Metodu ta' Preparazzjoni Ta' Dinja Rari - Purifikazzjoni
Is-16-il element rari tad-dinja kollha ħlief Pm jistgħu jiġu ppurifikati għal purità 6N (99.9999 fil-mija). Huwa relattivament ikkumplikat u diffiċli fil-proċess kimiku li jiġu separati u estratti elementi ta 'art rari pura waħda mill-komposti mħallta tad-dinja rari miksuba wara d-dekompożizzjoni ta' konċentrati ta 'art rari. Hemm żewġ raġunijiet ewlenin. L-ewwelnett, il-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-elementi tal-lantanidi huma simili ħafna, u l-biċċa l-kbira tal-joni tad-dinja rari għandhom raġġ bejn żewġ elementi ħdejn xulxin, li huma simili ħafna, u huma stati trivalenti stabbli f'soluzzjonijiet milwiema. Il-joni tad-dinja rari għandhom affinità għolja mal-ilma, u minħabba li huma protetti mill-idrati, il-proprjetajiet kimiċi tagħhom huma simili ħafna, għalhekk is-separazzjoni u l-purifikazzjoni huma estremament diffiċli. It-tieni hija li l-komposti mħallta ta 'art rari miksuba wara d-dekompożizzjoni ta' konċentrati ta 'art rari għandhom ħafna elementi ta' impurità li jakkumpanjaw (bħal uranju, torju, nijobju, tantalu, titanju, żirkonju, ħadid, kalċju, silikon, fluworin, fosfru, eċċ.) . Għalhekk, fil-proċess ta 'separazzjoni ta' elementi ta 'art rari, mhux biss is-separazzjoni ta' dawn l-elementi ta 'art rari tużżana bi proprjetajiet kimiċi estremament simili, iżda wkoll is-separazzjoni bejn elementi ta' art rari u elementi ta 'impurità li jakkumpanjawhom għandhom jiġu kkunsidrati.
materjal tal-produzzjoni
Il-metalli rari tad-dinja huma ġeneralment maqsuma f'metalli rari mħallta u metalli rari singoli. Il-kompożizzjoni tal-metall tal-art rari imħallat hija qrib il-kompożizzjoni oriġinali tal-art rari fil-mineral, u l-metall wieħed huwa l-metall separat u raffinat minn kull art rari. Ossidi rari tad-dinja (ħlief samarium, europju, itterbju u ossidi tat-thulium) huma diffiċli biex jitnaqqsu għal metall wieħed b'metodi metallurġiċi ġenerali minħabba s-sħana kbira tagħhom ta 'formazzjoni u stabbiltà għolja. Għalhekk, il-materja prima komuni tal-lum għall-produzzjoni ta 'metalli terrestri rari huma l-kloruri u l-fluworidi tagħhom.
Elettroliżi tal-melħ imdewweb
Il-produzzjoni industrijali tal-massa ta 'metalli rari mħallta ġeneralment tuża elettroliżi tal-melħ imdewweb. Dan il-metodu huwa li ssaħħan u jiddewweb komposti ta 'earth rari bħal kloruri tad-dinja rari, u mbagħad iwettaq elettroliżi biex jippreċipita metalli rari tad-dinja fuq il-katodu. Hemm żewġ metodi ta 'elettroliżi: elettroliżi tal-klorur u elettroliżi tal-ossidu. Il-metodi ta 'preparazzjoni ta' metalli rari tad-dinja jvarjaw minn element għal element. Is-samarju, l-europju, l-itterbju u t-tulju mhumiex adattati għall-preparazzjoni elettrolitika minħabba l-pressjoni għolja tal-fwar tagħhom, u minflok tintuża d-distillazzjoni ta 'tnaqqis. Elementi oħra jistgħu jiġu ppreparati permezz ta 'elettroliżi jew tnaqqis metallotermiku.
L-elettroliżi tal-klorur hija l-aktar metodu komuni għall-produzzjoni tal-metalli, speċjalment għal metalli rari mħallta bi proċess sempliċi, prezz baxx u investiment żgħir, iżda l-akbar żvantaġġ huwa r-rilaxx tal-gass tal-kloru, li jniġġes l-ambjent.
L-elettroliżi tal-ossidu ma temettix gassijiet ta 'ħsara, iżda l-ispiża hija kemmxejn ogħla. Ġeneralment, terrestri rari singoli bi prezzijiet ta 'produzzjoni ogħla, bħal neodimju u praseodimju, huma elettrolizzati minn ossidi.
Tnaqqis tal-vakwu
Il-metodu ta 'elettroliżi jista' jipprepara biss metalli rari ta 'grad industrijali ġenerali. Jekk trid tipprepara metalli b'impuritajiet baxxi u purità għolja, it-tnaqqis termali bil-vakwu ġeneralment jintuża biex jippreparahom. Ġeneralment, l-ossidi ta ' l-art rari huma l-ewwel magħmula fluworidi ta ' l-art rari, li huma mnaqqsa bil-kalċju tal-metall f'forn ta ' l-induzzjoni tal-vakwu biex jinkisbu metalli mhux raffinati, u mbagħad imdewweb mill-ġdid u distillati biex jiksbu metalli aktar pur. Dan il-metodu jista 'jipproduċi l-metalli Rari tad-dinja kollha, iżda samarium, europju, itterbju, u thulium ma jistgħux jintużaw b'dan il-mod. Il-potenzjali redox tas-samarju, l-ewropju, l-itterbju, it-tulju u l-kalċju jnaqqsu biss parzjalment il-fluworidi tad-dinja rari. Ġeneralment, dawn il-metalli huma ppreparati bl-użu tal-prinċipju ta 'pressjoni għolja tal-fwar ta' dawn il-metalli u pressjoni baxxa tal-fwar tal-metall tal-lantanu. L-ossidi ta 'dawn l-erba' earths rari huma mħallta ma 'ruttam tal-metall tal-lantanu, u mbagħad imnaqqsa f'forn tal-vakwu. Il-paragun tal-lantanum Attiv, samarium, europju, itterbju, thulium huma mnaqqsa għal metall bil-lantanu u miġbura fuq il-kondensazzjoni, li hija faċilment separata mill-gagazza.