Light Rare Earth Elements (LREE)

Alfred Pasieka, Getty Images

De lette sjeldne jordartelementene, lysgruppe sjeldne jordarter eller LREE er en undergruppe av lantanid-serien av sjeldne jordartselementer , som selv er et spesielt sett med overgangsmetaller . Som andre metaller har de lette sjeldne jordartene et skinnende metallisk utseende. De har en tendens til å produsere fargede komplekser i løsning, leder varme og elektrisitet og danner en rekke forbindelser. Ingen av disse elementene forekommer i ren form naturlig. Selv om elementene ikke er så 'sjeldne' når det gjelder overflod av element, er de ekstremt vanskelige å isolere fra hverandre. Dessuten er mineralene som bærer sjeldne jordartselementer ikke jevnt fordelt over hele kloden, så elementene er uvanlige i de fleste land og må importeres.

Elementer som er lys sjeldne jordelementer

Du vil se forskjellige kilder på litt forskjellige lister over elementer klassifisert som LREE-er, men US Department of Energy, US Department of Interior, US Geological Survey og nasjonale laboratorier bruker et veldig spesifikt sett med kriterier for å tildele elementer til denne gruppen.

Lysgruppen sjeldne jordartselementer er basert på konfigurasjonen av 4f elektroner . LREE-er har ingen sammenkoblede elektroner. Dette gjør at LREE-gruppen består av 8 elementer med atomnummer 57 (lantan, uten uparrede 4f-elektroner) til atomnummer 64 (gadolinium, med 7 uparrede 4f-elektroner):

lantan (De)- brukt i high-end optiske linser og i lantan nikkel-metallhydrid (NiMH) oppladbare batterier voks (Dette)- det 25. mest tallrike grunnstoffet i jordskorpen (så ikke sjelden i det hele tatt), brukt i katalysatorer og oksidet som et poleringspulver praseodym (Pr)- oksid brukes som katalysator i plastproduksjon og kombineres med zirkoniumoksid for å produsere et levende gult pigment som brukes i keramikk neodym (Nd)- brukes til å lage supersterke magneter; neodym-jern-bor (NeFeB) magneter brukes til å få mobiltelefoner til å vibrere love (pm)- brukes til å lage et fosforescerende pigment og til å lage startbryteren for lysrør samarium (Sm)- brukes i høystyrkemagneter og for å lage servomotorer europium (Eu)- brukes til å lage fosfor, spesielt den rødoransje fargen på skjermer og skjermer gadolinium (Gd)- brukes i en reaktor for å kontrollere stenger for å kontrollere fisjonsreaksjon og som kontrastmiddel for å forbedre magnetisk resonansavbildning (MRI)

Bruk av LREE

Alle de sjeldne jordmetallene har stor økonomisk betydning. Det er mange praktiske anvendelser av de lette sjeldne jordartelementene, inkludert:

• laser
• magneter
• fosfor
• lysende maling
• katalysatorer
• metallurgi
• superledere
• sensorer
• flatskjermer
• medisinske sporstoffer
• mikrofoner og høyttalere
• oppladbare batterier
• fiberoptikk
• mange forsvarssøknader

Det spesielle tilfellet med Scandium

De element scandium regnes for å være et av de sjeldne jordartselementene. Selv om det er den letteste av de sjeldne jordartene, med atomnummer 21, er det ikke klassifisert som et lett sjeldne jordmetall. Hvorfor er det sånn? I utgangspunktet er det fordi et skandiumatom ikke har en elektronkonfigurasjon som kan sammenlignes med den til de lette sjeldne jordarter. Som andre sjeldne jordarter, eksisterer scandium vanligvis i en trivalent tilstand, men dets kjemiske og fysiske egenskaper garanterer ikke å gruppere det med verken de lette sjeldne jordartene eller de tunge sjeldne jordartene. Det er ingen middels sjeldne jordarter eller annen klassifisering, så scandium er i en klasse for seg selv.