¿Cuáles son las características de la configuración electrónica de los elementos de tierras raras? ¿Por qué entraron?
1. Elementos de tierras raras
Tierras raras es el nombre general de 17 elementos metálicos en la tabla periódica, incluidos los elementos lantánidos, el escandio y el itrio. Hay 250 minerales de tierras raras en la naturaleza. El químico finlandés Gadolin fue el primero en descubrir las tierras raras. En 1794, aisló el primer "elemento" de tierras raras (tierra de itrio o Y2O3) de un mineral pesado similar al asfalto.
Debido a que se descubrieron muy pocos minerales de tierras raras en el siglo XVIII, solo se podían obtener pequeñas cantidades de óxidos insolubles en agua mediante métodos químicos. Históricamente, este óxido se denominaba habitualmente "suelo", de ahí el nombre de tierras raras.
Basándose en la estructura de la capa electrónica y las propiedades físicas y químicas de los elementos de tierras raras, así como su coexistencia en minerales y las características que diferentes radios iónicos pueden producir diferentes propiedades, se suelen dividir diecisiete elementos de tierras raras en dos grupos.
2. Propiedades físicas y químicas
Una es la falta de sulfuros y sulfatos (solo unos pocos), lo que indica que los elementos de tierras raras tienen afinidad por el oxígeno y la otra es que las tierras raras son silicatos; tienen forma de isla Principalmente, no tienen una estructura en capas, en forma de marco o de cadena. En tercer lugar, algunos minerales de tierras raras (especialmente óxidos y silicatos complejos) son amorfos.
En cuarto lugar, la distribución de minerales de tierras raras es principalmente silicatos y óxidos en rocas magmáticas y pegmatitas, y principalmente fluorocarbonos y fosfatos en depósitos hidrotermales y depósitos de corteza erosionada. La mayoría de los minerales ricos en itrio se encuentran en granitos y pegmatitas y sus depósitos hidrotermales asociados.
En quinto lugar, las tierras raras a menudo coexisten en el mismo mineral debido a su similitud en la estructura atómica, la química y la química cristalina. Es decir, las tierras raras de cerio y las tierras raras de itrio a menudo coexisten en el mismo mineral. estos elementos no coexisten en cantidades iguales. Algunos minerales son principalmente tierras raras que contienen cerio y otros son principalmente itrio.
Se han descubierto más de 250 minerales de tierras raras y minerales que contienen elementos de tierras raras, pero sólo 10 minerales industriales son adecuados para las condiciones de fundición actuales.
3. Campos de aplicación
Las tierras raras se denominan “oro” en la industria. Debido a sus excelentes propiedades ópticas y magnéticas, se puede combinar con otros materiales para formar nuevos materiales con diferentes propiedades. Su efecto más significativo es mejorar enormemente la calidad y el rendimiento de otros productos.
Por ejemplo, el rendimiento táctico del acero, las aleaciones de aluminio, las aleaciones de magnesio y las aleaciones de titanio utilizados para fabricar tanques, aviones y misiles mejorará enormemente. Además, las tierras raras también son lubricantes para muchas industrias de alta tecnología, como la electrónica, los láseres, la industria nuclear y la superconductividad.
Una vez que la tecnología de tierras raras se utilice en el ejército, inevitablemente se producirá un salto en la tecnología militar. En cierto sentido, el control abrumador del ejército estadounidense en varias guerras locales después de la Guerra Fría se benefició de tecnologías en el campo de la ciencia y la tecnología de tierras raras.