РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ

РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ условное название
группы металлов (св. 50), перечень к-рых дан в таблице. Это металлы, относительно
новые в технике или ещё мало используемые и освоенные. Масштабы . произ-ва
и области применения их ещё не стабилизировались и продолжают быстро развиваться.
Термин появился в лит-ре примерно в 20-е гг. 20 в. За рубежом Р. м. иногда
наз. "менее обычные металлы" (Less Common Metals). Большинство Р. м. мало
распространены, а часто и рассеяны в земной коре; их извлечение из сырья
и получение в чистом виде связаны с большими технологич. трудностями. В
этом причины относительно позднего открытия, изучения и технич. освоения
Р. м.


Особенно быстро произ-во Р. м. развивается
после 2-й мировой войны 1939-45. Они необходимы для таких новых отраслей
техники, как скоростная авиация, ракетостроение, электроника, атомная энергетика.
Естественно, что по мере увеличения произ-ва и потребления этих металлов
термин "Р. м." утрачивает первоначальное значение.


На основании близости физ.-хим. свойств,
сходства технологии произ-ва и по нек-рым др. признакам составлена технич.
классификация Р. м., приведённая в табл. Эта классификация весьма условна:
многие элементы могут быть отнесены к разным группам одновременно; так,
Rb, Cs - и лёгкие, и рассеянные элементы; типичный рассеянный элемент Re
- в то же время тугоплавкий металл; а типичные тугоплавкие металлы V и
Hf - одновременно рассеянные элементы; Ti принадлежит и к тугоплавким,
и к лёгким металлам, и т. д.


Лёгкие Р. м. обладают малой плотностью
(от 0,54 г/см3 для Li до 1,87 г/см3 для
Cs), химически весьма активны. По свойствам и методам получения они близки
к лёгким цветным металлам (Аl, Mg, Ca, Na). См. Лёгкие металлы.


Тугоплавкие Р. м. относятся к числу переходных
металлов IV, V, VI, и VII групп периодич. системы; в их атомах происходит
достройка электронами d-уровней. Они характеризуются высокими темп-рами
плавления (от 1670 °С для Ti до 3410 °С для W), образованием тугоплавких
металлоподобных соединений с рядом неметаллов (карбидов, нитридов, силицидов,
боридов, бериллидов).
См. Тугоплавкие металлы.


Рассеянные Р. м. большей частью находятся
в форме изоморфной примеси в минералах др. элементов и извлекаются попутно
из отходов металлургич. и химич. произ-ва; напр., Ga - в произ-ве окиси
АlРb. См. Рассеянные элементы.


Редкоземельные металлы характеризуются
большой близостью хим. свойств. В рудном сырье эти металлы сопутствуют
друг другу и разделить их - задача весьма сложная. Для разделения используют
метод экстракции органич. растворителями и ионообменные процессы. См. Редкоземельные
элементы, Лантаноиды.



Радиоактивные металлы. В этой группе объединены
радиоактивные элементы, встречающиеся в природе (Fr, Ra, Po, Ac, Th, Pa,
U) и искусственно полученные (Тс, Np, Pu и др.). Наиболее важное практич.
значение из этих элементов имеют уран и плутоний (в произ-ве
ядерной энергии). См. Радиоактивные элементы.


В рудном сырье Р. м. обычно содержатся
в небольших концентрациях, и сырьё часто является сложным, комплексным.
Поэтому большое значение в технологии извлечения Р. м. имеют обогащение
руд и химические процессы выделения, разделения и очистки соединений Р.
м. Как правило, Р. м. не выплавляют непосредственно из рудных концентратов,
а восстанавливают различными методами из чистых хим. соединений. В металлургии
Р. м. широко используют разнообразные методы: восстановление окислов и
солей газами, углеродом или металлами (см. Металлотермия), термич.
диссоциацию соединений, электролиз в водных и расплавленных средах, вакуумную,
дуговую, электроннолучевую и зонную плавку и др. Для тугоплавких металлов,
кроме того, большое распространение получили методы порошковой металлургии.

Техническая классификация редких металлов


















































Группа периодической
системы


Элементы


Группа редких
металлов


I II


Литий, рубидий,
цезий Бериллий


Лёгкие


IV V VI


Титан, цирконий,
гафний Ванадий, ниобий, тантал Молибден, вольфрам


Тугоплавкие


III


IV VI VII



Галлий, индий,
таллий Германий* Селен*, теллур* Рений


Рассеянные


III


Скандий, иттрий,
лантан и лантаноиды


Редкоземельные


I II


VI VII



Франций Радий
Актиний, торий, протактиний, уран, плутоний и другие трансурановые элементы
Полоний Технеций


Радиоактивные


* Германий, селен и теллур отнесены к металлам
условно: в отличие от металлов, они являются полупроводниками.



Свойства, методы получения, области применения
отд. Р. м., их соединений и сплавов см. в статьях Бериллий, Ванадий,
Вольфрам
и др.


Лит.: Зеликман А. Н., Меерсон Г.
А., Металлургия редких металлов, М., 1973; Химия и технология редких и
рассеянных элементов, под ред. К. А. Большакова, т. 2, М., 1969; Сонгина
О. А., Редкие металлы, 3 изд., М., 1964; Справочник по редким металлам,
пер. с англ., под ред. В. Е. Плющева, М., 1965; Филянд М. А., Семенова
Е. И., Свойства редких элементов, 2 изд., М., 1964. А. Н. Зеликман.




А Б В Г Д Е Ё 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