Sadržaj
- Koji su rijetki elementi Zemlje (REE)?
- Upotreba rijetkih zemaljskih elemenata
- Kritične uporabe
- Izgled rijetkih elemenata Zemlje
Proizvodnja rijetkih Zemljinih elemenata: Ovaj grafikon prikazuje povijest proizvodnje rijetkih zemaljskih elemenata, u metričkim tonama ekvivalenta rijetkog zemljinog oksida, između 1950. i 2017. To jasno pokazuje da su Sjedinjene Države ušle na tržište sredinom 1960-ih, kada je televizija u boji eksplodirala potražnju. Kada je Kina krajem 1980-ih i početkom 1990-ih počela prodavati rijetke zemlje po vrlo niskim cijenama, mine u Sjedinjenim Državama bile su prisiljene zatvoriti jer više nisu mogle donositi profit. Kad je Kina 2010. godine smanjila izvoz, rijetke su se cijene na Zemlji povećale. To je motiviralo novu proizvodnju u Sjedinjenim Državama, Australiji, Rusiji, Tajlandu, Maleziji i drugim zemljama. U 2016. godini proizvodnja rijetkih zemlja u Sjedinjenim Državama prestala je jer je jedini preostali rudnik stavljen na njegu i održavanje.
REE periodična tablica: Rijetki elementi Zemlje su 15 elemenata iz serije lantanida, plus itrij. Skandija se nalazi u većini naslaga rijetkih zemljanih elemenata i ponekad se klasificira kao rijetko zemljani element. Image by.
Koji su rijetki elementi Zemlje (REE)?
Rijetki zemljani elementi su skupina od sedamnaest kemijskih elemenata koji se pojavljuju zajedno u periodičnoj tablici (vidi sliku). Skupinu čine itrij i 15 lantanidnih elemenata (lantan, cerij, praseodimij, neodim, promethijum, samarijum, europijum, gadolinij, terbij, disprozijum, holmijum, erbijum, tulij, itterbijum i lutecij). Skandija se nalazi u većini naslaga rijetkih zemljanih elemenata i ponekad se klasificira kao rijetko zemljani element. Međunarodna unija čiste i primijenjene kemije uključuje skandij u njihovu definiciju rijetkih zemaljskih elemenata.
Rijetki zemaljski elementi svi su metali, a skupina se često naziva i "rijetko metalnim metalima". Ovi metali imaju mnogo sličnih svojstava, što ih često uzrokuje da se zajedno pronađu u geološkim ležištima. Nazivaju ih se i "rijetkim zemaljskim oksidima", jer se mnogi od njih obično prodaju kao oksidni spojevi.
Upotreba rijetkozemnih elemenata: Ovaj grafikon prikazuje uporabu rijetkozemnih elemenata u Sjedinjenim Državama tijekom 2017. Mnoga vozila koriste katalizatore rijetke zemlje u svojim ispušnim sustavima za kontrolu onečišćenja zraka. Veliki broj legura postaje izdržljivijim dodavanjem rijetkih zemljanih metala. Staklo, granit, mramor i drago kamenje često se poliraju prahom cerijevog oksida. Mnogi motori i generatori sadrže magnete napravljene od rijetkih zemaljskih elemenata. Fosfor koji se koristi u digitalnim prikazima, monitorima i televizorima stvoren je s rijetkim oksidima zemlje. Većina baterija za računalo, mobitel i električna vozila izrađena je od rijetkih metalnih metala.
Upotreba rijetkih zemaljskih elemenata
Retkozemni metali i legure koje ih sadrže koriste se u mnogim uređajima koje ljudi svakodnevno koriste, poput računalne memorije, DVD-a, punjivih baterija, mobitela, katalitičkih pretvarača, magneta, fluorescentne rasvjete i mnogih drugih.
U posljednjih dvadeset godina došlo je do eksplozije potražnje za mnogim predmetima koji zahtijevaju rijetke zemljane metale. Prije 20 godina u uporabi je bilo vrlo malo mobitela, ali danas se taj broj povećao na preko 7 milijardi. Upotreba rijetkozemnih elemenata u računalima porasla je gotovo jednako brzo kao i mobiteli.
Mnoge punjive baterije izrađene su od rijetkih zemljanih spojeva. Potražnja za baterijama pokreće potražnju za prijenosnim elektroničkim uređajima poput mobitela, čitača, prijenosnih računala i kamera.
Nekoliko kilograma rijetkih spojeva zemlje nalazi se u baterijama koje napajaju svako električno vozilo i hibridno-električno vozilo. Kako je zabrinutost za energetsku neovisnost, klimatske promjene i druga pitanja pokretanja prodaje električnih i hibridnih vozila, potražnja za baterijama izrađenim od rijetkih zemljanih spojeva porast će još brže.
Rijetke se zemlje koriste kao katalizatori, fosfori i spojevi za poliranje. Oni se koriste za kontrolu zagađenja zraka, osvijetljene ekrane na elektroničkim uređajima i poliranje stakla optičke kvalitete. Očekuje se da će za sve ove proizvode doći do sve veće potražnje.
Ostale tvari mogu se zamijeniti za rijetke zemaljske elemente u njihovim najvažnijim namjenama; međutim, ti su nadomjesci obično manje učinkoviti i skupi.
Od 1950-ih do početka 2000-ih, cerijev oksid bio je vrlo popularan lapidarni lak. Bilo je jeftino i vrlo učinkovito. Nedavna poskupljenja gotovo su eliminirala uporabu cerijevog oksida u posrnuću stijena i lapidarnoj umjetnosti. Ostale vrste poliranja, kao što su aluminij i titanov oksid, sada se koriste na njegovom mjestu.
Kritične uporabe
Rijetki zemaljski elementi igraju ključnu ulogu u našoj nacionalnoj obrani. Vojska koristi naočale za noćno osmatranje, precizno navođeno oružje, komunikacijsku opremu, GPS opremu, baterije i drugu obrambenu elektroniku. Oni daju američkoj vojsci ogromnu prednost. Rijetki zemni metali su ključni sastojci za izradu vrlo tvrdih legura koje se koriste u oklopnim vozilima i projektilima koji se razbiju nakon udara.
Supstituti se mogu koristiti za rijetke zemljane elemente u nekim obrambenim aplikacijama; međutim, ti nadomjesci obično nisu tako učinkoviti i to umanjuje vojnu superiornost. Nekoliko upotreba rijetkozemnih elemenata sažeto je u priloženoj tablici.
Izgled rijetkih elemenata Zemlje
Očekuje se da će globalna potražnja za automobilima, potrošačkom elektronikom, energetski učinkovitom rasvjetom i katalizatorima brzo rasti u sljedećem desetljeću. Očekuje se da će potražnja za rijetkim magnetima za zemlju povećati, kao i potražnja za punjivim baterijama. Očekuje se da će novi razvoj medicinske tehnologije povećati uporabu kirurških lasera, magnetske rezonancije i pozitronskih emisijskih tomografija.
Rijetki zemljani elementi jako se koriste u svim tim industrijama, pa potražnja za njima treba ostati velika.