Lekkie pierwiastki ziem rzadkich (LREE)

Lekkie pierwiastki ziem rzadkich, rzadkie grupy świateł lub LREE są podzbiorem seria lantanowców z rzadkie elementy ziemi, które same są specjalnym zestawem metale przejściowe. Podobnie jak inne metale, ziem rzadkich lekkie mają błyszczący metaliczny wygląd. Mają tendencję do wytwarzania kolorowych kompleksów w roztworze, przewodzenia ciepła i energii elektrycznej oraz tworzenia licznych związków. Żaden z tych pierwiastków nie występuje naturalnie w czystej postaci. Chociaż pierwiastki nie są tak „rzadkie” pod względem liczebności pierwiastków, niezwykle trudno jest je od siebie oddzielić. Ponadto minerały zawierające pierwiastki ziem rzadkich nie są równomiernie rozmieszczone na całym świecie, więc pierwiastki są rzadkie w większości krajów i muszą być importowane.

Na różnych źródłach zobaczysz nieco inne listy elementów sklasyfikowanych jako LREE, ale amerykański Departament Energii, USA Departament Spraw Wewnętrznych, US Geological Survey i krajowe laboratoria stosują bardzo określony zestaw kryteriów, aby przypisać do tego elementy Grupa.

Grupa metali ziem rzadkich oparta jest na konfiguracji 4f elektronów. LREE nie mają sparowanych elektronów. To sprawia, że ​​grupa LREE składa się z 8 pierwiastków o liczbie atomowej 57 (lantan, bez niesparowanych elektronów 4f) do liczby atomowej 64 (gadolin, z 7 niesparowanymi elektronami 4f):

• lantan (La) - stosowany w wysokiej klasy soczewkach optycznych i akumulatorach niklowo-wodorkowych lantanu (NiMH)
• cer (Ce) - 25. najobfitszy pierwiastek w skorupie ziemskiej (tak rzadki w ogóle), stosowany w katalizatorach i tlenek jako proszek do polerowania
• prazeodym (Pr) - tlenek jest stosowany jako katalizator w produkcji tworzyw sztucznych i jest łączony z tlenkiem cyrkonu w celu uzyskania żywego żółtego pigmentu stosowanego w ceramice
• neodym (Nd) - używany do wytwarzania super silnych magnesów; Magnesy neodymowo-żelazowo-borowe (NeFeB) służą do wibracji telefonów komórkowych
• prometium (Po południu) - stosowany do wytworzenia pigmentu fosforyzującego i do wykonania przełącznika rozrusznika do lamp fluorescencyjnych
• samarium (Sm) - stosowany w magnesach o wysokiej wytrzymałości i do produkcji serwosilników
• europ (UE) - używane do wyrobu luminoforów, zwłaszcza czerwono-pomarańczowego koloru ekranów i monitorów
• gadolin (Gd) - stosowany w reaktorze do sterowania prętami w celu kontroli reakcji rozszczepienia oraz jako środek kontrastowy w celu poprawy obrazowania rezonansu magnetycznego (MRI)

Wszystkie metale ziem rzadkich mają duże znaczenie gospodarcze. Istnieje wiele praktycznych zastosowań lekkich pierwiastków ziem rzadkich, w tym:

• laser
• magnesy
• luminofory
• farby świecące
• katalizatory
• metalurgia
• nadprzewodniki
• czujniki
• wyświetlacze z płaskim ekranem
• znaczniki medyczne
• mikrofony i głośniki
• akumulatory
• światłowód
• liczne zastosowania obronne

The element skandu jest uważany za jeden z pierwiastków ziem rzadkich. Chociaż jest najlżejszy z metali ziem rzadkich, z liczbą atomową 21, nie jest klasyfikowany jako lekki metal ziem rzadkich. Dlaczego to? Zasadniczo dzieje się tak dlatego, że atom skandu nie ma konfiguracji elektronów porównywalnej z konfiguracją lekkich ziem rzadkich. Podobnie jak inne rzadkie ziemie, skand zazwyczaj występuje w stanie trójwartościowym, ale jego właściwości chemiczne i fizyczne nie uzasadniają zgrupowania go z lekkimi ziem rzadkich lub ciężkimi ziem rzadkich. Nie ma średnich ziem rzadkich ani innej klasyfikacji, więc skandal sam w sobie należy do klasy.