Редки и разпръснати метали - земята геология

Сред разнообразието от ресурси, които в момента се съхраняват в вътрешността на Земята, от особено значение са редки и проследяване на метали. Изключителна стойност на редки метали се определя от факта, че те имат такива свойства, които ви позволяват да ги използват в много важни области на промишлеността, науката и технологиите.

Според приемат в металургията конвенционален класификация редки метали са разделени на следните групи: I. група на огнеупорни редки метали, които са берилий, ванадий. титан. цирконий. молибден. тантал, ниобий и волфрам. II. Група разтопими редки метали включват литий. рубидий и цезий. III. Групата разпръснати редки метали обединяват рений, хафний, германий, талий, телур, селен, индий, галий. IV. Една група от редки земни редки метали: скандий, итрий, церий, празеодим, неодим, самарий, прометий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, холмий, ербий, тулий, итербий, лутеций. V. Група радиоактивни редки метали съчетава уран, радий, торий и други.

Повечето редки и следи от метали в земната кора съдържа много малки количества от порядъка на хилядни от процента (с изключение на титан, ванадий, литий, берилий и някои други). Да бъдеш в такива малки количества, тези метали рядко образуват индустриални клъстери; трудността на развитие на редки метали и е характерно дисперсно състояние в земната кора за тях; Само малка част от тях образуване собствени минерали (волфрам, ванадий, молибден, литий, берилий, и т.н.).

Руди на редки метали обикновено имат сложни състави, те често съдържат няколко ценни метали промишленост, така че те трябва да се извлече комплекса, всички заедно, а след това се разделят. Този случай е много сложен и изисква познаване на всички физични и химични свойства и характеристики на всеки метал. Най-често редки метали, извлечени едновременно с добива на тези метали, които са концентрирани в големи количества. По този начин, селен и телур може да се съдържа в халкопирит (CuFeSa) и индий, галий, талий и Германия - в сфалерит (ZnS). Първият метала се екстрахира едновременно с достъп до мед. вторият - като преминаване от екстракция на цинк рудата.

Редки метали са известни от средата на XIX и началото на XX век. В проучване на техните свойства изигра основна роля периодичната таблица на елементите, създадени от големия български химик Г. И. Mendeleevym. Възможно е да се предскаже свойствата на някакъв неизвестен, докато метали (галий, германий, скандий) и постигна допринесли за тяхното откритие.

Изследванията на разпространението на редките метали в земната кора ни отвежда такива велики учени като академик Вернадски и А. Д. Fersman.

Развитието на редки метали е станало възможно само в резултат на огромния успех на науката и технологиите в ХХ век. На свой ред, ценните свойства на редки метали са допринесли за много интересни открития в областта на физиката и химията. Трябва да се разбира, че броят на метали в групата на редките обединената сега е толкова широки и разнообразни приложения, които те се наричат ​​редки условно. Това важи особено за групата на редките огнеупорни метали (титан, ванадий, волфрам и т.н.).

Свойства на редки и следи метали са много разнообразни и изключително ценни.

В групата на редките метали включват, например, най-лекият от всички известни метали Земята - литий и най-трудно - уран, най-топим - цезий и най Огнеупорният - волфрам. Ценни свойства на редки метали се използват всяка година е по-широк и по-разнообразни, както и в това отношение с тях е много трудно да се конкурират много метали, различни групи, отдавна се използва от човека.

Най-често редки метали се използват в металургията за производство на сплави, притежаващи ценни свойства.

Редки метали се наричат ​​"витамини" сплави и техните преобразуватели. Наистина, добавянето на редки метали на стомана и други метали придава нови свойства: устойчивост на висока температура, еластичност, якост, електропроводимост и др ...

Редки метали се използват, например, за измерване на високи температури; тя е направена от така наречените термодвойки - устройства, в които отоплението на проводници от две различни метали електрически ток. Колкото по-висока е температурата на нагряване на по-силен ток, произтичащи. Термодвойките използвани много рядко огнеупорен метал рений. Общата живачен термометър може да се измери температурата само до + FRL ", при която живакът започва да ври. По-високите температури може да се измерва само с помощта на редки метали в термометри, изработени от огнеупорно стъкло, с живак заместител рядък метал галий. Тя кипи при много висока . температура (2300S) Много важни приложения са редки метали - ванадий, волфрам, молибден, берилий, рений и други-химическата промишленост като катализатори (ускорители на химични реакции) където редки метали от постепенно изоставена заменяйки скъпи платина.

Редки радиоактивни метали - суровина за атомна енергия.

Но тя не се ограничава до използването на редки метали. Те се използват в областта на биологията и в медицината. Въпреки редки метали като радий, уран, торий, лантан, самарий, и т.н. са в животни и растения в много малки количества, като милионни части от интерес, но без да се организми не може да съществува. В медицината редки метали се използват за лечение на много заболявания.

Добавянето на почвата малка фракция на радий стимулира растежа на много растения.

Titanium се отнася към групата на редките метали. В същото време, както е посочено, че е един от най-често срещаните метал в земната кора: тя е с тегло 0,63% ее. Смята се, че титан се съдържа в кората по-голяма от мед, олово, калай, цинк, никел, и благородни метали заедно. Той е открит за дълго време, преди повече от сто и петдесет години, през 1795 г. на германския учен Klaproth. Какво е служил като пречка за развитието на титан? Химическа активност на чист титан: в производствения процес в стопено състояние, тя веднага се комбинира с кислород, азот и въглерод. Titanium реагира с всички известни огнеупорни материали от пещи за топене се правят, обаче някои много трудно да го получи в чист вид. За да се получи чист титан разработен процес, който включва много oneratsy много сложен и изисква големи количества ценни и скъпи материали.

Високата цена на производство на чист титан дълго предотвратява неговото широко използване от промишлеността. Pure титан има изключително ценен функция - комбинация от лекота (специфична теглото му е 4.5) с висока якост, равна на силата на стомана. Титанов има много висока точка на топене (1725 ° С) и температурата на кипене (над 3000 °), т. Д. Тя е по-огнеупорен от стомана. Друго забележително свойство на титан - извънредно устойчивост на силни киселини и основи. Не е кородирала дори силна киселина като "царска вода" (смес от солна киселина и азотна киселина), който се разтваря благородния метал - злато и платина. Titanium не може да бъде ръжда, ерозия на под влиянието на кислорода от въздуха, атмосферно и дори силно минерализирана морска вода. Това е ценен антикорозионно собственост на титан могат да бъдат използвани в строителството на кораби. Устойчивост на титан на разяждащото въздействие на морето Веда е платина резистентност.

Титанов има интересна способността да абсорбират кислород и азот от стопена стомана, което спомага за увеличаване на твърдостта и здравината на сплавите, така че се използва широко в металургичната промишленост.

Титан части, изработени джетове, той се използва в медицината, ядрената индустрия и в много други области.

Но всички други редки метали са също толкова важни.

Редкоземни метали се наричат ​​така, защото в дивата природа те са много редки, и техните оксиди са подобни на някои метални оксиди, които се използват, за да бъде наречена "Земя". Значителна част от редки земни метали е открита през втората половина на ХIХ век. Най-често срещани от тях е метална церий. Физични и химични свойства на редки земни метали са много сходни, така че учените не могат за дълго време, за да ги разделят помежду си. Това е постигнато само в процес се повтаря кристализация на решения. Тъй като редкоземни метали са престанали да бъдат загадка. През последните години той успя да разберете всичко за техните основни свойства.