Endüstriyel saf nadir toprak metalleri endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır ve daha yüksek saflıkta nadir toprak metalleri esas olarak fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlemek için kullanılır. Laboratuvarda kullanılan dört ana saflaştırma yöntemi vardır; vakumlu eritme, vakumlu damıtma veya süblimasyon, elektromigrasyon ve bölge eritme.
Vakumlu eritme yöntemi
Skandiyum, itriyum, lantan, seryum, praseodimyum, neodimyum, gadolinyum, terbiyum ve lutesyum gibi düşük buhar basıncına sahip nadir toprak metalleri, 10-6 Torr'dan daha büyük bir vakum derecesinde {{ sıcaklıkta eritilir ve saflaştırılır. metalin erime noktasından 1}} derece daha yüksektir. Bu durumda, alkali metaller, alkalin toprak metalleri, florürler ve düşük değerlikli oksitler (RO) gibi yüksek buhar basıncına sahip yabancı maddeler damıtılabilir, ancak tantal, demir, vanadyum ve gibi yüksek kaynama noktalı yabancı maddeler üzerinde giderme etkisi vardır. krom zayıftır.
Vakumlu damıtma yöntemi
Vakum süblimasyon yöntemi olarak da bilinir. İtriyum, gadolinyum, terbiyum ve lutetyumun damıtma saflaştırması, 10-6-10-9 derece C vakum derecesinde ve 1600-1725 derece C sıcaklıkta gerçekleştirilir; skandiyum, disprosyum, holmiyum, erbiyumun süblimasyon saflaştırması ise, tulyum, samaryum, europiyum ve iterbiyum 1550-1650 derece C'de gerçekleştirilir. Bu koşullar altında metal safsızlıkları tantal ve tungsten gibi düşük buhar basıncına sahip bileşiklerin yanı sıra karbon, nitrojen ve oksijen içeren bileşikler potada kalacaktır. Bu yöntem sıklıkla vakumlu eritme ile birlikte kullanılır.
Elektromigrasyon yöntemi
Ultra yüksek vakumda veya atıl atmosferde nadir toprak metal çubuğa doğru akım uygulayın ve bunu 1-3 hafta boyunca metalin erime noktasından 100-200 derece daha düşük bir sıcaklıkta tutun. Yüksek sıcaklık ve doğru akım elektrik alanının etkisi altında, etkin yük, difüzyon katsayısı ve hareketlilikteki farklılıklar nedeniyle test çubuğu boyunca her iki uca doğru çeşitli yabancı maddeler birikir. Test çubuğunun her iki ucunu kesin ve orta bölümde elektromigrasyon saflaştırmasını tekrar gerçekleştirin. Lantan, seryum, praseodim, neodim, gadolinyum, terbiyum, itriyum ve lutesyumun laboratuvarda elektromigrasyon yöntemi kullanılarak saflaştırılması, karbon, oksijen ve nitrojen gibi yabancı maddelerin giderilmesinde önemli bir etkiye sahiptir.
Bölgesel eritme yöntemi
Nadir toprak metal çubukları, bir bölge eritme fırınında çok yavaş bir hızda (itriyum saflaştırması için 0.4 mm/dak gibi) birden çok kez eritilir; bu, demir, alüminyum gibi metal yabancı maddelerin giderilmesinde önemli bir etkiye sahiptir. , magnezyum, bakır ve nikel, ancak oksijen, nitrojen, karbon ve hidrojen için etkisizdir. Ek olarak, elektrolitik rafinasyon ve bölge eritme elektrik göçü kombine yönteminin de nadir toprakların saflaştırılmasında belirli etkileri vardır.
