metale rare și împrăștiate - geologie pământ

Printre varietatea de resurse care sunt în prezent stocate în interiorul Pământului, de o importanță deosebită sunt rare și urme de metale. Valoarea excepțională a metalelor rare, este determinată de faptul că acestea au astfel de proprietăți care vă permit să le folosească în domenii foarte importante ale industriei, științei și tehnologiei.

Conform adoptat în clasificarea convențională metale rare metalurgia sunt împărțite în următoarele grupe: I. grup de metale rare, refractare, care sunt beriliu, vanadiu. titan. zirconiu. molibden. tantal, niobiu și wolfram. II. Grupa metale rare fuzibil includ litiu. rubidiu și cesiu. III. Grupul risipit metale rare unindu reniu, hafniu, germaniu, taliu, telur, seleniu, indiu, galiu. IV. Un grup de pământuri rare metale rare: scandiu, ytriu, ceriu, praseodim, neodim, promețiu, samariu, europiu, gadoliniu, terbiu, disprosiu, holmiu, erbiu, tuliu, iterbiu, lutețiu. V. Grupul radioactive metale rare combină uraniu, radiu, toriu, și altele.

Cele mai multe metale rare și urme din scoarța terestră conține cantități foarte mici de ordinul miimi de procente (cu excepția titan, vanadiu, litiu, beriliu și altele). Fiind în astfel de cantități mici, aceste metale rareori formează grupuri industriale; dificultatea de dezvoltare a metalelor rare și este dispersată caracteristic în scoarța terestră pentru ei; Doar câteva dintre ele care formează minerale proprii (tungsten, vanadiu, molibden, litiu, beriliu, etc.).

Minereurile de metale rare, de obicei, compoziții complexe, ele conțin adesea mai multe industria metalelor prețioase, astfel încât au nevoie pentru a extrage complexul, toate împreună, și apoi separate. Acest caz este foarte complexă, care necesită cunoașterea tuturor proprietăților fizice și chimice și caracteristicile fiecărui metal. Cel mai adesea metale rare extras simultan cu extracția acestor metale, care sunt concentrate în număr mare. Astfel, seleniu și telur pot fi conținute în calcopirita (CuFeSa), indiu, galiu, taliu și Germania - în sfaleritul (ZnS). Primul metal este extras simultan cu acces la cupru. în al doilea rând - ca trecerea de la extracția minereului de zinc.

metale rare sunt cunoscute de la mijlocul secolului al XIX și începutul secolului XX. Într-un studiu al proprietăților lor a jucat un rol important Tabelul periodic al elementelor, create de marele chimist român D. I. Mendeleevym. Este posibil să se prezică proprietățile unele necunoscute în timp ce metalele (galiu, germaniu, scandiu), contribuind astfel la descoperirea lor.

Studii de prevalență a metalelor rare în scoarța terestră ne duce astfel de oameni de știință ca academicieni Vernadsky și A. E. Fersman.

Dezvoltarea de metale rare, a fost făcută posibilă numai ca urmare a succesului enorm al științei și tehnologiei în secolul XX. La rândul său, proprietățile valoroase de metale rare, au contribuit la multe descoperiri interesante în domeniul fizicii și chimiei. Se va aprecia că un număr de metale din grupa de rare fuzionat acum este atât de larg și aplicații diverse, care sunt numite în mod convențional rare. Acest lucru este valabil în special pentru grupul de metale rare, refractare (titan, vanadiu, wolfram, etc.).

Proprietățile de metale rare și urme sunt foarte diverse și extrem de valoroase.

Grupul de metale rare includ, de exemplu, cel mai usor dintre metalele cunoscute ale Pământului - litiu și cel mai dificil - uraniu, cel mai fuzibil - cesiu și mai refractare - tungsten. proprietăți valoroase de metale rare sunt utilizate în fiecare an, este mai largă și mai variată, și, în acest sens cu ei este foarte dificil de a concura in mai multe metale alte grupuri, a fost mult timp folosit de către om.

Metalele rare cel mai frecvent sunt utilizate în metalurgie pentru producerea aliajelor cu proprietăți valoroase.

Metale rare sunt numite „vitamine“ aliaje și traductoare lor. Într-adevăr, adăugarea de metale rare la oțel și alte metale conferă proprietăți noi: rezistență la temperatură ridicată, elasticitate, rezistență, conductivitate electrică, etc ...

metale rare sunt utilizate, de exemplu, pentru măsurarea temperaturilor ridicate; aceasta se face prin așa-numitele termocupluri - dispozitive în care încălzirea de fire a două metale diferite un curent electric. Cu cât temperatura de încălzire, curentul mai puternic generate. Termocuplele folosit foarte rar reniu metalic refractar. Termometru comun cu mercur poate măsura temperatura numai până la + FRL „la care mercurul începe să fiarbă. Temperaturile ridicate pot fi măsurate doar prin intermediul unor metale rare în termometre din sticlă termorezistentă, cu mercur substitut galiu metal rar. Se fierbe la foarte mare . Temperatura (2300S) aplicații foarte importante sunt metale rare - vanadiu, wolfram, molibden, beriliu, reniu și industria alții-chimică drept catalizatori (acceleratori reacții chimice) metale rare în cazul în care prin abandonat treptat înlocuirea platină scumpe.

metale radioactive, rare - materie primă pentru energia atomică.

Dar nu se limitează la utilizarea de metale rare. Acestea sunt utilizate în biologie și în medicină. Cu toate ca metale rare, cum ar fi radiu, uraniu, toriu, lantan, ceriu, samariu, etc sunt la animale și la plante în cantități foarte mici, ceea ce face milionime de interes, dar fără organisme nu poate exista. In medicina metale rare sunt utilizate pentru tratamentul multor boli.

Adăugarea fracțiunii de sol mic de radiu promovează creșterea multor plante.

Titan se referă la grupul de metale rare. Între timp, după cum se menționează, este una dintre cele mai comune de metal în scoarța terestră: aceasta este, în greutate 0,63% ee. Se crede că titan este conținută în crusta mai mare de cupru, plumb, staniu, zinc, nichel, și metale nobile împreună. Acesta a fost deschis pentru o lungă perioadă de timp, în urmă cu mai mult de o sută cincizeci de ani, în 1795 germană om de știință Klaproth. Ceea ce a servit ca un obstacol în calea dezvoltării de titan? Activitatea chimică a titanului pur: în procesul de fabricație, în stare topită, se combină imediat cu oxigen, azot și carbon. Titan reacționează cu toate cunoscute materiale refractare de cuptoare de topire sunt, cu toate acestea unele foarte greu să-l în formă pură. Pentru a obține titan pur dezvoltat un proces care cuprinde multe oneratsy foarte complex, care necesită cantități mari de materiale valoroase și scumpe.

Costul ridicat al producției de titan pur lung a împiedicat utilizarea sa pe scară largă de către industrie. titan pur are o caracteristică extrem de valoroasă - combinație de luminozitate (specifică greutatea sa este de 4,5) cu rezistență ridicată egală cu tăria oțelului. Titanium are un punct foarte ridicat de topire (1725 ° C) și punctul de fierbere (peste 3000 °), m. E. Este mai refractar decât oțelul. O altă proprietate remarcabilă de titan - rezistență extraordinară la acizi puternici și baze. Nu este corodat chiar un acid puternic, cum ar fi „apă regală“ (un amestec de acid clorhidric și acid azotic), care se dizolvă metalul prețios - aur și platină. Titan nu poate fi rugina, eroziunea sub influența oxigenului atmosferic, atmosferic si chiar apa de mare puternic mineralizate. Aceasta este o proprietate anti-coroziune de valoare de titan pot fi utilizate în construcția de nave. Rezistența de titan la efectele corozive ale mării Veda este o rezistență de platină.

Titanium are o abilitate interesantă de a absorbi oxigen și azot din oțel topit, care ajută la creșterea duritatea și rezistența aliajelor, deci este utilizat pe scară largă în industria metalurgică.

piese de titan a făcut jeturi, este utilizat în medicină, industria nucleară și în multe alte domenii.

Dar toate celelalte metale rare sunt la fel de importante.

metale pământuri rare sunt numite astfel deoarece în sălbăticie acestea sunt foarte rare, iar oxizii lor sunt similare cu anumiți oxizi metalici, care a folosit pentru a fi numit „Earth“. O parte semnificativă a metalelor de pământuri rare a fost deschis în a doua jumătate a secolului XIX. Cele mai frecvente dintre ele este ceriu de metal. Proprietățile fizice și chimice ale metalelor de pământuri rare sunt foarte asemănătoare, astfel încât oamenii de știință ar putea să nu pentru o lungă perioadă de timp pentru a le împărți între ei. Acest lucru a fost realizat numai în procesul repetat cristalizarea soluțiilor. Deoarece metalele de pământuri rare au încetat să mai fie un mister. În ultimii ani, a reușit să afle toate proprietățile lor de bază.