VIỆN QUỐC GIA ĐỊNH CHUẨN VNCH: ĐẤT HIẾM LÀ GÌ ?

ĐẤT HIẾM LÀ GÌ ? CÓ ĐẤT HIẾM TẠO ĐƯỢC TV MÀU VÀ TIA LASER LÀM VỦ KHÍ HIỆN ĐẠI.

1-ĐẤT HIẾM LÀ GÌ ?

Đất hiếm ( rare earth) là một nhóm gồm có 17 kim loại được đặt tên như sau : “yttrium, Scandium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium “

Kim lọai của đất hiếm đầu tiên trên thế giới được đặt tên là yttrium.

Đó là tên của làng Ytterby nơi mà nhà hóa học Thuý Điển Johan Gadolin đã tìm được nó vào năm 1794. Symbol: Y; atomic weight: 88.905; atomic number: 39 .

Sờ dĩ kim loại đất hiếm được xử trong rất nhiều lảnh vực hiện nay vì ở quỷ đạo ngoài cùng (outer shell) có 2 electrons có đặc tính gọi là active ions.Khi bị tác kích bởi electrons sẽ cho nhứng đặc tính kỳ lạ như phát quang phosphorescence, cho màu sắc xanh, đỏ , vàng,xanh lá cây,cho từ tính, cho phóng xạ.

Yttrium : Y; atomic weight: 88.905; atomic number: 39 .

Electron Shell Configuration:	1s²
	2s² 2p⁶
	3s² 3p⁶ 3d¹⁰
	4s² 4p⁶ 4d¹
	5s²

2- ĐỂ DỄ NHỚ XEM CÁCH SẲP XẾP THEO MỦI TÊN TRONG BẢNG VẼ

Các con số 1,1,3... gọi là tầng năng lượng (energy level) viết theo thứ tự dọc..Con số càng lớn thì tầng năng lượng càng cao.

Các chữ s,p,d,f,g,h,k được goị là subshell viết hàng ngang.

Mỗi chữ có một tên: "sharp," "principal," "diffuse," và "fundamental,"

Tầng số 1 chứa subshell s có orbital hình cầu chứa 2 electrons.

Nên viết 1s²

Tầng sô 2 chứa subshell s có orbital hình cầu chứa 2 electrons và chứa subshell p có ba chiều x,y,z.Mỗi chiều có một orbital hình quả tạ (dumbell) nên p có 6 electrons.Nên viết : 2s² 2p⁶

Tầng sô 3 chứa subshell s, p, d.

Subshell d có 5 orbitals được đặt tên như sau : 3dxy, 3dxz, 3dyz, 3dx² - y² , 3dz² .

Mỗi orbital chứa 2 electrons.Nên viết tằng số 3 :

3s² 3p⁶ 3d¹⁰

Tầng sô 4 chứa subshell s, p, d, f .

Subshell f có 7 orbitals nên chứa 14 electrons.Nên viết tằng số 4 như sau;

4s² 4p⁶ 4d¹⁰4f¹⁴

3- MỘT SỐ KIM LOẠI ĐẤT HIẾM SAU ĐÂY TẠO MAU SẮC VÀ TIA LASER.

· Cerium: tạo màu yellow color trong sành sứ và thuỷ tinh.Theo nghiên mới nhất tại Miami University tạo được nam châm rẻ tiền dủng cho xe hơi.

· Praseodymium: tạo tia lasers , green color trong sành sứ và thuỷ tinh.

· Neodymium:. Tạo nam châm magnets, lasers, purple color trong sành sứ và thuỷ tinh..

· Samarium: tạo nam châm magnets, lasers

· Europium: tạo colored phosphors, lasers, và mercury-vapor lamps.

· Gadolinium: tạo nam châm magnets, computer memory.

· Terbium: tạo màu green trong sành sứ và sơn, lasers và fluorescent lamps.

· Dysprosium: tạo nam châm magnets, lasers.

· Holmium: tạo lasers.

· Erbium: tạo lasers..

· Ytterbium: tạo infrared lasers.

Europium trộn với phosphor khi bị kích thích bởi electrons thi sẽ phát ra màu đỏ hoặc mau xanh blue rất đẹp trên màn hình TV.

Còn terbium trộn với phosphor thì cho máu xanh lá cây hoặc màu vàng.Bốn màu trên khi gặp nhau cho màu trắng.

Màn hình TV màu chứa giửa 0.5 và 1 g chất europium oxide.

Europium được tìm thấy vào năm 1901 bởi French chemist Eugène-Anatole Demarçay , nên lấy tên theo Âu Châu EUROPE.

Terbium được tìm thấy năm 1843 bởi Swedish chemist Carl Gustaf Mosander

Năm 1907, Georges Urbain tại France, Carl Auer von Welsbach nước Austria và Charles James tại Hoa Kỳ nghiên cựu tách chất ytterbium ra làm hai phần khác nhau nên có thêm chất lutetium lấy tên nơi cư trú tại Paris của Georges Urbain ,

17 kim loại nầy có đặc tính gíống nhau và được tìm thấy ở chung với nhau trong trạng thái oxde gọi "rare earth oxides” khi đào hầm mỏ. Đó là trạng thái bán trên thị trường quốc tế.

Năm 2018 giá bán :

Một tấn “Oxide of Neodymium” là 107,000 USD

Một tấn “Oxide of Europium” là 712,000 USD.

Lý do giá bán quá cao vì công nghệ áp dụng đào hầm mỏ và trích lấy oxide rất khó khăn và phức tạp.

Quặng (ore) đất hiếm chỉ chứa 10 phần trăm chất Oxide Of Rare Earth gọi tắt là REO.Công ty khai thác phải nghiền nát đất hiếm thành bột rồi tách ra những chất không phải đất hiếm để có được 60 phần trăm REO mới có thể thu được kim loại nguyên chất (95–98 percent pure ).

4-PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KIM LOẠI ĐẤT HIẾM CỦA MOUNTAIN PASS MINE CALIFORNIA.

(Mỏ đất hiếm Mountain Pass California được tìm thấy vào năm 1949)

1-Trộn bột 60 phần trăm REO với 10 phần trăm HCL sẽ hòa tan hết carbonate Calci (CaCO₃).

2-Chất không hoà tan còn lại được đem ran nóng (roasted )để làm oxy hoá chất cerium ở trạng thái Ce³⁺ thành trạng thái rất ổn định Ce^{4+ ..}

3-Sau khi để nguội lạnh,đem rửa lọc với HCL để làm hoà tan 6 chất sau đây.

lanthanum, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium,

Chất còn lại là cerium concentrate.

Cerium là chất mềm, cắt được bằng dao, có màu trắng cùa kim loại bạc nhưng gặp không khí thì mờ.

Lanthanum là kim khí duy nhất không có điện trở trong áp suật của khí quyển. Còn scandium, yttrium, cerium và lutetium sẽ không có điện trở khi ở trong áp suất cao.

5-PHƯƠNG PHÁP TẠO TIA LASER VÀ VỦ KHÍ

5-1 -Tạo tia laser

5-2-Tạo vủ khí
Gain Medium là sợi thuỷ tinh có chứa chất độn là kim loại của đất hiếm (fiber optic doped with rare earth erbium,ytterbium,neodymium,thulium, praseodymium, holmium or dysprosium),còn được gọi là fiber laser.

Bỏ bột xốp thuỷ tinh silica frit trong một ống thuỷ tinh silica tube rồi nhúng vào trong dung dịch chứa chloride của kim loai đất hiếm, sau đó sấy khô sẽ có “fiber optic doped with rare earth”.

Nguồn ánh sáng mạnh là Laser Diode.

còn tiếp

WELCOME TO BLOGGER VQGĐC

Sunday, January 19, 2020

ĐẤT HIẾM LÀ GÌ ?