Wat moet ik weten over zeldzame aardelementen?
Er zijn 17 verschillende zeldzame aardelementen, waaronder de 15 lanthanide en twee overgangsmetalen. De eerste van deze elementen werd ontdekt in de late 18e eeuw in de vorm van een mineraal erts dat naast silicium en ijzer twee lanthanide bevatte. Ze werden oorspronkelijk aangeduid als zeldzame aardmetalen, omdat het ongewoon was om ze te vinden in economisch exploiteerbare minerale afzettingen, maar zeldzame aardelementen zijn in feite helemaal niet zeldzaam, en sommige zijn eigenlijk vrij overvloedig. Deze elementen zijn erg belangrijk voor de moderne technologie, en ze kunnen in alles worden gebruikt, van mobiele telefoons tot televisies en batterijen voor elektrische auto's.
Het lanthanide wordt vaak samengevoegd met yttrium en scandium, wat overgangsmetalen zijn, vanwege een aantal factoren. Deze elementen zijn vaak te vinden in dezelfde minerale afzettingen en ze delen ook bepaalde chemische overeenkomsten. Yttrium wordt bijvoorbeeld nooit als een vrij element gevonden. In plaats daarvan bevindt het zich altijd in minerale verbindingen met andere elementen, waarvan vele typisch lanthanide zijn. Door de fysische eigenschappen van yttrium past het ook tussen de atoomgewichten van gadolinium en erbium, en het heeft een vergelijkbare chemische reactiviteit als twee andere lanthanide.
Zeldzame aardelementen zijn niet bijzonder schaars, dus de term kan enigszins misleidend zijn. Bepaalde zeldzame aardelementen hebben een overvloed vergelijkbaar met koper, en zelfs de meest schaarse komt substantieel vaker voor dan goud. De reden waarom ze als zeldzaam worden aangeduid, is de manier waarop ze in de natuur worden gevonden. Het is relatief ongewoon om zeldzame aardelementen te vinden in een economisch exploiteerbare minerale vorm.
Het delven en verwerken van zeldzame aardelementen kan duur en moeilijk zijn. Omdat deze elementen vaak wijd verspreid zijn, moet meestal een grote hoeveelheid materiaal worden verwerkt om een relatief klein percentage zeldzame aarden te verkrijgen. De verwerking kan ook leiden tot radioactieve afvalstoffen, waarvoor mogelijk uitgebreide vergunnings- en reductieprocedures nodig zijn.
Veel zeldzame aarde-elementen zijn instrumenteel voor moderne technologie. Verschillende worden gebruikt om lasers, magneten en fosforen te maken. Computergeheugen, mobiele telefoons, televisies en andere apparaten kunnen allemaal uitgebreid gebruik maken van deze elementen. Cerium is het meest voorkomende zeldzame aardelement en wordt op verschillende manieren gebruikt om de koolmonoxide-uitstoot te verminderen. Een oxide van cerium wordt vaak toegevoegd aan dieselbrandstof en het element kan ook worden gebruikt in auto-uitlaatsystemen om ongewenste chemicaliën in minder schadelijke toestanden te katalyseren.