عنصرهای خاکی کمیاب

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
یک سنگ معدن کمیاب به همراه یک سکهٔ ایالات متحده برای مقایسهٔ اندازهٔ آن‌ها
این اکسیدهای خاک کمیاب به عنوان ردیاب برای تشخیص اینکه کجاهای حوضهٔ آبریز در حال فرسایش است، بکار می‌رود. در این نگاره از بالا به مرکز به صورت ساعتگرد این اکسیدها عبارتند از: پرازئودیمیم، سریم، لانتان، نئودیمیم، ساماریم و گادولینیم.[۱]

بر پایهٔ نامگذاری آیوپاک، عنصرهای خاکی کمیاب با نشانهٔ اختصاری "REEs" یا فلزهای خاکی کمیاب، مجموعهٔ ۱۷ عنصر شیمیایی جدول تناوبی است. این دسته از عنصرها عبارتند از پانزده عنصر لانتانیدها و دو عنصر اسکاندیم و ایتریم.[۲] به این دلیل اسکاندیم و ایتریم کمیاب شناخته شده‌اند که بیشتر در همان سنگ معدن‌هایی پیدا می‌شوند که لانتانیدها پیدا می‌شوند و ویژگی‌های شیمیایی همانندی را از خود نشان می‌دهند.

این عنصرها برخلاف نامشان در زمین بسیار فراوان اند (به جز پرومتیم و عنصرهای پرتوزا) برای نمونه سریم ۲۵-امین عنصر فراوان است که غلظت آن ۶۸ ppm است (همانند مس). این عنصرها به دلیل ویژگی‌های زمین‌شیمی در زمین بسیار پراکنده‌اند و در یک جا به اندازهٔ کافی متمرکز نیستند. در نتیجه جستجو و بهره برداری از آن‌ها بسیار هزینه بر است. رسوب‌هایی از آن‌ها که بهره برداری از آن اقتصادی باشد را کانی خاک کمیاب می‌نامند.[۳] نخستین کانی شناسایی شده از این عنصرها گادولینیت نام دارد. یک ترکیب شیمیایی از سریوم، ایتریم، آهن، سیلیسیم و دیگر عنصرها. این کانی از یک معدن در روستای ایتربی در سوئد بدست آمد. چندین عنصر خاکی کمیاب نامشان را از این منطقه وام گرفته‌اند.

فهرست[ویرایش]

در جدول زیر نام این ۱۷ عنصر خاک کمیاب به همراه عدد اتمی و نماد شیمیایی و ریشهٔ نام و کاربرد آن‌ها آمده‌است. نام برخی عنصرها برگرفته از نام دانشمندی است که آن‌ها را شناسایی کرده یا ویژگی‌های آن‌ها را توضیح داده‌است و نام برخی دیگر از نام جایی که در آن پیدا شده‌اند گرفته شده‌است.

عدد اتمی نماد شیمیایی نام ریشه برخی کاربردها
۲۱ Sc اسکاندیم از واژهٔ لاتین Scandia (اسکاندیناوی) جایی که نخستین سنگ معدن خاک کمیاب شناسایی شد. آلیاژ آلومینیم-اسکاندیم سبک است و در ساخت ابزارهای هوانوردی کاربرد دارد، همچنین یک افزودنی بکار رفته در لامپ‌های بخار جیوه است.[۴]
۳۹ Y ایتریم از نام روستای ایتربی در سوئد، جایی که نخستین سنگ معدن خاک کمیاب شناسایی شد. لعل ایتریم-آلومینیم (YAG): لیزر، ایتریم وانادات (YVO4) مورد نیاز برای یوروپیم موجود در تلویزیون‌های رنگی با فسفر قرمز، YBCO ابررسانای دماهای بالا، لعل ایتریم آهن (YIG) در فیلترهای ریزموج.[۴]
۵۷ La لانتان از واژهٔ یونانی lanthanein به معنی پنهان بودن شیشهٔ با ضریب شکست بالا، ذخیرهٔ هیدروژن، چخماق، الکترودهای باتری، لنز دوربین، کراکینگ کاتالیزوری سیال بستر، آسان‌گر برای شکستن مولکول‌های نفت.
۵۸ Ce سریم برگرفته از نام سرس نخستین سیارهٔ کوتوله، برگرفته از نام ایزدبانوی رومی خدای کشاورزی. عامل اکسیدکننده، گرد جلادهی، رنگ زرد در شیشه و سرامیک، کراکینگ کاتالیزوری سیال بستر، آسان‌گر برای شکستن مولکول‌های نفت، چخماق فروسریم برای فندک‌ها، آسان‌گر برای اجاق‌های خودپاک کننده.
۵۹ Pr پرازئودیمیم از واژهٔ یونانی prasios به معنی تره فرنگی-سبز و didymos به معنی دوقلو یا جفت. Rare-earth magnets, لیزرs, core material for carbon arc lighting, colorant in شیشهes and میناکاریs, additive in didymium glass used in welding goggles,[۴] ferrocerium firesteel (flint) products.
۶۰ Nd نئودیمیم from the Greek "neos", meaning new, and "didymos", meaning twin. Rare-earth magnets, لیزرs, violet colors in glass and ceramics, ceramic capacitors
۶۱ Pm پرومتیم after the تیتان (اساطیر یونان) پرومته, who brought fire to mortals. Nuclear batteries
۶۲ Sm ساماریم after Vasili Samarsky-Bykhovets, who discovered the rare earth ore samarskite. Rare-earth magnets, لیزرs, neutron capture, میزرs
۶۳ Eu یوروپیم after the continent of اروپا. Red and blue phosphors, لیزرs, mercury-vapor lamps, تشدید مغناطیسی هسته relaxation agent
۶۴ Gd گادولینیم after یوهان گادولین (1760–1852), to honor his investigation of rare earths. Rare-earth magnets, high refractive index glass or لعلs, لیزرs, X-ray tubes, computer memories, neutron capture, MRI contrast agent, تشدید مغناطیسی هسته relaxation agent
۶۵ Tb تربیم after the village of Ytterby, Sweden. Green phosphors, لیزرs, لامپ مهتابیs
۶۶ Dy دیسپروزیم from the Greek "dysprositos", meaning hard to get. Rare-earth magnets, لیزرs
۶۷ Ho هولمیم after استکهلم (in Latin, "Holmia"), native city of one of its discoverers. لیزرs
۶۸ Er اربیم after the village of Ytterby, Sweden. لیزرs, وانادیم
۶۹ Tm تولیم after the mythological northern land of Thule. Portable X-ray machines
۷۰ Yb ایتربیم after the village of Ytterby, Sweden. Infrared لیزرs, chemical reducing agent
۷۱ Lu لوتتیم after Lutetia, the city which later became پاریس. PET Scan detectors, high refractive index glass

یادداشت[ویرایش]

  1. "News and events". US Department of Agriculture. Retrieved 2012-03-13. 
  2. Edited by N G Connelly and T Damhus (with R M Hartshorn and A T Hutton), ed. (2005). Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC Recommendations 2005. Cambridge: RSC Publ. ISBN 0-85404-438-8 (help). Archived from the original on 2008-05-27. Retrieved 2012-03-13. 
  3. "Haxel G, Hedrick J, Orris J. 2006. Rare earth elements critical resources for high technology. Reston (VA): United States Geological Survey. USGS Fact Sheet: 087‐02.". Retrieved 2012-03-13. 
  4. ۴٫۰ ۴٫۱ ۴٫۲ C. R. Hammond, "Section 4; The Elements", in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 89th Edition (Internet Version 2009), David R. Lide, ed. , CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL.

پیوند به بیرون[ویرایش]