మాయా అరుదైన భూమి | మీకు తెలియని రహస్యాలు వెల్లడి

ఏమిటిఅరుదైన భూమి?
1794లో అరుదైన భూమిని కనుగొన్నప్పటి నుండి మానవులకు 200 సంవత్సరాలకు పైగా చరిత్ర ఉంది. ఆ సమయంలో అరుదైన భూమి ఖనిజాలు చాలా తక్కువగా ఉన్నందున, రసాయన పద్ధతి ద్వారా నీటిలో కరగని ఆక్సైడ్‌లను కొద్ది మొత్తంలో మాత్రమే పొందగలిగారు. చారిత్రాత్మకంగా, ఇటువంటి ఆక్సైడ్లు అలవాటుగా "భూమి" అని పిలువబడతాయి, అందుకే అరుదైన భూమి పేరు.

నిజానికి, అరుదైన భూమి ఖనిజం ప్రకృతిలో అరుదైనది కాదు. అరుదైన భూమి భూమి కాదు, కానీ ఒక సాధారణ లోహ మూలకం. దీని క్రియాశీల రకం క్షార లోహాలు మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాల తర్వాత రెండవది. సాధారణ రాగి, జింక్, టిన్, కోబాల్ట్ మరియు నికెల్ కంటే ఇవి క్రస్ట్‌లో ఎక్కువ కంటెంట్‌ను కలిగి ఉంటాయి.

ప్రస్తుతం, అరుదైన ఎర్త్‌లు ఎలక్ట్రానిక్స్, పెట్రోకెమికల్స్, మెటలర్జీ మొదలైన వివిధ రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. దాదాపు ప్రతి 3-5 సంవత్సరాలకు, శాస్త్రవేత్తలు అరుదైన ఎర్త్‌ల కోసం కొత్త ఉపయోగాలను కనుగొనగలుగుతున్నారు మరియు ప్రతి ఆరు ఆవిష్కరణలలో, ఎవరూ చేయలేరు. అరుదైన భూమి లేకుండా.

చైనా అరుదైన భూమి ఖనిజాలతో సమృద్ధిగా ఉంది, మూడు ప్రపంచ ర్యాంకింగ్‌లలో మొదటి స్థానంలో ఉంది: నిల్వలు, ఉత్పత్తి స్థాయి మరియు ఎగుమతి పరిమాణం. అదే సమయంలో, అన్ని 17 అరుదైన ఎర్త్ లోహాలను, ముఖ్యంగా మధ్యస్థ మరియు భారీ అరుదైన ఎర్త్‌లను అత్యంత ప్రముఖ సైనిక అనువర్తనాలతో అందించగల ఏకైక దేశం చైనా.

అరుదైన భూమి మూలకం కూర్పు

అరుదైన భూమి మూలకాలు రసాయన మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో లాంతనైడ్ మూలకాలతో కూడి ఉంటాయి:లాంతనమ్(లా),సిరియం(సీ),ప్రసోడైమియం(Pr),నియోడైమియం(Nd), ప్రోమేథియం (Pm),సమారియం(Sm),యూరోపియం(Eu),గాడోలినియం(Gd),టెర్బియం(Tb),డిస్ప్రోసియం(Dy),హోల్మియం(హో),erbium(Er),థూలియం(Tm),యటర్బియం(Yb),లుటెటియం(లు), మరియు లాంతనైడ్‌కు దగ్గరి సంబంధం ఉన్న రెండు అంశాలు:స్కాండియం(Sc) మరియుయట్రియం(Y)

అంటారుఅరుదైన భూమి, రేర్ ఎర్త్ అని సంక్షిప్తీకరించబడింది.

అరుదైన భూమి మూలకాల వర్గీకరణ

మూలకాల యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల ద్వారా వర్గీకరించబడింది:

తేలికపాటి అరుదైన భూమి మూలకాలు:స్కాండియం, యట్రియం, లాంతనమ్, సిరియం, ప్రాసోడైమియం, నియోడైమియం, ప్రోమేథియం, సమారియం, యూరోపియం

భారీ అరుదైన భూమి మూలకాలు:గాడోలినియం, టెర్బియం, డిస్ప్రోసియం, హోల్మియం, ఎర్బియం, థులియం, యట్టర్బియం, లుటెటియం

ఖనిజ లక్షణాల ద్వారా వర్గీకరించబడింది:

Cerium సమూహం:లాంతనమ్, సిరియం, ప్రసోడైమియం, నియోడైమియం, ప్రోమెథియం, సమారియం, యూరోపియం

Yttrium సమూహం:గాడోలినియం, టెర్బియం, డిస్ప్రోసియం, హోల్మియం, ఎర్బియం, థులియం, యట్టర్బియం, లుటెటియం, స్కాండియం, యట్రియం

సంగ్రహణ విభజన ద్వారా వర్గీకరణ:

తేలికపాటి అరుదైన భూమి (P204 బలహీనమైన ఆమ్లత వెలికితీత): లాంతనమ్, సిరియం, ప్రసోడైమియం, నియోడైమియం

మధ్యస్థ అరుదైన భూమి (P204 తక్కువ ఆమ్లత వెలికితీత):సమారియం, యూరోపియం, గాడోలినియం, టెర్బియం, డిస్ప్రోసియం

భారీ అరుదైన భూమి (P204లో ఆమ్లత వెలికితీత):హోల్మియం, ఎర్బియం, థులియం, యట్టర్బియం, లుటెటియం, యట్రియం

అరుదైన భూమి మూలకాల లక్షణాలు

అరుదైన భూమి మూలకాల యొక్క 50 కంటే ఎక్కువ విధులు వాటి ప్రత్యేకమైన 4f ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణానికి సంబంధించినవి, వీటిని సాంప్రదాయ పదార్థాలు మరియు హై-టెక్ కొత్త మెటీరియల్ ఫీల్డ్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

4f ఎలక్ట్రాన్ కక్ష్య

1. భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు

★ స్పష్టమైన లోహ లక్షణాలను కలిగి ఉంది; ఇది వెండి బూడిద రంగులో ఉంటుంది, ప్రాసోడైమియం మరియు నియోడైమియం మినహా, ఇది లేత పసుపు రంగులో కనిపిస్తుంది

★ రిచ్ ఆక్సైడ్ రంగులు

★ లోహాలు కాని వాటితో స్థిరమైన సమ్మేళనాలను ఏర్పరచండి

★ మెటల్ లైవ్లీ

★ గాలిలో ఆక్సీకరణం చెందడం సులభం

2 ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలు

★ పూరించని 4f సబ్‌లేయర్, ఇక్కడ 4f ఎలక్ట్రాన్‌లు బయటి ఎలక్ట్రాన్‌లచే రక్షించబడతాయి, ఫలితంగా వివిధ వర్ణపట నిబంధనలు మరియు శక్తి స్థాయిలు ఏర్పడతాయి

4f ఎలక్ట్రాన్లు మారినప్పుడు, అవి అతినీలలోహిత నుండి వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల రేడియేషన్‌ను గ్రహించగలవు లేదా విడుదల చేయగలవు, పరారుణ ప్రాంతాలకు కనిపిస్తాయి, వాటిని ప్రకాశించే పదార్థాలుగా సరిపోతాయి.

★ మంచి వాహకత, విద్యుద్విశ్లేషణ పద్ధతి ద్వారా అరుదైన భూమి లోహాలను తయారు చేయగల సామర్థ్యం

కొత్త మెటీరియల్స్‌లో అరుదైన భూమి మూలకాల యొక్క 4f ఎలక్ట్రాన్‌ల పాత్ర

1.4f ఎలక్ట్రానిక్ ఫీచర్లను ఉపయోగించే పదార్థాలు

★ 4f ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ అమరిక:బలమైన అయస్కాంతత్వంగా వ్యక్తీకరించబడింది - శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాలు, MRI ఇమేజింగ్ పదార్థాలు, అయస్కాంత సెన్సార్లు, సూపర్ కండక్టర్లు మొదలైనవిగా ఉపయోగించడానికి అనుకూలం

★ 4f కక్ష్య ఎలక్ట్రాన్ పరివర్తన: ప్రకాశించే లక్షణాల వలె వ్యక్తీకరించబడింది - ఫాస్ఫర్‌లు, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్‌లు, ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్‌లు మొదలైన ప్రకాశించే పదార్థాలుగా ఉపయోగించడానికి అనుకూలం

4f ఎనర్జీ లెవల్ గైడ్ బ్యాండ్‌లోని ఎలక్ట్రానిక్ పరివర్తనాలు: కలరింగ్ లక్షణాలుగా వ్యక్తీకరించబడ్డాయి - హాట్ స్పాట్ భాగాలు, పిగ్మెంట్‌లు, సిరామిక్ ఆయిల్‌లు, గాజు మొదలైన వాటికి రంగులు వేయడానికి మరియు డీకోలరైజేషన్ చేయడానికి అనుకూలం

2 అయానిక్ వ్యాసార్థం, ఛార్జ్ మరియు రసాయన లక్షణాలను ఉపయోగించి 4f ఎలక్ట్రాన్‌కు పరోక్షంగా సంబంధించినది

★ అణు లక్షణాలు:

 చిన్న థర్మల్ న్యూట్రాన్ అబ్సార్ప్షన్ క్రాస్ సెక్షన్ - అణు రియాక్టర్లు మొదలైన వాటి నిర్మాణ పదార్థాలుగా ఉపయోగించడానికి అనుకూలం

 పెద్ద న్యూట్రాన్ అబ్సార్ప్షన్ క్రాస్ సెక్షన్ - అణు రియాక్టర్లు మొదలైన పదార్థాలను రక్షించడానికి అనుకూలం

★ అరుదైన భూమి అయానిక్ వ్యాసార్థం, ఛార్జ్, భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు:

 లాటిస్ లోపాలు, సారూప్య అయానిక్ వ్యాసార్థం, రసాయన లక్షణాలు, విభిన్న ఛార్జీలు - తాపన, ఉత్ప్రేరకం, సెన్సింగ్ మూలకం మొదలైన వాటికి అనుకూలం

నిర్మాణ విశిష్టత - హైడ్రోజన్ నిల్వ మిశ్రమం కాథోడ్ పదార్థాలు, మైక్రోవేవ్ శోషణ పదార్థాలు మొదలైనవిగా ఉపయోగించడానికి అనుకూలం

ఎలక్ట్రో ఆప్టికల్ మరియు విద్యుద్వాహక లక్షణాలు - లైట్ మాడ్యులేషన్ మెటీరియల్స్, పారదర్శక సిరామిక్స్ మొదలైనవిగా ఉపయోగించడానికి అనుకూలం