국제 순수 및 응용화학연합회의 희토원소 정의에 따르면 희토원소는 멘델레프 주기율표의 세 번째 부족 중 원자서수가 57-7 1 인 15 란타넘계 원소다. 란탄 (57), 세륨 (58), 프라세오디뮴 (59), 네오디뮴 (60), 심벌즈 (6 1), 사마륨 (62), 유로퓸 (63 스칸듐과 플루토늄을 제외한 다른 15 원소는 자주 생성된다.
희토 원소 사이의 일부 물리 화학적 성질과 지구 화학적 성질의 차이와 분리 공정의 요구에 따라 학자들은 희토 원소를 빛, 중족 또는 빛, 중, 중족으로 나누는 경우가 많다. 두 그룹의 구분은 플루토늄에 기반을 두고 있다. 이전의 7 가지 원소인 란탄, 플루토늄, 세륨, 플루토늄, 네오디뮴, 플루토늄, 플루토늄, 플루토늄은 가벼운 희토원소로, 세륨 그룹 희토원소라고도 한다. 과 () 이후의 테르븀, 텅스텐, 텅스텐, 에르븀, 텅스텐, 플루토늄, 플루토늄, 이트륨 등 9 가지 원소를 중희토원소라고 하며, 이트륨 희토원소라고도 합니다. 플루토늄의 원자량은 89 에 불과하지만 이온 반경이 다른 중희토 원소의 이온 반경 체인에 있기 때문에 화학적 성질이 중희토 원소에 더 가깝다. 자연계에서, 그것은 또한 다른 중희토 원소와 함께 나타난다. 그래서 중희토족으로 분류되었다. 빛, 중, 중희토의 분류에는 일정한 규칙이 없다. 희토 황산 복염의 용해도에 따라 불용성 세륨 그룹은 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨을 포함한 가벼운 희토류 그룹으로 나눌 수 있습니다. 용해성 테르븀족은 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀 및 디스프로슘을 포함한 중희토류족입니다. 더 쉽게 용해되는 이트륨 족은 이트륨, 홀뮴, 에르븀, 텅스텐, 이테르븀, 프라세오디뮴을 포함한 중희토족이다. 그러나 인접한 각 요소 그룹의 용해도 차이는 매우 작기 때문에 이런 방법으로는 분명하지 않다. 현재 자주 사용하는 추출법은 그룹으로 나뉜다. 예를 들어, P204 는 이중 (2) 에틸기 (인산) 를 사용하여 네오디뮴과 플루토늄 사이를 그룹화한 다음 텅스텐과 텅스텐을 그룹화할 수 있습니다. 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴은 가벼운 희토류, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄은 중간 희토류, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 텅스텐, 이트륨은 무거운 희토류라고 불린다.
지구의 지각에 희토류의 함량이 드문 것은 아니다. 이 원소의 클라크 값은 0.0236% 로, 이 중 세륨 그룹은 0.0 1.592%, 이트륨 그룹은 0.0077% 였다. 구리 (0.0 1%), 아연 (0.005%), 주석 (0.004%), 납 (0.00 16%), 니켈보다 많습니다 이 원소들은 토양이 아니라, 알칼리 금속과 알칼리 토금속에 버금가는 전형적인 금속 원소들이다.
표 1- 1? 지각의 희토류 원소의 풍부
위안? 수? 이름? 말/전화
스칸듐
Y
대음계 제 6 음
세륨
프라세오디뮴
네오디뮴
프리미어 (prime minister)
사마륨
지각 풍도, ppm
25
3 1
35
66
9. 1
40
4.5* 10- 1
7.06
위안? 수? 이름? 말/전화
유로퓸
가돌리늄
조 바이트
디스프로슘
허
응
오스뮴
이테르븀
프라세오디뮴
지각 풍도, ppm
2. 1
6. 1
1.2
4.5
1.3
1.3
0.5
3. 1
0.8
원소 주기율표에서 희토류 원소의 위치는 매우 특별합니다. 17 요소는 ⅲ b 계열에 속하며, 플루토늄, 이트륨, 란탄은 각각 4, 5, 6, 장기 전환 요소 시리즈의 첫 번째 요소입니다. 란탄과 그 뒤의 14 원소는 성질이 매우 비슷하기 때문에 화학자들은 그것들을 하나의 격자에만 둘 수 있다. 어떤 사람들은 그들을 "동위 원소" 로 간주하지만, 원자 서수가 다르기 때문에 실제 동위 원소로 간주 될 수 없습니다. 즉, 그것들의 성질은 매우 비슷하지만, 완전히 똑같지는 않다. 이것은 이 원소들을 분리하는 데 어려움을 초래하지만, 그것들의 미묘한 차이만 이용한다면 분리가 가능하다는 것을 보여준다. 반면에, 그들의 전자 구조는 완전히 채워지지 않은 내부 전자층, 즉 4f 전자층을 가지고 있다. 4f 층의 전자수가 다르기 때문에, 이 그룹의 각 원소는 매우 특별한 개성을 가지고 있다. 특히 광학과 자기학적 성질은 키보드가 완비되어 있고 음역이 넓은 피아노와 같다.
정보, 생물, 신소재, 신 에너지, 공간, 해양은 당대 과학자들에 의해 6 대 신기술 팀으로 밀려났다. 사람들이 희토를 중시하고 연구하고 개발하는 이유는 희토원소가 이 6 대 테크놀로지 그룹 모두에 자체 분야를 가지고 있기 때문이다. 하지만 희토원소는 아직 충분히 알려지지 않은 요소들로, 연구와 이해를 위해 많은 노력을 기울여 이들을 지지하고 인류에게 더 큰 기여를 할 필요가 있다.
희토류는 일종의 광물이 아니라 일종의 희귀한 광물이다. 희토류 원소는 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 심벌즈, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 텅스텐, 이테르븀, 등 17 종을 포함한다. 일찍이 1787 년 화학자들은 여러 가지 희토원소를 속속 발견했지만, 그에 상응하는 광물을 거의 발견하지 못했기 때문에 화학자들은 이 물질을 희토라고 부른다. 물론 희토류 원소의 희소성은 상대적이다. 최근 지질조사 결과, 희토원소는 지각에서 상당히 풍부하다. 예를 들면 코발트보다 높고, 텅스텐은 납보다 높고, 텅스텐과 텅스텐은 플루토늄, 수은, 은에 해당한다.
하지만 희토원소는 대개 지각에 모여 있고 물리와 화학적 성질이 비슷하기 때문에 이러한 희토원소를 분리하는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 희토 원소의 정제는 화학 연구에서 큰 난점이다. 이트륨은 1794 년 핀가도린에서 분리되었고, 텅스텐은 1947 년 미국 말린스키 등으로 만들어졌다. 17 종의 희토원소의 완전 정화 경험은 150 년이 넘었다. 서광헌원사의 중요한 공헌도 희토 추출 분야에 있다. 그는 우리 나라 희토류의 추출 분리 기술을 국제 선진 수준으로 끌어올리는 다단계 추출 이론을 제시했다.
중국의 희토류 자원은 세계 1 위다
중국은 희토광산자원이 풍부하고, 광산조건이 우월하며, 매장량이 세계 1 위를 차지하며, 중국의 희토산업 발전을 위한 견고한 기초를 제공하였다. 세계에서 발견된 희토광물은 약 250 종이지만 공업가치가 있는 희토광물은 50 ~ 60 종에 불과하며 현재 채굴가치가 있는 것은 10 종 정도밖에 되지 않는다. 중국 외에도 세계에서 희토자원을 보유한 국가는 미국 러시아 캐나다 호주가 있다.
중국의 희토자원은 세계의 4 1.36% 를 차지하며 분포가 매우 합리적이며 명실상부한 희토자원 대국이다. 중국의 주요 희토광은 백운오보 희토광, 산둥 위산 희토광, 관녕 희토광, 강서풍화 껍데기 침출 희토광, 호남갈색 광광, 연해 장해선 사광 등이다. 현재 중국에서 생산된 고순희토가 세계 생산량의 80% 이상을 차지하고 있다.
희토류는 생활에서 광범위하게 응용된다.
우리는 매일 희토 재료를 다루고 있다. 왜냐하면 우리가 자주 사용하는 컴퓨터와 텔레비전에는 희토 재료가 함유되어 있기 때문이다. 희토원소는 특수한 전자층 구조를 가지고 있어 흡수된 에너지를 빛으로 변환하고 발사할 수 있기 때문에 희토원소는 전자현상관에서 형광체를 만드는 데 사용할 수 있다. CRT 형광 가루에는 희토원소 이트륨과 플루토늄이 함유되어 있는데, 이런 형광 가루는 이전에 사용했던 희토황화물 적색 형광 가루보다 훨씬 효과가 좋다. 현재 각종 희토 형광 가루는 레이더 현상관, 형광등, 고압 수은 등 광범위하게 응용되고 있다.
희토산화물은 특수 유리를 만드는 데도 사용할 수 있다. 희토 원소인 텅스텐을 함유한 유리는 광학 성능이 우수한 유리로 굴절률이 높고, 색이 낮고, 화학적 안정성이 뛰어나 고급 카메라, 잠망경 렌즈를 만드는 데 사용할 수 있다. 희토산화물은 색유리를 만드는 데도 사용할 수 있다. 희토원소 Nd 를 넣으면 유리주홍색, 희토원소 Pr 을 넣으면 유리녹색이 되고 희토원소 Er 을 넣으면 유리분홍색이 됩니다. 이 스테인드글라스 색깔은 변화무쌍하여 장식품으로 쓸 수 있다.
희토 원소는 또한 우리의 건강을 보호하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 희토화합물은 지혈에 사용할 수 있으며 지혈 효과가 빨라 하루 정도 지속될 수 있다. 희토약을 사용하는 것은 피부염, 알레르기 피부염, 잇몸염, 비염, 정맥염에 좋은 효능이 있다. 예를 들어, 세륨 염을 함유 한 희토류 약물을 사용하면 화상 상처의 염증을 줄이고 치유를 가속화 할 수 있습니다. 희토 원소의 항암 작용이 광범위한 관심을 불러일으켰다. 희토원소는 체내의 유해한 자유기반을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 암세포 중 칼슘조절소 수준을 낮춰 종양 억제 유전자 수준을 높인다.
위의 세 가지 용도 외에도 희토원소는 우리 생활에서도 광범위하게 응용된다. 일부 전통 제품에 적당량의 희토원소를 첨가하기만 하면 신기한 효과를 낼 수 있다. 현재 희토류는 야금, 석유, 화공, 방직, 의약, 농업 등 수십 개 업종에 광범위하게 사용되고 있다. 예를 들어, 희토강은 강철의 내마모성, 내식성 및 인성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 희토 알루미늄 와이어는 알루미늄 와이어의 섬세함을 낮추면서 강도와 전도성을 높일 수 있습니다. 과수는 희토 농약을 뿌려 병충해를 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 과수율을 높일 수 있다. 희토 복합비료는 토양 구조를 개선하고 농산물 생산량을 증가시킬 수 있다. 중국 정유공업에서 사용하는 희토석유분열촉매제는 10 억원도 안 되지만 휘발유와 기타 경유의 생산효율을 여러 차례 높일 수 있다.
그리고 아시다시피 액정과 탄두, 그리고 중국은 매장량이 가장 큽니다. -응?
사실, 아름다움 * * 은 그들의 진정한 용도: 신흥에너지! -응?
희토류와 에너지는 불가능합니까? 만약 네가 나를 믿지 않는다면, 내가 어떻게 말하는지 봐라. -응?
희토라는 희귀 금속 합금 소재는 변형되지 않는 초경질 소재로 고온고압으로 반고체 에너지 엔진 실린더 및 액세서리를 만드는 중요한 원료라고 생각합니다. 이것이 바로 미국의 비밀이다. 그들은 이런 엔진을' 폭진 엔진' 이라고 부르는데, 이것은 미국의 극비 기술이다. 모두들 비행접시의 고속을 부러워하는데, 이것은 순간적인 고출력 보증이다. 비행기가 미사일에 쫓기면 얇은 제트 엔진을 작동시켜 미사일의 살상 범위를 가속화할 수 있다. 초고공 산소 부족 환경에서는 근거리 우주 기술의 근거리 응용 기술, 무산소 비로켓 비행 기술, 희토가 이 기술의 핵심 원료이다. -응?
희토' 에 반영된 이미지는 희토중의 일부 희귀원소 합금이 민감하고 변덕스러운 것을 동반하며 온도에 대한 민감도가 상상을 초월하여 작은 온도차가 그의 이화 성질을 바꿀 수 있다는 것이다. * * 의 발견으로 일부 온도차 기술이 공개됐지만 실제 핵심 온도차 기술은 전혀 언급되지 않았다. 바로 온도차 발생기 기술인 1 이다. 액체 기술. 2. 이 기술을 경화시켜 온도기억기술과 결합해 온도차를 이용하여 변형과 동력을 발생시킨다. 발전기를 작동시키거나 엔진을 작동시키다. 따라서 해가 뜨고 지는 한, * * 영원히 동력에너지가 부족하지 않다. 영동기나 핵분열이 아니라 진정한 미래의 새로운 에너지 기술이다. 아쉽게도 중국만이 이런 원료를 대량으로 가지고 있는데, 바로 이른바' 흙' 이다. 그래서 나는 희토류의 진정한 용도를 알려줄 수 없다. 사실 그것의 전략적 가치는 핵지뢰 못지않다! -응?
중국은 천연자원을 가지고 있지만 낭비했다. 인적자원의 낭비도 없고, 기술자원의 낭비도 없고, 선조가 남긴 자원 낭비도 없다! -응?
"중동에는 석유가 있고, 중국에는 희토류가 있다. 클릭합니다 남순이 강서에 도착했을 때의 ** 1992 입니다. 그러나 1990 에서 2005 년까지 중국의 희토수출량은 거의 10 배 증가했지만 평균 가격은 60% 하락했다. -응? 20 10 년 국가는 희토 수출을 대폭 줄였다.
다음은 희토류의 군사적 용도입니다: 애국자 미사일이 스커드를 더 쉽게 격추시키는 이유는 무엇입니까? 왜 미국 M 1 은 항상 더 일찍 발포하고 명중이 더 정확하지만, 미국 M 1 의 주포와 소련 T-72 탱크의 직접적인 거리는 크게 다르지 않습니까? F-22 전투기가 초음속 순항할 수 있는 이유는 무엇입니까? ......
이러한 "왜" 는 오늘날의 군사 과학 기술의 엄청난 발전과 지난 20 년 동안의 세계의 격동과 충돌을 그려냈다. 모든' 왜' 에 대해 구체적이고 명확한 답이 있다. 그러나 재료과학의 관점에서 볼 때,' 희토' 는 이 모든 문제를 한 번에 해결할 수 있다.
최근 수십 년 동안 희토류의 개발과 응용은 군사 기술에 강력한 엔진을 제공했다.
걸프전에서의 놀라운 군사적 기적과 냉전 이후 국지전쟁에서 미군의 비대칭적 통제 능력은 어떤 의미에서 희토가 이 모든 것을 성취한 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 전쟁, 전쟁, 전쟁, 전쟁, 전쟁, 전쟁, 전쟁, 전쟁, 전쟁)
이 때문에 희토류의 개발 이용도 큰 위험을 낳고 있다. 한편, 점점 더 많은 국가와 군사력이 희토류의 경쟁과 연구개발에 참여하여 상대에 대한 비대칭적 통제를 얻고 군비 경쟁의 위험을 낳고 있다. 반면에, 이미 이런 능력을 획득한 국가들은 위협이나 전쟁을 통해 분쟁을 해결하는 경향이 있다. 이에 대해 중국은 세계에서 희토 매장량이 가장 큰 나라로서 근원에서 이 군비 경쟁을 식히고 희토 채굴을 엄격히 제한하며 희토 수출을 즉각 금지할 필요가 있다.
사실 중국 정부는 희토류 개발에 거의 관심을 기울이지 않는다. 일찍이 1950 년대에 주은래 총리는 희토 발전을 중국 최초의 과학 기술 발전 계획에 포함시켰다. 1975 중국은 희토지도팀을 설립했다. 국무원의 기관이 조정되었음에도 불구하고, 전문 희토업계 관리 기구는 여전히 유보되어 있다. 199 1 년, 희토류는 국가 보호 광산으로 등재되었다. 희토보호 정책 방면에서 중국 석유조차도 이런 대우를 받지 않고, 전문 기관, 안정적인 산업 정책, 국가의 일관된 전반적인 통제가 있다. 그러나, 희토업계의 수십 년 발전의 성과는 기본적으로 자원을 파는 낮은 수준에 머물러 있다. 희토류 생산 현황과 관련하여 국토자원부는 1999 부터 무분별한 채굴, 생산능력 과잉, 무질서 등의 문제를 여러 차례 정리했다. 취해진 조치는 총량통제, 불법 광산 폭파, 생산설비 몰수, 사법개입, 허가, 기층정부와의 책임서 체결, 광산과의 계약 등을 포함한다. 2005 년 상무부는 세금으로 희토 수출을 통제하기 시작했다. 이런 조치들은 힘이 세고 지속 기간이 길어서 관리 부서의 권력 한계에 거의 도달했다.
그러나 혼란은 여전하다. 중국 희토에는 1 이라는 7 가지 신비가 있다고 요약한 적이 있다. 산업 정책 중심의 거시 통제는 효과가 없었다. 2. 산업구조를 조정하고 생산총량을 통제하는 정책이 한번에 실패했다. 지속 가능한 발전과 광업은 시행 될 수 없다. 통일 된 계획에 기반한 관리 조치 강화는 구현하기 어렵다. 5. 기술 혁신을 통해 산업 업그레이드를 추진하려는 소망은 언제나 소망일 뿐이다. 6. 산업 자율 규제를 실현하기위한 공동 구조 조정 대책은 시작할 수 없다. 7. 보급 응용을 강화하여 제품의 부가가치를 높이는 목표는 지금까지 실현되지 못했다.
이 혼란 속에서 중국의 희토채굴 가능 매장량은 10 여 년 전 세계 80% 에서 현재 52% 로 줄었다. 현재의 생산 경영 모델을 계속한다면, 20 년에서 50 년 후에 중국은 희토소국이 될 것이다. 만약 어느 날 중국이 희토류의 가치를 깨닫고 세계에서 사고 싶다면, 그것은 중국에게 천가이다.
희토류 원소의 산화물
무기를 더욱 냉혈하게 하다
희토는 세계 평화와 국가 안보와 관련된 전략적 금속이다. 애국자 미사일이 스커드 미사일을 더 쉽게 파괴할 수 있는 이유는 무엇입니까? 이는 전 정밀 유도 시스템의 뛰어난 작업 때문이다. 안내 시스템에서 약 4kg 의 Sm-Co 자석과 nd-Fe-B 자석은 전자빔 초점에 사용되고 Sm 과 Nd 는 희토원소입니다. M 1 탱크가 왜 먼저 적을 발견할 수 있습니까? 탱크에는 플루토늄이 섞인 알루미늄 가닛 레이저 거리 측정기가 장착되어 있어 맑은 날에는 4000 미터에 가까운 시거를 얻을 수 있고 T-72 의 레이저 거리 측정기는 2000 미터를 볼 수 있다. 밤이 되자 희토원소 란탄이 든 야시계는 이군의 악몽이 되었다.
F-22 초음속 순항 기능은 강력한 엔진과 얇고 견고한 기체 덕분에 대량의 희토 기술로 만든 특수 소재를 채택하고 있다. 예를 들어 F 1 19 엔진 블레이드와 연소실은 난연성 티타늄 합금으로 만들어졌으며 레늄으로 만들어졌다고 합니다. F-22 의 기체는 희토로 강화된 마그네슘 티타늄 합금으로 무장했다. 그렇지 않으면 초음속 순항 중 F 1 19 는 자멸할 정도로 강하다.
이상은 모두 한 점을 엿보고 전 표범을 볼 뿐이다. 사실, 첨단 기술로 불릴 수 있는 거의 모든 무기에는 희토류가 없다. 더 치명적인 것은 희토가 종종 가장 중요한 부위에 집중하여 이 무기들을 마법으로 퇴화시키는 것이다. 예를 들면? 제도시스템 외에도 애국자는 탄체 제어익면 등 핵심 부위에 희토합금을 사용하고 있다. 일부 선진 탱크의 장갑은 희토 재료를 사용한 후 방탄 성능이 더 좋다. 미국이 전쟁터 태세를 통제하는' 천리안' 과' 천리안' 에도 희토기술로 만든 고출력 진행파 튜브가 있어 더욱 믿을 만하고 간섭성이 강하다 ...
결론적으로, 첨단 기술 무기는 전통 무기보다 편리하고 예민하며 정확하고 조작하기 쉽다. 이것들은 쉽게 언급할 수 있지만, 재료 과학, 전자 과학, 공학 제조의 많은 최고 업적을 반영한다. 이러한 성과는 종종 희토류의 특수한 기능의 발견과 응용 때문이다.
희토류는 공업에서' 비타민' 이라고 불린다. 그 광전자기 등 뛰어난 물리적 성질 때문에 다른 재료와 결합하여 다양한 성질과 다양한 신소재를 형성할 수 있다. 그것의 가장 두드러진 역할은 다른 제품의 품질과 성능을 크게 향상시키는 것이다. 예를 들어 탱크, 비행기, 미사일을 만드는 데 사용되는 강철, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 티타늄 합금의 전술적 성능이 크게 향상될 것이다. 그리고 희토류는 전자, 레이저, 핵공업, 초전도 등 많은 첨단 기술 윤활제이다. 희토 기술이 일단 군사에 쓰이면, 필연적으로 군사 기술의 비약을 가져올 것이다. 어떤 의미에서, 냉전 후 몇 차례의 국지전쟁에서 미군의 압도적인 통제력과 거침없이 공개적으로 적을 죽일 수 있는 것은 바로 희토과학 분야의 우세에서 비롯된 것이다.