Egenskaber af sjældne jordarters metal

Nov 18, 2023

Læg en besked

Glansen af ​​sjældne jordarters metaller ligger mellem sølv og jern. Urenhedsindholdet har en væsentlig indflydelse på deres egenskaber, så der er ofte betydelige forskelle i de fysiske egenskaber, der er rapporteret i litteraturen. Lanthanum er en superleder ved 6K. De fleste sjældne jordarters metaller udviser paramagnetisme, og gadolinium har stærkere ferromagnetisme end jern ved 0 grad . Terbium, dysprosium, holmium, erbium osv. udviser også ferromagnetisme ved lave temperaturer. De lave smeltepunkter for lanthan og cerium, såvel som det høje damptryk af samarium, europium og ytterbium, udviser betydelige forskelle i sjældne jordartsmetallers fysiske egenskaber. De termiske neutronabsorptionstværsnit af samarium, europium og gadolinium er større end dem for cadmium og bor, som er meget udbredt som kontrolmaterialer i atomreaktorer. Sjældne jordarters metaller har plasticitet, hvor samarium og ytterbium er de bedste. Bortset fra yttrium har sjældne jordarter fra yttriumgruppe højere hårdhed end sjældne jordarter i ceriumgruppe.
Sjældne jordarters metaller har stærk kemisk aktivitet. Når det interagerer med oxygen, genererer det meget stabile R2O3-oxider (R repræsenterer sjældne jordarters metaller). Cerium, praseodym og terbium genererer også oxider af typen CeO2, Pr6O11, PrO2, Tb4O7 og TbO2. Deres standard dannelsesvarme og negative standard frie entalpi er større end værdierne for calcium-, aluminium- og magnesiumoxider. Smeltepunktet for sjældne jordarters metaloxider er over 2000 grader. Europium har den største atomradius og de mest aktive egenskaber. Når den udsættes for luft ved stuetemperatur, mister den straks sin metalliske glans og oxiderer hurtigt til pulver. Lanthanum, cerium, praseodym og neodym er også tilbøjelige til at oxidere og danner oxidfilm på overfladen. Metal yttrium, gadolinium og lutetium har stærk korrosionsbestandighed og kan bevare deres metalliske glans i lang tid. Sjældne jordarters metaller kan reagere med vand i forskellige hastigheder. Europium reagerer voldsomt med koldt vand for at frigive brint. Ceriumgruppen sjældne jordarters metaller reagerer langsomt med vand ved stuetemperatur, og reaktionen accelererer, når temperaturen stiger. Yttriumgruppens sjældne jordarters metaller er relativt stabile. Sjældne jordarters metaller reagerer med halogener ved høje temperaturer og danner +2,+3 og+4 valenshalogenider. Vandfrie halogenider har stærk vandabsorption og hydrolyseres let for at danne ROX (X repræsenterer halogen) type halogenider. Sjældne jordarters metaller kan også reagere med bor, kulstof, svovl, phosphor, brint og nitrogen for at danne tilsvarende forbindelser. Sjældne jordarters metallegeringer såsom lanthannikkellegering (LaNi5) har evnen til at absorbere en stor mængde brint og er fremragende brintlagringsmaterialer.