|
 Jeśli porównuje się każdą komórkę tablicy Mendelejewa z wyspą, to ta jest jak archipelag. Jego właściciel - lantan - musiał zrobić miejsce. Piętnaście elementów zostało „wciśniętych” w jego mieszkanie… Nie jest to jednak kaprys chemika. Winna jest natura.
To ona dała piętnastu pierwiastkom dokładnie takie same zewnętrzne powłoki elektronów, aw konsekwencji te same właściwości chemiczne. Dlatego złamanie ciasnego uścisku bliźniaków nie było łatwe. To prawda, że niektóre z nich uzyskano w dość czystej postaci w ubiegłym wieku, ale chemicy nie znaleźli wówczas żadnych szczególnie przydatnych właściwości w swoich ziarnach. Gra najwyraźniej nie była warta świeczki, a piętnaście pierwiastków ziem rzadkich na długi czas opuściło sferę aktywnej uwagi naukowców.
Nadeszła druga połowa XX wieku - czas bezprecedensowego szybkiego rozwoju nauki i techniki. Potem „zapamiętali” około piętnastu bliźniaków. Jednak w tym czasie do „stowarzyszenia twórczego” dołączyło jeszcze dwóch. Chociaż itr i skand zajmowały oddzielne komórki tablicy Mendelejewa, przypisywano je również rodzinie ziem rzadkich. Był ku temu dobry powód - wspólność właściwości.
Z wysokości lecącego samolotu stado koni wygląda jak solidna ciemna chmura. Rzadkie pierwiastki ziem rzadkich również wydawały się takie same tylko „z daleka”. Każdy z nich ma swój własny, wyjątkowy charakter. Okazało się, że neodym dobrze utwardza lekkie stopy magnezu. Cer, wchłaniając różne zanieczyszczenia zawarte w rozpuszczonym metalu, sprawia, że wlewki są bardziej monolityczne, a części z nich wykonane są bardziej niezawodne. Ale szczególnie wyróżniał się itr. Jeden procent tego metalu został dodany do stali nierdzewnej, a jej temperatura utleniania wzrosła z 1093 do 1370 stopni. Itr poprawia również właściwości chromu. Ponadto pięć innych pierwiastków ziem rzadkich ma korzystny wpływ na chrom: prazeodym, neodym, gadolin, erb, lutet. Przy użyciu dysprozu stworzono nowe stopy magnetyczne. Niezwykłe właściwości magnetyczne wielu z tych pierwiastków budzą wyjątkowe zainteresowanie naukowe.
Metale ziem rzadkich są również wykorzystywane w technologii jądrowej. Różne materiały konstrukcyjne zawierające cer i neodym okazały się bardzo przydatne w reaktorach jądrowych. Fizycy entuzjastycznie przywitali się gadolinem, europem, samarem, dysprozem, które mają zdolność pochłaniania neutronów termicznych o niezwykłej aktywności. Z metali tego niezwykłego „kwartetu” i ich związków wykonuje się pręty do regulacji i awaryjnej ochrony reaktorów jądrowych.
Pożyteczną pracę wykonują również radioaktywne izotopy ziem rzadkich. Szczególnie interesujący okazał się jeden z izotopów prometu. Jego okres półtrwania wynosi 2,6 lat. Emituje promieniowanie, przed którym bardzo łatwo jest chronić. Oczywiście taki izotop nie mógł nie zainteresować naukowców. Na jego podstawie zaczęto produkować miniaturowe i subminiaturowe baterie atomowe. Średnica takiej baterii to około dziesięciocentówki. Można go włożyć do pierścionka lub spinki do mankietów. Nawet w temperaturach około stu stopni (plus lub minus) bateria prometowa wystarcza na prawie pięć lat. Może zasilać miniaturowe radio lub aparat słuchowy.
Inne radioaktywne izotopy ziem rzadkich - tul, itr, europ - znalazły już zastosowanie w medycynie. Aparat do skanowania rentgenowskiego z izotopem tulu jako źródłem przenikających promieni jest niezwykle prosty i niewielki. Nie wymaga zasilania i waży zaledwie kilka kilogramów. Wyobraź sobie, jakie to wygodne, gdy nie ma jeszcze prądu!
Ciekawego odkrycia przy pomocy radioaktywnego izotopu tulu dokonali angielscy archeolodzy. Znaleźli brązowy asyryjski hełm z IX wieku pne. Postanowiono zbadać to prześwietlenie.Ale hełm miał półkulisty kształt i okazało się, że niemożliwe jest użycie konwencjonalnego aparatu rentgenowskiego. Następnie wewnątrz hełmu wstrzyknięto preparat z tulu, a na zewnątrz umieszczono folię. Gdy film został wywołany, wyraźnie pokazywał starożytne scenariusze i znaki symboliczne, które zostały wymazane przez czas. Pierwiastki ziem rzadkich pomogły historykom.
|
| Akademik D. N. Pryanishnikov |
Prawdopodobnie sole ziem rzadkich okażą się cudownymi mikroelementami. Na glebie zawierającej takie sole plony niektórych upraw były znacznie wyższe niż na zwykłych. Nie bez powodu akademik D.N.Pryanishnikov zwrócił uwagę, że metale ziem rzadkich zawarte w apatytach chibińskich mają owocny wpływ na rozwój roślin.
Pierwiastki ziem rzadkich działają cuda w przemyśle szklarskim. Dzięki dodatkowi ceru okulary uzyskują zdolność wychwytywania promieniowania radioaktywnego. Okna obserwacyjne reaktorów jądrowych są wykonane z takich szkieł. Cer to jeden z najlepszych materiałów do odbarwiania szkła. Ale jego inni koledzy - neodym i prazeodym - malują szkło na różne kolory, nadając im niesamowicie piękne bladofioletowe, zielone i inne odcienie. Mieszanka neodymu i prazeodymu tworzy tak zwany efekt aleksandrytu: okulary z tymi metalami zmieniają kolor w zależności od tego, czy oświetlenie jest dzienne, czy wieczorne. Stworzono również specjalną klasę szkieł lantanowych dla najbardziej skomplikowanych przyrządów optycznych.
Pierwiastki ziem rzadkich i ich związki znajdują również zastosowanie w ceramice, materiałach ogniotrwałych, radiotechnice, elektronice radiowej, technice oświetleniowej i wielu innych gałęziach najnowszych technologii.
Dziesięć lat temu opowieść o stosowaniu lantanu i jego rodzinie mogłaby zmieścić się na małej stronie. Dziś duży artykuł to za mało.
Oczywiście nie wszystkie sekrety ziem rzadkich zostały już ujawnione. Na ich archipelagu znajdują się dziś wyspy, na które, można by rzec, nikt nie nadepnął - elementy, których jeszcze nie uzyskano w czystej postaci w wystarczająco dużych ilościach ...
Gavrilova N.V.
|
