Co powinienem wiedzieć o pierwiastkach ziem rzadkich?
Istnieje 17 różnych pierwiastków ziem rzadkich, w tym 15 lantanowców i dwa metale przejściowe. Pierwszy z tych pierwiastków odkryto pod koniec XVIII wieku w postaci rudy mineralnej zawierającej dwa lantanowce oprócz krzemu i żelaza. Pierwotnie nazywano je ziemami rzadkimi, ponieważ rzadko zdarzało się je znajdować w ekonomicznie eksploatowanych złożach mineralnych, ale pierwiastki ziem rzadkich w rzeczywistości wcale nie są rzadkie, a niektóre z nich są dość obfite. Elementy te są bardzo ważne dla nowoczesnej technologii i można je stosować we wszystkim, od telefonów komórkowych po telewizory i akumulatory do samochodów elektrycznych.
Lantanowiec jest często zbrylany razem z itrem i skandem, które są metalami przejściowymi, z powodu wielu czynników. Pierwiastki te często można znaleźć w tych samych złożach mineralnych, a także mają one pewne podobieństwa chemiczne. Itr, na przykład, nigdy nie jest znaleziony jako wolny element. Zamiast tego zawsze znajduje się w związkach mineralnych z innymi pierwiastkami, z których wiele to zazwyczaj lantanowiec. Fizyczne właściwości itru pozwalają również zmieścić się między masami atomowymi gadolinu i erbu i ma podobną reaktywność chemiczną jak dwa inne lantanowce.
Pierwiastki ziem rzadkich nie są szczególnie rzadkie, więc termin ten może być nieco mylący. Niektóre pierwiastki ziem rzadkich mają obfitość podobną do miedzi, a nawet najrzadszy występuje znacznie częściej niż złoto. Powodem, dla którego są określane jako rzadkie, jest sposób, w jaki występują w naturze. Stosunkowo rzadkie jest znajdowanie pierwiastków ziem rzadkich w ekonomicznie opłacalnej formie mineralnej.
Wydobywanie i przetwarzanie pierwiastków ziem rzadkich może być kosztowne i trudne. Ponieważ pierwiastki te są często szeroko rozproszone, zwykle trzeba przetworzyć dużą ilość materiału, aby uzyskać stosunkowo niewielki procent metali ziem rzadkich. Przetwarzanie może również skutkować powstaniem odpadów radioaktywnych, co może wymagać obszernych procedur wydawania zezwoleń i ograniczania emisji.
Wiele pierwiastków ziem rzadkich ma zasadnicze znaczenie dla nowoczesnej technologii. Kilka z nich służy do wytwarzania laserów, magnesów i luminoforów. Pamięć komputerowa, telefony komórkowe, telewizory i inne urządzenia mogą w dużym stopniu korzystać z tych elementów. Cer jest najczęstszym pierwiastkiem ziem rzadkich i jest wykorzystywany na wiele sposobów do redukcji emisji tlenku węgla. Tlenek ceru jest często dodawany do oleju napędowego, a pierwiastek może być również stosowany w samochodowych układach wydechowych do katalizowania niepożądanych chemikaliów do mniej szkodliwych stanów.