ในนิยายอวกาศเรื่อง Dunes ของแฟรงก์ เฮอร์เบิร์ต มีสารธรรมชาติอันล้ำค่าที่เรียกว่า "ส่วนผสมของเครื่องเทศ" ซึ่งช่วยให้มนุษย์สามารถเดินทางในจักรวาลอันกว้างใหญ่เพื่อสร้างอารยธรรมระหว่างดวงดาวได้ ในชีวิตจริงบนโลก กลุ่มโลหะธรรมชาติที่เรียกว่าธาตุหายากทำให้เทคโนโลยีสมัยใหม่เป็นไปได้ ความต้องการส่วนประกอบสำคัญเหล่านี้ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่เกือบทั้งหมดเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว
แร่ธาตุหายากตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันนับพันๆ ประการ เช่น ซีเรียมถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการกลั่นน้ำมัน ในขณะที่แกโดลิเนียมดักจับนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แต่ความสามารถที่โดดเด่นที่สุดของธาตุเหล่านี้อยู่ที่การเรืองแสงและคุณสมบัติแม่เหล็ก
เราพึ่งพาแร่ธาตุหายากในการระบายสีหน้าจอสมาร์ทโฟนของเรา ใช้การเรืองแสงเพื่อแสดงความแท้ของธนบัตรยูโร และส่งสัญญาณไปยังก้นทะเลผ่านสายใยแก้วนำแสง แร่ธาตุหายากยังจำเป็นสำหรับการผลิตแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้ที่สุดในโลกอีกด้วย แร่ธาตุหายากจะสร้างคลื่นเสียงในหูฟังของคุณ ปรับปรุงข้อมูลดิจิทัลในอวกาศ และเปลี่ยนวิถีของขีปนาวุธค้นหาความร้อน แร่ธาตุหายากยังส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีสีเขียว เช่น พลังงานลมและยานยนต์ไฟฟ้า และอาจผลิตส่วนประกอบใหม่ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วย สตีเฟน บอยด์ นักเคมีสังเคราะห์และที่ปรึกษาอิสระกล่าวว่า “รายการนี้ไม่มีที่สิ้นสุด พวกมันอยู่ทุกที่
ธาตุหายากหมายถึงแลนทาไนด์ลูทีเทียมและธาตุ 14 ชนิดระหว่างแลนทานัมและอิตเทรียมซึ่งมักพบในแหล่งเดียวกันและมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับแลนทาไนด์ โลหะสีเทาถึงเงินเหล่านี้มักมีความเหนียวและมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง จุดแข็งที่ซ่อนอยู่ของโลหะเหล่านี้คืออิเล็กตรอน อะตอมทั้งหมดมีนิวเคลียสล้อมรอบด้วยอิเล็กตรอน ซึ่งอยู่ในบริเวณที่เรียกว่าวงโคจร อิเล็กตรอนในวงโคจรที่ไกลจากนิวเคลียสที่สุดคืออิเล็กตรอนวาเลนซ์ ซึ่งมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีและสร้างพันธะกับอะตอมอื่น
แลนทาไนด์ส่วนใหญ่มีกลุ่มอิเล็กตรอนที่สำคัญอีกกลุ่มหนึ่ง เรียกว่า “อิเล็กตรอน f” ซึ่งอาศัยอยู่ในโซนสีทองใกล้กับอิเล็กตรอนวาเลนซ์ แต่ใกล้กับนิวเคลียสเล็กน้อย อานา เดอ เบตเตนกูร์ต เดียส นักเคมีอนินทรีย์จากมหาวิทยาลัยเนวาดา เรโน กล่าวว่า “อิเล็กตรอน f เหล่านี้เองที่ทำให้ธาตุหายากมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กและเรืองแสง”
ธาตุหายากเป็นกลุ่มธาตุ 17 ชนิด (แสดงด้วยสีน้ำเงินในตารางธาตุ) ธาตุหายากกลุ่มย่อยเรียกว่าแลนทาไนด์ (ลูทีเทียม,ลู่บวกกับเส้นที่นำหน้าด้วยแลนทานัม, ลา). ธาตุแต่ละชนิดจะมีเปลือก ซึ่งโดยปกติจะมีอิเล็กตรอนอยู่ 5 ตัว ซึ่งทำให้ธาตุเหล่านี้มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กและส่องสว่าง
เวลาโพสต์ : 05-07-2023