Khám phá 10 kim loại quý hiếm nhất hành tinh

1. Tính chất

• Paladi là một kim loại hiếm có màu trắng bạc, bóng bẩy, được phát hiện bởi William Hyde Wollaston vào năm 1803.
• Ở điều kiện nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển, paladi có khả năng hấp thụ hiđrô đến 900 lần thể tích của nó, điều này khiến paladi trở thành một vật liệu lưu trữ hiđrô hiệu quả và an toàn.
• Paladi có tỷ trọng riêng thấp nhất và điểm nóng chảy thấp nhất trong nhóm kim loại platin. Nó mềm và dễ uốn khi tôi, nhưng khi gia công nguội, nó trở nên cứng và bền hơn rất nhiều.

2. Ứng dụng

• Paladi được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại di động, tụ điện gốm nhiều lớp, mạ hợp kim, tiếp điểm điện áp thấp, và các màn hình TV SED/OLED/LCD.
• Trong y học và công nghệ in ảnh, paladi cũng có vai trò quan trọng.
• Các lá paladi được dùng thay thế bạc trong các bản thảo viết tay trang kim, như trong nghệ thuật sơn son thiếp vàng.
• Paladi đôi khi được sử dụng trong ngành kim hoàn như một kim loại quý, thay thế platin hoặc vàng trắng.

1. Tính chất:

• Osmium là một kim loại chuyển tiếp cứng, giòn, có màu trắng pha xanh, thuộc nhóm bạch kim. Nó thường xuất hiện dưới dạng một nguyên tố vi lượng trong hợp kim, chủ yếu trong quặng bạch kim.
• Osmium có tông màu xanh xám và là nguyên tố dày đặc nhất trong tất cả, nặng gấp đôi chì và đậm đặc hơn cả iridium một chút.

2. Ứng dụng:

• Kim loại này chủ yếu được dùng trong các hợp kim không gỉ, ứng dụng trong các đầu ngòi bút hoặc trụ bản lề dụng cụ.
• Hợp chất của Osimi và Rutheni được nghiên cứu và sử dụng trong điều trị một số loại ung thư như ung thư ruột và ung thư buồng trứng.

1. Tính chất:

• Iridi là kim loại chuyển tiếp cứng, có màu trắng bạc, thuộc nhóm platin. Nó là nguyên tố đặc thứ hai (sau osmium) và có khả năng chống ăn mòn vượt trội, ngay cả khi ở nhiệt độ lên tới 2000°C.
• Trong khi các muối nóng chảy và halogen nhất định mới có thể ăn mòn iridi, bụi iridi mịn lại phản ứng mạnh hơn và thậm chí có thể gây cháy.

2. Ứng dụng:

• Các hợp chất của iridi được sử dụng làm chất xúc tác trong sản xuất axit axetic.
• Trong ngành công nghiệp ôtô, iridi đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bugi (high-end after-market sparkplugs).
• Nhờ khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, iridi được ứng dụng trong các nồi nung tái kết tinh chất bán dẫn ở nhiệt độ cao, điện cực trong sản xuất clo, và máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ sử dụng trong phi thuyền không người lái.

1. Tính chất:

• Ruthenium là kim loại chuyển tiếp hiếm, thuộc nhóm bạch kim trong bảng tuần hoàn, và rất trơ với hầu hết các hóa chất khác.
• Oxit của ruthenium thể hiện những tính chất kỳ lạ, chẳng hạn như hành vi điểm quan trọng lượng tử, siêu dẫn kỳ lạ (ở dạng strontium ruthenate), và ferromagnetism ở nhiệt độ cao.

2. Ứng dụng:

• Ruthenium được dùng để làm cứng hợp kim bạch kim và paladi, và ứng dụng trong các tiếp xúc điện.
• Ruthenium dioxide, cùng với chì và bismuth ruthenate, được sử dụng trong điện trở chip màng dày.
• Các hợp chất dựa trên ruthenium cũng đã được nghiên cứu để hấp thụ ánh sáng trong các pin mặt trời nhạy cảm với thuốc nhuộm, tạo ra hệ thống pin mặt trời giá rẻ.
• Về mặt sinh học, ruthenium có thể gây sạm màu da và có khả năng là chất gây ung thư, tích lũy trong xương.

1. Tính chất:

• Vàng là biểu tượng của giá trị, được biết đến với câu ngạn ngữ: “Quý như vàng”.
• Kim loại này có màu vàng óng khi ở dạng khối, nhưng khi bị cắt nhỏ, nó có thể có màu đen, hồng ngọc hoặc tím; mềm mại, dễ uốn và dễ dát mỏng, tỏa sáng rực rỡ.
• Vàng kết hợp với các kim loại khác sẽ tạo ra các hợp kim mang màu sắc đặc trưng, như vàng đỏ khi kết hợp với đồng, màu xanh lá khi hợp kim với sắt, màu tím với nhôm và màu trắng khi kết hợp với bạch kim.
• Vàng hầu như không phản ứng với các hóa chất thông thường, nhưng lại bị tác động bởi nước cường toan và dung dịch xyanua của kim loại kiềm.

2. Ứng dụng:

• Vàng và các hợp kim của nó được sử dụng chủ yếu trong ngành trang sức, làm tiền kim loại và là chuẩn mực trong trao đổi tiền tệ ở nhiều quốc gia.
• Với khả năng dẫn điện tuyệt vời, tính kháng ăn mòn cao và các đặc tính hóa lý khác, vàng trở thành kim loại công nghiệp thiết yếu vào cuối thế kỷ XX.
• Vàng cũng có ứng dụng trong y học, giúp giảm đau và sưng tấy do thấp khớp và lao, nhưng chỉ có các muối và đồng vị của vàng mới có thể thực hiện được tác dụng này.
• Vàng là chất phản xạ tốt với bức xạ điện từ, vì thế nó được dùng để phủ bảo vệ cho các vệ tinh nhân tạo, tấm chắn nhiệt hồng ngoại và các mũ bảo vệ cho phi hành gia.

1. Tính chất:

• Bạch kim là một trong những kim loại quý hiếm bậc nhất trên thế giới, có màu trắng xám và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, với nhiệt độ nóng chảy lên tới 3215 độ F.
• Ở dạng tinh khiết, bạch kim có màu trắng bạc, sáng bóng, dẻo dai và dễ uốn. Nó không bị ôxy hóa dù ở nhiệt độ cao, nhưng lại dễ bị ăn mòn bởi các halogen, xianua, lưu huỳnh và dung dịch kiềm ăn da.
• Bạch kim không hòa tan trong axít clohiđric và axít nitric, nhưng lại tan trong nước cường toan.

2. Ứng dụng:

• Bạch kim được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như chất xúc tác, thiết bị phòng thí nghiệm, điện báo, các điện cực, nhiệt kế điện trở bạch kim, thiết bị nha khoa và trang sức.
• Những sản phẩm đặc thù như lọc hóa dầu, màn hình LCD, kính mắt, thuốc chống ung thư, sơn, ổ đĩa cứng, cáp sợi quang và chất nổ đều cần có sự góp mặt của bạch kim.
• Vì nguồn cung bạch kim rất hạn chế, chỉ có vài trăm tấn được khai thác mỗi năm, nên nó là một kim loại rất quý giá và có giá trị cao.

1. Tính chất:

• Rodi là kim loại màu trắng bạc, cứng và bền, nhưng lại có thể dễ dàng kéo sợi.
• Kim loại này có hệ số phản xạ cao và dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhất trong tất cả các kim loại thuộc nhóm platin (PGM).
• Rodi không bị gỉ trong hầu hết các dung dịch ngậm nước, kể cả các axít vô cơ ở nhiệt độ cao.

2. Ứng dụng:

• Công dụng chủ yếu của Rodi là được sử dụng làm chất pha chế để tạo hợp kim với bạch kim, và hợp kim này có ứng dụng trong công nghiệp điện và chế tạo thủy tinh.
• Rodi cũng đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô, sản xuất kính, gương, đồ trang sức, tiếp điểm điện và động cơ tuốc bin máy bay.

1. Tính chất:

• Indi (Indium) là kim loại hiếm, mềm mại, dễ nóng chảy và được cho là không độc hại khi ở dạng kim loại tinh khiết.
• Indi khi bị uốn cong phát ra tiếng kêu răng rắc đặc trưng.
• Với độ phổ biến đứng thứ 61 trong lớp vỏ Trái Đất, indi có số lượng gấp ba lần bạc.

2. Ứng dụng:

• Indi được ứng dụng chủ yếu trong việc tạo ra các điện cực trong suốt dùng cho màn hình tinh thể lỏng (LCD).
• Kim loại này cũng từng được dùng để bôi trơn các vòng bi của các tàu bay trong thời kỳ Đại chiến thế giới lần thứ hai.
• Indi còn được sử dụng trong các hạt nhỏ làm cực phát và cực thu cho các tranzito biên hợp kim kiểu PNP.
• Ứng dụng màng mỏng của indi đã trở thành một trong những ứng dụng lớn nhất hiện nay của nó.

1. Tính chất

• Bạc là kim loại mềm, dẻo, dễ uốn (mềm hơn vàng một chút), có màu trắng bóng ánh kim khi được đánh bóng tốt. Bạc có hóa trị một, được dùng làm tiền kim loại.
• Bạc bản thân không độc, nhưng hầu hết các muối của bạc lại có độc tính cao và có thể gây ung thư.
• Bạc có khả năng giết chết nhiều loại vi khuẩn và vi trùng mà không gây hại rõ ràng đối với sức khỏe của động vật bậc cao.

2. Ứng dụng

• Bạc đã lâu đời được sử dụng trong giao dịch và làm cơ sở cho nhiều hệ thống tiền tệ.
• Kim loại bạc được ứng dụng trong công nghiệp, làm chất dẫn điện, trong gương và trong các phản ứng điện phân hóa học.
• Các hợp chất bạc cũng được dùng trong sản xuất phim ảnh, trong khi bạc nitrat pha loãng lại có công dụng tẩy khuẩn hiệu quả.
• Ở Việt Nam, bạc còn được dân gian sử dụng để “kỵ gió”, “phòng bệnh” nhờ vào hiệu ứng kháng khuẩn của nó.
• Trong y học, bạc được dùng trong băng vết thương và là lớp phủ kháng sinh trong các thiết bị y tế.

1. Tính chất:

• Rheni có màu trắng bạc và có điểm nóng chảy cao thứ ba trong tất cả các kim loại, chỉ đứng sau carbon và vonfram.
• Rheni có cấu trúc tinh thể đặc biệt, với cấu trúc lục giác dày đặc, tham số mạng tinh thể c = 445,6pm và a = 276,1pm.
• Rheni tồn tại dưới dạng bột, nhưng có thể được củng cố qua quá trình thiêu kết và ép trong môi trường hydro hoặc chân không.
• Rheni là một trong những nguyên tố hiếm nhất trong lớp vỏ Trái Đất. Để chiết xuất chỉ 1kg kim loại Rheni, phải xử lý một lượng lớn khoáng thạch.

2. Ứng dụng:

• Rheni là kim loại chiến lược quan trọng trong ngành cơ khí chế tạo các máy móc chịu nhiệt độ cao.
• Hợp kim của Rheni với vonfram được sử dụng để chế tạo dây tóc bóng đèn và các pin nhiệt điện.
• Các hợp chất của Rheni còn được dùng làm chất xúc tác trong ngành công nghiệp hóa chất.
• Với khả năng chịu nhiệt độ cao và điểm nóng chảy vượt trội, Rheni là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất các cặp nhiệt điện, dùng đo nhiệt độ cao trong môi trường không bị oxy hóa.
• Khoảng 70% sản lượng Rheni toàn cầu được sử dụng trong chế tạo các bộ phận động cơ phản lực. Các chất xúc tác platinum-rhenium cũng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất xăng có chỉ số octan cao không chì.