希土類元素について知っておくべきことは？

15のランタニドと2つの遷移金属を含む17の異なる希土類元素があります。 これらの元素の最初のものは、18世紀後半にシリコンと鉄に加えて2つのランタニドを含む鉱物鉱石の形で発見されました。 もともとは、経済的に利用可能な鉱物鉱床で発見されることはまれだったため、それらは希土類と呼ばれていましたが、実際には希土類元素はまったく珍しくなく、実際には非常に豊富です。 これらの要素は現代の技術にとって非常に重要であり、携帯電話からテレビ、電気自動車のバッテリーに至るまですべてに使用できます。

ランタニドは、多くの要因により、遷移金属であるイットリウムとスカンジウムと一緒に固まります。 これらの元素は、多くの場合、同じ鉱物鉱床に見られ、特定の化学的類似性も共有しています。 たとえば、イットリウムは、遊離元素として決して発見されません。 代わりに、他の元素を含む鉱物化合物に常に配置されており、その多くは通常ランタニドです。 イットリウムの物理的特性により、イットリウムはガドリニウムとエルビウムの原子量の間に収まり、他の2つのランタニドと同様の化学反応性を持ちます。

希土類元素は特に希少ではないため、この用語は誤解を招く可能性があります。 特定の希土類元素は銅と同様の豊富さを持ち、最も希少な元素でも金よりもかなり一般的です。 それらがまれと呼ばれる理由は、それらが自然の中で見つけられる方法です。 経済的に利用可能な鉱物形態の希土類元素を見つけることは比較的まれです。

希土類元素の採掘と処理は高価で困難な場合があります。 これらの元素は広く分散していることが多いため、通常、比較的少量の希土類を得るために大量の材料を処理する必要があります。 また、処理により放射性廃棄物が発生する可能性があり、広範な許可と軽減手順が必要になる場合があります。

多くの希土類元素は、現代の技術に役立ちます。 いくつかは、レーザー、磁石、蛍光体を作るために使用されます。 コンピュータメモリ、携帯電話、テレビ、およびその他のデバイスはすべて、これらの要素を広範囲に使用できます。 セリウムは最も一般的な希土類元素であり、さまざまな方法で一酸化炭素の排出を削減するために使用されます。 セリウムの酸化物がディーゼル燃料に追加されることが多く、この要素は自動車の排気システムでも使用され、望ましくない化学物質をより有害な状態に触媒します。