Zer dalur arraroa?
Gizakiak 200 urte baino gehiagoko historia du 1794an lur arraroak aurkitu zirenetik. Garai hartan lur arraroen mineral gutxi aurkitu zirenez, metodo kimikoaren bidez ur disolbaezinak diren oxido kopuru txiki bat baino ezin zen lortu. Historikoki, horrelako oxidoei "lurra" deitzen zitzaien, hortik lur arraroaren izena.
Izan ere, lur arraroen mineralak ez dira arraroak naturan. Lurra arraroa ez da lurra, elementu metaliko tipikoa baizik. Bere mota aktiboa metal alkalinoen eta lur alkalinoen bigarrena baino ez da. Lurrazalean kobre, zink, eztainu, kobalto eta nikel arruntek baino eduki gehiago dute.
Gaur egun, lur arraroak oso erabiliak izan dira hainbat arlotan, hala nola elektronika, petrokimika, metalurgia... Ia 3-5 urtean behin, zientzialariek lur arraroen erabilera berriak ezagutzeko gai dira, eta sei asmakizunetik, batek ezin du egin. lur arrarorik gabe.
Txina lur arraroen mineraletan aberatsa da, munduko hiru sailkapenetan lehen postuan kokatuta: erreserbak, produkzio-eskala eta esportazio-bolumena. Aldi berean, Txina da 17 lur arraroen metal guztiak eman ditzakeen herrialde bakarra, batez ere lur arraro ertain eta astunak aplikazio militar oso nabarmenak dituztenak.
Lur arraroen elementuen konposizioa
Lur arraroen elementuak elementu kimikoen taula periodikoko lantanidoz osatuta daude:lantanoa(La),zerioa(Ce),praseodimioa(Pr),neodimioa(Nd), prometio (Pm),samarioa(Sm),europioa(Eu),gadolinioa(Gd),terbioa(Tb),disprosioa(Dy),holmioa(Ho),erbioa(Er),tulioa(Tm),itterbioa(Yb),lutezio(Lu), eta lanthanidoarekin lotura estua duten bi elementu:eskandioa(Sc) etaitrioa(Y).
Deitzen daLur arraroa, Rare Earth gisa laburtua.
Lur arraroen elementuen sailkapena
Elementuen propietate fisiko eta kimikoen arabera sailkatuta:
Lur arraroen elementu argiak:eskandioa, itrioa, lantanoa, cerioa, praseodimioa, neodimioa, prometioa, samarioa, europioa
Lur arraroen elementu astunak:gadolinioa, terbioa, disprosioa, holmioa, erbioa, tulioa, iterbioa, lutezioa
Mineralen ezaugarrien arabera sailkatuta:
Cerio taldea:lantanoa, cerioa, praseodimioa, neodimioa, prometioa, samarioa, europioa
Itrio taldea:gadolinioa, terbioa, disprosioa, holmioa, erbioa, tulioa, itterbioa, lutetioa, eskandioa, itrioa
Erauzketa-bereizketaren araberako sailkapena:
Lur arraro argia (P204 azidotasun ahula erauztea): lantanoa, cerioa, praseodimioa, neodimioa
Lur arraro ertaina (P204 azidotasun baxuko erauzketa):samarioa, europioa, gadolinioa, terbioa, disprosioa
Lur arraro astunak (azidotasunaren erauzketa P204an):holmio, erbio, tulio, iterbio, lutezio, itrio
Lur arraroen elementuen propietateak
Lur arraroen elementuen 50 funtzio baino gehiago 4f egitura elektroniko bereziarekin erlazionatuta daude, eta oso erabiliak dira material tradizionaletan zein goi-teknologiako material berrien eremuetan.
4f elektroien orbita
1. Propietate fisikoak eta kimikoak
★ Propietate metalikoak agerikoak ditu; Zilar grisa da, praseodimioa eta neodimioa izan ezik, hori argia agertzen da
★ Oxido kolore aberatsak
★ Ez-metalekin konposatu egonkorrak osatzea
★ Metal bizia
★ Erraza oxidatzen da airean
2 Propietate optoelektronikoak
★ Bete gabeko 4f azpigeruza, non 4f elektroiak kanpoko elektroiek babesten dituzten, eta hainbat termino espektral eta energia-maila sortzen dira.
4f elektroiak trantsitzen direnean, uhin-luzera ezberdinetako erradiazioa xurgatu edo igor dezakete ultramoretik, eskualde infragorrietatik ikusgai, material luminiszente gisa egokiak bihurtuz.
★ Eroankortasun ona, lur arraroen metalak elektrolisi metodoaren bidez prestatzeko gai dena
Lur arraroen elementuen 4f elektroien papera material berrietan
1. 4f ezaugarri elektronikoak erabiltzen dituzten materialak
★ 4f elektroien spin antolaketa:magnetismo indartsu gisa agertzen da - iman iraunkorreko material gisa erabiltzeko egokia, MRI irudiak egiteko material gisa, sentsore magnetiko gisa, supereroale gisa, etab.
★ 4f elektroien trantsizio orbitala: propietate luminiszente gisa agertzen da - material luminiszente gisa erabiltzeko egokia, hala nola fosforoak, laser infragorriak, zuntz anplifikadoreak, etab.
Trantsizio elektronikoak 4f energia-mailako gida-bandan: propietate koloratzaile gisa agertzen dira - puntu beroen osagaiak, pigmentuak, zeramikazko olioak, beira, etab. koloreztatzeko eta deskolorizatzeko egokiak.
2 4f elektroiarekin zeharka erlazionatuta dago, erradio ionikoa, karga eta propietate kimikoak erabiliz
★ Ezaugarri nuklearrak:
Neutroi termikoen xurgapenaren ebakidura txikia - erreaktore nuklearren egiturazko material gisa erabiltzeko egokia, etab.
Neutroien xurgapenaren sekzio handia - erreaktore nuklearren materialak babesteko egokia, etab
★ Lur arraroen erradio ionikoa, karga, propietate fisikoak eta kimikoak:
Sareko akatsak, erradio ioniko antzekoak, propietate kimikoak, karga desberdinak - berotzeko, katalizatzailerako, sentsore-elementurako egokiak, etab.
Egiturazko espezifikotasuna - hidrogenoa biltegiratzeko aleazio katodoko material gisa erabiltzeko egokia, mikrouhinen xurgapeneko material gisa, etab.
Propietate elektrooptiko eta dielektrikoek - argi modulatzeko material gisa erabiltzeko egokiak, zeramika gardenak, etab
Argitalpenaren ordua: 2023-06-07