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希土類元素の発見と商業化の萌芽
記事の出典:本站|
閲覧数:184|
時間:2020-11-25

希土類業界は非常に「火をつける」。その素質の特殊さからだ。その発見と商業化の芽はどうですか。以下はコンパイル整理です。

1788年、ある鉱山労働者がスウェーデンのイエットビー(Ytterby)で珍しい黒い岩を発見し、「レアアース」という用語を作り出した。この鉱石が「希少」と呼ばれるのは、これまで見たことがないため
であり、「土」と呼ばれるのは、18世紀の地質学用語であり、酸に溶ける岩石を指すからである。1794年、化学者ジョン・ガドリン(Johan Gadolin)はイットリウムを発見した町をこれまで知られてい
なかった「地球」と命名した。時間が経つにつれて、Ytterbyの周りの鉱山では町にちなんだ4つの元素(イットリウム、イッテルビウム、テルビウム)が採掘された。

19世紀には、ヨーロッパの化学者にとって、新元素の鑑定は有名だが論争のある活動だった。Jöns Jacob Berzeliusは1803年にセリウムを分離して命名し、1828年にトリウムを命名した。1839年、スウェ
ーデンの化学者カール・グスタフ・モザンドは混合希土類の系統的な分析を開始し、ランタン、エルビウム、テルビウムを発見し、命名した。19世紀後半、化学者グスタフ・キルホフ(Gustav Kirchhoff)
とロバート・ベンソン(Robert Bunsen)はスペクトルを検出することによって元素を識別する技術として分光学を発展させた。過去も現在も、希土類化学の最大の課題はそれらを分離する方法を見つける
ことである。

カール・オール・フォン・ウィルスバッハ(Carl Auer von Welsbach)は1880年、ドイツ・ハイデルベルク大学のブンゼンランプ発明者ロバート・ベンソン(Robert Bunsen)の学生だ。そこで、ウィル
スバッハは希土類元素の研究を始めた。熟練した実験室化学者として、当時元素とされていたネオジムが実際には2種類の希土類元素の合金であることを証明し、ネオジムとプラセオジムと命名した。ウィ
ルスバッハが工業問題に注目すると、希土類元素の商業用途を開発した最初の人となった。

彼は希土類元素の白熱光特性が有用である可能性を認識した。(「白熱」とは物質が加熱されたときに発する可視光を指す。)ウィルスパハは、明るい光を発生させ、量産可能な白熱ランプ材料を用いたガ
スキャップ(ランプ)を発明した。1935年までに、すでに50億セット以上のカバーが生産されていたが、この発明は、ランプの点灯が難しく、生産後に残された希土類廃棄物の山は発火しやすいという問題
をもたらした。ウィルスパハは、これらの希土類廃棄物を鉄合金または混合して「フリント」を製造し、撃たれると発光する方法を発見し、セリウム鉄と命名した。この材料はライターや自動車の点火装置
に広く使われている。

これらの希土類元素を供給する鉱石は主にブラジル、インド、ノースカロライナ州から供給されている。これにより、最初の希土類元素の国際貿易が創出された。