Редкоземельными металлы назвали по той причине, что в сравнении с другими элементами их доля в составе земной коры, как думали в момент открытия, ничтожно мала. Хотя позже выяснилось, что это не сосем так, название уже прочно закрепилось, поэтому его менять не сочли нужным.
Группа включает 15 металлов с аналогичными химическими свойствами. Одно из них – способность создавать трехвалентные не растворяющиеся в воде оксиды с кислородом. В целом группа состоит из:
В редкоземельных минералах всегда присутствуют скандий и иттрий, поэтому их в большинстве случаев присоединяют к этой группе. Все эти элементы отличаются большой активностью, которая еще больше увеличивается при достижении 300 градусов.
В разбавленных кислотах РМЗ легко растворяются, но к серной кислоте высокой концентрации устойчивы. Многие окислы, в т.ч. углерода, кремния, железа, хрома — восстанавливают.
Лантан — наиболее активный, на воздухе происходит мгновенная реакция и образуется оксид. По этой причине хранят его под парафиновым слоем. Хорошо реагируют такие металлы с галогенами, в результате получаются трехатомные соединения. Гидроксиды РМЗ очень слабо растворяются в воде. Для солей характерна хорошая растворимость в кислотах.
Минимальная температура плавления в этой группе у церия — 797 градусов, максимальная — у лютеция — 1652 градусов. Окислы РЗМ тугоплавкие, температура плавления находится в диапазоне 2000-2600 градусов.
В связи с большой химической активностью добыча чистых элементов невозможна. В виде многоатомных сложных соединений они находятся в составе около 250 минералов. Промышленное значение имеют только 60 из них. Переработка остальных нерентабельна, поскольку редкого металла в них меньше чем 5%.
Производство РМЗ состоит из нескольких этапов. Первый из них — выделение составных частей сложных соединений путем термического разложения. В результате выделяют 2-атомные соединения с последующей обработкой.
Чаще всего используют реакцию восстановления фторида либо хлорида металлом, обладающим большей активностью — натрием, кальцием, литием. Наряду с этим применяют такие методы, как экстракция, электролиз, ионная хроматография.
Применяют редкоземельные металлы, как сплавы и соединения. Наиболее популярен мишметалл, в котором основные составляющие — лантан, церий, неодим. Состав его может быть разным и зависит от исходного сырья. Кроме мишметалла используют церий, представляющей собой техническую смесь окисей РЗМ.
Церий в виде сплава ферроцера нашел применение в металлургии. Добавляют церий в чугун, алюминиевые, магниевые сплавы, чтобы снизить их хрупкость, увеличить стойкость к коррозии. Небольшая доля мишметалла дает возможность повысить обрабатываемость горячих аустенитных нержавеющих сталей.
РМЗ в стекольной промышленности делают стекло более прозрачным либо сообщают ему определенные свойства. Некоторые смеси используют для полировки зеркал, линз. Также эти металлы применяют при окраске фарфора, изготовлении драгоценных камней, люминесцентных составов.
В текстильной промышленности с их помощью утяжеляют шелк, делают ткани непромокаемыми, прочными, стойкими к воздействию паров, кислых растворов. Они являются компонентами фитилей, люминофоров, угольных электродов.
Химическая промышленность применяет РЗМ для получения красок, лаков, пигментов. В нефтяной отрасли они участвуют в каталитических, окислительных процессах. В атомной энергетике это — поглотители нейтронов для систем регулирования ядерных реакторов.
Радиоактивные изотопы нашли применение в гаммаграфии, радиографии, приборостроении, медицине. Они участвуют в изготовлении маленьких атомных батарей, портативных рентгеновских установок для полевой хирургии, а также в технических целях. В полупроводниковой технике применяют селениды, сульфиды, теплуриды, фосфиды редкоземельных металлов.
Также применяют эти элементы в качестве газопоглотителей, покрытий катодов, проволоки для ламп накаливания.
Заявка
на обратный звонок
Оставьте свои контактные данные и мы перезвоним вам в удобное время
ДЛЯ УТОЧНЕНИЯ ЦЕНЫ, ОСТАВЬТЕ ЗАЯВКУ
НА ОБРАТНЫЙ ЗВОНОК
