 |
| Νίκος Λυγερός |
Οι σπάνιες γαίες είναι χημικά στοιχεία και πιο συγκεκριμένα μέταλλα. Ετυμολογικά, έχουν αυτήν την ονομασία λόγω της σπανιότητάς τους και των οξειδίων τους που έχουν μια γαιώδη μορφή. Απαρτίζονται από τα ακόλουθα στοιχεία:
• Το Λανθάνιο (La, ατομικός αριθμός 57, ατομικό βάρος 138,9), τα πιο περιεκτικά ορυκτά είναι ο μοναζίτης (Ce, La, Th, Nd, Y) PO4 και ο μπαστναζίτης (Ce, La, Y) CO3 F.
• Το Δημήτριο ( Ce, ατομικός αριθμός 58, ατομικό βάρος 140,1), τα κυριότερα ορυκτά του είναι ο αγαρδίτης, ο αλλανίτης, ο μοναζίτης, ο μπαστναζίτης, ο ραβδοφανής και ο συγχυσίτης.• Το Πρασεοδύμιο (Pr, ατομικός αριθμός 59, ατομικό βάρος 140,9) βρίσκεται στα άλατα του διδύμιου.
• Το Νεοδύμιο ( Nd, ατομικός αριθμός 60, ατομικό βάρος 144,2) βρίσκεται σε μορφή αλάτων.
• Το Προμήθιο (Pm, ατομικός αριθμός 61, ατομικό βάρος 145) εκπέμπει σωμάτια βήτα, βρίσκεται σε μορφή αλάτων που είναι φωτεινά λόγω ραδιενέργειας.
• Το Σαμάριο (Sm, ατομικός αριθμός 62, ατομικό βάρος 150,4) τα ορυκτά του είναι ο μοναζίτης και ο σαμαρσκίτης.
• Το Ευρώπιο (Eu, ατομικός αριθμός 63, ατομικό βάρος 151,9) είναι το πιο αντιδραστικό από αυτά τα στοιχεία κι αν το βάλουμε σε θερμοκρασία 1,8 Κ με πίεση 80GPa τότε γίνεται υπεραγωγός.
• Το Γαδολίνιο (Gd , ατομικός αριθμός 64, ατομικό βάρος157,2) βρίσκεται στο ορυκτό γαδολινίτης.
• Το Τέρβιο (Τb, ατομικός αριθμός 65, ατομικό βάρος 158,9) βρίσκεται στους ορυκτούς γαδολινίτη και μοναζίτη.
• Το Δυσπρόσιο (Dy, ατομικός αριθμός 66, ατομικό βάρος 162,5) βρίσκεται στον ορυκτό μοναζίτη.
• Το Όλμιο (Ho, ατομικός ααριθμός 67, ατομικό βάρος 164,9) βρίσκεται στους ορυκτούς γαδολινίτη και μοναζίτη.
• Το Έρβιο (Er, ατομικός αριθμός 68, ατομικό βάρος 167,2) βρίσκεται στον ορυκτό γαδολινίτη.
• Το Θούλιο (Tm, ατομικός αριθμός 69, ατομικό βάρος 168,9) βρίσκεται στον ορυκτό μοναζίτη και είναι το πιο σπάνιο από αυτά τα στοιχεία.
• Το Υττέρβιο (Yb, ατομικός αριθμός 70, ατομικό βάρος 173) βρίσκεται στον ορυκτό μοναζίτη.
• Το Λουτήτιο (Lu, ατομικός αριθμός 71, ατομικό βάρος 174,9) βρίσκεται στον ορυκτό μοναζίτη.
Ιστορικά πρέπει να προσθέσουμε στις σπάνιες γαίες το Σκάνδιο (Sc) και το Ύττριο (Y). Μερικές από τις σπάνιες γαίες δεν είναι τόσο σπάνιες, παραδείγματος χάρη το Δημήτριο ( Ce) είναι τόσο άφθονο όσο είναι ο χαλκός. Οι σπάνιες γαίες ανήκουν στα στρατηγικά μέταλλα. Η κατανομή τους πάνω στο φλοιό της γης είναι ιδιαίτερα ανισσόροπη. Καθώς είναι χρήσιμα σε τομείς της υψηλής τεχνολογίας που έχουν μια στρατηγική διάσταση, οι στατιστικές είναι σπάνιες και αποτελούνται πιο πολύ από δηλώσεις παρά έγκυρες πηγές. Πάντως το πιο σημαντικό είναι ότι έχουν βρεθεί και σε υποθαλάσσιο χώρο, πράγμα το οποίο σχετίζεται άμεσα με τις Αποκλειστικές Οικονομικές Ζώνες.
Σπάνιες Γαίες και εφαρμογές
Για το Λανθάνιο:
- Για την αποθήκευση υδρογόνου το κράμα LaNi5 σε μορφή αφρού, απορροφά 400 φορές τον όγκο τους.
- Για καταλύτη κινητήρα βενζίνης, το La Pb Mn O3 εφαρμοσμένο στο οξείδιο του Λανθανίου είναι πιο οικονομικό από το λευκόχρυσο και το παλλάδιο που χρησιμοποιούνται τώρα.
Για το Δημήτριο:
- Για την εξάτμιση αυτοκινήτου, χρησιμοποιείται για να μειώσει τις τοξικές εκπομπές των Diesel.
Για το Πρασεοδύμιο:
- Στοιχείο καταλύτη στη βιομηχανία του πετρελαίου.
- Για μαγνητικό πεδίο, σε κράμα με το κοβάλτιο και σε αντικατάσταση του σαμαρίου.
Για το Νεοδύμιο:
- Για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και τις γεννήτριες μερικών υβριδικών οχημάτων.
- Στοιχείο καταλύτη σε βιομηχανία του πετρελαίου.
Για το Προμήθιο:
- Για το διάστημα, υπάρχουν μελέτες για τη χρήση ως πηγή θερμότητας και ηλεκτρισμού.
Για το Σαμάριο:
- Για μαγνητικό πεδίο, σε κράμα με το κοβάλτιο.
- Για την ηλεκτρονική, χρησιμεύει σε κεραμικούς πυκνωτές.
- Για πυρηνικούς αντιδραστήρες, απορροφά αποτελεσματικά τα νετρόνια.
Για το Ευρώπιο:
- Για πυρηνικά υποβρύχια, χρήσιμο στις μπάρες ελέγχου.
Για το Γαδολίνιο:
- Για τα κράματα με ατσάλι και χρώμιο για βελτίωση της σκληρότητας.
- Για τα λέιζερ και είναι σε μελέτες λέιζερ με ακτίνες Χ.
- Για υπεραγώγιμα κράματα.
- Για πυρηνικούς αντιδραστήρες, ως απορροφητής νετρονίων.
Για το Τέρβιο:
- Για τις οθόνες με ακτίνες Χ, είναι ένα από τα καλύτερα στοιχεία.
- Για την κυψέλη καυσίμου, λειτουργεί ως σταθεροποιητής.
Για το Δυσπρόσιο:
- Για την αεροναυτική, το βάζουμε σε κράματα.
- Για μαγνητικό πεδίο, σε κράμα.
- Προστασία ενάντια στις ακτίνες Χ.
- Για τους μαγνητο-οπτικούς δίσκους, υλικό εγγραφής.
Για το Όλμιο:
- Για υπεραγώγιμα κράματα.
- Για μαγνητικό πεδίο.
- Για λέιζερ.
Για το Έρβιο:
- Για την πυρηνική ιατρική.
- Κράματα με βανάδιο.
- Για πυρηνικούς αντιδραστήρες.
- Ιατρικά λέιζερ.
Για το Θούλιο:
- Ελάχιστες εφαρμογές λόγω κόστους.
Για το Υτέρβιο:
- Για κράμα με ατσάλι.
- Για κρυστάλλους για λέιζερ.
- Υπεραγωγός σε κράμα.
Για το Λουτέτσιο:
- Σπάνιες εφαρμογές λόγω κόστους.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου