解释器:什么是稀土元素,为什么它们很重要?

我们经常听到稀土元素及其对现代工业的重要性。但是这些矿物质是什么?为什么它们的化学特性使它们如此有价值?基本的化学稀土元素构成了元素周期表中的lanthanoid系列(或灯笼)。这些是原子数57至71的金属元素,指[…]

来源:宇宙杂志

我们经常听到稀土元素及其对现代工业的重要性。但是这些矿物质是什么?为什么它们的化学特性使它们如此有价值?

基本化学

稀土元素构成了元素周期表中的lanthanoid系列(或灯笼)。这些是原子数57至71的金属元素,指的是元素原子核中质子的数量。

稀土元素在周期表上突出显示。图片来源:Peterhermesfurian / Istock / Getty Images Plus。

除了15个灯笼外,另外2个元素(原子编号21)和Yttrium(原子数39)被认为是稀土元素,因为它们倾向于自然出现在同一沉积物中,并且具有相似的化学和物理性质。

“有趣的是,稀土元素实际上并不是'稀有',”澳大利亚新南威尔士大学化学高级讲师劳伦·麦克林(Lauren MacReadie)告诉宇宙。 “但是,它们通常被称为罕见,因为它们通常被分散而不是在大型集中沉积物中发现。通常发现它们与其他形成'矿床''的元素混合在一起,很少以纯形形式发现,从而使采矿和纯化过程变得困难且昂贵。”

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西澳大利亚大学科廷大学矿业工程高级讲师乔治·巴拉科斯(George Barakos)说:“它们比黄金更丰富”,但“很少能以经济集中找到它们”。

并非所有人都很丰富。例如,巴拉科斯指出,普罗米甲是灯笼系列中唯一的放射性元素。它的半衰期只有几年,这意味着几乎不可能在地球上发现任何大量数量。

如何使用稀土元素?

尽管很难挖掘和净化,但稀土元素在现代生活中起着至关重要的作用。

磁铁的魔术

使稀土元素如此有用的关键部分是它们在制造磁合金中的作用,这些合金在现代技术中形成关键组成部分。

稀有和纯