Zeldzame aardmetalen vormen een relatief kleine groep elementen met in totaal 17 vertegenwoordigers. Ze worden allemaal weergegeven door zilverwitte stoffen.
Zeldzame aardelementen en de geschiedenis van hun ontdekking
Deze groep stoffen is relatief ontdektonlangs. De monsters werden voor het eerst ontdekt in 1794. Destijds deed een Finse chemicus, Juhan Gadolin, onderzoek naar ertsmonsters in de buurt van een plaats genaamd Ytterby. Hier ontdekte hij een onbekende "vloeibare aarde", die hij vervolgens naar zijn locatie vernoemde - yttrium. Na enige tijd werden de verkregen monsters opnieuw onderzocht door Martin Klaport, die een extra substantie isoleerde genaamd cerium ter ere van de planeet Ceres.
En in 1907 waren 14 dergelijke elementen al ontdekt.
Само же название «редкоземельные металлы» было geïntroduceerd in de late 18e eeuw. Hier speelde het feit dat alle elementen van deze groep vuurvaste oxiden vormen, die praktisch niet in water oplossen, een rol. Bovendien geloofden wetenschappers uit die tijd ten onrechte dat deze metalen zelden in de aardkorst voorkomen.
Zeldzame aardmetalen: vertegenwoordigers van de groep
Zoals reeds vermeld, heeft deze groep 17 chemische elementen. Deze omvatten:
- Lanthaan.
- Cerium (vernoemd naar de planeet Ceres).
- Neodymium.
- Pradeozim.
- Samarium.
- Promethium.
- Gadolinium.
- Europa.
- Terbium.
- Holmium.
- Dysprosium.
- Erbium.
- Ytterbium.
- Lutetium.
- Thulium.
Interessant is dat de externe elektronische niveaus van deze atomen bijna hetzelfde zijn. Hiermee worden de chemische en fysische eigenschappen van metalen geassocieerd.
Zeldzame aardmetalen en hun chemische eigenschappen
Vertegenwoordigers van deze groep hebben nogalhoge reactiviteit, die vooral hoog is bij verhitting. Bij verhoogde temperaturen kunnen sommige metalen bijvoorbeeld reageren met waterstof.
Bovendien, wanneer verwarmd, deze elementeninteractie met zuurstof om persistente, in water onoplosbare oxiden te vormen. Trouwens, bij het verbranden van metalen in luchtzuurstof komt een aanzienlijke hoeveelheid warmte vrij. Het is voor deze groep dat pyroforisme kenmerkend is - de eigenschap van vonken in de lucht.
Zeldzame aardmetalen kunnen ook hydroxiden vormen, die slecht oplosbaar zijn in water en enkele amfotere eigenschappen bezitten.
Bijna alle vertegenwoordigers van de groep worden gekenmerkt door een oxidatietoestand van +3. De activiteit van de elementen is niet hetzelfde. De meest actieve wordt beschouwd als lanthaan.
Zeldzame aardwinning
In de meeste gevallen, zeldzame aardmetalenontmoeten elkaar. Eén monster van het ras bevat meerdere vertegenwoordigers van de groep tegelijk. Tot op heden zijn meer dan 250 mineralen bekend, die zeldzame aardelementen bevatten. De belangrijkste mineralen zijn monazite, xenim parisite, orthite.
De meest voorkomende substantie in de aardkorst is cerium. Maar thulium en lutetium bevatten in de natuur de minste hoeveelheid.
In 2008 werd wereldwijd ongeveer 124 duizend ton zeldzame aardmetalen gewonnen. De leiders in deze productie werden beschouwd als landen zoals India, China en Brazilië.
Een andere plaats met uitgebreide zeldzame aardlagen werd ontdekt in 2011. Deze gebieden bevinden zich op de bodem van de Stille Oceaan, niet ver van de Hawaiiaanse eilanden, Frans-Polynesië en Tahiti.
Zeldzame aardmetalen en hun gebruik
Deze elementen worden volledig gebruiktverschillende industrieën. Ze worden bijvoorbeeld veel gebruikt in de glasindustrie. Ten eerste vergroten ze de transparantie van het glas. Ten tweede worden deze metalen gebruikt om glas voor speciale doeleinden te produceren - glas dat ultraviolette stralen absorbeert of infraroodkuren doorlaat. Met behulp van zeldzame aarden wordt hittebestendig glas geproduceerd.
Bij olieraffinage fungeren deze elementen als katalysatoren. Ze worden ook gebruikt in de chemische industrie voor de productie van hoogwaardige verven, vernissen en pigmenten.
