మాజికల్ రేర్ ఎర్త్ | మీకు తెలియని రహస్యాలను వెల్లడిస్తోంది

ఏమిటిఅరుదైన భూమి?
1794లో అరుదైన మృత్తిక ఖనిజాలను కనుగొన్నప్పటి నుండి మానవులకు 200 సంవత్సరాలకు పైగా చరిత్ర ఉంది. ఆ సమయంలో అరుదైన మృత్తిక ఖనిజాలు చాలా తక్కువగా ఉండటంతో, రసాయన పద్ధతి ద్వారా నీటిలో కరగని ఆక్సైడ్‌లను తక్కువ మొత్తంలో మాత్రమే పొందగలిగారు. చారిత్రాత్మకంగా, ఇటువంటి ఆక్సైడ్‌లను అలవాటుగా "భూమి" అని పిలుస్తారు, అందుకే వాటికి అరుదైన మృత్తిక అని పేరు వచ్చింది.

నిజానికి, అరుదైన-భూమి ఖనిజాలు ప్రకృతిలో అరుదైనవి కావు. అరుదైన భూమి భూమి కాదు, కానీ ఒక సాధారణ లోహ మూలకం. దాని క్రియాశీల రకం క్షార లోహాలు మరియు క్షార భూమి లోహాల తర్వాత రెండవది. సాధారణ రాగి, జింక్, టిన్, కోబాల్ట్ మరియు నికెల్ కంటే వాటి క్రస్ట్‌లో ఎక్కువ కంటెంట్ ఉంటుంది.

ప్రస్తుతం, ఎలక్ట్రానిక్స్, పెట్రోకెమికల్స్, మెటలర్జీ మొదలైన వివిధ రంగాలలో అరుదైన భూములను విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. దాదాపు ప్రతి 3-5 సంవత్సరాలకు, శాస్త్రవేత్తలు అరుదైన భూములకు కొత్త ఉపయోగాలను కనుగొనగలుగుతున్నారు మరియు ప్రతి ఆరు ఆవిష్కరణలలో, అరుదైన భూములను లేకుండా చేయలేము.

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

అరుదైన భూమి మూలకాల కూర్పు

అరుదైన భూమి మూలకాలు రసాయన మూలకాల ఆవర్తన పట్టికలో లాంతనైడ్ మూలకాలతో కూడి ఉంటాయి:లాంతనమ్(లా),సీరియం(సిఇ),ప్రసియోడైమియం(ప్ర),నియోడైమియం(Nd), ప్రోమెథియం (Pm),సమారియం(సం),యూరోపియం(యు),గాడోలినియం(జిడి),టెర్బియం(టిబి),డిస్ప్రోసియం(డై),హోల్మియం(హో),ఎర్బియం(ఎర్),థులియం(టిఎం),యిటెర్బియం(వైబి),లుటీషియం(Lu), మరియు లాంతనైడ్ కు దగ్గరి సంబంధం ఉన్న రెండు అంశాలు:స్కాండియం(ఎస్సీ) మరియుఇట్రియం(వై).

దీనిని అంటారుఅరుదైన భూమి, సంక్షిప్తంగా అరుదైన భూమి.

అరుదైన భూమి మూలకాల వర్గీకరణ

మూలకాల 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:

సీరియం సమూహం:లాంథనం, సీరియం, ప్రసియోడైమియం, నియోడైమియం, ప్రోమెథియం, సమారియం, యూరోపియం

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

వెలికితీత విభజన ద్వారా వర్గీకరణ:

తేలికపాటి అరుదైన భూమి (P204 బలహీన ఆమ్లత్వ వెలికితీత): లాంతనం, సీరియం, ప్రసియోడైమియం, నియోడైమియం

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

భారీ అరుదైన భూమి (P204 లో ఆమ్లత్వ వెలికితీత):హోల్మియం, ఎర్బియం, థులియం, యట్టర్బియం, లుటెటియం, యట్రియం

అరుదైన భూమి మూలకాల లక్షణాలు

అరుదైన భూమి మూలకాల యొక్క 50 కంటే ఎక్కువ విధులు వాటి ప్రత్యేకమైన 4f ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, ఇవి సాంప్రదాయ పదార్థాలు మరియు హై-టెక్ కొత్త పదార్థాల రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

4f ఎలక్ట్రాన్ కక్ష్య

1. భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు

★ స్పష్టమైన లోహ లక్షణాలను కలిగి ఉంది; ఇది వెండి బూడిద రంగులో ఉంటుంది, ప్రసోడైమియం మరియు నియోడైమియం తప్ప, ఇది లేత పసుపు రంగులో కనిపిస్తుంది.

★ గొప్ప ఆక్సైడ్ రంగులు

★ లోహాలు కాని వాటితో స్థిరమైన సమ్మేళనాలను ఏర్పరచండి

★ మెటల్ లైవ్లీ

★ గాలిలో ఆక్సీకరణం చెందడం సులభం

2 ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలు

★ పూర్తి చేయని 4f సబ్‌లేయర్, ఇక్కడ 4f ఎలక్ట్రాన్‌లు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌లచే కవచం చేయబడతాయి, ఫలితంగా వివిధ వర్ణపట పదాలు మరియు శక్తి స్థాయిలు ఏర్పడతాయి.

4f ఎలక్ట్రాన్లు పరివర్తన చెందినప్పుడు, అవి పరారుణ ప్రాంతాలకు కనిపించే అతినీలలోహిత వికిరణం నుండి వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల రేడియేషన్‌ను గ్రహించగలవు లేదా విడుదల చేయగలవు, ఇవి కాంతిని ప్రసరింపజేసే పదార్థాలుగా అనుకూలంగా ఉంటాయి.

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

కొత్త పదార్థాలలో అరుదైన భూమి మూలకాల యొక్క 4f ఎలక్ట్రాన్ల పాత్ర

1.4f ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలను ఉపయోగించే పదార్థాలు

★ 4f ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ అమరిక:బలమైన అయస్కాంతత్వంగా వ్యక్తమవుతుంది - శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాలు, MRI ఇమేజింగ్ పదార్థాలు, అయస్కాంత సెన్సార్లు, సూపర్ కండక్టర్లు మొదలైన వాటికి ఉపయోగించడానికి అనుకూలం.

★ 4f ఆర్బిటాల్ ఎలక్ట్రాన్ పరివర్తన: ప్రకాశించే లక్షణాలుగా వ్యక్తీకరించబడ్డాయి - ఫాస్ఫర్లు, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్‌లు, ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్‌లు మొదలైన ప్రకాశించే పదార్థాలుగా ఉపయోగించడానికి అనుకూలం.

4f శక్తి స్థాయి గైడ్ బ్యాండ్‌లోని ఎలక్ట్రానిక్ పరివర్తనాలు: కలరింగ్ లక్షణాలుగా వ్యక్తమవుతాయి - హాట్ స్పాట్ భాగాలు, వర్ణద్రవ్యం, సిరామిక్ నూనెలు, గాజు మొదలైన వాటికి రంగులు వేయడానికి మరియు రంగు మార్చడానికి అనుకూలం.

2 అనేది అయానిక్ వ్యాసార్థం, ఛార్జ్ మరియు రసాయన లక్షణాలను ఉపయోగించి 4f ఎలక్ట్రాన్‌కు పరోక్షంగా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

★ అణు లక్షణాలు:

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

 పెద్ద న్యూట్రాన్ శోషణ క్రాస్ సెక్షన్ - అణు రియాక్టర్లు మొదలైన వాటి 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 మొదలైన వాటికి ఉపయోగించడానికి అనుకూలం.

ఎలక్ట్రో ఆప్టికల్ మరియు డైఎలెక్ట్రిక్ లక్షణాలు - కాంతి మాడ్యులేషన్ పదార్థాలు, పారదర్శక సిరామిక్స్ మొదలైన వాటికి ఉపయోగించడానికి అనుకూలం.