دانلود مقالات ISI درباره عناصر خاکی کمیاب + ترجمه فارسی

17 عنصر در جدول تناوبی وجود دارد که عناصر خاکی کمیاب نام دارند. عناصر خاکی کمیاب نام خود را به این دلیل که گرفته‌اند که زمانی تصفیه‌ی این عناصر از اکسیدهای خود کاری بسیار مشکل بود، با این وجود، از زمان 1945، روش‌های آسان‌تری مانند تبادل یونی و فرایندهای استخراج حلال به منظور به دست آوردن این عناصر در یک فرم خالص با هزینه‌ی پایین مورد استفاده قرار گرفت. این عنصرها برخلاف نامشان در زمین بسیار فراوان اند (به جز پرومتیم و عنصرهای پرتوزا) برای نمونه سریم ۲۵-امین عنصر فراوان است که غلظت آن ۶۸ ppm است (همانند مس). این عنصرها به دلیل ویژگی‌های زمین‌شیمی در زمین بسیار پراکنده‌اند و در یک جا به اندازهٔ کافی متمرکز نیستند. در نتیجه جستجو و بهره برداری از آن‌ها بسیار هزینه بر است. رسوب‌هایی از آن‌ها که بهره برداری از آن اقتصادی باشد را کانی خاک کمیاب می‌نامند. نخستین کانی شناسایی شده از این عنصرها گادولینیت نام دارد. یک ترکیب شیمیایی از سریوم، ایتریم، آهن، سیلیسیم و دیگر عنصرها. این کانی از یک معدن در روستای ایتربی در سوئد بدست آمد. چندین عنصر خاکی کمیاب نامشان را از این منطقه وام گرفته‌اند. درمیان این عناصر، تنها عنصر پرومتیم در طبیعت یافت نشده‌است که به طور مصنوعی ساخته می‌شود. این عناصر به دو گروه سبک یا گروه سریم (شامل 7 عنصر از عدد اتمی 57 تا 63) و سنگین یا گروه ایتریم (شامل 8 عنصر از عدد اتمی 64 تا 71 به اضافه ایتریم) تقسیم می‌شوند. به طور معمول، دو عضو ایتریم با عدد اتمی 39 و اسکاندیم با عدد اتمی 21 نیز، به دلیل هم‌سانی شیمیایی، در این گروه‌ها جای دارند. ایتریم با این‌که سبک‌ترین عنصر خاکی است، از نظر خواص شیمیایی و فیزیکی در گروه سنگین جای می‌گیرد. بسیاری از این عناصر همراه با هم در مواد معدنی مشابه در طبیعت وجود دارند. خواص این عناصر مشابه هم بوده به طوری که تمایز آن‌ها از همدیگر کاری دشوار می‌باشد. تغییرات جزئی در حلالیت و تشکیل ترکیب وجود دارد که به منظور شناسایی آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در جدول تناوبی، این عناصر متعلق به گروه 3 و ششمین و هفتمین دوره از جدول تناوبی می‌باشند. آن‌ها به دو بلوک تقسیم می‌شوند. یکی از این لانتانیدها بوده و بلوک دیگر اکتینید هستند. خواص این عناصر بسیار مشابه با فلزات واسطه می‌باشند. از این رو، آن‌ها اغلب به عنوان فلزات واسطه ی خاص نامیده می‌شوند. عناصر نادر خاکی به دلیل داشتن یون‌های پایدار سه ظرفیتی با اندازه‌های مشابه، خواص فیزیکی و شیمیایی مشابهی دارند. اصولاً عناصر نادر خاکی، کمتر از بقیه عناصر، قابلیت حل‌شدن دارند و طی تأثیر فرآیندهای دگرگونی درجه‌ی پایین، فرسایش، دگرسانی و گرمابی، جابه‌جا نمی‌شوند. حلالیت شیمیایی این عناصر نیز، شبیه هم است و فقط کمی در سری لانتانیدها تغییر می‌کند و به خاطر این تشابه، مشکل می‌توان این عناصر را از هم جدا کرد؛ اگرچه این عناصر را به صورت اکسیدی براحتی می‌توان از نظر شیمیایی جدا کرد. هم‌چنین همه‌ی این عناصر، به صورت ترکیبات سه‌ظرفیتی، زمانی که گرم می‌شوند، با عناصر غیرفلزی بسیار قوی واکنش داده و ترکیبات محکمی را تشکیل می‌دهند. از دیگر خاصیت‌های آن‌ها این است که هرگز به صورت یک فلز آزاد در خاک یافت نمی‌شوند و تغییرات شعاع یونی در این عناصر، ناچیز است.