Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvilke nye anvendelser findes for sjældne jordelementer?

De sjældne jordarters elementer omfatter metaller med usædvanlige lydende navne som neodym, cerium, ytterbium og europium; mange tilhører lanthanid-serien i det periodiske bord. Udtrykket "sjældne jordarter" er en misdannelse, da mange sjældne jordarter faktisk er ret almindelige. De sjældne jordarters fysiske og kemiske egenskaber gør dem nyttige i medicin, forbrugerprodukter, videnskab og industri.
Stærk magneter

Legeringer af jern og visse sjældne jordarters metaller gør ekstremt stærke permanente magneter; Disse er meget nyttige, fordi små, lette magneter er nødvendige for de små kraftfulde elmotorer i hybridbiler og den nyeste generation af bærbare droneflymaskiner. Det sjældne jordarters neodym er et populært valg for højstyrke magneter; andre omfatter holmium og samarium. Hemmeligheden med deres magnetiske egenskaber ligger i arrangementet af elektronerne i atomerne af visse sjældne jordarters elementer. I elementer med svage magnetiske egenskaber som svovl er de fleste af deres ydre elektroner grupperet i par; dem i disse særlige sjældne jordarters metaller har uparvede elektroner, der øger deres magnetiske egenskaber.

Lys og farve

Kemiske forbindelser fremstillet af sjældne jordarters elementer har nyttige egenskaber relateret til farve og lys; For eksempel kombinerer ceriumsulfid cerium og svovl til fremstilling af et rødt pigment, der anvendes som et mindre giftigt alternativ til traditionelle forbindelser baseret på tungmetallcadmium. Europium, en anden sjælden jordart, ser stor udbredelse i elektroniske skærme for at producere pixel af lyse rødt lys.

Elektroniske komponenter

Sjældne jordelementer spiller vigtige understøttende roller i fremstillingen af ​​elektroniske komponenter. Genopladelige batterier bruger forbindelser af nikkel og lantan for at maksimere effektiviteten af ​​elektrisk energiopbevaring. Specialiserede linser lavet med lutetium anvendes til fremstilling af integreret kredsløb med høj densitet. Fiberoptiske kabler indeholdende sjældne jordarters erbium bærer laser signaler lange afstande.

Medicinske anvendelser

Radioaktive former af sjældne jordarters elementer samarium og yttrium anvendes i stoffer, der bekæmper kræft. Samarium-153 isotopen udsender beta-stråling, der dræber knoglecancerceller og hjælper med at lindre smerter. Yttrium-90, et andet radioaktivt element, er nyttigt til behandling af levercancer.