|
 Nếu mỗi ô của bảng Mendeleev được so sánh với một hòn đảo, thì ô này giống như một quần đảo. Chủ nhân của nó - lantan - đã phải nhường chỗ. Mười lăm nguyên tố đã được “nhồi nhét” vào căn hộ của anh ta ... Tuy nhiên, đây không phải là ý thích của nhà hóa học. Bản chất là đáng trách.
Chính bà là người đã cho mười lăm nguyên tố có cùng lớp vỏ electron ngoài cùng và hệ quả là có cùng tính chất hóa học. Vì vậy, việc bẻ gãy vòng tay siết chặt của cặp song sinh không hề đơn giản. Đúng như vậy, một số trong số chúng đã được thu được ở dạng khá tinh khiết vào thế kỷ trước, nhưng các nhà hóa học đã không tìm thấy bất kỳ đặc tính hữu ích nào khi đó trong ngũ cốc của chúng. Trò chơi rõ ràng không có giá trị bằng ngọn nến, và mười lăm nguyên tố đất hiếm trong một thời gian dài đã rời khỏi phạm vi quan tâm tích cực của các nhà khoa học.
Nửa sau thế kỷ 20 đã đến - thời kỳ khoa học và công nghệ phát triển nhanh chưa từng thấy. Sau đó, họ "nhớ ra" mười lăm cặp song sinh. Tuy nhiên, lúc này đã có thêm hai người tham gia "hiệp hội sáng tạo" của họ. Mặc dù yttrium và scandium chiếm các ô riêng biệt của bảng Mendeleev, chúng cũng được cho là thuộc họ đất hiếm. Có một lý do chính đáng cho điều này - tính phổ biến của các thuộc tính.
Từ độ cao của máy bay, đàn ngựa trông giống như một đám mây đen đặc. Nguyên tố đất hiếm cũng vậy, chỉ có "từ xa" dường như giống nhau. Mỗi người trong số họ đều có nhân vật riêng, đặc biệt. Hóa ra là neodymium củng cố tốt các hợp kim magie nhẹ. Xeri, hấp thụ các tạp chất khác nhau có trong kim loại hòa tan, làm cho các thỏi kim loại trở nên nguyên khối hơn và các bộ phận làm từ chúng đáng tin cậy hơn. Nhưng đặc biệt là yttrium phân biệt chính nó. Một phần trăm kim loại này đã được thêm vào thép không gỉ, và nhiệt độ oxy hóa của nó tăng mạnh từ 1093 đến 1370 độ. Yttrium cũng cải thiện các đặc tính của crom. Ngoài ra, năm nguyên tố đất hiếm nữa có tác dụng hữu ích đối với crom: praseodymium, neodymium, gadolinium, erbium, lutetium. Các hợp kim từ tính mới đã được tạo ra với sự trợ giúp của dysprosi. Các tính chất từ tính đáng chú ý của nhiều nguyên tố này được giới khoa học đặc biệt quan tâm.
Kim loại đất hiếm cũng đã được tìm thấy ứng dụng trong công nghệ hạt nhân. Các vật liệu xây dựng bằng xeri và neodymi khác nhau đã được chứng minh là rất hữu ích cho các lò phản ứng hạt nhân. Các nhà vật lý chào đón nhiệt tình với gadolinium, europium, samarium, dysprosium, những chất có khả năng hấp thụ neutron nhiệt với hoạt tính phi thường. Từ các kim loại của "bộ tứ" đáng chú ý này và các hợp chất của chúng, người ta tạo ra các thanh điều chỉnh và bảo vệ khẩn cấp các lò phản ứng hạt nhân.
Các đồng vị đất hiếm phóng xạ cũng đang làm những công việc hữu ích. Một trong những đồng vị promethium hóa ra đặc biệt thú vị. Chu kỳ bán rã của nó là 2,6 năm. Nó phát ra bức xạ rất dễ bảo vệ chống lại. Đương nhiên, một đồng vị như vậy không thể không làm các nhà khoa học quan tâm. Trên cơ sở của nó, pin nguyên tử thu nhỏ và tiểu hạn bắt đầu được sản xuất. Đường kính của một viên pin như vậy là khoảng một xu. Nó có thể được luồn vào một chiếc nhẫn hoặc vòng bít. Ngay cả ở nhiệt độ khoảng một trăm độ (cộng hoặc trừ), pin promethium có tuổi thọ gần năm năm. Nó có thể cung cấp năng lượng cho một đài thu nhỏ hoặc máy trợ thính.
Các đồng vị phóng xạ đất hiếm khác - thulium, yttrium, europium - đã được tìm thấy ứng dụng trong y học. Thiết bị quét tia X với đồng vị thulium làm nguồn phát tia xuyên qua cực kỳ đơn giản và nhỏ. Nó không cần nguồn điện và chỉ nặng vài kg. Hãy tưởng tượng nơi chưa có điện sẽ tiện lợi biết bao!
Một khám phá thú vị với sự trợ giúp của đồng vị phóng xạ thulium đã được các nhà khảo cổ học người Anh thực hiện. Họ tìm thấy một chiếc mũ bảo hiểm bằng đồng của người Assyria từ thế kỷ thứ 9 trước Công nguyên. Người ta quyết định điều tra nó bằng phương pháp soi huỳnh quang.Nhưng chiếc mũ bảo hiểm có hình bán cầu, và hóa ra nó không thể sử dụng thiết bị chụp X-quang thông thường. Sau đó, một chế phẩm thulium được tiêm vào bên trong mũ bảo hiểm, và một bộ phim được đặt bên ngoài. Khi bộ phim được phát triển, nó đã được đánh dấu rõ ràng bằng chữ viết cổ và các dấu hiệu tượng trưng, bị xóa đi bởi thời gian. Các nguyên tố đất hiếm đã giúp các nhà sử học.
|
| Viện sĩ D. N. Pryanishnikov |
Có thể, muối của đất hiếm sẽ trở thành vi chất dinh dưỡng tuyệt vời. Trên đất có chứa các loại muối như vậy, năng suất của một số loại cây trồng hóa ra cao hơn nhiều so với các loại cây thông thường. Không phải không có lý do mà Viện sĩ D.N.Pryanishnikov đã chỉ ra rằng đất hiếm chứa trong các apatit Khibiny có tác dụng hữu hiệu đối với sự phát triển của thực vật.
Nguyên tố đất hiếm làm nên điều kỳ diệu trong ngành công nghiệp thủy tinh. Nhờ có thêm xeri, kính có khả năng bẫy bức xạ phóng xạ. Cửa sổ quan sát của lò phản ứng hạt nhân được làm bằng kính như vậy. Xeri là một trong những vật liệu tốt nhất để khử màu cho thủy tinh. Nhưng các đồng nghiệp khác của ông - neodymium và praseodymium - sơn kính bằng các màu khác nhau, tạo cho chúng màu tím, xanh lục và các sắc thái khác của vẻ đẹp tuyệt vời. Hỗn hợp neodymium và praseodymium tạo ra cái gọi là hiệu ứng alexandrite: kính có các kim loại này thay đổi màu sắc tùy thuộc vào ánh sáng là ban ngày hay buổi tối. Một loại kính lantan đặc biệt cũng đã được tạo ra cho các thiết bị quang học tinh vi nhất.
Các nguyên tố đất hiếm và hợp chất của chúng cũng được sử dụng trong gốm sứ, vật liệu chịu lửa, kỹ thuật vô tuyến, điện tử vô tuyến, kỹ thuật chiếu sáng và nhiều ngành khác của công nghệ mới nhất.
Mười năm trước, một câu chuyện về việc sử dụng lantan và gia đình của nó có thể nằm gọn trong một trang nhỏ. Ngày nay, một bài báo lớn là không đủ cho điều này.
Tất nhiên, không phải tất cả những bí mật về đất hiếm đã được tiết lộ. Trong quần đảo của họ ngày nay có những hòn đảo mà người ta có thể nói là chưa có bàn chân của con người nào bước lên - những nguyên tố thậm chí chưa được thu nhận ở dạng tinh khiết với số lượng đủ lớn ...
Gavrilova N.V.
|
