Рідкоземельні метали
Введення
У своєму рефераті я хочу розглянути проблеми та перспективи видобутку рідкоземельних металів у світі і в Росії, зокрема.
Рідкоземельні метали - група з 17 елементів, що включає лантан, скандій, ітрій і лантаноїди. Всі ці елементи - метали сріблясто-білого кольору, притому всі мають подібні хімічні властивості (найбільш характерна ступінь окислення +3).
Рідкоземельні метали були відкриті в кінці XVIII століття в мінералах з групи оксидів - звідси їх назва (оксиди досить довго іменували «землями»). Це справжнісінькі метали, правда, не такі вже й рідкісні (зустрічаються в природі приблизно в 200 разів частіше, ніж золото), просто зустрічаються вони в розсіяному стані. Втім, значні рудні поклади, які має сенс розробляти, і справді дуже рідкісні (у Росії до подібних родовищ відносяться Ковдорское і Хибинское).
1.Поняття рідкоземельних металів
Рідкоземельні метали (рідкоземельні елементи, РЗМ) - група з 17 елементів, що включає лантан, скандій, ітрій і лантаноїди. Всі ці елементи - метали сріблясто-білого кольору, при тому всі мають подібні хімічні властивості (найбільш характерна ступінь окислення +3).
Назва «рідкоземельні елементи» історично склалося в кінці XVIII - початку XIX століття, коли помилково вважали, що мінерали, що містять елементи двох підродин, - церієву (легені -La, Се, Рг, Nd, Sm, Eu) і ітрієві (важкі -Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) - рідко зустрічаються в земній корі. Однак щодо запасів сировини рідкоземельні елементи не є рідкісними, за сумарною поширеності вони перевершують свинець в 10 разів, молібден - в 50 разів, вольфрам - в 165 разів.
Коли Дмитро Менделєєв почав писати «Основи хімії» (1868), визнавалося існування наступних РЗМ: ітрію, лантану, церію, ербію, тербію та Дідімом. До існування тербію він ставився з великим сумнівом і в своїх міркуваннях не приймав цей елемент до уваги.
У 1794 році фінський хімік Юхан Гадолин, досліджуючи рудні зразки поблизу шведського містечка Іттербю, виявив невідому до того «рідкісну землю», яку назвав за місцем знахідки иттриевой. Пізніше, німецький хімік Мартін Клапрот розділив ці зразки на дві «землі», для однієї з яких він залишив ім'я иттриевой, а іншу назвав цериевой (на честь нещодавно відкритої малої планети Церера, яка, у свою чергу, була названа по імені давньоримської богині Церери ). Трохи згодом шведський учений К. Мосандер зумів виділити з того ж зразка ще кілька «земель». Всі вони виявилися оксидами нових елементів, що одержали назву рідкоземельних. Спільно до 1907 року хіміки виявили та ідентифікували всього 14 таких елементів. За зростанням атомної ваги вони розташувалися таким чином.
. Скандій (Sc)
2. Ітрій (Y)
3. Лантан (La)
4. Цезій (Ce)
5. Празеодим (Pr)
6. Неодим (Nd)
7. Прометій (Pm)
8. Самарій (Sm)
9. Європій (Eu)
10. Гадолиний (Gd)
11. Тербий (Tb)
12. Діспрозій (Dy)
13. Гольмій (Ho)
14. Ербій (Er)
15. Тулій (Tm)
16. Иттербий (Yb)
17. Лютецій (Lu)
Іноді рідкоземельні метали широко поширені в земній корі. Проте їх концентрація в рудах, як правило, настільки низька, що це обмежує можливості економічно ефективного вилучення і збагачення цих речовин для переробки та використання. Деякі рідкоземельні елементи накопичуються в якості побічного продукту видобутку більш поширеною руди, що містить, наприклад, мідь, золото, уран, фосфати і залізо. Але навіть малі кількості цих речовин при промисловому виробництві дозволяють отримувати унікальні за властивостями і якістю технічні продукти та вироби з них.
Рідкоземельні елементи зазвичай класифікуються на більш легкі і важкі. Легкі елементи (з атомними номерами від 57 до 63, а також скандій та ітрій) більш поширені в природі, вони ширше застосовуються і легше витягуються при видобутку. Важкі рідкоземельні елементи (з атомними номерами від 64 до 71) зазвичай менш доступні і більш складні для витягання. Здатність важких елементів витримувати більш високі температури, в порівнянні з легкими, робить їх більш придатними для специфічного використання, наприклад, в сучасній енергетиці. У зв'язку з цим примітно, що Геологічний огляд...
