Metale ziem rzadkich i ich wydobycie

Metale ziem rzadkich to grupa składająca się z 17 pierwiastków chemicznych, w tym itru, lantanu, skandu, a także lantanowców. Lantanowce badane są bardziej szczegółowo w szkolnictwie wyższym. Pierwsza koncepcja metali ziem rzadkich jest podana w szkole. Metale ziem rzadkich są dość dużą i znaczącą grupą w układzie okresowym. W tym artykule opowiemy o niektórych pierwiastkach chemicznych pierwiastków ziem rzadkich.

Czym jest ziemia rzadka? Pochodzenie nazwy

Rzadkie elementy ziemskie - to są metale z charakterystycznym metalicznym połyskiem, srebrno-biały kolor. Prawie wszystkie elementy tej grupy są bardzo podobne pod względem właściwości chemicznych.

Nazwa "ziem rzadkich" lub "ziem rzadkich" jest nadawana tej grupie chemicznej ze względu na fakt, że jej pierwiastki występują bardzo rzadko w skorupie ziemskiej, a prawie wszystkie tworzą słabo rozpuszczalne tlenki w wodzie (w chemii takie tlenki były wcześniej nazywane "ziemiami" ).

Po tym, jak nazwa "rzadka ziemia" została uformowana historycznie i ustalona, ​​chemicy odkryli, że te pierwiastki nie są tak rzadkie, jak wierzyli ich odkrywcy, i występują częściej w przyrodzie niż inne.

Promethium

Promethium to słynny pierwiastek chemiczny należący do grupy lantanowców. Wszystkie jego izotopy są bardzo radioaktywne, dlatego praktycznie nie występuje w przyrodzie. W 1945 roku udało się go zdobyć, ale tylko sztucznie. Jacob Mariinsky i Lawrence Glendening po wielu latach byli wreszcie w stanie wybrać promethium, mimo że wielu uważało to za niemożliwe. Słynny angielski fizyk Henry Mosley argumentował, że pierwiastek chemiczny promethium po prostu nie istnieje.

Wynikowy przedmiot został nazwany na cześć słynnego mitycznego bohatera, który ukradł ogień od boga Zeusa, a następnie dał go ludziom.

Europium

Kolejny rzadki metal ziemny, który należy do lantanowców. Jest to jeden z pierwszych odkrytych pierwiastków chemicznych, które znajdują się między barem a lutetem. W czystej postaci ten metal nie występuje w przyrodzie.

Europ odgrywa rolę domieszki, a ten pierwiastek chemiczny jest bardzo często stosowany w różnych badaniach. Europ jest bardzo drogocenną substancją, jest jednym z najcenniejszych lantanowców. Koszt gram metalu europu wynosił około 900-2000 dolarów. Zawsze jest cienka warstwa tlenku na powierzchni tego metalu, ponieważ europ jest bardzo szybko związany z tlenem.

Gadolin

W 1880 r. Słynny francuski fizyk o nazwisku Paul Emile Lecoq de Buabordan wyróżnił gadolin, który dodano do grupy lantanowców. Teraz wszystkie lantanowce należą do grupy "metali ziem rzadkich", a gadolin nie jest wyjątkiem.

Zastosowanie gadolinu wynika z jego właściwości jądrowych i fizycznych, które ujawniają się coraz częściej przy każdym nowym badaniu, dlatego można mówić o nim przez niezwykle długi czas. Gadolin jest niezbędnym pierwiastkiem chemicznym, jego główne obszary zastosowania to energia jądrowa, a także elektronika.

Uran

Uran, czy uran? - To chyba najbardziej znany element spośród wszystkich aktynowców. Pierwiastek nie ma stabilnych i stałych izotopów, dlatego jest słabo radioaktywny. W normalnych warunkach jest to szary metal. Gdy substancja została użyta do barwienia szkła i ceramiki. Jednak obecnie wiadomo już, że w słynnej amerykańskiej bombie "Kid" zawierał uran. Bomba zniszczyła Hiroszimę w 1945 roku.

Pod koniec XIX wieku Becquerel w badaniu tego pierwiastka przypadkowo odkrył swoją radioaktywność, co później potwierdziło Marie Curie.

Uran jest bardzo rozpowszechniony w skorupie ziemskiej, w przeciwieństwie do innych członków grupy metali ziem rzadkich. Jednak większość pierwiastka koncentruje się w skałach o bardzo wysokiej zawartości krzemu.

Pluton

Jest to bardzo ciężki, ale kruchy, radioaktywny metal o charakterystycznym metalicznym połysku i jasnoszarym kolorze. Należy do rodziny aktynowców, podobnie jak poprzedni element. Pluton i uran są nazwane po planetach Układu Słonecznego.

Po kilkudziesięciu latach badań nad tym pierwiastkiem chemicznym naukowcy odkryli, że jego właściwości chemiczne są bardzo podobne do właściwości uranu. Wszystkie dalsze badania tego elementu odbywały się w najściślejszej tajemnicy w Chicago.

Pluton występuje bardzo rzadko w skorupie ziemskiej, ponieważ w ciągu miliardów lat istnienia planety Ziemia prawie cała jego część rozpadła się na inne elementy, w tym na uran.

Górnictwo

Wydobywanie metali ziem rzadkich jest ważnym i złożonym procesem. W dzisiejszych czasach Chiny są absolutnym liderem pod względem wydobycia, gdzie rocznie wydobywanych jest około 90 tysięcy ton metali ziem rzadkich z głębi ziemi. Drugim miejscem w produkcji tych substancji są Stany Zjednoczone Ameryki, które kontrolują około 13% produkcji.

Rosja ma również daleko od małych zapasów metali ziem rzadkich. Rezerwy w naszym kraju, według geologów i chemików, są tylko nieznacznie gorsze od tych w Chinach.

Według naukowców zajmujących się geologią skorupa ziemska zawiera kilka milionów ton pierwiastków ziem rzadkich, z czego prawie połowę stanowią rezerwaty w środkowym królestwie. Teraz wydobycie takich metali nadal rośnie. Metale ziem rzadkich odgrywają ważną rolę w rozwoju i gospodarce każdego państwa.