Рідкі метали
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Рідкі метали

Рідкі метали, умовна назва групи металів (понад 50), перелік яких дан в таблиці. Це метали, відносно нові в техніці або ще мало використовувані і освоєні. Масштаби виробництва і сфери застосування їх ще не стабілізувалися і продовжують швидко розвиватися. Термін з'явився в літературі приблизно в 20-і рр. 20 ст За кордоном Р. м. інколи називаються «Менш звичайні метали» (Less Common Metals). Більшість Р. м. мала поширені, а часто і розсіяні в земній корі; їх витягання з сировини і здобуття в чистому вигляді пов'язані з великими технологічними труднощами. У цьому причини відносно пізнього відкриття, вивчення і технічного освоєння Р. м.

загрузка...

  Особливо швидко виробництво Р. м. розвивається після 2-ої світової війни 1939—45. Вони необхідні для таких нових галузей техніки, як швидкісна авіація, ракетобудування, електроніка, атомна енергетика. Природно що у міру збільшення виробництва і вжитку цих металів термін «Р. м.» втрачає первинне значення.

  На підставі близькості физико-хімічних властивостей, схожість технології виробництва і по деяких ін. ознакам складена технічна класифікація Р. м., приведений в таблиці. Ця класифікація вельми умовна: багато елементів можуть бути віднесені до різних груп одночасно; так, Rb, Cs — і легені, і розсіяні елементи; типовий розсіяний елемент Re — в той же час тугоплавкий метал; а типові тугоплавкі метали V і Hf — одночасно розсіяні елементи; Ti належить і до тугоплавких, і до легких металів, і так далі

  Легені Р.м. володіють малою щільністю (від 0,54 г / см 3 для Li до 1,87 г / см 3 для Cs), хімічно вельми активні. По властивостях і методах здобуття вони близькі до легких кольорових металів (Al, Mg, Ca, Na). Див. Легкі метали .

  Тугоплавкі Р. м. належать до перехідних металів IV, V, VI, і VII груп періодичної системи; у їх атомах відбувається добудова електронами d -уровней. Вони характеризуються високими температурами плавлення (від 1670 °С для Ti до 3410 °С для W), утворенням тугоплавких металлоподобних з'єднань з рядом неметалів ( карбідів, нітриду, силіцидів, бориду, беріллідов ). Див. Тугоплавкі метали .

  Розсіяні Р. м. переважно знаходяться у формі ізоморфної домішки в мінералах ін. елементів і витягуються попутно з відходів металургійного і хімічного виробництва; наприклад, Ga — у виробництві окислу Al 2 О 3 (глинозему), In — з відходів виробництва Zn і Рb. Див. Розсіяні елементи .

  Рідкоземельні метали характеризуються великою близькістю хімічних властивостей. У рудній сировині ці метали супроводять один одному і розділити їх — завдання вельми складне. Для розділення використовують метод екстракції органічними розчинниками і іонообмінні процеси. Див. Рідкоземельні елементи, Лантаноїди .

  Радіоактивні метали. У цій групі об'єднані радіоактивні елементи, що зустрічаються в природі (Fr, Ra, Po, Ac, Th, Ра, U) і штучно отримані (Tc, Np, Pu і ін.). Найбільш важливе практичне значення з цих елементів мають уран і плутоній (у виробництві ядерної енергії). Див. Радіоактивні елементи .

  В рудній сировині Р. м. зазвичай містяться в невеликих концентраціях, і сировина часто є складною, комплексною. Тому велике значення в технології витягання Р. м. мають збагачення руд і хімічні процеси виділення, розділення і очищення з'єднань Р. м. Як правило, Р. м. не виплавляють безпосередньо з рудних концентратів, а відновлюють різними методами з чистих хімічних сполук. У металургії Р. м. широко використовують всілякі методи: відновлення оксидів і солей газами, вуглецем або металами (див. Металлотермія ), термічну дисоціацію з'єднань, електроліз у водних і розплавлених середовищах, вакуумну, дугову, електроннопроменеву і зонну плавку і ін. Для тугоплавких металів, крім того, великого поширення набули методи порошкової металургії.

Технічна класифікація рідких металів

Група періодичної системи

Елементи

Група рідких металів

I

II

Літій, рубідій, цезій

Берилій

Легені

IV

V

VI

Тітан цирконій, гафній

Ванадій, ніобій, тантал

Молібден, вольфрам

Тугоплавкі

III

IV

VI

VII

Галій, індій, талій

Германій*

Селен*, теллур*

Реній

Розсіяні

III

Cкaндій, ітрій, лантан і лантаноїди

Рідкоземельні

I

II

Францій

Радій

Радіоактивні

VI

Актиній, торій, протактіній, уран, плутоній і інші трансуранові елементи

VII

Полоній Технеций

* Германій, селен і теллур віднесені до металів умовно: на відміну від металів, вони є напівпровідниками.

  Властивості, методи здобуття, сфери застосування окремих Р. м., їх з'єднань і сплавів див.(дивися) в статтях Берилій, Ванадій, Вольфрам і ін.

  Літ.: Зелікман А. Н., Мєєрсон Р. А., Металургія рідких металів, М. 1973; Хімія і технологія рідких і розсіяних елементів, під ред. До. А. Большакова, т. 2, М., 1969; Сонгина О. А., Рідкі метали, 3 видавництва, М., 1964; Довідник по рідких металах, пер.(переведення) з англ.(англійський), під ред. Ст Е. Плющева, М., 1965; Філянд М. А., Семенова Е. І., Властивості рідких елементів, 2 видавництва, М., 1964.

  А. Н. Зелікман.