AMetafora umum adalah jika minyak adalah darah industri, maka tanah jarang adalah vitamin industri.
Tanah jarang adalah singkatan dari sekelompok logam. Unsur Tanah Jarang (REE) telah ditemukan satu demi satu sejak akhir abad ke-18. Ada 17 jenis REE, termasuk 15 lantanida dalam tabel periodik unsur kimia-lantanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), dan sebagainya. Saat ini, telah banyak digunakan di banyak bidang seperti elektronik, petrokimia, dan metalurgi. Hampir setiap 3-5 tahun, para ilmuwan dapat menemukan penggunaan baru 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: pertama dalam cadangan sumber daya, mencakup sekitar 23%; Output 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 semua 17 jenis logam tanah jarang, terutama tanah jarang sedang dan berat dengan penggunaan militer yang luar biasa. Pangsa Tiongkok patut dibanggakan.
RBumi merupakan sumber daya strategis yang berharga, yang dikenal sebagai "monosodium glutamat industri" dan "induk material baru", dan digunakan secara luas dalam sains dan teknologi mutakhir serta industri militer. Menurut Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi, material fungsional seperti magnet permanen tanah jarang, pendaran cahaya, penyimpanan hidrogen, dan katalisis telah menjadi bahan baku yang sangat diperlukan untuk industri berteknologi tinggi seperti manufaktur peralatan canggih, energi baru, dan industri yang sedang berkembang. Material ini juga 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% tanah jarang domestiknya berasal dari Cina.
Coba lihat Amerika Serikat lagi, cadangan tanah jarangnya hanya kalah dari Cina, tetapi tanah jarangnya semuanya adalah tanah jarang ringan, yang terbagi menjadi tanah jarang berat dan tanah jarang ringan. Tanah jarang berat sangat mahal, dan tanah jarang ringan tidak ekonomis untuk ditambang, yang telah diubah menjadi tanah jarang palsu oleh orang-orang di industri tersebut. 80% impor tanah jarang AS berasal dari Cina.
Kamerad Deng Xiaoping pernah berkata: "Ada minyak di Timur Tengah dan tanah jarang di Tiongkok." Implikasi dari perkataannya sudah jelas. Tanah jarang bukan hanya "MSG" yang diperlukan untuk 1/5 produk teknologi tinggi di dunia, tetapi juga alat tawar-menawar yang kuat bagi Tiongkok di meja perundingan dunia di masa mendatang. Melindungi dan memanfaatkan sumber daya tanah jarang secara ilmiah 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 tanah jarang yang besar.
Daftar penggunaan 17 unsur tanah jarang
1. Lantanum digunakan dalam bahan paduan dan film pertanian
Cerium banyak digunakan dalam kaca mobil
3 praseodymium banyak digunakan dalam pigmen keramik
Neodymium banyak digunakan dalam bahan kedirgantaraan
5 simbal menyediakan energi tambahan untuk satelit
Aplikasi 6 Samarium dalam Reaktor Energi Atom
7 lensa manufaktur europium dan layar kristal cair
Gadolinium 8 untuk pencitraan resonansi magnetik medis
9. Terbium digunakan dalam regulator sayap pesawat terbang
10 erbium digunakan dalam pengintai laser dalam urusan militer
11. Disprosium digunakan sebagai sumber cahaya untuk film dan percetakan.
12 holmium digunakan untuk membuat perangkat komunikasi optik
13 thulium digunakan untuk diagnosis klinis dan pengobatan tumor
14 aditif ytterbium untuk elemen memori komputer
Aplikasi 15 lutetium dalam teknologi baterai energi
16 yttrium membuat kabel dan komponen tenaga pesawat terbang
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 magnetoresistif, bahan luminescent (bubuk biru), bahan penyimpan hidrogen, kaca optik, bahan laser, berbagai bahan paduan, dll. Lantanum juga digunakan dalam katalis untuk persiapan banyak produk kimia organik. Para ilmuwan telah menamai lantanum "super kalsium" karena efeknya pada tanaman.
2
Serium (CE)
Cerium dapat digunakan sebagai katalis, elektroda busur dan kaca khusus. Paduan cerium tahan terhadap panas tinggi dan dapat digunakan untuk membuat komponen propulsi jet.(Peta data)
(1) Cerium, sebagai aditif kaca, dapat menyerap sinar ultraviolet dan inframerah, dan telah banyak digunakan dalam kaca mobil. Tidak hanya dapat mencegah sinar ultraviolet, tetapi juga mengurangi suhu di dalam mobil, sehingga menghemat listrik untuk AC. Sejak tahun 1997, ceria telah ditambahkan ke semua kaca otomotif di Jepang. Pada tahun 1996, sedikitnya 2000 ton ceria digunakan dalam kaca mobil, dan lebih dari 1000 ton di Amerika Serikat.
(2) Saat ini, cerium digunakan dalam katalis pemurnian gas buang mobil, yang secara efektif dapat mencegah sejumlah besar gas buang mobil dibuang ke udara. Konsumsi cerium di Amerika Serikat mencapai sepertiga dari total konsumsi tanah jarang.
(3) Cerium sulfida dapat digunakan sebagai 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 Rhone Planck dari Prancis.
(4) CE: Sistem laser LiSAF adalah laser solid-state yang dikembangkan oleh Amerika Serikat. Laser ini dapat digunakan untuk mendeteksi senjata biologis dan obat-obatan dengan memantau konsentrasi triptofan. Serium banyak digunakan di berbagai bidang. Hampir semua aplikasi tanah jarang mengandung serium. Seperti bubuk pemoles, bahan penyimpanan hidrogen, bahan termoelektrik, elektroda tungsten serium, kapasitor keramik, keramik piezoelektrik, bahan abrasif silikon karbida serium, bahan baku sel bahan bakar, katalis bensin, beberapa bahan magnet permanen, berbagai baja paduan dan logam non-ferrous.
3
Praseodimium (PR)
Paduan neodymium praseodymium
(1) Praseodymium banyak digunakan dalam keramik bangunan dan keramik penggunaan sehari-hari. Dapat dicampur dengan glasir keramik untuk membuat glasir warna, dan juga dapat digunakan sebagai pigmen glasir bawah. Pigmennya berwarna kuning muda dengan warna murni dan elegan.
(2) Digunakan untuk membuat 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 diproses menjadi magnet dengan berbagai bentuk. Ini 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. Cina mulai menggunakannya secara industri pada tahun 1970-an, dan konsumsinya meningkat.
(4) Praseodymium juga dapat digunakan untuk pemolesan abrasif. Selain itu, praseodymium banyak digunakan di bidang serat optik.
4
Neodimium (ND)
Mengapa tank M1 dapat ditemukan pertama? Tank ini dilengkapi dengan pengintai laser Nd:YAG, yang dapat mencapai jarak 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 memengaruhi pasar tanah jarang.
Neodymium telah menjadi pusat perhatian di pasaran 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 menyuntikkan vitalitas baru ke dalam bidang teknologi tinggi tanah jarang. Magnet NdFeB disebut sebagai "raja magnet permanen" karena produk energi magnetiknya yang tinggi. Magnet ini banyak digunakan dalam industri elektronik, permesinan, dan industri lainnya karena kinerjanya yang luar biasa. Keberhasilan pengembangan Spektrometer Magnetik Alfa menunjukkan bahwa sifat magnetik magnet NdFeB di Tiongkok telah memasuki tingkat kelas dunia. Neodymium juga digunakan dalam bahan non-ferrous. Menambahkan 1,5-2,5% neodymium ke dalam magnesium atau paduan aluminium dapat meningkatkan kinerja suhu tinggi, kedap udara, dan ketahanan korosi pada paduan tersebut. Banyak digunakan sebagai bahan kedirgantaraan. 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 10 mm dalam industri. Dalam pengobatan 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 untuk produk karet.
5
Trolium (Pm)
Thulium adalah unsur radioaktif buatan yang diproduksi 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 sumber daya instrumen pemandu rudal dan jam. 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 merupakan 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 diprioritaskan. Kemurnian samarium oksida yang digunakan dalam magnet samarium kobalt tidak perlu terlalu tinggi. Mempertimbangkan biaya, Terutama menggunakan sekitar 95% produk. Selain itu, samarium oksida juga digunakan dalam kapasitor keramik dan katalis. Selain itu, samarium memiliki sifat nuklir, yang dapat digunakan sebagai bahan struktural, bahan pelindung dan bahan kontrol untuk reaktor energi atom, sehingga energi besar yang dihasilkan oleh fisi nuklir dapat digunakan dengan aman.
7
Europium (Eu)
Bubuk oksida Europium (peta data)
Europium oksida sebagian besar 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 fluoresensi. Eu3+ digunakan sebagai aktivator fosfor merah, dan Eu2+ digunakan sebagai fosfor biru. Sekarang Y2O2S:Eu3+ adalah fosfor terbaik dalam efisiensi bercahaya, stabilitas pelapisan, dan biaya daur ulang. Selain itu, ia digunakan secara luas karena peningkatan teknologi seperti peningkatan efisiensi bercahaya dan kontras. 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 paramagnetik yang larut dalam air dapat meningkatkan sinyal pencitraan NMR tubuh manusia dalam perawatan medis.
(2) Sulfur oksidanya dapat digunakan sebagai kisi matriks tabung osiloskop dan layar sinar-X dengan kecerahan khusus.
(3) Gadolinium dalam Gadolinium Gallium Garnet merupakan substrat tunggal yang ideal untuk memori gelembung.
(4) Dapat digunakan sebagai media pendingin magnetik padat tanpa batasan siklus Camot.
(5) Digunakan sebagai inhibitor untuk mengendalikan tingkat reaksi berantai pada pembangkit listrik tenaga nuklir guna menjamin keselamatan reaksi nuklir.
(6) Digunakan sebagai aditif magnet samarium kobalt untuk memastikan kinerjanya tidak berubah terhadap suhu.
9
Terbium (Tb)
Bubuk terbium oksida (peta data)
Penerapan terbium sebagian besar melibatkan bidang teknologi tinggi, yang merupakan proyek mutakhir dengan teknologi intensif dan pengetahuan intensif, serta proyek dengan manfaat ekonomi yang 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 teraktivasi terbium, dan matriks aluminat cerium-magnesium teraktivasi terbium, 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 penyimpanannya meningkat 10~15 kali lipat.
(3) Kaca magneto-optik, kaca putar Faraday yang mengandung terbium merupakan material utama untuk pembuatan rotator, isolator, dan annulator yang banyak digunakan dalam teknologi laser. Khususnya, pengembangan Terfenol telah membuka aplikasi baru Terfenol, yang merupakan material baru yang ditemukan pada tahun 1970-an. Setengah dari paduan ini terdiri dari terbium dan disprosium, terkadang dengan holmium dan sisanya adalah besi. Paduan ini pertama kali dikembangkan oleh Laboratorium Ames di Iowa, AS. Ketika Terfenol ditempatkan dalam medan magnet, ukurannya berubah lebih besar daripada material magnetik biasa, yang dapat memungkinkan beberapa gerakan mekanis yang presisi. Besi terbium disprosium terutama digunakan dalam sonar pada awalnya, dan telah banyak digunakan di banyak bidang saat ini. Dari sistem injeksi bahan bakar, kontrol katup cairan, pemosisian mikro, hingga aktuator mekanis, mekanisme, dan pengatur sayap untuk teleskop luar angkasa pesawat terbang.
10
Dia (Dy)
Disprosium logam (peta data)
(1) Sebagai aditif 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 merupakan ion pengaktif yang menjanjikan dari bahan luminescent tiga warna dengan pusat luminescent tunggal. Disprosium terutama terdiri dari dua pita emisi, satu adalah emisi cahaya kuning, yang lainnya adalah emisi cahaya biru. Bahan luminescent yang didoping dengan disprosium dapat digunakan sebagai fosfor tiga warna.
(3) Disprosium merupakan bahan baku logam yang diperlukan untuk menyiapkan paduan Terfenol dalam paduan magnetostriktif, yang dapat mewujudkan beberapa aktivitas gerakan mekanis yang presisi. (4) Logam disprosium dapat digunakan sebagai bahan penyimpanan magneto-optik dengan kecepatan perekaman dan sensitivitas pembacaan yang tinggi.
(5) Digunakan dalam persiapan lampu disprosium, zat kerja yang digunakan dalam lampu disprosium adalah disprosium iodida, yang memiliki keunggulan kecerahan tinggi, warna bagus, suhu warna tinggi, ukuran kecil, busur stabil dan sebagainya, dan telah digunakan sebagai sumber pencahayaan untuk film dan percetakan.
(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 magnetik untuk pendinginan magnetik. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, bidang aplikasi disprosium akan terus diperluas dan diperluas.
11
Holmium (Ho)
Paduan Ho-Fe (peta data)
Saat ini, bidang aplikasi besi perlu dikembangkan lebih lanjut, dan konsumsinya tidak terlalu besar. Baru-baru ini, Lembaga Penelitian Tanah Jarang Baja Baotou telah mengadopsi teknologi pemurnian distilasi vakum dan suhu tinggi, dan mengembangkan logam kemurnian tinggi Qin Ho/>RE>99,9% dengan kandungan pengotor non-tanah jarang yang rendah.
Saat ini, penggunaan utama kunci adalah:
(1) Sebagai aditif lampu halogen logam, lampu halogen logam merupakan jenis lampu pelepasan gas, yang dikembangkan berdasarkan lampu merkuri bertekanan tinggi, dan karakteristiknya adalah bohlamnya diisi dengan berbagai halida tanah jarang. Saat ini, iodida tanah jarang terutama digunakan, yang memancarkan garis spektrum yang berbeda saat 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 aditif untuk merekam besi atau garnet aluminium miliar
(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 daripada Hd:YAG. Oleh karena itu, saat menggunakan laser Ho:YAG untuk operasi medis, tidak hanya dapat meningkatkan efisiensi dan akurasi operasi, tetapi juga mengurangi area kerusakan termal ke ukuran yang lebih kecil. Sinar bebas yang dihasilkan oleh kristal pengunci dapat menghilangkan lemak tanpa menghasilkan panas yang berlebihan. Untuk mengurangi kerusakan termal pada jaringan sehat, dilaporkan bahwa perawatan glaukoma dengan laser w di Amerika Serikat dapat mengurangi rasa sakit akibat operasi. Tingkat kristal laser 2um di Tiongkok telah mencapai tingkat internasional, sehingga perlu untuk mengembangkan dan memproduksi 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 yang lebih penting dalam komunikasi serat optik cepat saat ini.
12
Erbium (ER)
Bubuk erbium oksida (bagan informasi)
(1) Emisi cahaya Er3+ pada 1550nm memiliki signifikansi 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 berpindah kembali ke keadaan dasar, ia memancarkan cahaya 1550nm. Serat kuarsa dapat mentransmisikan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda, Namun, laju redaman optik pita 1550nm adalah yang terendah (0,15 dB/km), yang hampir merupakan laju redaman batas bawah. Oleh karena itu, kehilangan optik komunikasi serat optik adalah minimum saat digunakan sebagai cahaya sinyal pada 1550nm. Dengan cara ini, jika konsentrasi umpan yang tepat dicampur ke dalam matriks yang tepat, penguat dapat mengkompensasi kehilangan dalam sistem komunikasi sesuai dengan prinsip laser, Oleh karena itu, dalam jaringan telekomunikasi yang perlu memperkuat sinyal optik 1550nm, penguat serat yang didoping umpan merupakan perangkat optik yang penting. Saat ini, penguat serat silika yang didoping umpan telah dikomersialkan. Dilaporkan bahwa untuk menghindari penyerapan yang tidak berguna, jumlah yang didoping 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 didoping 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, dan kontras radiasi target militer besar. Telah dibuat menjadi pengintai laser portabel yang aman untuk mata manusia dalam penggunaan militer.
(3) (3) Er3 + dapat ditambahkan ke kaca untuk membuat bahan laser kaca tanah jarang, yang merupakan bahan laser padat dengan energi pulsa keluaran terbesar dan daya keluaran tertinggi.
(4) Er3+ juga dapat digunakan sebagai ion aktif dalam bahan laser upconversion tanah jarang.
(5) (5) Selain itu umpan ini juga dapat digunakan untuk penghilangan warna dan pewarnaan kaca gelas serta kaca kristal.
13
Tulium (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 penyinaran darah portabel. Radiometer jenis ini dapat mengubah yu-169 menjadiTM-170 di bawah aksi sinar tinggi dan menengah, dan memancarkan sinar-X untuk menyinari darah dan mengurangi sel darah putih. Sel darah putih inilah yang menyebabkan penolakan transplantasi organ, sehingga 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 cocok daripada tanah jarang yang ringan, terutama afinitas Yu adalah yang terbesar.
(3) (3) Sensitizer 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 terhadap manusia×Dosis radiasi adalah 50%, yang memiliki signifikansi praktis yang penting dalam aplikasi medis.
(4) (4) Lampu halida logam dapat digunakan sebagai aditif dalam sumber penerangan baru.
(5) (5) Tm3 + dapat ditambahkan ke kaca untuk membuat bahan laser kaca tanah jarang, yang merupakan 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
Iterbium (Yb)
Logam ytterbium (peta data)
(1) Sebagai bahan pelapis pelindung termal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa cermin dapat meningkatkan ketahanan korosi lapisan seng yang diendapkan secara elektro, dan ukuran butiran lapisan dengan cermin lebih kecil daripada lapisan tanpa cermin.
(2) Sebagai bahan magnetostriktif. Bahan ini memiliki karakteristik magnetostriktif raksasa, yaitu ekspansi dalam medan magnet. Paduan ini terutama terdiri dari paduan cermin / ferit dan paduan disprosium / ferit, dan proporsi mangan tertentu ditambahkan untuk menghasilkan magnetostriktif raksasa.
(3) Elemen cermin yang digunakan untuk pengukuran tekanan. Eksperimen menunjukkan bahwa sensitivitas elemen cermin tinggi dalam rentang tekanan yang dikalibrasi, yang membuka cara baru untuk penerapan cermin dalam pengukuran tekanan.
(4) Tambalan berbahan dasar resin untuk gigi molar yang berlubang untuk menggantikan amalgam perak yang umum digunakan di masa lalu.
(5) Para ilmuwan Jepang telah berhasil menyelesaikan persiapan laser pemandu gelombang garis tertanam garnet baht vanadium yang didoping cermin, yang sangat penting bagi pengembangan teknologi laser lebih lanjut. Selain itu, cermin juga digunakan untuk aktivator bubuk fluoresensi, keramik radio, aditif elemen memori komputer elektronik (gelembung magnetik), fluks serat kaca dan aditif kaca optik, dll.
15
Lutesium (Lu)
Bubuk lutesium 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 lutesium yang stabil berperan sebagai katalis 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 tetraborate yang didoping lutetium, termasuk dalam bidang teknis pertumbuhan kristal pendinginan larutan garam. Eksperimen menunjukkan bahwa kristal NYAB yang didoping lutetium lebih unggul daripada kristal NYAB dalam hal keseragaman optik dan kinerja laser.
(6) Telah ditemukan bahwa lutetium memiliki potensi aplikasi dalam tampilan elektrokromik dan semikonduktor molekuler berdimensi rendah. Selain itu, lutetium juga digunakan dalam teknologi baterai energi dan aktivator fosfor.
16
Itrium (y)
Itrium digunakan secara luas, garnet aluminium itrium dapat digunakan sebagai bahan laser, garnet besi itrium digunakan untuk teknologi gelombang mikro dan transfer energi akustik, dan vanadat itrium terdoping europium dan oksida itrium terdoping europium digunakan sebagai fosfor untuk perangkat TV berwarna. (peta data)
(1) Aditif untuk baja dan paduan non-ferrous. 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 sejumlah tanah jarang campuran kaya yttrium yang tepat, yang dapat menggantikan beberapa paduan aluminium sedang-kuat dan digunakan dalam komponen pesawat yang tertekan. Menambahkan sejumlah kecil tanah jarang kaya yttrium ke dalam paduan Al-Zr, konduktivitas paduan tersebut dapat ditingkatkan; Paduan tersebut telah diadopsi oleh sebagian besar pabrik kawat di Tiongkok. Menambahkan yttrium ke dalam paduan tembaga meningkatkan konduktivitas dan kekuatan mekanis.
(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 besar.
(4) Layar mikroskop elektron yang terdiri dari kristal tunggal garnet Y-Al memiliki kecerahan fluoresensi tinggi, penyerapan cahaya yang tersebar rendah, dan ketahanan suhu tinggi serta ketahanan keausan mekanis yang baik.
(5) Paduan struktural yttrium tinggi yang mengandung 90% yttrium dapat digunakan dalam penerbangan dan tempat lain yang membutuhkan kepadatan rendah dan titik leleh tinggi.
(6) Bahan konduktif proton suhu tinggi SrZrO3 yang didoping itrium, yang saat ini menarik banyak perhatian, sangat penting bagi produksi sel bahan bakar, sel elektrolit, dan sensor gas yang membutuhkan kelarutan hidrogen yang tinggi. Selain itu, itrium juga digunakan sebagai bahan penyemprot suhu tinggi, pengencer untuk bahan bakar reaktor atom, aditif untuk bahan magnet permanen, dan pengambil dalam industri elektronik.
17
Skandium (Sc)
Logam skandium (peta data)
Dibandingkan dengan unsur-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-unsur tanah jarang dicampur bersama-sama, skandium akan mengendap terlebih dahulu ketika diolah dengan amonia (atau alkali yang sangat encer), sehingga dapat dengan mudah dipisahkan dari unsur-unsur tanah jarang dengan metode "presipitasi 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 melalui elektrolisis. ScCl3, KCl, dan LiCl dicairkan bersama selama pemurnian skandium, dan seng cair digunakan sebagai katode untuk elektrolisis, sehingga skandium diendapkan pada elektroda seng, kemudian seng diuapkan untuk memperoleh skandium. Selain itu, skandium mudah diperoleh kembali saat memproses bijih untuk menghasilkan unsur uranium, thorium, dan lantanida. Pemulihan menyeluruh skandium terkait dari bijih tungsten dan timah juga merupakan salah satu sumber skandium yang penting. Skandium adalah mterutama dalam keadaan trivalen dalam senyawa, yang mudah teroksidasi menjadi Sc2O3 di udara dan kehilangan kilau metaliknya dan berubah menjadi abu-abu gelap.
Kegunaan utama skandium adalah:
(1) Skandium dapat bereaksi dengan air panas untuk melepaskan hidrogen, dan juga larut dalam asam, sehingga merupakan agen pereduksi yang kuat.
(2) Skandium oksida dan hidroksida hanya bersifat basa, tetapi abu garamnya sulit dihidrolisis. Skandium klorida berbentuk kristal putih, larut dalam air dan mencair di udara. (3) Dalam industri metalurgi, skandium sering digunakan untuk membuat paduan (bahan tambahan paduan) guna meningkatkan kekuatan, kekerasan, ketahanan panas, dan kinerja paduan. Misalnya, menambahkan sejumlah kecil skandium ke besi cair dapat meningkatkan sifat besi cor secara signifikan, sementara menambahkan sejumlah kecil skandium ke aluminium dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan panasnya.
(4) Dalam industri elektronik, skandium dapat digunakan sebagai berbagai perangkat semikonduktor. Misalnya, penerapan skandium sulfit dalam semikonduktor telah menarik perhatian di dalam dan luar negeri, dan skandium yang mengandung ferit juga menjanjikan dalaminti magnetik komputer.
(5) Dalam industri kimia, senyawa skandium digunakan sebagai agen dehidrogenasi dan dehidrasi alkohol, yang merupakan katalis yang efisien untuk produksi etilen dan klorin dari asam klorida limbah.
(6) Dalam industri kaca, kaca khusus yang mengandung skandium dapat diproduksi.
(7) Dalam industri sumber cahaya listrik, lampu skandium dan natrium yang terbuat dari skandium dan natrium memiliki keunggulan efisiensi tinggi dan warna cahaya positif.
(8) Skandium terdapat dalam bentuk 45Sc di alam. Selain itu, terdapat sembilan isotop radioaktif Skandium, yaitu 40~44Sc dan 46~49Sc. Di antaranya, 46Sc, sebagai pelacak, telah digunakan dalam industri kimia, metalurgi, dan oseanografi. Di bidang kedokteran, ada orang di luar negeri yang mempelajari penggunaan 46Sc untuk mengobati kanker.
Waktu posting: 04-Jul-2022