Что такое редкоземельные металлы, как они используются и почему они так важны для нашего будущего? Мы выяснили пять фактов об этой уникальной группе металлов, которые могут вас приятно удивить.
Образованные сверхновыми (взорвавшимися звездами), «редкоземы» представляют собой группу из 15 металлических элементов из периодической таблицы. Они обладают рядом уникальных магнитных, оптических и каталитических свойств, которые делают их очень ценными в нашей современной экономике. От квантовых вычислений и медицинских приложений до промышленных процессов и зеленых технологий — редкоземельные элементы играют ключевую роль в жизни, какой мы ее знаем, и ожидается, что в будущем их значение будет только возрастать. Далее мы разберем незаменимый наборе металлов.
Редкоземельные металлы не так уж редки
Несмотря на свое название, редкоземельные металлы не так уж редки. Церий — самый распространенный из редкоземельных металлов — фактически является 25-м по распространенности элементом в мире, что делает его таким же распространенным, как медь. За ним следуют лантан и неодим; все три элемента более распространены, чем свинец. Термин «редкоземельный» был введен в 1788 году, когда шахтер из Швеции, обнаружил необычную черную породу. Руду назвали «редкой», так как она никогда не встречалась раньше, а «землей» — потому что в XVIII веке так называли геологические породы, которые можно было растворить в кислоте. Несмотря на то, что редких земель в земной коре довольно много, они разбросаны по всему миру, поэтому трудно найти много в одном месте. Хотя, возможно, это более точное название, «рассеянные земли» не совсем подходит!
Редкие земли являются превосходными магнитами
В 2021 году наибольшая доля мирового потребления редкоземельных металлов пришлась на постоянные магниты. Почему? Неодимовые редкоземельные магниты являются самым сильным типом постоянных магнитов, что позволяет высокотехнологичным гаджетам становиться меньше, дешевле и легче, сохраняя при этом оптимальную мощность притяжения. Их превосходное магнитное качество позволило разработчикам повысить эффективность множества технологий, таких как гибридные и электрические автомобили, мобильные телефоны, телевизоры, компьютеры, ветряные турбины, громкоговорители, системы управления самолетами, роботы и оборудование для автоматизации производства. Вы когда-нибудь задумывались, как производителям удавалось уменьшать размеры ваших смартфонов на протяжении многих лет? Вы можете поблагодарить за это превосходное качество редкоземельных магнитов.
Редкие земли помогли создать цветное телевидение
Редкие земли помогли создать цветное телевидение
Когда речь заходит о редкоземельных элементах, мы действительно надеваем розовые очки. В течение многих лет редкоземельные элементы иттрий и европий использовались в качестве люминофоров, чтобы помочь нам увидеть красный цвет на ламповых телевизорах. Соединения гадолиния и тербия использовались для получения желто-зеленых люминофоров. Смешивание очень небольшого количества этих редкоземельных элементов в составе соединения подчеркивало цвет на экране, придавая ему яркое качество, приятное для глаз.
Редкоземельные металлы — флуоресцентные и борются с преступностью
Возможно, одно из самых причудливых применений редкоземельных металлов — в технологиях борьбы с преступностью, таких как защита от подделок. Редкоземельные соединения диспрозия, европия и тербия флуоресцируют под ультрафиолетовым светом, что делает их невероятно полезными в индустрии борьбы с контрафактом. Когда небольшое количество этих специфических редкоземельных металлов подмешивается в настоящую продукцию, при освещении ультрафиолетовым светом легко выявить подделку. Не все герои носят плащи… некоторые носят флуоресцентные плащи.
Наше «зеленое» будущее зависит от редких земель
Наше «зеленое» будущее зависит от редкоземельных элементов
Редкоземельные элементы также известны как «зеленые элементы» за ту важнейшую роль, которую они играют в производстве экологически чистых энергетических продуктов. В связи с острой необходимостью сокращения выбросов парниковых газов спрос на редкоземельные металлы будет оставаться высоким и в будущем, поскольку они используются для производства множества экологически чистых продуктов: от ветряных турбин, катализаторов и гибридных автомобилей до перезаряжаемых батарей, энергоэффективных лампочек и солнечных батарей. Одно из самых больших применений редкоземельных металлов в мире — электровелосипеды; редкоземельные магниты имеют небольшой вес и большой радиус действия, что позволяет создать эффективный транспорт с нулевым уровнем выбросов.
