Zer da?lur arraroa?
Gizakiak 200 urte baino gehiagoko historia du 1794an lur arraroak aurkitu zirenetik. Garai hartan lur arraroen mineral gutxi aurkitu zirenez, uretan disolbaezinak diren oxido kopuru txiki bat baino ezin zen lortu metodo kimikoen bidez. Historikoki, oxido horiei "lurra" deitzen zitzaien, hortik datorkio lur arraroen izena.
Izan ere, lur arraroen mineralak ez dira naturan arraroak. Lur arraroa ez da lurra, baizik eta metal elementu tipiko bat. Bere mota aktiboa metal alkalinoen eta lur alkalinoen metalen atzetik bigarrena da. Lurrazalean kobre, zink, eztainu, kobalto eta nikelen ohiko edukia baino handiagoa da.
Gaur egun, lur arraroak hainbat arlotan erabili izan dira, hala nola elektronikan, petrokimian, metalurgian, etab. Ia 3-5 urtean behin, zientzialariek lur arraroen erabilera berriak aurkitzen dituzte, eta sei asmakizunetatik bat ezin da lur arrarorik gabe moldatu.
Txina aberatsa da lur arraroetako mineraletan, eta hiru munduko sailkapenetan lehen postuan dago: erreserbak, ekoizpen eskala eta esportazio bolumena. Aldi berean, Txina da 17 lur arraroetako metal guztiak eman ditzakeen herrialde bakarra, batez ere aplikazio militar oso nabarmenak dituzten lur arraro ertain eta astunak.
Lur arraroen elementuen konposizioa
Lur arraroen elementuak elementu kimikoen taula periodikoan dauden lantanido elementuez osatuta daude:lantanoa(La),zerioa(Ze),praseodimioa(Pr),neodimioa(Nd), prometioa (Pm),samarioa(Sm),europioa(Eu),gadolinioa(Jainkoa),terbioa(Tb),disprosio(Eguna),holmioa(Ho),erbioa(Er),tulioa(Tm),iterbioa(Yb),lutezioa(Lu), eta lantanidoekin estuki erlazionatutako bi elementu:eskandioa(Zientzia) etaitrioa(Bai).
Deitzen zaioLur arraroa, Lur Arraroa bezala laburtua.
Lur arraroen elementuen sailkapena
Elementuen propietate fisiko eta kimikoen arabera sailkatzen dira:
Lur arraroen elementu arinak: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:
Zerio taldea:lantanoa, zerioa, praseodimioa, neodimioa, prometioa, samarioa, europioa
Itrio taldea:gadolinioa, terbioa, disprosioa, holmioa, erbioa, tulioa, itterbioa, lutetioa, eskandioa, itrioa
Sailkapena erauzketa-bereizketaren arabera:
Lur arraro arina (P204 azidotasun ahuleko erauzketa)lantanoa, zerioa, praseodimioa, neodimioa
Lur arraro ertainak (P204 azidotasun baxuko erauzketa):samarioa, europioa, gadolinioa, terbioa, disprosioa
Lur arraro astunak (azidotasun erauzketa P204-n):holmio, erbio, tulio, iterbio, lutezio, itrio
Lur arraroen elementuen propietateak
Lur arraroen elementuen 50 funtzio baino gehiago daude lotuta haien 4f egitura elektroniko bereziarekin, eta horrek asko erabiltzen ditu bai material tradizionaletan bai material berri teknologiko aurreratuen arloetan.
4f elektroi orbita
1. Ezaugarri fisiko eta kimikoak
★ Ezaugarri metaliko nabariak ditu; Zilar grisaxka da, praseodimioa eta neodimioa izan ezik, hori argia dirudi
★ Oxido kolore aberatsak
★ Ez-metalekin konposatu egonkorrak sortu
★ Metal bizia
★ Airean erraz oxidatzen da
2 Ezaugarri optoelektronikoak
★ 4f azpigeruza betegabea, non 4f elektroiak kanpoko elektroiek babesten dituzten, eta ondorioz, hainbat espektro-termino eta energia-maila sortzen dira.
4f elektroiak trantsizioan daudenean, uhin-luzera desberdinetako erradiazioa xurgatu edo igor dezakete ultramoretik, ikusgaitik infragorrietaraino, eta horrek material lumineszente gisa egokiak bihurtzen ditu.
★ Eroankortasun ona, lur arraroen metalak elektrolisi metodoaren bidez prestatzeko gai dena
Lur arraroen elementuen 4f elektroien eginkizuna material berrietan
1. 4f ezaugarri elektronikoak erabiltzen dituzten materialak
★ 4f elektroi-spinaren antolamendua:magnetismo indartsu gisa agertzen da – iman iraunkorreko material gisa, MRI irudi-material gisa, sentsore magnetiko gisa, supereroale gisa, etab. erabiltzeko egokia
★ 4f orbitaleko elektroi-trantsizioa: propietate lumineszente gisa agertzen dira – material lumineszente gisa erabiltzeko egokiak, hala nola fosforoak, laser infragorriak, zuntz anplifikadoreak, etab.
4f energia-mailaren gida-bandaren trantsizio elektronikoak: koloreztatze-propietate gisa agertzen dira - puntu beroen osagaiak, pigmentuak, zeramika-olioak, beira eta abar koloreztatzeko eta deskoloratzeko egokiak.
2 zeharka erlazionatuta dago 4f elektroiarekin, erradio ionikoa, karga eta propietate kimikoak erabiliz.
★ Ezaugarri nuklearrak:
Neutroi termikoen xurgapen-sekzio txikia – erreaktore nuklearren egitura-material gisa erabiltzeko egokia, etab.
Neutroien xurgapen-sekzio handia – erreaktore nuklearren eta abarren babes-materialetarako egokia
★ Lur arraroen erradio ionikoa, karga, propietate fisiko eta kimikoak:
Sare-akatsak, antzeko erradio ionikoa, propietate kimikoak, karga desberdinak – berogailurako, katalizatzailerako, sentsore-elementurako, etab. egokiak
Egitura-espezifikotasuna - hidrogenoa biltegiratzeko aleazio-katodo-material, mikrouhin-xurgapen-material eta abar gisa erabiltzeko egokia
Ezaugarri elektrooptiko eta dielektrikoek argia modulatzeko material gisa, zeramika garden gisa, etab. erabiltzeko egokiak dira.
Argitaratze data: 2023ko uztailak 6