Apatanah jarang?
Manusia memiliki sejarah lebih dari 200 tahun sejak penemuan tanah jarang pada tahun 1794. Karena hanya sedikit mineral tanah jarang yang ditemukan pada saat itu, hanya sejumlah kecil oksida yang tidak larut dalam air yang dapat diperoleh dengan metode kimia. Secara historis, oksida semacam itu biasa disebut “bumi”, oleh karena itu dinamakan tanah jarang.
Faktanya, mineral tanah jarang tidaklah langka di alam. Tanah jarang bukanlah tanah, melainkan unsur logam yang khas. Jenis aktifnya hanya menempati urutan kedua setelah logam alkali dan logam alkali tanah. Mereka memiliki kandungan lebih banyak di kerak bumi dibandingkan tembaga, seng, timah, kobalt, dan nikel pada umumnya.
Saat ini, tanah jarang telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti elektronik, petrokimia, metalurgi, dll. Hampir setiap 3-5 tahun, para ilmuwan dapat menemukan kegunaan baru dari tanah jarang, dan dari setiap enam penemuan, tidak ada yang dapat melakukannya. tanpa tanah jarang.
Tiongkok kaya akan mineral tanah jarang, menempati peringkat pertama dalam tiga peringkat dunia: cadangan, skala produksi, dan volume ekspor. Pada saat yang sama, Tiongkok juga merupakan satu-satunya negara yang dapat menyediakan seluruh 17 logam tanah jarang, terutama logam tanah jarang sedang dan berat dengan aplikasi militer yang sangat menonjol.
Komposisi unsur tanah jarang
Unsur tanah jarang tersusun dari unsur Lantanida dalam tabel periodik unsur kimia:lantanum(La),cerium(Se),praseodimium(Pr),neodymium(Nd), prometium (Pm),samarium(Sm),europium(Uni Eropa),gadolinium(Tuhan),terbium(Tb),disprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Eh),thulium(Tm),ytterbium(Yb),lutetium(Lu), dan dua unsur yang berkerabat dekat dengan lantanida:skandium(Sc) danyttrium(Y).
Itu disebutBumi Langka, disingkat Rare Earth.
Klasifikasi unsur tanah jarang
Diklasifikasikan berdasarkan sifat fisik dan kimia unsur:
Unsur tanah jarang ringan:skandium, yttrium, lantanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Unsur tanah jarang yang berat:gadolinium, terbium, disprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium
Diklasifikasikan berdasarkan karakteristik mineral:
Kelompok serium:lantanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium
Grup Yttrium:gadolinium, terbium, disprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, skandium, yttrium
Klasifikasi berdasarkan pemisahan ekstraksi:
Tanah jarang ringan (ekstraksi keasaman lemah P204): lantanum, cerium, praseodymium, neodymium
Tanah jarang sedang (ekstraksi keasaman rendah P204):samarium, europium, gadolinium, terbium, disprosium
Tanah jarang berat (ekstraksi keasaman di P204):holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, yttrium
Sifat-sifat unsur tanah jarang
Lebih dari 50 fungsi unsur tanah jarang terkait dengan struktur elektronik 4fnya yang unik, menjadikannya banyak digunakan baik dalam bidang material tradisional maupun bidang material baru berteknologi tinggi.
orbit elektron 4f
1. Sifat fisika dan kimia
★ Memiliki sifat logam yang jelas; Warnanya abu-abu keperakan, kecuali praseodymium dan neodymium, tampak kuning muda
★ Warna oksida yang kaya
★ Membentuk senyawa stabil dengan non-logam
★ Logam hidup
★ Mudah teroksidasi di udara
2 Sifat optoelektronik
★ Sublapisan 4f tidak terisi, dimana elektron 4f dilindungi oleh elektron terluar, sehingga menghasilkan suku spektral dan tingkat energi yang beragam
Ketika elektron 4f bertransisi, mereka dapat menyerap atau memancarkan radiasi dengan berbagai panjang gelombang dari daerah ultraviolet, tampak hingga inframerah, sehingga cocok sebagai bahan bercahaya.
★ Konduktivitas yang baik, mampu menyiapkan logam tanah jarang dengan metode elektrolisis
Peran Elektron 4f Unsur Tanah Langka dalam Material Baru
1.Bahan yang memanfaatkan fitur elektronik 4f
★ Susunan putaran elektron 4f:diwujudkan sebagai magnet yang kuat – cocok untuk digunakan sebagai bahan magnet permanen, bahan pencitraan MRI, sensor magnet, superkonduktor, dll
★ transisi elektron orbital 4f: diwujudkan sebagai sifat bercahaya – cocok untuk digunakan sebagai bahan bercahaya seperti fosfor, laser inframerah, penguat serat, dll
Transisi elektronik pada pita panduan tingkat energi 4f: diwujudkan sebagai sifat pewarnaan – cocok untuk pewarnaan dan penghilangan warna komponen titik panas, pigmen, minyak keramik, kaca, dll.
2 secara tidak langsung berhubungan dengan elektron 4f, menggunakan jari-jari ionik, muatan dan sifat kimia
★ Karakteristik nuklir:
Penampang serapan neutron termal kecil – cocok untuk digunakan sebagai bahan struktural reaktor nuklir, dll
Penampang serapan neutron besar – cocok untuk bahan pelindung reaktor nuklir, dll
★ Jari-jari ionik tanah jarang, muatan, sifat fisik dan kimia:
Cacat kisi, jari-jari ionik serupa, sifat kimia, muatan berbeda – cocok untuk pemanasan, katalis, elemen penginderaan, dll.
Kekhususan struktural – cocok untuk digunakan sebagai bahan katoda paduan penyimpan hidrogen, bahan penyerap gelombang mikro, dll
Sifat elektro optik dan dielektrik – cocok untuk digunakan sebagai bahan modulasi cahaya, keramik transparan, dll
Waktu posting: 06-Juli-2023