في السنوات الأخيرة ، كان هناك تركيز عالمي متزايد على العناصر الأرضية النادرة (REEs) ، وهي مجموعة من 17 عنصرا معدنيا تضم سلسلة اللانثانيد في الجدول الدوري جنبا إلى جنب مع السكانديوم والإيتريوم. غالبا ما يشار إلى هذه العناصر باسم "معادن التكنولوجيا" من قبل وزارة الطاقة الأمريكية ، مما يؤكد أهميتها الحاسمة في التكنولوجيا والصناعة الحديثة. على هذا النحو ، أصبحت المعادن الأرضية النادرة موارد استراتيجية تتنافس عليها الاقتصادات الكبرى. دعنا نتعمق في خصائص واستخدامات ومصادر هذه العناصر الحيوية:
العناصر الأرضية النادرة (REEs):
تشمل العناصر الأرضية النادرة 15 لانثانيدات بالإضافة إلى سكانديوم وإيتريوم. وهي مقسمة إلى مجموعتين رئيسيتين بناء على خصائصها وخصائصها:
- العناصر الأرضية النادرة الخفيفة: بما في ذلك اللانثانوم والسيريوم والبراسيوديميوم والنيوديميوم والبروميثيوم والسماريوم واليوروبيوم والجادولينيوم.
- العناصر الأرضية النادرة الثقيلة: تشمل التيربيوم ، الديسبروسيوم ، الهولميوم ، الإربيوم ، الثوليوم ، الإيتربيوم ، اللوتيتيوم ، السكانديوم ، والإيتريوم.
مصادر خامات الأرض النادرة:
توجد خامات الأرض النادرة في الغالب في دول مثل الصين وفيتنام والبرازيل وأستراليا وروسيا والولايات المتحدة وكندا. تمتلك الصين أكبر احتياطيات ، تليها فيتنام والبرازيل. كما اكتشفت دول أخرى ، بما في ذلك الهند وجنوب إفريقيا وماليزيا وإندونيسيا ، رواسب كبيرة في السنوات الأخيرة.
خصائص واستخدامات العناصر الأرضية النادرة الفردية:
1. اللانثانوم (La): معدن أرضي نادر نشط للغاية يستخدم في بطاريات هيدريد معدن النيكل ، والزجاج البصري الخاص ، ومواد السبائك المختلفة.
2. السيريوم (CE): يستخدم في زجاج السيارات ومحفزات العادم والبلاستيك والطلاء والأحبار والصناعات الورقية.
3. براسيوديميوم (Pr): يوجد في الزجاج والسيراميك والمواد المغناطيسية ، ومعروف باستخدامه في المغناطيس عالي الطاقة.
4. النيوديميوم (Nd): ضروري للمغناطيس الدائم Nd-Fe-B ، والإلكترونيات ، والآلات ، والفضاء ، وتلوين الزجاج ، ومواد السيراميك.
5. بروميثيوم (Pm): قيمة لاستخدامه كمصدر للحرارة في الكشف عن الفراغ ، والأقمار الصناعية ، وتصنيع الصلب ، والبلاستيك ، والصناعات الورقية.
6. Samarium (Sm): مفتاح لصنع مغناطيس السماريوم والكوبالت الدائم ، ومواد الليزر ، ومعدات الأشعة تحت الحمراء ، وتطبيقات الطاقة الذرية.
7. Europium (EU): يعمل في مصابيح الفلورسنت وأجهزة التلفزيون الملونة وأنظمة الأشعة السينية الطبية والعدسات الملونة.
8. الجادولينيوم (Gd): مهم في الرعاية الصحية لتعزيز التصوير بالرنين المغناطيسي ، وتدريع المفاعل النووي ، والتصوير الشعاعي النيوتروني ، والتبريد الممغنط.
9. التيربيوم (السل): ضروري للمنشطات ومواد التخزين المغناطيسية البصرية والزجاج المغناطيسي البصري ومكونات تخزين الكمبيوتر.
10. الديسبروسيوم (Dy): مهم في المغناطيس الدائم الأرضي النادر ومصابيح الديسبروسيوم وأجهزة الاتصال البصرية.
11. هولميوم (هو): يستخدم في مكثفات التدفق ، ومصابيح الهاليد المعدنية ، وحديد الإيتريوم ، وعقيق ألومنيوم الإيتريوم ، وأجهزة الاتصالات البصرية.
12. الإربيوم (Er): يطبق في طلاء الفخار ، والتكنولوجيا العسكرية ، والمواد الفلورية ، وإزالة لون الزجاج.
13. الثوليوم (Tm): ذو قيمة في التشخيص والعلاج السريري ، ومصابيح الهاليد المعدنية ، وأجهزة الأشعة السينية المحمولة.
14. Ytterbium (Yb): تستخدم كمادة ليزر عالية الجودة ، وطلاء التدريع ، ومواد استشعار الضغط ، ومضافات السبائك.
15. اللوتيتيوم (Lu): يستخدم في تكنولوجيا بطاريات الطاقة ، وتحفيز البترول ، وتحديد عمر الأشياء القديمة.
16. سكانديوم (Sc): يستخدم في أجهزة أشباه الموصلات والسبائك المعدنية والزجاج الخاص ومصادر الإضاءة الكهربائية.
17. الإيتريوم (Y): يستخدم كمادة مضافة في الصلب والسبائك غير الحديدية والمواد الخزفية ومكونات المحرك.
في الختام ، تلعب العناصر الأرضية النادرة أدوارا لا غنى عنها في مختلف الصناعات نظرا لخصائصها وتطبيقاتها الفريدة. يعد فهم خصائص واستخدامات العناصر الأرضية النادرة الفردية أمرا بالغ الأهمية للاستفادة من إمكاناتها في التقدم التكنولوجي والابتكار الصناعي.