Редкоземельный элемент — это общий термин для 17 элементов лантаноидов, а также скандия и иттрия в химической таблице Менделеева. Скандий и иттрий включены в состав редкоземельных элементов, поскольку они часто находятся в симбиозе с лантаноидными элементами в месторождениях полезных ископаемых и, таким образом, имеют схожие химические свойства.
Редкоземельные материалы важны для многих аспектов, включая электронику, Интернет, связь, здравоохранение и так далее. Сегодня я хотел бы представить вам эти семнадцать элементов в алфавитном порядке.
Церий (Ce)
Церий – самый распространенный редкоземельный элемент. Церий , впервые открытый в 1803 году Йенсом Якобом Берцелиусом и Вильгельмом Хизингером , назван в честь римской богини земледелия Цереры. Это серебристо-серый активный металл, порошок которого легко окисляется на воздухе и растворяется в кислоте. Церий считается наиболее активным элементом из всех редкоземельных металлов, за исключением европия. Церий широко используется в автомобильной промышленности в качестве катализатора снижения выбросов, а также в стекольной промышленности в качестве материала для полировки стекла.
Подробнее: Редкоземельный церий: использование, свойства и факты
Диспрозий (Dy)
Диспрозий выделен из его оксида французским химиком Полем Эмилем Лекоком де Буабодраном после более чем 30 попыток. Поэтому он назвал этот элемент «Диспрозий» от греческого диспрозитос (δυσπρόσιτος), что означает «трудно достать». Это мягкий серебристый металл с одной из самых высоких магнитных сил. Благодаря своим особым свойствам диспрозий часто добавляют в постоянные редкоземельные магниты для повышения их эффективности при более высоких температурах. Он также используется в лазерах и коммерческом освещении для создания электроники, требующей определенных магнитных свойств.
Подробнее: Диспрозий редкоземельных элементов – обзор
Эрбий (Er)
Эрбий — это серебристо-белый твердый металл, открытый Карлом Густавом Мосандером в 1843 году. Это важный редкоземельный элемент в ядерной области. Эрбий можно найти в поглощающих нейтроны управляющих стержнях, волоконно-оптических системах связи и лазерах. Эрбий также имеет эстетическое применение, например, его можно использовать в качестве добавки в стекле для придания ему розового цвета.
Подробнее: Редкоземельный элемент эрбий: введение, свойства и применение.
Европий (Еu)
Европий не был выделен до 1901 года, поскольку его трудно отделить от минералов, содержащих другие редкоземельные элементы. Его название произошло от «континента Европы». Это умеренно твердый серебристый металл, который легко окисляется на воздухе и в воде. Европий можно использовать в качестве источника света для создания видимого света в компактных люминесцентных лампах, что помогло популяризировать первые поколения цветных телевизоров. Его также можно использовать на долларовых банкнотах, которые предотвращают подделку.
Читать далее: Факты о редкоземельном элементе европий
Гадолиний (Gd)
Гадолиний обладает особыми свойствами, которые делают его особенно подходящим для некоторых важных применений в области медицины. Например, он может защитить ядерные реакторы и нейтронную радиографию. Он также может воздействовать на опухоли при лечении нейронов и может улучшить магнитно-резонансную томографию (МРТ) , которая помогает как в лечении опухолей, так и в обнаружении роста опухоли. Гадолиний также используется в рентгеновских исследованиях и исследованиях плотности костей. В заключение отметим, что гадолиний является примечательным редкоземельным элементом в современных решениях в области здравоохранения.
Подробнее: Обзор редкоземельного гадолиния.
Гольмий (Ho)
Гольмий был открыт в 1878 году шведским химиком Пером Теодором Клеве , а его название произошло от города Стокгольм. Этот элемент мягкий, податливый и относительно летучий. Подобно диспрозию, гольмий также обладает невероятными магнитными свойствами. Сплав гольмия можно использовать для изготовления концентраторов магнитного потока, которые могут создавать сильнейшие магнитные поля.
Подробнее: Редкоземельный гольмий: факты и применение
Лантан (La)
Лантан, мягкий, ковкий, серебристо-белый металл, является одним из наиболее реакционноспособных редкоземельных элементов. Его можно использовать для изготовления специальных оптических стекол, а также для придания стали более податливости. Кроме того, лантан полезен при очистке сточных вод и нефтепереработке. Ученые дали лантану название «суперкальций» из-за его применения в фотоконверсионной пленке.
Подробнее: Информация об элементе о редкоземельном лантане.
Лютеций (Lu)
Лютеций был независимо обнаружен Жоржем Урбеном , бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом и Чарльзом Джеймсом в качестве примеси в минерале иттербия, который, как ранее считалось, состоит только из иттербия. Лютеций, последний представитель ряда лантаноидов, имеет несколько интересных применений. Например, изотоп лютеция может помочь определить возраст древних предметов, например антиквариата. Помимо этого, изотоп лютеция также можно использовать для воздействия на определенные типы опухолей. Его можно использовать для изготовления некоторых специальных сплавов, таких как алюминиевый сплав лютеция, используемый для нейтронно-активационного анализа. Стабильные нуклиды лютеция могут действовать как катализаторы при крекинге нефти, алкилировании, гидрировании и полимеризации.
Подробнее: Что нужно знать об элементе лютеция
Неодим (Nd)
Неодим — металл с атомным номером 60, принадлежащий к лантаноидному ряду металлов периодической таблицы. Название «Неодим» происходит от греческого слова «неос дидимос», что означает «новый близнец». Неодим — мягкий серебристый металл, тускнеющий на воздухе. Он имеет большую удельную теплоемкость при низких температурах, поэтому пригодится в морозильной камере. Вместе с празеодимом он используется для создания неодимовых магнитов – самых сильных из известных постоянных магнитов. Некоторые прозрачные материалы с небольшим количеством частиц неодима можно использовать в лазерах в качестве усиливающей среды для инфракрасных волн.
Читайте также: Редкоземельный элемент неодим и его применение.
Прометий (Pm)
Прометий — чрезвычайно редкий металл, в земной коре в любой момент времени встречается всего около 500–600 граммов. Однако он нестабилен и поэтому подвергается радиоактивному распаду с образованием различных изотопов. Прометий — единственный природный радиоактивный редкоземельный элемент. Благодаря этому свойству весь прометий в земной коре неизбежно распался на другие элементы. Это объясняется тем, что в настоящее время большая часть прометия представляет собой искусственно созданный прометий. Большая часть прометия используется в исследовательских целях, а также в часах и кардиостимуляторах.
Подробнее: Редкоземельный элемент прометий – обзор
Празеодим (Pr)
Этот мягкий, серебристый, податливый и пластичный элемент является третьим членом ряда лантаноидов. Его первое применение – создание желто-оранжевой морилки для керамики. Комбинация неодима и празеодима может быть использована для создания мощных магнитов, отличающихся прочностью и долговечностью. Празеодим также можно использовать для абразивной полировки. Кроме того, использование празеодима в области производства клетчатки также становится все более распространенным.
Подробнее: Что нужно знать о редкоземельном празеодиме
Скандий (Sc)
Скандий, серебристо-белый металл, вместе с иттрием является одним из двух нелантанидных редкоземельных элементов. В электронной промышленности скандий можно использовать в различных полупроводниковых устройствах; в химической промышленности соединения скандия используются в качестве агентов дегидрирования и дегидратации спиртов для получения этилена и высокоэффективных катализаторов получения хлора из отходов соляной кислоты; в стекольной промышленности может быть изготовлено специальное стекло, содержащее скандий.
Узнайте больше о скандии: редкоземельный элемент скандий и его применение.
Самарий (Sm)
Самарий — это природный элемент, во многом похожий на некоторые другие элементы, встречающиеся в земной коре. Исследования показывают, что он примерно так же распространен, как бор, тулий и гадолиний (оба являются лантанидами). Самарий — умеренно твердый серебристый металл, медленно окисляющийся на воздухе. Это сырье для постоянных магнитов на основе самария-кобальта , которые являются первыми редкоземельными магнитами для промышленного применения. Оксид самария также используется в керамических конденсаторах и катализаторах. Кроме того, самарий также может использоваться в качестве конструкционного материала для атомных энергетических реакторов, экранных материалов и контрольных материалов, позволяющих ядерному делению генерировать огромную энергию для безопасного использования.
Подробнее: Обзор редкоземельного элемента самария
Тербий (Тb)
Тербий, 65-й элемент таблицы Менделеева, является редкоземельным металлом, принадлежащим к ряду лантаноидов. Тербий был открыт в качестве примеси в оксиде иттрия (Y2O3) шведским химиком Карлом Густавом Мосандером в 1843 году. Это серебристо-белый редкоземельный металл, податливый, пластичный и достаточно мягкий, чтобы его можно было резать ножом. В последние годы массово производятся магнитооптические материалы из тербия. Их можно использовать в качестве компонентов компьютерной памяти для увеличения емкости в 10–15 раз.
Подробнее: Редкоземельный тербий – информация об элементе
Тулий (Тm)
Тулий – химический элемент, принадлежащий к лантаноидному ряду редкоземельных металлов. Тулий в основном встречается в силикате иттрия, фосфате иттрия и редкой руде черного золота. В отличие от некоторых других лантаноидов тулий довольно редок и дорог. Тулий используется в качестве источника медицинского портативного рентгеновского аппарата. Тулий также можно использовать для клинической диагностики и лечения опухолей, поскольку он имеет более высокое сродство к опухолевым тканям. Более того, тулий можно использовать в качестве добавки к новому типу источников освещения – металлогалогенным лампам.
Читать далее: Что следует знать о редкоземельном элементе тулии
Иттрий (Y)
Иттрий — другой редкоземельный элемент, не являющийся лантанидом, наряду со скандием. А еще это первый обнаруженный редкоземельный элемент. Это серо-черный металл, ковкий. Иттрий можно использовать в самых разных отраслях: его можно использовать в качестве иттриевого люминофора для придания красного цвета на экранах телевизоров; Иттрий — жаропрочный и коррозионностойкий оболочный материал ядерного топлива.
Подробнее: Использование, свойства и факты о редкоземельном иттрии.
Иттербий (Yb)
Иттербий был открыт швейцарским химиком Жаном Шарлем Галиссаром де Мариньяком в 1878 году. Он назван в честь деревни в Швеции, связанной с его открытием. Иттербий — мягкий, податливый и пластичный элемент, известный своим ярким серебристым блеском. Образующийся оксид образует защитный слой на поверхности соединения. Соединения иттербия обычно редки в природе. Мишени для распыления иттербия и материалы для испарения иттербия можно использовать в качестве материала теплозащитного покрытия. Кроме того, иттербий можно использовать как материал, обладающий супермагнитострикционными свойствами (набухание в магнитном поле).
Подробнее: Иттербий: редкоземельный элемент и применение
Спасибо, что прочитали нашу статью. Теперь вы знаете, что редкоземельные элементы широко используются в электронике, нефтехимии, металлургии, машиностроении, энергетике, легкой промышленности, охране окружающей среды, сельском хозяйстве и других областях. Можно сказать, что редкоземельные элементы имеют большие перспективы развития.