何ですか希土類?
人類は1794年に希土類元素が発見されて以来、200年以上の歴史を持っています。当時は希土類鉱物の発見数が少なく、化学的手法で得られるのは水に溶けない酸化物のごく微量に限られていました。歴史的に、こうした酸化物は習慣的に「アース」と呼ばれ、これが希土類元素の由来となっています。
実際、希土類鉱物は自然界では希少ではありません。希土類は土ではなく、典型的な金属元素です。その活性種はアルカリ金属とアルカリ土類金属に次いで多く、地殻中の含有量は一般的な銅、亜鉛、スズ、コバルト、ニッケルよりも多くなっています。
現在、希土類元素はエレクトロニクス、石油化学、冶金などのさまざまな分野で広く利用されています。科学者はほぼ3〜5年ごとに希土類元素の新たな用途を発見しており、6つの発明のうち6つに1つは希土類元素なしでは実現できません。
中国は希土類鉱物資源が豊富で、埋蔵量、生産規模、輸出量の3つのランキングで世界トップクラスです。同時に、中国は17種類の希土類金属、特に軍事用途が極めて顕著な中希土類および重希土類を全て供給できる唯一の国でもあります。
希土類元素組成
希土類元素は、化学元素周期表のランタノイド元素で構成されています。ランタン（ラ）、セリウム（セ）プラセオジム（広報）ネオジム（Nd）、プロメチウム（Pm）、サマリウム（小）ユーロピウム（欧州連合）、ガドリニウム（神よ）、テルビウム（Tb）、ジスプロシウム（ダイ）、ホルミウム（ホー）、エルビウム（えーっと）、ツリウム（Tm）、イッテルビウム（Yb）、ルテチウム（Lu）、およびランタノイドに密接に関連する2つの元素：スカンジウム（Sc）とイットリウム（はい）。
それは希土類略称はRare Earth。
希土類元素の分類
元素の物理的および化学的性質による分類:
軽希土類元素:スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム
重希土類元素:ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム
鉱物特性による分類:
セリウムグループ:ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム
イットリウムグループ:ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム
抽出分離による分類：
軽希土類元素（P204弱酸性抽出）: ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム
中希土類元素（P204低酸性抽出）:サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム
重希土類元素（P204の酸性抽出）：ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム
希土類元素の性質
希土類元素の50以上の機能は、その独特の4f電子構造に関連しており、伝統的な材料とハイテクの新材料の両方の分野で広く使用されています。
4f電子軌道
1. 物理的および化学的性質
★ 明らかな金属特性を持ちます。銀灰色ですが、プラセオジムとネオジムを除いて淡黄色に見えます。
★ 豊かな酸化色
★ 非金属と安定した化合物を形成する
★ メタルライブリー
★空気中で酸化しやすい
2 光電子特性
★ 満たされていない4fサブレイヤー。4f電子は外側の電子によって遮蔽され、さまざまなスペクトル項とエネルギーレベルが生じる。
4f電子が遷移すると、紫外線、可視光線から赤外線領域までの様々な波長の放射線を吸収または放出することができるため、発光材料として適しています。
★導電性に優れ、電気分解法で希土類金属を製造可能
新材料における希土類元素の4f電子の役割
1.4f電子特性を活用した材料
★ 4f電子スピン配置：強力な磁性として現れるため、永久磁石材料、MRI画像材料、磁気センサー、超伝導体などとしての使用に適しています。
★ 4f軌道電子遷移: 発光特性として現れる - 蛍光体、赤外線レーザー、光ファイバー増幅器などの発光材料としての使用に適している
4fエネルギーレベルガイドバンドの電子遷移：着色特性として現れる - ホットスポットコンポーネント、顔料、セラミックオイル、ガラスなどの着色および脱色に適しています
2は、イオン半径、電荷、化学的性質を用いて、4f電子と間接的に関連している。
★ 核特性：
熱中性子吸収断面積が小さいため、原子炉などの構造材料として最適です。
中性子吸収断面積が大きいため、原子炉などの遮蔽材として最適です。
★ 希土類元素のイオン半径、電荷、物理的・化学的性質：
格子欠陥、類似したイオン半径、化学的性質、異なる電荷 – 加熱、触媒、センシング素子などに適しています
構造特異性 - 水素吸蔵合金カソード材料、マイクロ波吸収材料などとしての使用に適しています
電気光学的特性および誘電特性 - 光変調材料、透明セラミックスなどとしての使用に適しています
投稿日時: 2023年7月6日