کتاب از اکتشاف تا فرآوری عناصر نادر خاکی

در کتاب از اکتشاف تا فرآوری عناصر نادر خاکی نوشته‌ی پویا اردشیری، زهرا حسنعلی زاده، سیماناز گلابی بجستانی، و سمیه خواجوند از عناصر فلزی و خاکیِ نادر و کمیابی خواهیم خواند که در پیشرفت صنعت کشورهایی همچون چین و روسیه نقش پررنگی دارند.

درباره کتاب از اکتشاف تا فرآوری عناصر نادر خاکی:

عنصرهای خاکی کمیاب بر اساس شعاع یونی به دو گروه عناصر خاکی سبک و سنگین تقسیم می‌شوند. این عناصر در گروه 15 جدول تناوبی و سری لانتانیدها قرار دارند؛ سنگین‌ها از یوروپیوم تا لوتتیوم و سبک‌ها از لانتان تا ساماریوم را تشکیل می‌دهند.

موضوع اصلی مورد بحث در کتاب از اکتشاف تا فرآوری عناصر نادر خاکی (From exploration to processing of rare earth elements) همین فلزات نادر و موارد استفاده در صنعت است. نمونه‌هایی از اطلاعات این کتاب را در ادامه خواهید خواند. به عنوان مثال فراوانی این عناصر با خواص فیزیکی و شیمیایی مشابه و به شکل گروهی در برخی کانی‌ها موجودند و به واسطه ویژگی‌های منحصر به فردشان در صنایع الکترونیک، خودروسازی، یا نظامی به کار می‌روند. گونه‌های خاکی نادر با عدد اتمی کمتر در پوسته زمین بیشترند و می‌توان آنها را از کانی‌هایشان به دست آورد.

مراکز عمده این کانی‌ها کشورهای چین، مالزی، استرالیا، هند و روسیه هستند. در عین‌ حال کشور چین، غول بزرگ صنعت جهان، علی‌رغم دارا بودن ذخایر عظیم این عناصر، واردات عظیم آن‌ها را نیز در دستور کار دولت خود قرار داده و باعث افزایش قیمت‌شان شده است. نخستین بار این عنصرها در یکی از استان‌های چین کشف شدند؛ با پراکندگی زیاد و اندکی رادیواکتیویتی، و در حال حاضر 250 نوع کانی از این عناصر شناخته شده‌اند که باستانسیت، مونازیت و زنوتایم پایدارترین آن‌ها هستند.

گروه نویسندگان این کتاب، پویا اردشیری، زهرا حسنعلی زاده، سیماناز گلاب بجستانی، و سمیه خواجوند از رشته‌های مربوط به سنگ، فلزات، معدن و زمین‌شناسی فارغ‌التحصیل شده و پژوهش‌های خود در زمینه فلزات نادر و کمیاب را در این اثر گردآوری کرده‌اند.

کتاب از اکتشاف تا فرآوری عناصر نادر خاکی مناسب چه کسانی است؟

علاقه‌مندان به کنکاش در عناصر جدول تناوبی، زمین‌شناسی، خاک، و فلزات کمیاب از خواندن این کتاب لذت خواهند برد.

در بخشی از کتاب از اکتشاف تا فرآوری عناصر نادر خاکی می‌خوانیم:

پودر سایش و پولیش اکسید سریم از بهترین مواد برای پولیش شناخته شده است که در سایش شیشه، عدسی‌های اپتیکی، سنگ‌های قیمتی، تراشه‌های سیلیکونی، صفحه‌های نمایش تلوزیون و نمایشگرهای کامپیوتری استفاده می‌شود.

سریم به کار رفته در ترکیبات شیشه سبب کاهش عبور نور فرابنفش شده و لانتانیوم موجود سبب افزایش ضریب شکست در شیشه می‌شود. از این ویژگی در عدسی دوربین‌های دقیق جدید به ویژه استفاده شده است. همچنین شیشه‌های اپتیکی خاص درصد کمی از این دو اکسید را دارند. اکسید سریم به عنوان ماده موثر سایا در صنعت پولیش رواج گسترده‌ای یافته است و نظر به نیاز سایش‌های ظرفیت و شفاف به ویژه در سطح شیشه و شیشه‌های اپتیکی جایگزین اکسید زیرکونیوم شده است. مکانیسم سایش با اکسید زیرکونیوم به صورت ذره‌ای و با CeCO2 به صورت صفحات نازک می‌باشد. این جدایش لایه نازک نوعی بر هم کنش شیمیایی بین سیلیس و اکسید سریم را در بردارد و به همین دلیل سایاهای اکسید زیرکونیومی به عنوان پولیش‌های مکانیکی و سایاهای اکسید سریمی به عنوان سایاهای شیمیایی لقب گرفته‌اند.

صنایع سرامیک عناصر نئودایمیم (Nd)، ایتریم (Y) و یورپیوم (Eu) همراه با گادولینیو (Gd) لوتمیم (Lu) و دیسپرسیم (Dy) و ترکیبی از لانتانیوم (La) و سریم (Ce) به صورت پوشش در مخازن‌ها، سنسورها، نسوزها و جرقه زن‌ها و در ترکیبات شیشه سرامیک به ویژه جهت کاهش ضریب انبساط حرارتی و افزایش مقاومت فشاری استفاده می‌شود.