Language
Country/Area
No result found
Тайна редкоземельных элементов: почему их называют «редкими»?
В научном сообществе термин «редкоземельные элементы» (РЗЭ) часто вызывает путаницу, поскольку эти элементы на самом деле не являются «редкими». Эти 17 почти неразличимых металлов широко используются в электронике, лазерных материалах, стекле и промышленных приложениях, но считаются «редкими» из-за технических сложностей их добычи и извлечения. Как это произошло?
Редкоземельные элементы и металлы в основном включают барий, церий, неодим, никель, тантал и другие элементы. Эти элементы имеют схожие химические свойства и поэтому их трудно разделить.
Согласно существующим геологическим данным, редкоземельные элементы, такие как церий, являются 25-м по распространенности элементом в земной коре, его содержание составляет около 68 граммов на миллион граммов, что на самом деле превышает распространенность меди. Этот факт не облегчает их добычу, поскольку, хотя они относительно распространены, они часто смешаны с другими минералами и их трудно отделить. Кроме того, эти элементы не встречаются в природе в высоких концентрациях, что значительно затрудняет их экономическую добычу.
Редкоземельные элементы были впервые обнаружены в 1787 году, когда ученый Карл Аксель Аррениус нашел черный кварц (позже известный как камень Годао). С тех пор началось множество научных исследований, связанных с редкоземельными элементами.
«Редкоземельные элементы названы в честь различных мест или ученых, которые их открыли, что отражает их тесную связь с географией и историей».
Несмотря на столь богатый исторический опыт, открытие редкоземельных элементов в последующие десятилетия продвигалось медленно, особенно потому, что технология химического разделения еще не была развита. Лишь в 1940-х годах американские ученые в ходе Манхэттенского проекта разработали новые технологии химического разделения и начали эффективно разделять и очищать редкоземельные элементы.
В связи с резким ростом промышленного спроса, особенно в сфере высоких технологий, использование редкоземельных элементов становится все более обширным. Благодаря его появлению высокотехнологичные продукты, такие как электромобили, постоянные магнитные материалы и волоконно-оптическая связь, стали более эффективными. Но это также влечет за собой огромный спрос на добычу ресурсов. Сегодня, хотя Китай контролирует большую часть мировых поставок редкоземельных металлов, ученые по всему миру изучают редкоземельные ресурсы в других регионах, применяя высокие технологии.
«Спрос на редкоземельные элементы не только заставляет научное сообщество изучать их добычу, но и заставляет нас переосмыслить наши технологические потребности и воздействие на окружающую среду».
В процессе добычи редкоземельных элементов, очевидно, нельзя игнорировать вопросы охраны окружающей среды. Редкоземельные элементы часто встречаются вместе с другими минералами, и их добыча может нанести ущерб экосистемам. Более того, промышленное использование редкоземельных металлов также вызвало обеспокоенность относительно их безопасности и экологических проблем. Научное сообщество прилагает все усилия для поиска более устойчивых способов добычи и использования этих драгоценных металлов, чтобы гарантировать, что использование этих драгоценных металлов не будет слишком большой нагрузкой на окружающую среду.
В более широком смысле истории, стоящие за этими редкими металлами, касаются не только науки и промышленности, но и затрагивают тонкие отношения между экономикой, защитой окружающей среды и международной политикой. Возможность эффективной и экологически безопасной добычи этих металлов окажет огромное влияние на будущее научное развитие и дальнейшее совершенствование человеческих технологий. Итак, поскольку мы полагаемся на эти, казалось бы, вездесущие редкоземельные элементы, должны ли мы также задуматься о нашем влиянии на окружающую среду и ответственности за нее?
