Kim loại hiếm là gì

10. Indi[ Indium]

Indi là một kim loại thật sự, tương đối hiếm, rất mềm, màu trắng hay xám bạc vớiánhsáng màu. Khi ở dạng kim loại nguyên chất và bị uốn cong thì nó phát ra các tiếng kêu răng rắc, tựa như thiếc. Cảgalivà indi đều có thể làm ướt thủy tinh.

Ứng dụng quy mô lớn đầu tiên của indi là làm lớp bôi trơn cho các vòng bi của một số tàu bay trong thời kỳ Đại chiến thế giới lần thứ hai. Sau đó, sản xuất indi dần dần tăng lên các ứng dụng mới được tìm thấy trong cáchợp kimdễ nóng chảy,thiếc hànvà trong ngành điện tử. Trong thập niên 1950, các hạt indi nhỏ được dùng làm cực phát và cực thu của cáctranzito biên hợp kimkiểu PNP. Vào giữa và cuối thập niên 1980, sự phát triển cácchất bán dẫntừ phốt phua indi và các màng mỏng từôxít thiếc indicho LCD đã gây ra nhiều sự chú ý. Vào năm 1992, ứng dụng màng mỏng đã trở thành ứng dụng lớn nhất của indi.

9. Bạc [ Silver]

Bạc là kim loại mềm, dẻo, dễ uốn [ cứng hơnvàngmột chút], có hóa trị một, để đúc tiền, có màu trắng bóng ánh kim nếu bề mặt có độ đánh bóng cao. Bạc có độ dẫn điện tốt nhất trong các kim loại, cao hơn cảđồng, nhưng do giá thành cao nên nó không được sử dụng rộng rãi để làm dây dẫn điện như đồng. Một ngoại lệ là trong kỹ thuật tần số radio, đặc biệt ở dảiVHFvà cao hơn, bạc mạ được sử dụng để tăng tính dẫn điện của một số bộ phận như dây dẫn.

Bạc là kim loại quý có giá trị lâu dài, được sử dụng làmđồng tiền xu, đồ trang sức, chén đũa và các đồ dùng trong gia đình và như một khoản đầu tư ở dạng tiền xu và nén. Kim loại bạc được dùng trong công nghiệp làm chất dẫn va tiếp xúc, trong gương và trong điện phân của các phản ứng hóa học. Các hợp chất của nó được dùng trong phim ảnh và bạc nitrat pha loãng được dùng làm chất tẩy khuẩn. Trong khi nhiều ứng dụngkháng sinhy hoc của bạc đã được thay thế bởi kháng sinh sinh học, nghiên cứu lâm sàng sâu hơn vẫn đang tiếp tục thực hiện.

Trong y học, bạc được đưa vào băng vết thương và được sử dụng như một lớp phủ kháng sinh trong các thiết bị y tế.Vết thương băng chứabạc sulfadiazinehoặcbạc vật liệu nanođược sử dụng để điều trị nhiễm trùng bên ngoài.Bạc cũng được sử dụng trong một số ứng dụng y tế, chẳng hạn nhưống thông niệu[ nếu có bằng chứng dự kiến cho thấy nó làm giảm ống thông liên quan đếnnhiễm trùng đường tiết niệu] và trongống thở nội khí quản[ nếu có bằng chứng cho thấy nó giảm liên quan máy thởviêm phổi]. Các bạcion[ Ag+] Làhoạt tính sinh họcvà đủnồng độsẵn sàng giết chếtvi khuẩntrong ống nghiệm.Bạc và bạc hạt nano được sử dụng như một kháng sinh trong một loạt các công nghiệp, y tế, và các ứng dụng.

8. Rheni [ Rhenium]

Rheni là một trong những nguyên tố hiếm nhất trong lớp vỏ Trái Đất.

Các lượng nhỏ rheni được thêm vào các hợp kimwolfram, và một số hợp chất của rheni cũng được dùng làm chất xúc tác trong công nghiệp hóa chất. Cácsiêu hợp kimgốcnikenđược sử dụng trong cácđộng cơ phản lựcchứa tới 6% rheni, làm cho ngành này là nơi sử dụng rheni lớn nhất. Do khan hiếm và nhu cầu cao trong chế tạo động cơ phản lực nên rheni thuộc số các kim loại đắt nhất trên thế giới, với giá của nó có những lúc vượt quá 12.000 USD mỗikilôgam. Rheni, được phát hiện năm 1925, là nguyên tố có đồng vị ổn định trong tự nhiên cuối cùng được phát hiện.Franxilà nguyên tố nguồn gốc tự nhiên cuối cùng được phát hiện, nhưng nó không có đồng vị nào ổn định. Rheni được đặt tên theo sôngRhine.

7. Paladi [ Palladium]

Paladilà một kim loại hiếm màu trắng bạc và bóng, đượcWilliam Hyde Wollastonphát hiện năm 1803, ông cũng là người đặt tên cho nó là palladium theo tên gọi củaPallas, một tiểu hành tinh được đặt tên theo tên gọi tượng trưng của nữ thầnAthena, có được sau khi vị nữ thần này giết chết thần khổng lồPallas.

Paladi là kim loại màu trắng bạc và mềm, trông tương tự nhưplatin. Nó cótỷ trọng riêngnhỏ nhất vàđiểm nóng chảythấp nhất trong số các kim loạinhóm platin. Nó mềm và dễ uốn khitôivà tăng sức bền cũng như độ cứng lên rất nhiều khi gia công nguội.

Paladi đôi khi được sử dụng trong ngành kim hoàn như là một kim loại quý, để thay thế choplatinhayvàng trắng. Điều này là do tính chất có màu trắng tự nhiên của nó nên không cần thiết phải mạrhodi. Nó hơi trắng hơn, nhẹ hơn nhiều và cứng hơn khoảng 12%. Tương tự như vàng, paladi có thể rèn thành các lá mỏng với độ dày cỡ 100nm [ 1/250.000 inch]. Tương tự như platin, nó sẽ phát triển một lớp gỉ mờ theo thời gian. Tuy nhiên, không giống như platin, paladi bị đổi màu ở các nhiệt độ cao trong quá trình hàn, nó trở nên cứng hơn khi bị nung nóng và làm nguội lặp đi lặp lại và sẽ phản ứng với các axít mạnh.

Với công nghệ in ấnin platin, các nhà nhiếp ảnh có thể tạo ra các bản in đen trắng mang tính nghệ thuật cao bằng cách sử dụng các muối platin hay paladi. Thông thường được dùng cùng với platin, paladi là một thay thế cho bạc.

Các lá paladi là một trong vài sự thay thế cho các lá bạc được dùng trong cácbản thảo viết tay trang kim[ sơn son thiếp vàng]. Việc sử dụng các lá bạc gây ra một số vấn đề do khuynh hướng bị xỉn màu của nó. Các lá nhôm là sự thay thế không đắt tiền, tuy nhiên nhôm khó gia công hơn nhiều so với vàng hay bạc và tạo ra các kết quả ít tối ưu hơn khi sử dụng các kỹ thuật tạo lá kim loại truyền thống và vì thế các lá paladi được coi là sự thay thế tốt nhất mặc dù giá thành khá cao của nó. Các lá platin cũng có thể dùng để tạo ra các hiệu ứng tương tự như các lá paladi, nhưng nó khó kiếm hơn.

6. Osimi [Osmium]

Osmiumlà mộtkim loại chuyển tiếpcứng, giòn, có màu trắng hơi xanhtrongnhóm bạch kimđược tìm thấy như mộtnguyên tố vi lượngtrong hợp kim, chủ yếu ởquặngbạch kim.Osmium có tông màu xanh xám và lànguyên tố ổn địnhdày đặc nhất;nó dày gấp đôichìvà đậm đặc hơniridiummột chút.

Osmium thường được bán dưới dạng bột tinh khiết tối thiểu 99,9%.Giống như các kim loại quý khác, nó được đo bằngtrọng lượngcủatroyvà bằnggam. Giá thị trường của osmium không thay đổi trong nhiều thập kỷ, chủ yếu là do ít thay đổi xảy ra trong cung và cầu.Ngoài rất ít có sẵn, osmium rất khó để làm việc, có ít công dụng và là một thách thức để lưu trữ an toàn vì hợp chất độc hại mà nó tạo ra khi oxy hóa.

Trong khi giá 400 đô la mỗi troy ounce vẫn ổn định kể từ những năm 1990, lạm phát kể từ thời điểm đó đã khiến kim loại mất khoảng một phần ba giá trị của nó trong hai thập kỷ trước năm 2019.

5. Iridi [ Iridium]

Iridilàmộtkim loại chuyển tiếp, cứng, màu trắng bạc thuộcnhóm platin, iridi là nguyên tố đặc thứ 2 [ sauosmi] và là kim loại có khả năng chống ăn mòn nhất, thậm chí ở nhiệt độ cao khoảng 2000°C. Mặc dù chỉ các muối nóng chảy vàhalogennhất định mới ăn mòn iridi rắn, bụi iridi mịn thì phản ứng mạnh hơn và thậm chí có thể cháy.

Iridi đượcSmithson Tennantphát hiện năm 1803 ởLuân Đôn,Anh, trong số các tạp chất không hòa tan trongplatintự nhiên ởNam Mỹ. Mặc dù nó là một trong những nguyên tố hiếm nhất trongvỏ Trái Đất, với sản lượng và tiêu thụ hàng năm chỉ 3 tấn, nó có nhiều ứng dụng trong công nghiệp đặc thù và trong khoa học. Iridi được dùng với chức năng chống ăn mòn cao ở nhiệt độ cao nhưnồi nunglàm tái kết tinh của các chất bán dẫn ở nhiệt độ cao, các điện cực trong sản xuất clo, vàmáy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạđược dùng trongphi thuyền không người lái. Các hợp chất iridi cũng được dùng làm các chất xúc tác trong sản xuấtaxit axetic. Trong công nghiệp ôtô, iridi được dùng làmbugi[high-end after-market sparkplugs] với vai trò điện cực trung tâm, thay thế việc sử dụng các kim loại thông thường.

Các dị thường iridi cao trong lớp sét thuộcranh giới địa chất K-T[kỷ Creta-kỷ Trias] đã đưa đếngiả thuyết Alvarez, mà theo đó sự ảnh hưởng của một vật thể lớn ngoài không gian đã gây ra sự tiệt chủng củakhủng longvà các loài khác cách đây 65triệu năm. Iridi được tìm thấy trong các thiên thạch với hàm lượng cao hơn hàm lượng trung bình trong vỏ Trái Đất.Người ta cho rằng lượng iridi trong Trái Đất cao hơn hàm lượng được tìm thấy trong lớp vỏ đá của nó, nhưng có mật độ cao vàkhuynh hướngcủa iridi liên kết với sắt, hầu hết iridi giảm theo chiều từ bên dưới lớp vỏ đi vàotâm Trái Đấtkhi Trái Đất còn trẻ và vẫn nóng chảy.

Iridi có thể được làm thành dải hoặc dây mảnh bằng cách cán hoặc chuốt kéo.

Iridi được ứng dụng trong sản xuất, công nghiệp và y học, khoa học rấtphổ biến, nhu cầu sử dụng ngày càng trở nên tăng mạnh.

4. Ruteni [Ruthenium]

Rutheniumlà mộtkim loại chuyển tiếphiếm hoithuộcnhóm bạch kimcủabảng tuần hoàn.Giống như các kim loại khác thuộc nhóm bạch kim, ruthenium trơ với hầu hết các hóa chất khác.Nhà khoa học gốc Nga gốc Baltic,Karl Ernst Claus, đãphát hiện ra nguyên tố này vào năm 1844 tạiĐại học Quốc gia Kazanvà đặt tên theo tên Latin của quê hương,Ruthenia.Ruthenium thường được tìm thấy như một thành phần nhỏ củaquặngbạch kim.

Vì nó làm cứng hợp kim bạch kim và palađi, ruthenium được sử dụng trongcác tiếp xúc điện, trong đó một màng mỏng là đủ để đạt được độ bền mong muốn.Với đặc tính tương tự và chi phí thấp hơn rhodium,tiếp xúc điện là một công dụng chính của ruthenium.Tấm được đặt vào đế bằng cách mạ điệnhoặcphún xạ.

Ruthenium dioxide vớichìvàbismuthruthenate được sử dụng trong điện trở chip màng dày.Hai ứng dụng điện tử này chiếm 50% lượng tiêu thụ ruthenium.

Nhiều hợp chất chứa ruthenium thể hiện tính chất xúc tác hữu ích.Các chất xúc tác được phân chia thuận tiện thành các chất hòa tan trong môi trường phản ứng,các chất xúc tác đồng nhấtvà cácchất xúc táckhông được gọi làcác chất xúc tác không đồng nhất.

Hạt nano Ruthenium có thể được hình thành bên tronghalloysite.Khoáng chất phong phú này tự nhiên có cấu trúc của các ống nano cuộn [ ống nano], có thể hỗ trợ cả quá trình tổng hợp nanocluster và các sản phẩm của nó để sử dụng tiếp theo trong xúc tác công nghiệp.

Một số phức hợp rutheniumhấp thụ ánh sángtrong toàn phổ nhìn thấy và đang được nghiên cứu tích cực chocáccông nghệnăng lượng mặt trời.Ví dụ, các hợp chất dựa trên Ruthenium đã được sử dụng để hấp thụ ánh sáng trongcác pin mặt trời nhạy cảm với thuốc nhuộm, mộthệ thốngpin mặt trời giá rẻmới đầy hứa hẹn.

Nhiều oxit dựa trên ruthenium cho thấy các tính chất rất khác thường, chẳng hạn nhưhành viđiểm quan trọng lượng tử,siêu dẫnkỳ lạ[ ở dạngstrontium ruthenate],vàferromagnetismnhiệt độ cao.

3. Vàng [ Gold]

Vàng đã được biết tới và sử dụng bởi các nghệ nhân từthời đồng đá. Các đồ tạo tác bằng vàng ởBalkanxuất hiện từ thiên niên kỷ 4 trước Công Nguyên, như những đồ vật được tìm thấy tạiVarna Necropolis. Các đồ tạo tác bằng vàng nhưnhững chiếc mũ vàngvàđĩa Nebraxuất hiện ở Trung Âu từ thiên niên kỷ 2 trước Công Nguyên tạiThời đồ đồng.

Vànglàkim loại chuyển tiếp [ hoá trị 3 và 1] mềm, dễ uốn, dễ dát mỏng, màu vàng và chiếu sáng, vàng không phản ứng với hầu hết các hoá chất nhưng lại chịu tác dụng củanước cường toan[aqua regia] để tạo thànhaxit cloroauriccũng như chịu tác động của dung dịchxyanuacủa các kim loại kiềm. Kim loại này có ở dạngquặnghoặc hạt trong đá và trong các mỏ bồi tích và là một trong sốkim loại đúc tiền.

Vàng nguyên chất quá mềm không thể dùng cho việc thông thường nên chúng thường được làm cứng bằng cách tạo hợp kim với bạc, đồng và các kim loại khác. Vàng và hợp kim của nó thường được dùng nhiều nhất trong ngành trang sức, tiền kim loại và là một chuẩn cho trao đổi tiền tệ ở nhiều nước. Vì tính dẫn điện tuyệt vời, tính kháng ăn mòn và các kết hợp lý tính và hóa tính mong muốn khác, vàng nổi bật vào cuốithế kỷ XXnhư là một kim loại công nghiệp thiết yếu.

2. Bạch kim [ Platinum]

Platin là mộtkim loại chuyển tiếpquý hiếm, màu xám trắng, đặc dẻo, dễ uốn. Mặc dù nó có sáuđồng vịtự nhiên, những Platin vẫn là một trong những nguyên tố hiếm nhất trong lớp vỏTrái Đấtvới mật độ phân bố trung bình khoảng 0,005mg/kg.

Platin được sử dụng trong làmchất xúc tác, trang thiết bịphòng thí nghiệm, thiết bị điện báo, cácđiện cực,nhiệt kếđiện trởbạch kim, thiết bịnha khoa, và đồtrang sức. Platin là một vật liệu khan hiếm, quý và rất có giá trị bởi vì sản lượng khai thác hằng năm chỉ tầm vài trăm tấn. Vì là mộtkim loại nặng, nó có ảnh hưởng không tốt đối vớisức khỏekhi tiếp xúc với cácmuốicủa nó, nhưng do khả năng chống ăn mòn cho nên nó ít độc hại hơn so với các kim loại khác. Một số hợp chất của Platin, đặc biệt làcisplatin, được sử dụng để dùng tronghóa trị liệuchống lại một số loạiung thư.

1. Rodi [ Rhodium]

Rhodi là một kim loại màu trắng bạc, cứng và bền, cóhệ số phản xạcao. Rhodi kim loại thông thường không tạo raôxít, ngay cả khi bị nung nóng.Ôxybị hấp thụ từkhí quyểnởđiểm nóng chảycủa rhodi, nhưng khi hóa rắn thì ôxy lại được giải phóng.Rhodi có điểm nóng chảy cao hơn nhưngtỷ trọng riêngthấp hơn củaplatin. Nó không bị phần lớn cácaxítăn mòn: nó hoàn toàn không hòa tan trongaxít nitricvà chỉ hòa tan một chút trongnước cường toan. Hiện tượng tan hoàn toàn của rhodi ở dạng bột chỉ thu được trongaxít sulfuric.

Nó thuộc về nhóm nhữngkim loại quýđắt tiền nhất, nhưng giá cả dao động mạnh, phụ thuộc vào nhu cầu thị trường.

Rhodi đã từng được sử dụng như là biểu tượng cho danh dự hay sự giàu có, khi các kim loại quý khác được sử dụng phổ biến hơn như bạc, vàng hay platin được coi là chưa đủ. Năm 1979,Guinness Book of World RecordstặngPaul McCartneymột đĩa mạ rhodi vì họ coi ông là nhạc sĩ sáng tác bài hát cũng như là nghệ sĩ có lượng bài hát được bán nhiều nhất mọi thời đại. Guinness cũng ghi nhận các đồ như " bút đắt tiền nhất" hay " bàn cờ đắt tiền nhất" thế giới đều là những vật chứa rhodi.

Tổng hợp khoa học

Video liên quan

Chủ Đề