Egenskaper for sjeldne jordmetaller

Nov 18, 2023

Legg igjen en beskjed

Glansen til sjeldne jordmetaller ligger mellom sølv og jern. Urenhetsinnholdet har en betydelig innvirkning på egenskapene deres, så det er ofte betydelige forskjeller i de fysiske egenskapene rapportert i litteraturen. Lanthanum er en superleder på 6K. De fleste sjeldne jordmetaller viser paramagnetisme, og gadolinium har sterkere ferromagnetisme enn jern ved 0 grad . Terbium, dysprosium, holmium, erbium osv. viser også ferromagnetisme ved lave temperaturer. De lave smeltepunktene til lantan og cerium, så vel som det høye damptrykket til samarium, europium og ytterbium, viser betydelige forskjeller i de fysiske egenskapene til sjeldne jordmetaller. De termiske nøytronabsorpsjonstverrsnittene til samarium, europium og gadolinium er større enn de for kadmium og bor, som er mye brukt som kontrollmaterialer i atomreaktorer. Sjeldne jordartsmetaller har plastisitet, med samarium og ytterbium som de beste. Bortsett fra yttrium har sjeldne jordarter fra yttriumgruppen høyere hardhet enn sjeldne jordarter i ceriumgruppen.
Sjeldne jordartsmetaller har sterk kjemisk aktivitet. Når den interagerer med oksygen, genererer den svært stabile oksider av typen R2O3 (R representerer sjeldne jordmetaller). Cerium, praseodym og terbium genererer også oksider av typen CeO2, Pr6O11, PrO2, Tb4O7 og TbO2. Deres standard formasjonsvarme og negative standard frie entalpi er større enn verdiene for kalsium-, aluminium- og magnesiumoksider. Smeltepunktet for sjeldne jordmetalloksider er over 2000 grader. Europium har den største atomradiusen og de mest aktive egenskapene. Når den utsettes for luft ved romtemperatur, mister den umiddelbart sin metalliske glans og oksiderer raskt til pulver. Lantan, cerium, praseodym og neodym er også utsatt for oksidasjon, og danner oksidfilmer på overflaten. Metall yttrium, gadolinium og lutetium har sterk korrosjonsbestandighet og kan opprettholde sin metalliske glans i lang tid. Sjeldne jordartsmetaller kan reagere med vann i forskjellige hastigheter. Europium reagerer voldsomt med kaldt vann for å frigjøre hydrogen. Ceriumgruppen sjeldne jordmetaller reagerer sakte med vann ved romtemperatur, og reaksjonen akselererer når temperaturen øker. Yttriumgruppen sjeldne jordmetaller er relativt stabile. Sjeldne jordartsmetaller reagerer med halogener ved høye temperaturer og danner+2,+3 og+4 valenshalogenider. Vannfrie halogenider har sterk vannabsorpsjon og hydrolyseres lett for å danne ROX (X representerer halogen) type halogenider. Sjeldne jordartsmetaller kan også reagere med bor, karbon, svovel, fosfor, hydrogen og nitrogen for å danne tilsvarende forbindelser. Sjeldne jordmetalllegeringer som lanthannikkellegering (LaNi5) har evnen til å absorbere en stor mengde hydrogen og er utmerkede hydrogenlagringsmaterialer.