Frenka Herberta kosmosa operā “Kāpas” vērtīga dabiska viela, ko sauc par “garšvielu maisījumu”, piešķir cilvēkiem spēju orientēties plašajā Visumā, lai izveidotu starpzvaigžņu civilizāciju. Reālajā dzīvē uz Zemes dabisko metālu grupa, ko sauc par retzemju elementiem, ir padarījusi iespējamu mūsdienu tehnoloģiju attīstību. Pieprasījums pēc šīm gandrīz visu mūsdienu elektronisko izstrādājumu galvenajām sastāvdaļām strauji pieaug.
Retzemju elementiapmierināt tūkstošiem dažādu vajadzību – piemēram, cērijs tiek izmantots kā katalizators naftas rafinēšanā, savukārtgadolīnijsuztver neitronus kodolreaktoros. Taču šo elementu visizcilākā spēja slēpjas to luminiscencē un magnētismā.
Mēs izmantojam retzemju elementus, lai iekrāsotu viedtālruņu ekrānus, izmantotu fluorescenci, lai parādītu eiro banknošu autentiskumu, un pārsūtītu signālus jūras dibenā, izmantojot optiskās šķiedras kabeļus. Tie ir nepieciešami arī dažu no spēcīgākajiem un uzticamākajiem magnētiem pasaulē ražošanai. Tie ģenerē skaņas viļņus austiņās, uzlabo digitālo informāciju kosmosā un maina termiskās meklēšanas raķešu trajektoriju. Retzemju elementi veicina arī zaļo tehnoloģiju, piemēram, vēja enerģijas un elektrisko transportlīdzekļu, attīstību un var pat radīt jaunas kvantu datoru sastāvdaļas. Stīvens Boids, sintētiskais ķīmiķis un neatkarīgs konsultants, sacīja: "Šis saraksts ir bezgalīgs. Tie ir visur."
Retzemju elements attiecas uz lantanīda lutēciju un 14 elementiem starp lantānu unitrijs, kas bieži sastopami vienā nogulumā un kam ir līdzīgas ķīmiskās īpašības kā lantanīdam. Šiem pelēkās līdz sudrabainās krāsas metāliem parasti ir plastiskums un augsta kušanas un viršanas temperatūra. To slepenais spēks slēpjas elektronos. Visiem atomiem ir kodols, ko ieskauj elektroni, kas atrodas apgabalā, ko sauc par orbītu. Elektroni orbītā, kas atrodas vistālāk no kodola, ir valences elektroni, kas piedalās ķīmiskās reakcijās un veido saites ar citiem atomiem.
Lielākajai daļai lantanīdu ir vēl viena svarīga elektronu grupa, ko sauc par “f-elektroniem” un kas atrodas zelta zonā netālu no valences elektrona, bet nedaudz tuvu kodolam. Ana de Betenkūra Diasa, neorganiskā ķīmiķe Nevadas Universitātē Reno, sacīja: “Tieši šie f-elektroni izraisa retzemju elementu magnētiskās un luminiscējošās īpašības.”
Retzemju elementi ir 17 elementu grupa (periodiskajā tabulā norādīti zilā krāsā). Retzemju elementu apakškopu sauc par lantanīdiem. (lutēcijs, Lu, kā arī rinda, kuras priekšgalā irlantāns, La). Katram elementam ir apvalks, kurā parasti ir f elektroni, kas šiem elementiem piešķir magnētiskas un luminiscējošas īpašības.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 5. jūlijs