Редкие Металлы
Редкие Металлы в Энциклопедическом словаре:
Редкие Металлы - название группы металлов (св. 50), использующихся внебольших количествах или относительно новых в технике. Количество редкихметаллов в земной коре составляет 0,53% по массе (0,41% приходится натитан). К редким металлам относят: элементы I группы периодической системы- Li, Rb, Cs, Fr; II группы - Be, Ra; III группы - Ga, In, Tl, Sc, Y, La,Ac, лантаноиды и актиноиды; IV группы - Ti, Zr, Hf; V группы - V, Nb, Ta;VI группы - Mo, W, Po; VII группы - Re, Tc. По мере увеличенияпроизводства этих элементов термин ''редкие металлы'' становится все болееусловным.
Определение «Редкие Металлы» по БСЭ:
Редкие металлы - условное название группы металлов (свыше 50), перечень которых дан в таблице. Это металлы, относительно новые в технике или ещё мало используемые и освоенные. Масштабы производства и области применения их ещё не стабилизировались и продолжают быстро развиваться. Термин появился в литературе примерно в 20-е гг. 20 в. За рубежом Р. м. иногда называются
«менее обычные металлы» (Less Common Metals). Большинство Р. м. мало распространены, а часто и рассеяны в земной коре; их извлечение из сырья и получение в чистом виде связаны с большими технологическими трудностями. В этом причины относительно позднего открытия, изучения и технического освоения Р. м.
Особенно быстро производство Р. м. развивается после 2-й мировой войны 1939-45. Они необходимы для таких новых отраслей техники, как скоростная авиация, ракетостроение, электроника, атомная энергетика. Естественно, что по мере увеличения производства и потребления этих металлов термин
«Р. м.» утрачивает первоначальное значение.
На основании близости физико-химических свойств, сходства технологии производства и по некоторым др. признакам составлена техническая классификация Р. м., приведённая в табл. Эта классификация весьма условна: многие элементы могут быть отнесены к разным группам одновременно; так, Rb, Cs - и лёгкие, и рассеянные элементы; типичный рассеянный элемент Re - в то же время тугоплавкий металл; а типичные тугоплавкие металлы V и Hf - одновременно рассеянные элементы; Ti принадлежит и к тугоплавким, и к лёгким металлам, и т. д.
Лёгкие Р.м. обладают малой плотностью (от 0,54 г/смі для Li до 1,87 г/смі для Cs), химически весьма активны. По свойствам и методам получения они близки к лёгким цветным металлам (Al, Mg, Ca, Na). См. Лёгкие металлы.
Тугоплавкие Р. м. относятся к числу переходных металлов IV, V, VI, и VII групп периодической системы; в их атомах происходит достройка электронами d-yровней. Они характеризуются высокими температурами плавления (от 1670°C для Ti до 3410°C для W), образованием тугоплавких металлоподобных соединений с рядом неметаллов (карбидов, нитридов, силицидов, боридов, бериллидов). См. Тугоплавкие металлы.
Рассеянные Р. м. большей частью находятся в форме изоморфной примеси в минералах др. элементов и извлекаются попутно из отходов металлургического и химического производства; например, Ga - в производстве окиси Al2О3 (глинозёма), In - из отходов производства Zn и Рb. См. Рассеянные элементы.
Редкоземельные металлы характеризуются большой близостью химических свойств. В рудном сырье эти металлы сопутствуют друг другу и разделить их - задача весьма сложная. Для разделения используют метод экстракции органическими растворителями и ионообменные процессы. См. Редкоземельные элементы, Лантаноиды.
Радиоактивные металлы. В этой группе объединены радиоактивные элементы, встречающиеся в природе (Fr, Ra, Po, Ac, Th, Pa, U) и искусственно полученные (Tc, Np, Pu и др.). Наиболее важное практическое значение из этих элементов имеют Уран и Плутоний (в производстве ядерной энергии). См. Радиоактивные элементы.
В рудном сырье Р. м. обычно содержатся в небольших концентрациях, и сырьё часто является сложным, комплексным. Поэтому большое значение в технологии извлечения Р. м. имеют обогащение руд и химические процессы выделения, разделения и очистки соединений Р. м. Как правило, Р. м. не выплавляют непосредственно из рудных концентратов, а восстанавливают различными методами из чистых химических соединений. В металлургии Р. м. широко используют разнообразные методы: восстановление окислов и солей газами, углеродом или металлами (см. Металлотермия), термическую диссоциацию соединений, электролиз в водных и расплавленных средах, вакуумную, дуговую, электроннолучевую и зонную плавку и др. Для тугоплавких металлов, кроме того, большое распространение получили методы порошковой металлургии.
Техническая классификация редких металлов
Группа | Элементы | Группа редких |
периодической | | металлов |
системы |
I | Литий, | Лёгкие |
II | рубидий, цезий |
| Бериллий |
IV | Tитан, | Тугоплавкие |
V | цирконий, |
VI | гафний |
| Ванадий, |
| ниобий, тантал |
| Молибден, |
| вольфрам |
III | Галлий, индий, | Рассеянные |
IV | таллий |
VI | Германий* |
VII | Селен*, |
| теллур* |
| Рений |
III | Cкaндий, | Редкоземельные |
| иттрий, лантан |
| и лантаноиды |
I | Франций | Радиоактивные |
II | Радий |
|
VI | Актиний, |
| торий, |
| протактиний, |
| уран, плутоний |
| и другие |
| трансурановые |
| элементы |
|
VII | Полоний |
| Технеций |
*
Германий, селен и
теллур отнесены к металлам условно: в
отличие от металлов, они являются полупроводниками.
Свойства, методы получения, области применения отдельных Р. м., их соединений и сплавов см. в статьях
Бериллий, Ванадий, Вольфрам и др.
Лит.: Зеликман А. Н.,
Меерсон Г. А., Металлургия редких металлов, М., 1973;
Химия и технология редких и рассеянных элементов, под ред. К. А. Большакова, т. 2, М., 1969; Сонгина О. А., Редкие металлы, 3 изд., М., 1964;
Справочник по редким металлам, пер. с англ., под ред. В. Е. Плющева, М., 1965; Филянд М. А.,
Семенова Е. И., Свойства редких элементов, 2 изд., М., 1964.
А. Н. Зеликман.
Редкие Земли
Редкие Металлы
Редкий