Obsah
- Co jsou prvky vzácných zemin (REE)?
- Použití prvků vzácných zemin
- Použití kritické obrany
- Výhled na vzácné zemské prvky
Výroba prvků vzácných zemin: Tento graf ukazuje historii výroby prvků vzácných zemin, v metrických tunách ekvivalentu oxidu vzácných zemin, mezi lety 1950 a 2017. Jasně ukazuje vstup Spojených států na trh v polovině šedesátých let, kdy barevná televize explodovala poptávku. Když Čína na konci 80. a začátkem 90. let začala prodávat vzácné zeminy za velmi nízké ceny, doly ve Spojených státech byly nuceny uzavřít se, protože už nemohly vydělat. Když Čína v roce 2010 snížila vývoz, prudce stouply ceny vzácných zemin. To motivovalo novou produkci ve Spojených státech, Austrálii, Rusku, Thajsku, Malajsii a dalších zemích. V roce 2016 se výroba vzácných zemin ve Spojených státech zastavila, protože jediný zbývající důl byl položen na péči a údržbu.
Periodická tabulka REE: Prvky vzácné Země jsou patnáct prvků lanthanidu plus ytrium. Skandium se nachází ve většině ložisek prvků vzácných zemin a je někdy klasifikováno jako prvek vzácných zemin. Obrázek od.
Co jsou prvky vzácných zemin (REE)?
Prvky vzácných zemin jsou skupinou sedmnácti chemických prvků, které se vyskytují společně v periodické tabulce (viz obrázek). Tato skupina se skládá z yttria a 15 lanthanidových prvků (lanthanum, cer, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium a lutetium). Skandium se nachází ve většině ložisek prvků vzácných zemin a je někdy klasifikováno jako prvek vzácných zemin. Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie zahrnuje skandium v definici prvků vzácných zemin.
Prvky vzácných zemin jsou všechny kovy a skupina je často označována jako „kovy vzácných zemin“. Tyto kovy mají mnoho podobných vlastností a to často způsobuje, že se nacházejí společně v geologických ložiscích. Jsou také označovány jako "oxidy vzácných zemin", protože mnoho z nich se obvykle prodává jako oxidové sloučeniny.
Použití prvků vzácných zemin: Tento graf ukazuje použití prvků vzácných zemin ve Spojených státech během roku 2017. Mnoho vozidel používá katalyzátory vzácných zemin ve svých výfukových systémech pro kontrolu znečištění ovzduší. Velké množství slitin je vyrobeno odolnější přidáním kovů vzácných zemin. Sklo, žula, mramor a drahé kameny se často leští práškovým oxidem ceru. Mnoho motorů a generátorů obsahuje magnety vyrobené z prvků vzácných zemin. Fosfory používané v digitálních displejích, monitorech a televizích jsou vytvářeny s oxidy vzácných zemin. Většina baterií pro počítače, mobilní telefony a elektrické automobily se vyrábí z kovů vzácných zemin.
Použití prvků vzácných zemin
Kovy a slitiny vzácných zemin, které je obsahují, se používají v mnoha zařízeních, která lidé používají každý den, jako je počítačová paměť, DVD, dobíjecí baterie, mobilní telefony, katalyzátory, magnety, zářivky a mnoho dalšího.
Během posledních dvaceti let došlo k výbuchu poptávky po mnoha položkách, které vyžadují kovy vzácných zemin. Před dvaceti lety bylo používáno velmi málo mobilních telefonů, ale jejich počet se dnes zvýšil na více než 7 miliard. Použití prvků vzácných zemin v počítačích rostlo téměř stejně rychle jako mobilní telefony.
Mnoho dobíjecích baterií je vyrobeno ze sloučenin vzácných zemin. Poptávka po bateriích je poháněna poptávkou po přenosných elektronických zařízeních, jako jsou mobilní telefony, čtečky, přenosné počítače a fotoaparáty.
Několik kilo sloučenin vzácných zemin je v bateriích, které pohání každé elektrické vozidlo a hybridní elektrické vozidlo. Jelikož obavy o energetickou nezávislost, změnu klimatu a další problémy vedou k prodeji elektrických a hybridních vozidel, bude poptávka po bateriích vyrobených ze sloučenin vzácných zemin stoupat ještě rychleji.
Vzácné zeminy se používají jako katalyzátory, fosfory a leštící sloučeniny. Používají se k regulaci znečištění ovzduší, osvětlených obrazovek na elektronických zařízeních a leštění skla v optické kvalitě. Očekává se, že všechny tyto produkty zažijí rostoucí poptávku.
Jiné látky mohou být nahrazeny prvky vzácných zemin při jejich nejdůležitějších použitích; tyto náhrady jsou však obvykle méně účinné a nákladné.
Oxid ceričitý byl od padesátých let až do počátku dvacátých let velmi populární lapidární lak. Bylo to levné a velmi efektivní. Nedávné zvýšení cen téměř vyloučilo použití oxidu ceričitého v kamenech a lapidáriu. Namísto toho se nyní používají jiné typy leštění, jako je hliník a oxid titaničitý.
Použití kritické obrany
Prvky vzácných zemin hrají zásadní roli v naší národní obraně. Armáda používá brýle pro noční vidění, přesně naváděné zbraně, komunikační zařízení, vybavení GPS, baterie a další obrannou elektroniku. Tito dávají armádě Spojených států obrovskou výhodu. Kovy vzácných zemin jsou klíčovými přísadami pro výrobu velmi tvrdých slitin používaných v obrněných vozidlech a projektilech, které se při nárazu rozbijí.
Náhradníky mohou být použity pro prvky vzácných zemin v některých obranných aplikacích; tyto náhražky však obvykle nejsou tak účinné a to snižuje vojenskou nadřazenost. V přiložené tabulce je shrnuto několik použití prvků vzácných zemin.
Výhled na vzácné zemské prvky
Očekává se, že celosvětová poptávka po automobilech, spotřební elektronice, energeticky účinném osvětlení a katalyzátorech v příštím desetiletí rychle poroste. Očekává se, že poptávka po magnetech vzácných zemin vzroste, stejně jako poptávka po dobíjecích bateriích. Očekává se, že nový vývoj v lékařské technologii zvýší používání chirurgických laserů, zobrazování magnetickou rezonancí a scintilační detektory pozitronové emisní tomografie.
Ve všech těchto průmyslových odvětvích se prvky vzácných zemin hojně používají, takže poptávka po nich by měla zůstat vysoká.