Все редкоземельные металлы список

На сегодняшний день в группу редкоземельных элементов входит всего 17 элементов Периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Их объединяют общие физико-химические свойства.

Прежде всего, все они металлы, имеющие серебристо-белый цвет, а самые редкие из них ещё и высокую стоимость на международном рынке.

Та страна, в недрах которой залегает хотя бы один из самых редких металлов этой группы, обладает поистине великим сокровищем, ведь цена килограмма таких металлов может составлять тысячи долларов. Итак, какие же металлы входят в группу редкоземельных.

Редкоземельные металлы — дефицитный товар

Металлы, составляющие группу редкоземельных

В состав группы редкоземельных металлов входят следующие элементы:

1. Скандий. 21-й элемент Периодической системы элементов. Получил своё название от Скандинавского полуострова, где впервые был обнаружен.
2. Иттрий. 39-й элемент системы. Его название связано с месторождением металлов в шведском селе Иттербю. Ещё несколько элементов этой группы впоследствии получили названия, так или иначе связанные с этим месторождением.
3. Лантан. Это 57-й элемент, который получил своё название от греческого слова «скрытный».
4. Церий. 58-й элемент. Назван в честь римской богини плодородия и урожая Цереры.
5. Празеодим. 59-й элемент. В своём спектральном анализе содержит зелёный свет, за счет чего и получил такое латинское название — «зелёный близнец». Входил в состав дидима вместе неодимом, отсюда и называется «близнец».
6. Неодим. 60-й элемент, который носит латинское название «новый близнец».
7. Прометий. 61-й элемент, названный в честь древнегреческого героя Прометея, давшего людям огонь. Этот элемент был выделен в процессе искусственного деления урана.
8. Самарий. 62-й элемент. Был выделен из минерала самарксита, поэтому получил такое название.
9. Европий. 63-й элемент. Название получил в честь богини Европы.
10. Гадолиний. 64-й элемент. Его название связано с учёным-первооткрывателем группы редкоземельных металлов Иохана Гадолина.
11. Тербий. 65-й элемент, получивший своё название от названия месторождения, где он был впервые найден – Иттербийского, которое расположено в Швеции.
12. Диспрозий. 66-й элемент, который получил по латыни название «труднодоступный».
13. Гольмий. 67-й элемент, назван в честь города Стокгольм.
14. Эрбий. 68-й элемент. Получил своё название от местечка Иттербю, расположенного в Швеции.
15. Тулий. 69-й элемент, названный по старому названию Скандинавии.
16. Иттербий. 70-й элемент, опять-таки его название связано со шведским селом Иттербю и его месторождением.
17. Лютеций. 71-й элемент, который назван в честь старого названия Парижа.

Элементы, начиная от 57 элемента, носят название металлы лантанового ряда.

Скандий

Иттрий

Лантан

Церий

Празеодим

Неодим

Металлический прометий

Самарий

Европий

Гадолиний

Тербий

Диспрозий

Гольмий

Эрбий

Тулий

Иттербий

Лютеций

Автомобиль становится сокровищницей

История открытия редкоземельных металлов

В природе все редкоземельные металлы существуют только в виде оксидов. Ранее оксиды носили название «терра», что значит «земля».

Поэтому, когда из оксидов сразу не удалось получить чистые металлы, их стали называть «редкая земля», то есть редкоземельные. Этим учёные старались подчеркнуть их малочисленность в природе.

Они тогда не знали, что большинство редкоземельных металлов чрезвычайно распространено в земной коре.

Само открытие этих металлов до сих пор покрыто завесами тайны. Считается, что приоритет в этой области принадлежит финну Юхану Гадолину, который в 1794 году в месторождении под шведским селом Иттербю, впервые нашел минерал, в состав которого входил описанный им иттрий.

Параллельно с Гадолином ещё два шведских химика также занимались изучением редкоземельных металлов – Берцелиус и Хизингер. Их открытия перекликались и пересекались.

В то время так и не удалось получить ни одного металла в чистом виде, все они представляли собой сложные оксиды.

Наш, Д.И. Менделеев, создавая свой труд «Основы химии», признавал наличие только 6 редкоземельных металла: иттрия, лантана, церия, эрбия, тербия и дидима, как тогда называли элементы празеодим и неодим.

Причём, даже существование тербия было им поставлено под вопросом.

Уже к концу XIX века ситуация с редкоземельными элементами прояснилась и им было отведено место в Периодической системе элементов между барием и танталом.

Промышленное использование редкоземельных металлов

Долгое время редкоземельные металлы считались скучными и химически малоинтересными.

Ситуация изменилась в корне, когда в 60- годы XX века появились технологии выделения чистых металлов этой группы на основе использования технологий разделения изотопов урана. Учёные сразу отметили магнитные свойства этих элементов.

На тот момент мировое промышленное производство уже не мыслило себя без трансформаторов, электрогенераторов, моторов и других приборов, где используется электромагнитная индукция.

Долгое время основу для создания магнитных материалов составляли углеродистое железо и железокобальтовые сплавы. Когда были разработаны технологии промышленного выделения редкоземельных материалов, то цена многих из них резко снизилась, и стало возможным их применение в производстве магнитных сплавов.

Кроме того, с развитием науки стало возможным искусственное выращивание монокристаллов некоторых металлов этой группы. Были открыты свойства некоторых редкоземельных металлов — они обладают огромной магнитной энергией и на их основе можно создавать мощные постоянные магниты.

Сами эти металлы при намагничивании могут менять свои размеры. К этим металлам относятся диспрозий, самарий, гадолиний и другие. Магнитные сплавы из этих металлов используются при производстве компьютеров и вычислительной техники.

Интерес промышленности к свойствам редкоземельных материалов до сих пор остаётся огромным.

Без редкоземельных металлов невозможно производство энергосберегающих ламп, гибридных автомобилей, систем наведения и ночного виденья, беспилотных летательных аппаратов. Также эти металлы используются в технологиях stealth.

Запасы редкоземельных металлов в России

В Сибири, в массиве Томтор, который располагается на границе между Якутией и Красноярским краем, новосибирскими учёными было открыто одно из самых больших в мире месторождений редкоземельных металлов, которое было подвергнуто исследованию и разработке. Многие ученые считают, что без промышленной разработки этого месторождения России придётся забыть о пути совершенствования и развития инновационных технологий.

Именно на Томторе, на сравнительно небольшом участке можно найти редкоземельных металлов на сумму более четверти триллиона долларов. Даже если заниматься разработкой и выделением только одного из металлов, то месторождение все равно будет рентабельным. Килограмм руды из этого месторождения стоит выше, чем килограмм сливочного масла.

Это потому, что редкоземельные металлы, которые находятся в ней, обладают такими волшебными свойствами, которые очень ценятся в высокотехнологичных производствах. Без высокотехнологичного производства невозможен прогресс ни одной страны, поэтому российские учёные считают разработку месторождения Томтор приоритетной для страны.

Разработанным месторождением редкоземельных металлов в России является Левозерский рудник в Мурманской области.

Кроме России значительными запасами редкоземельных металлов обладают Китай, США и Казахстан. Разработка месторождений редкоземельных металлов дело довольно хлопотное.

Очень часто эти месторождения загрязнены радиоактивными торием и ураном. Они удаляются техническими кислотами.

Правда, иногда утечка радиоактивных веществ является столь значительной, что месторождения приходится закрывать. Так произошло в США, в штате Монтана.

Рейтинг ценности редкоземельных металлов

Большинство редкоземельных металлов, несмотря на название, широко распространены в глинозёмных и гранитных породах. Они широко применяются в промышленности и технике.

Но существует небольшая группа этих металлов, имеющая высокую стоимость из-за малого наличия их в минералах земной коры и дорогими технологиями их выделения. Эти металлы входят в состав многих точных приборов, без их применения невозможно развитие современных нанотехнологий.

Вот поэтому интерес к этим редкоземельным металлам весьма высок во всём мире. Список значимости самых дорогих редкоземельных металлов выглядит так:

• Тербий;
• Неодим;
• Европий;
• Лютеций.

Самым дорогим из представленных металлов является лютеций. Тербий Впервые оксид тербия был выделен шведским химиком Мосандером в 1840 году. Чистый тербий был получен лишь в начале прошлого века французским учёным Урбеном. Тербий – элемент редкий и дорогой и в настоящее время в основном используется для изучения собственных свойств и возможностей применения.

Тербий выделяют из смеси редкоземельных элементом методом ионной хроматографии или путем экстракции. Он представляет собой серебристо-белый металл, устойчивый к условиям комнатной температуры. Тербий – уникальный элемент, обладающий рядом удивительных физических свойств.

В настоящее время применение тербия оправдано в создании магнитных сплавов, имеющих свойство менять размеры, в производстве термоэлектрических материалов, в лазерных технологиях, в электронике в качестве люминофора, в конструировании магнитных холодильников.

Кроме того, тербий применяется в качестве высокотехнологичного катализатора окисления, а также в виде просветляющего покрытия на кремнии для микроэлектроники. Неодим Этот металл был открыт в 1885 году австрийским химиком Вельсбахом. Ранее считалось, что существует единый элемент дидим.

Но Вельсбаху удалось разделить дидим на празеодим и неодим.

В природе неодим добывается карьерным способом, но в очень малых количествах. Чистый неодим получают путем электролиза расплава хлорида или фторида неодима. Неодим — красивый серебристо-белый металл с легким золотистым оттенком. При нагревании на воздухе он быстро окисляется, вступает в соединения с азотом, водородом и другими неметаллами, а также с минеральными кислотами.

Неодим – дорогой металл, цена на него зависит от страны-производителя и технологий, которые применялись для его выделения. Неодим на сегодняшний день нашел широкое применение в производстве цветного стекла и лазерных материалов, в производстве мощных постоянных магнитов, в технологиях получения стекловолокна.

Неодим входит в состав, которым легируются конструкционные сплавы стали, а также в состав для обработки сельскохозяйственных семян с целью увеличения их всхожести. Европий История открытия европия насчитывает довольно длительный период. Многие учёные в конце XIX и в начале XX века изучали свойства европия и описывали его свойства.

В 1937 году впервые удалось выделить чистый металлический европий.

Европий – мягкий металл серебристо-белого цвета, который легко окисляется в обычных условиях. Вот поэтому чистый европий хранят в запаянных ампулах под слоем расплавленного парафина, а его обработкой занимаются в инертных условиях. Европий хорошо поддаётся обработке и по своим свойствам напоминает свинец.

В природе в свободном виде европий не встречается

А выделяется из таких минералов, как лопарит и моноцит. Европий практически самый редкий из редкоземельных металлов и один из самых редких элементов Периодической таблицы.

Вот поэтому его цена и является столь высокой на международном рынке. Неодим дороже серебра в несколько раз.

Он широко используется в ядерной энергетике, в производстве лазерных материалов, в электронике, медицине и производстве люминофор.

Лютеций В виде оксида лютеций был открыт в 1907 году сразу 3-мя учёными Вельсбахом, Урбеном и Джеймсом. Название элементу дал француз Жорж Урбен, который произвёл его от латинского названия Парижа.

Впервые чистый лютеций был выделен в 60-х годах прошлого века. Получают лютеций из минералов путем ионного обмена, экстракции и восстановления с помощью кальция из фторида лютеция.

Цена на этот редкоземельный металл составляет 3-3,5 тысячи долларов за 1 килограмм чистого вещества.

Лютеций – метал серебристого цвета, самый тяжёлый в своей группе. Он легко поддаётся обработке. На воздухе этот металл покрывается плотной пленкой из оксида лютеция. Взаимодействует со многими неметаллами и неорганическими кислотами.

Лютеций применяется в производстве лазерных материалов, магнитных сплавов для космической техники, для создания жаропрочной проводящей керамики, в ядерной энергетике. С добавлением лютеция производят сплавы с высокотемпературной сверхпроводимостью, а также составы для легирования жаростойких материалов.

Редкоземельные металлы являются востребованными в настоящее время, но многие их свойства пригодятся и для производства технологий будущего. Вот поэтому учёные многих стран мира проводят исследования по изучению их свойств. Какими ещё необычными свойствами обладают эти металлы, покажет время.

Редкоземельные металлы

26 Августа 2020

Редкоземельные металлы – группа из 17 химических элементов, куда входят металлы – лантаноиды: лантан, церий, неодим и др. а также скандий. В настоящее время они находят самое широкое применение в различных технологиях в области электронных устройств, производства инновационных материалов, промышленной химии и других.

За последние 30 лет произошел взрывообразный рост спроса на редкоземельные металлы. Их мировое производство выросло с 50 (1990) до 150 тысяч тонн.

В качестве примеров критически важного прикладного использования редкоземельных металлов в современных технологиях можно привести: •    Неодимовые постоянные магниты, благодаря которым стал возможным быстрый прогресс в ветроэнергетике, а также производство современных электродвигателей; •    Использование лантана сделало возможным получение высоких характеристик современных приборов ночного видения; •    Эрбий применяется в усилителях для волоконно-оптической передаче данных; •    Самарий нашел широкое применение в различных оборонных технологиях;

Кроме того, многие редкие металлы применяются в производстве сверхтвердых сплавов различного назначения, в химическом производстве и др.

Структура мирового потребления редкоземельных металлов

Источник: Statista Мировым лидером в производстве редкоземельных металлов является Китай: активный рост их добычи начался в середине 1990-х, а в 2010 году Китай контролировал 95% мирового рынка. Но, рост цен (более чем в 5 раз) стимулировал возобновление добычи редких металлов в других странах, прежде всего в США и Австралии.

Важно отметить, что Россия входит в число мировых лидеров по запасам редкоземельного сырья – 18 млн. тонн, уступая по этому показателю только Китаю (44 млн. тонн) Бразилии и Вьетнаму (около 22 миллионов тонн в каждой из стран) Можно ожидать, что в ближайшие годы рынок редкоземельных металлов ждут значительные изменения.

США намерены снизить зависимость от Китая в поставках редкоземельных металлов, стремясь обеспечить национальную оборонную промышленность собственным сырьем. Китай, напротив, прилагает значительные усилия для сохранения своего лидерства на рынке.

Китайские компании активно скупают месторождения редких металлов, в том числе в странах черной Африки.

Сырьевой потенциал России дает возможность нашей стране стать одним из ключевых игроков мирового рынка, а также увеличивает привлекательность инвестиций в создание в нашей стране высокотехнологичных производств, являющихся активными потребителями редкоземельных металлов.

Презентация (pdf) Скачать (pdf)

Редкоземельные элементы

К редкоземельным элементам относятся 17 очень сходных по химическому составу и свойствам элементов III группы периодической системы Д. И. Менделеева:

• лантан (La)
• церий (Ce)
• празеодим (Рг)
• неодим (Nd)
• прометий (Pm)
• самарий (Sm)
• европий (Eu)
• гадолиний (Gd)
• тербий (Tb)
• диспрозий (Dy)
• гольмий (Ho)
• эрбий (Er)
• тулий (Tm)
• иттербий (Yb)
• лютеций (Lu), объединяемые в группу лантаноидов, а также близкие к ним:
• иттрий (Y)
• скандий (Sc).

Лантан и еще восемь легких лантаноидов (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd) относят к цериевой подгруппе редких земель, тяжелые (Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) и иттрий — к иттриевой подгруппе. Элементы редких земель характеризуются близкими основными свойствами, но отличаются друг от друга рядом специфических особенностей.

Среднее суммарное содержание всей группы редких земель в земной коре около 0,01%, содержание отдельных элементов этой группы колеблется от 0,00002 (тулий) до 0,0046% (церий).

Геохимические и кристаллографические свойства редкоземельных элементов позволяют им изоморфно замещать кальций, стронций, барий, марганец, железо, уран, торий, цирконий, гафний, калий, натрий в более распространенных минералах, в том числе породообразующих, таких как амфиболы, пироксены, плагиоклазы, апатит, перовскит, флюорит, ортит, эпидот, сфен, слюды и многие другие. Это способствует значительному рассеянию редких земель в земной коре. Поэтому в магматических процессах минералообразования редкие земли рассеиваются, накопление их и образование собственных минералов происходят в постмагматических процессах эндогенного минералообразования от пегматитов до низкотемпературных гидротермальных (эпитермальных).

Наиболее высокие концентрации редких земель находятся в гидротермальных месторождениях, причем элементы цериевой подгруппы накапливаются в месторождениях, связанных со щелочными комплексами пород, а иттриевой — почти исключительно в месторождениях, приуроченных к гранитоидам.

В гипергенных условиях многие минералы редких земель (гадолинит, ринколит, бербанкит и др.) разлагаются, а редкие земли из них выносятся и рассеиваются. Более устойчивые минералы (монацит, ксенотим, лопарит, эвксенит, фергусонит, паризит и др.) накапливаются в россыпях.

В процессах диагенеза и эпигенеза морских осадков редкие земли могут сосредоточиваться в фосфоритах и костных остатках организмов (преимущественно рыб).

В природе редкоземельные элементы встречаются совместно, образуют более 50 собственных минералов и входят в состав более 200.

Соотношение отдельных элементов варьирует в широких пределах, поэтому различаются минералы элементов цериевой и иттриевой групп.

Основные промышленные минералы цериевой группы монацит, лопарит, паризит, бастнезит. Основные минералы иттриевой группы: ксенотим, фергусонит.

В ряде отраслей редкие земли применяются совместно (металлургическая, керамическая и др.), но для производства прецизионной техники используются специфические свойства отдельных элементов этой группы или нескольких индивидуальных редкоземельных металлов, в таких случаях выделяются отдельные элементы.

Редкие земли применяются во многих отраслях промышленности: в черной металлургии для раскисления, десульфурации и легирования сталей; в металлургии специальных сплавов как легирующие добавки; в стекольной промышленности для обесцвечивания и окрашивания оптического и технического стекла, повышения его прозрачности, устойчивости от радиоактивного излучения, а также полировки поверхности оптических стекол; в керамической промышленности при изготовлении эмалей, глазурей и высокоогнеупорных изделий; в атомной энергетике для стержней регулирования, в разнообразных изделиях радиотехники и электроники; в химической промышленности и при крекинге нефти в качестве катализаторов, добавок к пигментам и краскам; энергетике, военной технике и ряде других областей промышленности.

Добыча концентратов редких земель в 1976 г. составила за рубежом около 40 тыс. т.

Редкоземельные элементы — список. Примеры применения редкоземельных элементов

вопрос:

REE есть на Земле везде, но монополист — Китай

Редкоземельные элементы и примеры применения REE в приборах, химии, технике. Как правило, редкоземельные металлы являются незаменимыми.

Термин редкоземельный металл является синонимом редкоземельный элемент. Все редкоземельные элементы являются металлами.

• светлые редкоземельные элементыLREE = light rare earth elements (La-Eu; also known as the cerium group)
• тяжёлые редкоземельные элементыHREE = heavy rare earth elements (Gd-Lu and Y; also known as the yttrium group)
• атомный номер / обозначение химического элемента / название редкоземельного элемента на английском и русском языкахпримеры применения редкоземельного металла
• 21 Sc Scandium, СкандийLight aluminium-scandium alloy for aerospace components, additive in Mercury-vapor.
• 39 Y Yttrium, ИттрийYttrium-aluminium garnet (YAG) laser, high-temperature superconductors, yttrium iron garnet (YIG) microwave filters.
• 57 La Lanthanum, ЛантанHigh refractive index glass, flint, hydrogen storage, battery-electrodes, camera lenses, fluid catalytic cracking catalyst for oil refineries.
• 58 Ce Cerium, ЦерийChemical oxidizing agent, polishing powder, catalyst for self-cleaning ovens, fluid catalytic cracking catalyst for oil refineries, ferrocerium flints for lighters.
• 59 Pr Praseodymium, ПразеодимRare-earth magnets, lasers, core material for carbon arc lighting, ferrocerium firesteel (flint) products.
• 60 Nd Neodymium, НеодимRare-earth magnets, lasers, ceramic capacitors
• 61 Pm Promethium, ПрометийNuclear batteries
• 62 Sm Samarium, СамарийRare-earth magnets, lasers, neutron capture, masers
• 63 Eu Europium, ЕвропийRed and blue phosphors, lasers, mercury-vapor lamps, NMR relaxation agent
• 64 Gd Gadolinium, ГадолинийRare-earth magnets, high refractive index glass or garnets, lasers, X-ray tubes, computer memories, neutron capture, MRI contrast agent, NMR relaxation agent
• 65 Tb Terbium, ТербийGreen phosphors, lasers, fluorescent lamps
• 66 Dy Dysprosium, ДиспрозийRare-earth magnets, lasers
• 67 Ho Holmium, ГольмийLasers
• 68 Er Erbium, ЭрбийLasers, vanadium steel
• 69 Tm Thulium, ТулийPortable X-ray machines
• 70 Yb Ytterbium, ИттербийInfrared lasers, chemical reducing agent
• 71 Lu Lutetium, ЛютецийPET Scan detectors, high refractive index glass

Редкоземельные металлы являются («стали», с 1998 г.) практически монопольным товаром КНР. Поставки редкоземельных металлов из Китая ограничены (запрещены). Редкоземельные металлы Китай, в основном, экспортирует в составе изделий.

Мировое производство редкоземельных металлов, график с 1950 года

Monazite era — минерал монацит, фосфат редкоземельных элементов. Монацит используется для получения редкоземельных элементов, тория.

Mountain Pass rare earth mine in California — Маунтин-Пасс, месторождение редкоземельных металлов — округ Сан-Бернардино, Калифорния (США). Принадлежит компании Molycorp Minerals.

1. Chinese era — Эра Китая
2. также:
3. статьи о месте и роли Китая в Мире
4. Монополия Китая на изделия с использованием редкоземельных элементов(Контроль Китая над Hi-Tech миром)
5. (1)

http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_earth_element

Rare earth element

(Википедия)

 
28апр2012

Редкоземельные металлы

Подборка редкоземельных металлов, в которой мы расскажем об основных характеристиках каждого из 16-ти металлов.

К лантаноидам, или редкоземельным металлам, относятся 16 элементов и подразделяются на две группы. Группа цериевых металлов включает в себя церий, лантан, неодим, празеодим, самарий. Иттриевые же содержат в себе иттрий и остальные.

Гадолиний — химический элемент, принадлежащий к лантаноидам, с которого начинается иттриевая подгруппа редкоземельных металлов.

Представляет собой мягкий, вязкий материал, обладающий серебристо-белым оттенком, который хорошо растворим, однако очень токсичен. Соединения гадолиния получают в результате разделения на фракции оксидов редкоземельных металлов.

К основным областям использования относятся ядерная энергетика и электроника, а также медицина, где он широко востребован как парамагнитное контрастное вещество.

Диспрозий – металл из группы редкоземельных элементов с температурой плавления в 1407°С, отличающийся серебристо-серым глянцем.

В природе в чистом виде не встречается, но имеется в составе некоторых минералов, в частности, апатита, ксенотима. Служит отличным легирующим элементом цинковых сплавов в металлургии.

В медицине ионы диспрозия используются в медицинских лазерах. Также без него не обойтись в электронике, ядерной энергетике.

Европий – серебристый мягкий металл из группы лантаноидов, легко окисляющийся на воздухе. Принадлежит к группе редкоземельных элементов. Вступает в реакцию с подавляющим большинством неметаллов. Без применения европия не обойтись:

• в атомно-водородной энергетике;
• в медицине, где его катионы используются в качестве флуоресцентных зондов при диагностике;
• при создании лазеров (твердотельных и жидкостных);
• в ядерной энергетике.

Индий – легкоплавкий, ковкий металл с серебристым блеском. Использование современной технологии дает возможность получать металл из отходов или промежуточных продуктов выработки цинка, олова, свинца.

Содержится его в этих элементах мало — от 0,001 до 0,1%. В зависимости от химического состава индий подразделяется на несколько марок: ИН-0, ИН-00, ИН-2.

Незаменим при производстве жидкокристаллических экранов, в микроэлектронике, используется как материал для фотоэлементов, как люминофор и т.д.

Иттербий – принадлежит к иттриевой подгруппе. Это металл светло-серого оттенка, получаемый после восстановления в вакууме оксида иттербия посредством лантана или углерода. Используется как технологичный лазерный материал, на его основе создаются разнообразные магнитные сплавы, применяется в атомной технике, в качестве диэлектрика в электронике.

Иттрий – это светло-серый металл, который легко реагирует с минеральными кислотами. Температурный показатель плавления – 1528°С. Обладает рядом уникальных качеств, благодаря чему широко используется в цветной и черной металлургии: для легирования алюминия, добавляют к жаростойким сплавам хрома с никелем, а также в сталь, делая ее структуру мелкозернистой.

Лантан – металл с серебристым отливом из группы редкоземельных сплавов. Отличается тягучестью, ковкостью, обладает повышенной химической активностью, слабо парамагнитен. Используется:

• как компонент сплавов магния, никеля, кобальта;
• в составе различных катализаторов для крекинга нефти;
• как фторид лантана в люминофорах;
• в качестве компонента коррозионностойких и жаропрочных сплавов;
• в жидком состоянии для извлечения плутония из расплавленного урана.

Лютеций – серебристо-белый металл, не вызывающий затруднений при механической обработке. Среди лантаноидов является наиболее тяжелым элементом и по атомному весу, и по плотности.

Его температура плавления среди всех редкоземельных элементов максимальная и составляет 1663 °C. Широко используется в металлургии, где при добавлении к хрому и его сплавам, улучшает технологичность и придает отменные механические характеристики.

Также не обходятся без лютеция энергетика, ядерная физика, медицина.

Неодим – один из наиболее применяемых металлов из лантаноидов наравне с лантаном, самарием, церием. Легко окисляется на воздухе. Очень важными сферами его применения являются:

• сельское хозяйство (для обработки семян с целью ускорения всхожести, повышения урожайности);
• металлургия (легирование специальных конструкционных сталей, сплавов);
• нефтехимическая отрасль (при изготовлении синтетического каучука) и др.

Празеодим – серебристый металл, принадлежащий к группе лантаноидов. Получают его в смеси с редкоземельными элементами. Медленно окисляется на воздухе, при нагревании возгорается.

Используется в металлургии в качестве легирующей добавки к стали. Востребован при изготовлении магнитных сердечников, электровакуумной техники.

Его сплавы с кремнием и германием применяются как сверхпроводящие материалы.

Самарий – высокоактивный твердый металлический материал, по внешнему виду напоминающий свинец. Медленно окисляется на воздухе, покрываясь темной пленкой, а в последствии, рассыпается в порошок. Растворим в кислотах.

Широко применяется для производства сверхмощных магнитов, термоэлектрических и огнеупорных материалов. В ядерной энергетике необходим для управления атомными реакторами, в микроэлектронике применим в качестве диэлектрика.

Скандий – серебристый легкий металл с желтым отливом. По свойствам близок к кальцию, железу, алюминию, магнию. Создание сплавов и керамик – основная область использования материала. Алюминиево-скандиевые сплавы востребованы в аэрокосмической отрасли. Его соединения могут использоваться в производстве лазеров, МГД-генераторов, солнечных батарей, рентгеновских зеркал.

Тербий – необычный металл из ряда лантаноидов, обладающий множеством уникальных физических характеристик, как и его соединения и сплавы.

Потребляется при производстве оптических, термоэлектрических, магнитных материалов, необходим в электронике в качестве люминофора. Оксид тербия используется как высокоэффективный катализатор окисления.

В производстве компьютеров немалое значение имеет феррит тербия.

Тулий – серебристый блестящий металлический элемент из разряда лантаноидов. Основным источником является монацитовая руда. Отличается мягкостью, ковкостью, пластичностью, реагирует с галогенами и кислородом. Используется в ядерном реакторе в составе контрольного материала, а также применим в магнитных носителях информации, в термоэлектрических и лазерных материалах.

Церий – распространенный редкоземельный металл с серебристым блеском. Химически активный материал, хорошо соединяющийся с азотом, кислородом, водородом.

При температуре свыше 300°С воспламеняется и преобразуется в диоксид церия. Широко востребован в металлургии, медицине.

Используется при производстве источников света, катализаторов, огнеупорных, термоэлектрических и абразивных материалов.

Эрбий – белый металл с серебристым отливом. Содержится в монацитовых песках. Взаимодействует с минеральными кислотами, в результате чего образуются соли эрбия. При нагревании реагирует с галогенами, кислородом и другими неметаллами.

Используется для изготовления высокоэффективных лазерных материалов, в качестве активатора люминофоров, при создании сверхдлинных оптических трасс.

Также одно из важных направлений использования – обеспечение безопасности работы атомных реакторов.

Редкоземельные металлы цена, купить редкоземельные сплавы и металлы в Москве | ГК Велунд Сталь

К лантаноидам или редкоземельным металлам относятся 15 элементов и подразделяются они на две группы. Группа цериевых металлов включает в себя церий, лантан, неодим, празеодим, самарий. Иттриевые же содержат в себе иттрий и остальные.

Далее иттриевая группа делится на три подгруппы:

• эрбиевая — тулий, эрбий, гольмий;
• тербиевая — гадолиний, диспрозий, тербий;
• лютеций и иттербий относятся к иттербиевой подгруппе.

Взаимодействие лантаноидов

Редкоземельные металлы получили свое название по ряду сходств в химических свойствах. Они легко взаимодействуют друг с другом образуя твердые растворы. Лантаноиды выступают в роли энергетических восстановителей, но в сухом воздухе их устойчивость умеренна.

Эти элементы растворимы в неконцентрированных кислотах, при этом проявляют стойкость к чистой серной кислоте. Они способны восстановить четыреххлористый углерод и его окиси, а также окислы большинства металлов.

Загораются редкоземельные металлы при 150—180 градусах. Исключением является лантан, которому требуется 440—460 градусов для возгорания. При комнатных температурах поглощая водород, лантаноиды выделяют тепло.

Их окислы плавятся при температурах 2000—2600 градусов и относятся к тугоплавким соединениям. Очень стойки к окислительной атмосфере. Сульфиды лантаноидов также тугоплавкие соединения и устойчивы при температуре до 1800 градусов к большинству жидких металлов. Не взаимодействуют с азотом, водородом, аммиаком газообразным и большинством расплавленных хлоридов.

При химической реакции солей редкоземельных металлов с раствором щелочи получают гидроокиси лантаноидов. Гидроокиси практически не растворяются в воде, но при этом растворимы в неконцентрированных кислотах и в большинстве растворах солей.

При помощи щавелевой кислоты и ее солей, вместе с ионами лантаноидов, получают соединения оксалаты. При его помощи, а именно кристаллического осадка, отделяют примеси из редкоземельных соединений.

Сульфаты редкоземельных элементов получают путем раскисления окисей лантаноидов в серной кислоте или при помощи обработки растворами хлорида или нитрата, с использованием сульфата щелочного металла.

Хелаты — это комплексные соединения в результате взаимодействия редкоземельных металлов и комплексонов. Хелаты, соединенные с отдельными ионами лантаноидов, в зависимости от концентрации ионов водорода обладают различной плотностью. Прочность таких соединений, при одинаковой концентрации, увеличивается.

Европий, лантан и лютеций — имеют свойства диамагнитности. Остальные же редкоземельные металлы — парамагнитны. Гадолиний, под воздействием температуры ниже 16 градусов, проявляет ферромагнетизм.

Лантаноиды преимущественно обладают свойствами мягкости и ковкости. Содержание примесей в составе напрямую влияет на их твердость и пластичность.

Так, при примесях серы, кислорода, азота или углерода изменяются их механические свойства. Влияя в положительном ключе на твердость и в отрицательном на пластичность. Твердость напрямую зависит от порядкового номера элемента.

То есть, чем он выше, тем и показатель твердости больше. Но это не касается европия.

Применение редкоземельных металлов

Лантаноиды применяют, зачастую, в виде соединений и сплавов. Мишметалл — самый распространенный. Состав его включает такие элементы как: неодим, церий и лантан. Состав мишметалла зависит от области применения и нужных технических характеристик. Также широкое применение нашел церий, состоящий из технической смеси окиси лантаноидов.

Ферроцер — сплав церия, используется в металлургической промышленности. При соединении с чугуном, в количестве не более 0,15 процента, физико-механические свойства становятся выше и содержание азота и серы уменьшается.

Для повышения стойкости к коррозии, увеличение временного сопротивления и повышения показателей хрупкости металлический церий добавляется в сплавы в основе которых магний или алюминий.

При добавлении церия не более 1,2 процента в состав нихрома, увеличивается срок службы, а при добавлении мишметалла — увеличивается жаропрочность.

• Цериевые металлы применимы при производстве стекольных изделий в виде окислов и других соединений, оказывающих влияние на прозрачность стекла или влияющие на уровень пропуска инфракрасных лучей, поглощение ультрафиолета, жаро и кислотостойкость, специальные оптические характеристики или же придание определенного оттенка.
• В легкой промышленности редкоземельные элементы могут влиять на вес искусственного шелка, снабжать ткань непромокаемостью, а также повышению прочности и стойкости к разрушающим внешним факторам.
• В химической сфере редкоземельные металлы используются при производстве лаков, красок и пигментов.
• Нефтяная промышленность, применяет их в процессах катализации и окисления веществ органического происхождения.