Wie Seltenerdelemente die moderne Technologie ermöglichen

In Frank Herberts Weltraumoper „Dunes“ bietet eine wertvolle natürliche Substanz namens „Spice Mix“ Menschen die Fähigkeit, durch das riesige Universum zu navigieren, um eine interstellare Zivilisation zu etablieren. Im wirklichen Leben auf der Erde hat eine Gruppe natürlicher Metalle namens Seltenerde Elemente die moderne Technologie ermöglicht. Die Nachfrage nach diesen Schlüsselkomponenten fast aller modernen elektronischen Produkte steigt stark.

Seltene ErdenTausende von verschiedenen Bedürfnissen erfüllen - zum Beispiel wird Cerium als Katalysator zur Verfeinerung von Öl verwendetGadoliniumFallenneutronen in Kernreaktoren. Aber die bekannteste Fähigkeit dieser Elemente liegt in ihrer Lumineszenz und ihrem Magnetismus.

Wir verlassen uns auf Seltenerde, um den Bildschirm unseres Smartphone zu färben, die Fluoreszenz zu verwenden, um die Authentizität von Euro -Banknoten zu zeigen und Signale am Meeresboden durch optische Faserkabel zu übertragen. Sie sind auch notwendig, um einige der stärksten und zuverlässigsten Magnete der Welt herzustellen. Sie erzeugen Schallwellen in Ihren Kopfhörern, verbessern die digitalen Informationen im Raum und verändern die Flugbahn von Wärme -Suchraketen. Seltenerde fördert auch die Entwicklung von grünen Technologien wie Windkraft und Elektrofahrzeugen und kann sogar neue Komponenten des Quantencomputers produzieren. Stephen Boyd, ein synthetischer Chemiker und unabhängiger Berater, sagte: „Diese Liste ist endlos. Sie sind überall

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Seltenerde bezieht sich auf Lanthanid -Lutetium und 14 Elemente zwischen Lanthanum undYttrium, die häufig in der gleichen Ablagerung auftreten und chemische Eigenschaften aufweisen, die Lanthanid ähneln. Diese grau bis silberfarbenen Metalle haben typischerweise Plastizität sowie hohe Schmelz- und Siedepunkte. Ihre geheime Stärke liegt in ihren Elektronen. Alle Atome haben einen Kern, der von Elektronen umgeben ist, die sich in einer Region befinden, die als Orbit bezeichnet wird. Die Elektronen in der Umlaufbahn am weitesten vom Kern sind Valenzelektron, die an chemischen Reaktionen beteiligt und Bindungen mit anderen Atomen bilden.

Die meisten Lanthanids haben eine weitere wichtige Gruppe von Elektronen, die als „F-Elektronen“ bezeichnet werden und in der goldenen Zone in der Nähe des Valenzelektrons leben, aber etwas nahe am Kern. Ana de Bettencourt Dias, eine anorganische Chemikerin an der Universität von Nevada, Reno, sagte: "Es sind diese Felektronen, die die magnetischen und lumineszierenden Eigenschaften von Seltenerdelementen verursachen."

Seltene Erden sind eine Gruppe von 17 Elementen (in Blau auf der Periodenzüchttabelle angezeigt). Eine Untergruppe von Seltenerdelementen heißt Lanthanid (Lutetium, Lu, plus die Linie, die vorbeigeführtLanthan, La). Jedes Element enthält eine Schale, die normalerweise F -Elektronen enthält, wodurch diese Elemente magnetische und leuchtende Eigenschaften aufweisen.


Postzeit: Jul-05-2023