Come gli elementi delle terre rare rendono possibile la tecnologia moderna

Nell'opera spaziale di Frank Herbert "Dunes", una preziosa sostanza naturale chiamata "Mescola spezia" conferisce alle persone la capacità di navigare nel vasto universo per stabilire una civiltà interstellare. Nella vita reale sulla Terra, un gruppo di metalli naturali chiamati elementi di terre rare ha reso possibile la tecnologia moderna. La domanda di questi componenti chiave di quasi tutti i moderni prodotti elettronici sta aumentando bruscamente.

Terre raresoddisfare migliaia di esigenze diverse - ad esempio, il cerio viene utilizzato come catalizzatore per raffinare l'olio, mentreGadolinioTrappola neutroni nei reattori nucleari. Ma la capacità più importante di questi elementi risiede nella loro luminescenza e magnetismo.

Facciamo affidamento sulla terra rara per colorare lo schermo del nostro smartphone, utilizziamo la fluorescenza per mostrare l'autenticità delle banconote euro e trasferire segnali sul fondo del mare attraverso cavi in ​​fibra ottica. Sono anche necessari per produrre alcuni dei magneti più forti e affidabili al mondo. Generano onde sonore nelle cuffie, migliorano le informazioni digitali nello spazio e alterano la traiettoria dei missili di ricerca termica. La Terra rara sta anche promuovendo lo sviluppo di tecnologie verdi, come l'energia eolica e i veicoli elettrici, e possono persino produrre nuovi componenti di computer quantistico. Stephen Boyd, un chimico sintetico e consulente indipendente, ha dichiarato: “Questo elenco è infinito. Sono ovunque

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La terra rara si riferisce al lantanide lutetium e 14 elementi tra lantanio eittrio, che spesso si verificano nello stesso deposito e hanno proprietà chimiche simili al lantanide. Questi metalli di colore da grigio a argento hanno in genere plasticità e alti punti di scioglimento e ebollizione. La loro forza segreta sta nei loro elettroni. Tutti gli atomi hanno un nucleo circondato da elettroni, che risiedono in una regione chiamata orbita. Gli elettroni nell'orbita più lontana dal nucleo sono elettroni di valenza, che partecipano alle reazioni chimiche e formano legami con altri atomi.

La maggior parte del lantanide ha un altro importante gruppo di elettroni, chiamato "F-Electron", che vivono nella zona d'oro vicino all'elettrone di valenza ma leggermente vicino al nucleo. Ana de Betttencourt Dias, un chimico inorganico dell'Università del Nevada, Reno, ha dichiarato: "Sono questi elettroni F che causano le proprietà magnetiche e luminescenti degli elementi delle terre rare".

Le terre rare sono un gruppo di 17 elementi (indicati in blu sulla tavola periodica). Un sottoinsieme di elementi della terra rara si chiama lantanide (Lutetium, Lu, più la linea guidata dalantanio, La). Ogni elemento contiene un guscio, di solito contenente elettroni F, che fa sì che questi elementi abbiano proprietà magnetiche e luminose.


Tempo post: JUL-05-2023