditingkatkan 10~15 kali lipat.
(3) Kaca magneto-optik, kaca putar Faraday yang mengandung terbium adalah bahan utama untuk pembuatan rotator, isolator, dan annulator yang banyak digunakan dalam teknologi laser. Apalagi perkembangan TerFenol telah membuka aplikasi baru Terfenol, yaitu bahan baru yang ditemukan pada tahun 1970an. Setengah dari paduan ini terdiri dari terbium dan disprosium, terkadang dengan holmium dan sisanya adalah besi. Paduan ini pertama kali dikembangkan oleh Ames Laboratory di Iowa, AS. Ketika Terfenol ditempatkan dalam medan magnet, ukurannya berubah lebih besar dibandingkan bahan magnet biasa, sehingga memungkinkan terjadinya gerakan mekanis yang presisi. Besi terbium dysprosium pada awalnya terutama digunakan dalam sonar, dan saat ini telah banyak digunakan di banyak bidang. Dari sistem injeksi bahan bakar, kontrol katup cair, pemosisian mikro, hingga aktuator mekanis, mekanisme, dan pengatur sayap untuk teleskop luar angkasa pesawat.
10
Dy (Dy)
Disprosium logam (peta data)
(1) Sebagai bahan tambahan pada magnet permanen NdFeB, menambahkan sekitar 2~3% disprosium ke magnet ini dapat meningkatkan gaya koersifnya. Di masa lalu, permintaan disprosium tidak besar, tetapi dengan meningkatnya permintaan magnet NdFeB, itu menjadi elemen aditif yang diperlukan, dan kadarnya harus sekitar 95~99,9%, dan permintaan juga meningkat pesat.
(2) Disprosium digunakan sebagai aktivator fosfor. Disprosium trivalen adalah ion pengaktif yang menjanjikan dari bahan luminescent tiga warna dengan pusat luminescent tunggal. Ini terutama terdiri dari dua pita emisi, satu adalah emisi cahaya kuning dan yang lainnya adalah emisi cahaya biru. Bahan luminescent yang diolah dengan disprosium dapat digunakan sebagai fosfor tiga warna.
(3) Disprosium adalah bahan baku logam yang diperlukan untuk pembuatan paduan Terfenol dalam paduan magnetostriktif, yang dapat mewujudkan beberapa aktivitas gerakan mekanis yang tepat. (4) Logam disprosium dapat digunakan sebagai bahan penyimpanan magneto-optik dengan kecepatan perekaman dan sensitivitas membaca yang tinggi.
(5) Digunakan pada pembuatan lampu disprosium, bahan kerja yang digunakan pada lampu disprosium adalah disprosium iodida, yang mempunyai keunggulan kecerahan tinggi, warna bagus, suhu warna tinggi, ukuran kecil, busur stabil dan lain sebagainya, dan telah digunakan sebagai sumber penerangan untuk film dan pencetakan.
(6) Disprosium digunakan untuk mengukur spektrum energi neutron atau sebagai penyerap neutron dalam industri energi atom karena luas penampang penangkapan neutronnya yang besar.
(7) Dy3Al5O12 juga dapat digunakan sebagai zat kerja magnetis untuk pendinginan magnetis. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, bidang penerapan disprosium akan terus diperluas dan diperluas.
11
Holmium (Ho)
Paduan Ho-Fe (peta data)
Saat ini, bidang penerapan zat besi perlu dikembangkan lebih lanjut, dan konsumsinya tidak terlalu besar. Baru-baru ini, Lembaga Penelitian Tanah Langka Baotou Steel telah mengadopsi teknologi pemurnian distilasi vakum suhu tinggi dan tinggi, dan mengembangkan logam kemurnian tinggi Qin Ho/>RE>99,9% dengan kandungan pengotor non-rare earth yang rendah.
Saat ini, kegunaan utama kunci adalah:
(1) Sebagai bahan tambahan pada lampu halogen logam, lampu halogen logam adalah sejenis lampu pelepasan gas, yang dikembangkan berdasarkan lampu merkuri bertekanan tinggi, dan karakteristiknya adalah bohlam diisi dengan berbagai halida tanah jarang. Saat ini, iodida tanah jarang terutama digunakan, yang memancarkan garis spektrum berbeda ketika gas dilepaskan. Zat kerja yang digunakan dalam lampu besi adalah qiniodida, Konsentrasi atom logam yang lebih tinggi dapat diperoleh di zona busur, sehingga sangat meningkatkan efisiensi radiasi.
(2) Besi dapat digunakan sebagai bahan tambahan untuk mencatat besi atau miliaran aluminium garnet
(3) Garnet aluminium yang didoping Khin (Ho:YAG) dapat memancarkan laser 2um, dan tingkat penyerapan laser 2um oleh jaringan manusia tinggi, hampir tiga kali lipat lebih tinggi dibandingkan Hd:YAG. Oleh karena itu, ketika menggunakan laser Ho:YAG untuk operasi medis, tidak hanya dapat meningkatkan efisiensi dan akurasi operasi, namun juga mengurangi area kerusakan termal ke ukuran yang lebih kecil. Sinar bebas yang dihasilkan oleh kristal kunci dapat menghilangkan lemak tanpa menghasilkan panas yang berlebihan, Untuk mengurangi kerusakan termal pada jaringan sehat, dilaporkan bahwa pengobatan glaukoma laser w di Amerika Serikat dapat mengurangi rasa sakit akibat operasi. Kristal laser 2um di China telah mencapai tingkat internasional, sehingga perlu dikembangkan dan diproduksi kristal laser jenis ini.
(4) Sejumlah kecil Cr juga dapat ditambahkan ke dalam paduan magnetostriktif Terfenol-D untuk mengurangi medan eksternal yang diperlukan untuk magnetisasi saturasi.
(5) Selain itu, serat doping besi dapat digunakan untuk membuat laser serat, penguat serat, sensor serat, dan perangkat komunikasi optik lainnya, yang akan memainkan peran lebih penting dalam komunikasi serat optik cepat saat ini
12
Erbium (ER)
Bubuk Erbium oksida (bagan informasi)
(1) Emisi cahaya Er3+ pada 1550nm mempunyai arti khusus, karena panjang gelombang ini terletak pada kehilangan serat optik terendah dalam komunikasi serat optik. Setelah tereksitasi oleh cahaya 980nm dan 1480nm, ion umpan (Er3+) berpindah dari keadaan dasar 4115/2 ke keadaan energi tinggi 4I13/2. Ketika Er3+ dalam keadaan energi tinggi bertransisi kembali ke keadaan dasar, itu memancarkan cahaya 1550nm. Serat kuarsa dapat mentransmisikan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda, namun tingkat redaman optik pita 1550nm adalah yang terendah (0,15 dB / km), yang hampir merupakan tingkat redaman batas bawah. Oleh karena itu, hilangnya optik komunikasi serat optik adalah minimum ketika ini digunakan sebagai cahaya sinyal pada 1550 nm. Dengan cara ini, jika konsentrasi umpan yang sesuai dicampur ke dalam matriks yang sesuai, penguat dapat mengkompensasi kerugian dalam sistem komunikasi sesuai dengan laser Prinsipnya,Oleh karena itu, dalam jaringan telekomunikasi yang perlu memperkuat sinyal optik 1550nm, penguat serat yang diolah dengan umpan adalah perangkat optik yang penting. Saat ini, penguat serat silika yang didoping dengan umpan telah dikomersialkan. Dilaporkan bahwa untuk menghindari penyerapan yang tidak berguna, jumlah doping dalam serat optik adalah puluhan hingga ratusan ppm. Pesatnya perkembangan komunikasi serat optik akan membuka bidang aplikasi baru. .
(2) (2) Selain itu, kristal laser yang diolah dengan umpan dan laser keluaran 1730nm dan laser 1550nm aman untuk mata manusia, kinerja transmisi atmosfer yang baik, kemampuan penetrasi yang kuat ke asap medan perang, keamanan yang baik, tidak mudah dideteksi oleh musuh. musuh, dan kontras radiasi sasaran militer sangat besar. Ini telah dibuat menjadi pengintai laser portabel yang aman untuk mata manusia dalam penggunaan militer.
(3) (3) Er3 + dapat ditambahkan ke dalam kaca untuk membuat bahan laser kaca tanah jarang, yaitu bahan laser padat dengan energi pulsa keluaran terbesar dan daya keluaran tertinggi.
(4) Er3+ juga dapat digunakan sebagai ion aktif pada bahan laser konversi tanah jarang.
(5) (5) Selain itu, umpan juga dapat digunakan untuk dekolorisasi dan pewarnaan kaca gelas dan kaca kristal.
13
Thulium (TM)
Setelah diiradiasi dalam reaktor nuklir, thulium menghasilkan isotop yang dapat memancarkan sinar-X, yang dapat digunakan sebagai sumber sinar-X portabel.（Peta data)
(1)TM digunakan sebagai sumber sinar mesin sinar-X portabel. Setelah diiradiasi dalam reaktor nuklir,TMmenghasilkan sejenis isotop yang dapat memancarkan sinar-X, yang dapat digunakan untuk membuat iradiator darah portabel. Radiometer semacam ini dapat mengubah yu-169 menjadiTM-170 di bawah aksi sinar tinggi dan tengah, dan memancarkan sinar-X untuk menyinari darah dan menurunkan sel darah putih. Sel darah putih inilah yang menyebabkan penolakan terhadap transplantasi organ, sehingga dapat mengurangi penolakan dini terhadap organ.
(2) (2)TMjuga dapat digunakan dalam diagnosis klinis dan pengobatan tumor karena afinitasnya yang tinggi terhadap jaringan tumor, tanah jarang yang berat lebih kompatibel dibandingkan tanah jarang ringan, terutama afinitas Yu yang paling besar.
(3) (3) Pemeka sinar-X Laobr: br (biru) digunakan sebagai aktivator dalam fosfor layar sensitisasi sinar-X untuk meningkatkan sensitivitas optik, sehingga mengurangi paparan dan bahaya sinar-X pada manusia× Dosis radiasinya adalah 50%, yang mempunyai arti praktis penting dalam penerapan medis.
(4) (4) Lampu halida logam dapat digunakan sebagai bahan tambahan pada sumber penerangan baru.
(5) (5) Tm3 + dapat ditambahkan ke dalam kaca untuk membuat bahan laser kaca tanah jarang, yaitu bahan laser solid-state dengan pulsa keluaran terbesar dan daya keluaran tertinggi. Tm3 + juga dapat digunakan sebagai ion aktivasi bahan laser upconversion tanah jarang.
14
Ytterbium (Yb)
Logam Ytterbium (peta data)
(1) Sebagai bahan pelapis pelindung termal. Hasilnya menunjukkan bahwa cermin jelas dapat meningkatkan ketahanan korosi lapisan seng yang diendapkan secara elektro, dan ukuran butir pelapis dengan cermin lebih kecil dibandingkan dengan pelapis tanpa cermin.
(2) Sebagai bahan magnetostriktif. Bahan ini mempunyai ciri magnetostriksi raksasa, yaitu pemuaian medan magnet. Paduan ini terutama terdiri dari paduan cermin / ferit dan paduan disprosium / ferit, dan sejumlah mangan ditambahkan untuk menghasilkan magnetostriksi raksasa.
(3) Elemen cermin digunakan untuk pengukuran tekanan. Eksperimen menunjukkan bahwa sensitivitas elemen cermin tinggi pada kisaran tekanan terkalibrasi, yang membuka cara baru untuk penerapan cermin dalam pengukuran tekanan.
(4) Tambalan gigi berlubang berbahan dasar resin untuk menggantikan amalgam perak yang biasa digunakan di masa lalu.
(5) Para sarjana Jepang telah berhasil menyelesaikan persiapan laser pandu gelombang garis tertanam vanadium baht garnet yang didoping cermin, yang sangat penting bagi pengembangan lebih lanjut teknologi laser. Selain itu, cermin juga digunakan untuk aktivator bubuk fluoresen, keramik radio, aditif elemen memori komputer elektronik (gelembung magnetik), fluks serat kaca dan aditif kaca optik, dll.
15
Lutetium (Lu)
Bubuk lutetium oksida (peta data)
Kristal yttrium lutetium silikat (peta data)
(1) membuat beberapa paduan khusus. Misalnya, paduan aluminium lutetium dapat digunakan untuk analisis aktivasi neutron.
(2) Nuklida lutetium yang stabil memainkan peran katalitik dalam perengkahan minyak bumi, alkilasi, hidrogenasi dan polimerisasi.
(3) Penambahan besi yttrium atau garnet aluminium yttrium dapat meningkatkan beberapa sifat.
(4) Bahan baku reservoir gelembung magnetik.
(5) Kristal fungsional komposit, aluminium yttrium neodymium tetraborat yang didoping lutetium, termasuk dalam bidang teknis pertumbuhan kristal pendingin larutan garam. Eksperimen menunjukkan bahwa kristal NYAB yang didoping lutetium lebih unggul daripada kristal NYAB dalam keseragaman optik dan kinerja laser.
(6) Telah ditemukan bahwa lutetium memiliki aplikasi potensial dalam tampilan elektrokromik dan semikonduktor molekuler berdimensi rendah. Selain itu, lutetium juga digunakan dalam teknologi energi baterai dan aktivator fosfor.
16
Itrium (y)
Yttrium banyak digunakan, garnet aluminium yttrium dapat digunakan sebagai bahan laser, garnet besi yttrium digunakan untuk teknologi gelombang mikro dan transfer energi akustik, dan yttrium vanadat yang didoping europium dan yttrium oksida yang didoping europium digunakan sebagai fosfor untuk perangkat TV berwarna. (peta data)
(1) Aditif untuk baja dan paduan non-besi. Paduan FeCr biasanya mengandung 0,5-4% yttrium, yang dapat meningkatkan ketahanan oksidasi dan keuletan baja tahan karat ini; Sifat komprehensif paduan MB26 jelas ditingkatkan dengan menambahkan campuran tanah jarang kaya yttrium dalam jumlah yang tepat, yang dapat menggantikan beberapa paduan aluminium berkekuatan sedang dan digunakan pada komponen pesawat yang mengalami tekanan. Menambahkan sejumlah kecil tanah jarang kaya yttrium ke dalam paduan Al-Zr, Konduktivitas paduan tersebut dapat ditingkatkan; Paduan ini telah diadopsi oleh sebagian besar pabrik kawat di Tiongkok. Menambahkan yttrium ke dalam paduan tembaga meningkatkan konduktivitas dan kekuatan mekanik.
(2) Bahan keramik silikon nitrida yang mengandung 6% yttrium dan 2% aluminium dapat digunakan untuk mengembangkan bagian-bagian mesin.
(3) Sinar laser Nd: Y: Al: Garnet dengan daya 400 watt digunakan untuk mengebor, memotong, dan mengelas komponen berukuran besar.
(4) Layar mikroskop elektron yang terdiri dari kristal tunggal Y-Al garnet memiliki kecerahan fluoresensi yang tinggi, penyerapan cahaya yang tersebar rendah, dan ketahanan suhu tinggi yang baik serta ketahanan aus mekanis.
(5) Paduan struktur yttrium tinggi yang mengandung 90% yttrium dapat digunakan dalam penerbangan dan tempat lain yang memerlukan kepadatan rendah dan titik leleh tinggi.
(6) Bahan konduktif proton suhu tinggi SrZrO3 yang didoping yttrium, yang menarik banyak perhatian saat ini, sangat penting untuk produksi sel bahan bakar, sel elektrolitik, dan sensor gas yang memerlukan kelarutan hidrogen tinggi. Selain itu, yttrium juga digunakan sebagai bahan penyemprot suhu tinggi, pengencer bahan bakar reaktor atom, bahan tambahan bahan magnet permanen, dan pengambil dalam industri elektronik.
17
Skandium (Sc)
Skandium logam (peta data)
Dibandingkan dengan unsur yttrium dan lantanida, skandium memiliki jari-jari ionik yang sangat kecil dan alkalinitas hidroksida yang sangat lemah. Oleh karena itu, ketika skandium dan unsur tanah jarang dicampur, skandium akan mengendap terlebih dahulu jika diolah dengan amonia (atau alkali yang sangat encer), sehingga dapat dengan mudah dipisahkan dari unsur tanah jarang dengan metode “pengendapan fraksional”. Metode lain adalah dengan menggunakan dekomposisi polarisasi nitrat untuk pemisahan. Skandium nitrat adalah yang paling mudah terurai, sehingga mencapai tujuan pemisahan.
Sc dapat diperoleh dengan elektrolisis. ScCl3, KCl dan LiCl dilebur bersama selama pemurnian skandium, dan seng cair digunakan sebagai katoda untuk elektrolisis, sehingga skandium diendapkan pada elektroda seng, dan kemudian seng diuapkan untuk memperoleh skandium. Selain itu, skandium mudah diperoleh kembali saat mengolah bijih untuk menghasilkan unsur uranium, thorium, dan lantanida. Pemulihan komprehensif skandium terkait dari tungsten dan bijih timah juga merupakan salah satu sumber skandium yang penting. Skandium adalah mhanya dalam keadaan trivalen dalam senyawa, yang mudah teroksidasi menjadi Sc2O3 di udara dan kehilangan kilau logamnya dan berubah menjadi abu-abu tua.
Kegunaan utama skandium adalah:
(1) Skandium dapat bereaksi dengan air panas menghasilkan hidrogen, dan juga larut dalam asam, sehingga merupakan zat pereduksi kuat.
(2) Skandium oksida dan hidroksida hanya bersifat basa, tetapi abu garamnya sulit dihidrolisis. Skandium klorida berbentuk kristal putih, larut dalam air dan lezat di udara. (3) Dalam industri metalurgi, skandium sering digunakan untuk membuat paduan (bahan tambahan paduan) untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan, ketahanan panas dan kinerja paduan. Misalnya, menambahkan sedikit skandium ke dalam besi cair dapat meningkatkan sifat besi tuang secara signifikan, sedangkan menambahkan sedikit skandium ke dalam aluminium dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan panasnya.
(4) Dalam industri elektronik, skandium dapat dimanfaatkan sebagai berbagai perangkat semikonduktor. Misalnya, penerapan skandium sulfit dalam semikonduktor telah menarik perhatian di dalam dan luar negeri, dan ferit yang mengandung skandium juga menjanjikan dalam bidang industri.inti magnetik komputer.
(5) Dalam industri kimia, senyawa skandium digunakan sebagai zat dehidrogenasi dan dehidrasi alkohol, yang merupakan katalis efisien untuk produksi etilen dan klor dari limbah asam klorida.
(6) Dalam industri kaca dapat diproduksi gelas khusus yang mengandung skandium.
(7) Dalam industri sumber penerangan listrik, lampu skandium dan natrium yang terbuat dari skandium dan natrium memiliki keunggulan efisiensi tinggi dan warna cahaya positif.
(8) Skandium ada di alam dalam bentuk 45Sc. Selain itu, terdapat sembilan isotop radioaktif Skandium yaitu 40~44Sc dan 46~49Sc. Diantaranya, 46Sc sebagai pelacak telah digunakan dalam industri kimia, metalurgi dan oseanografi. Di bidang kedokteran, ada orang di luar negeri yang belajar menggunakan 46Sc untuk mengobati kanker.
Waktu posting: 04 Juli 2022