Lahki redki zemeljski elementi (LREE)

Alfred Pasieka, Getty Images

Lahki redkozemeljski elementi, redke zemlje iz lahke skupine ali LREE so podmnožica serija lantanoidov od redkih zemeljskih elementov , ki so sami po sebi poseben sklop prehodne kovine . Tako kot druge kovine imajo tudi lahke redke zemlje sijoč kovinski videz. Ponavadi proizvajajo obarvane komplekse v raztopini, prevajajo toploto in elektriko ter tvorijo številne spojine. Noben od teh elementov se naravno ne pojavlja v čisti obliki. Čeprav elementi niso tako 'redki' v smislu številčnosti elementov, jih je zelo težko izolirati drug od drugega. Poleg tega minerali, ki vsebujejo redke zemeljske elemente, niso enakomerno porazdeljeni po vsem svetu, zato so elementi redki v večini držav in jih je treba uvažati.

Elementi, ki so lahki elementi redkih zemelj

Videli boste, da različni viri ponujajo nekoliko različne sezname elementov, razvrščenih kot LREE, vendar ameriško ministrstvo za energijo, ameriško ministrstvo za notranje zadeve, ameriška geološka služba in nacionalni laboratoriji uporabljajo zelo specifičen niz meril za dodelitev elementov tej skupini.

Redki zemeljski elementi lahke skupine temeljijo na konfiguraciji 4f elektroni . LREE nimajo parnih elektronov. Zaradi tega je skupina LREE sestavljena iz 8 elementov z atomskim številom 57 (lantan, brez nesparjenih 4f elektronov) do atomskega števila 64 (gadolinij, s 7 nesparjenimi 4f elektroni):

lantan (The)- uporablja se v vrhunskih optičnih lečah in lantanovih nikelj-metal-hidridnih (NiMH) polnilnih baterijah vosek (ta)- 25. najpogostejši element v zemeljski skorji (torej sploh ni redek), uporablja se v katalizatorjih in oksid kot polirni prašek prazeodim (Pr)- oksid se uporablja kot katalizator pri proizvodnji plastike in se kombinira s cirkonijevim oksidom, da proizvede živo rumen pigment, ki se uporablja v keramiki neodim (Nd)- uporablja se za izdelavo super močnih magnetov; magneti neodim-železo-bor (NeFeB) se uporabljajo za vibriranje mobilnih telefonov obljuba (popoldne)- uporablja se za izdelavo fosforescentnega pigmenta in za izdelavo zaganjalnika za fluorescenčne sijalke samarij (Sm)- uporablja se v visoko trdnih magnetih in za izdelavo servo motorjev evropij (Eu)- uporablja se za izdelavo fosforjev, predvsem rdečkasto-oranžne barve zaslonov in monitorjev gadolinij (Gd)- uporablja se v reaktorju za nadzor palic za nadzor reakcije cepitve in kot kontrastno sredstvo za izboljšanje slikanja z magnetno resonanco (MRI)

Uporaba LREE

Vse redke zemeljske kovine imajo velik gospodarski pomen. Obstaja veliko praktičnih uporab lahkih elementov redkih zemelj, vključno z:

• laser
• magneti
• fosforji
• svetleče barve
• katalizatorji
• metalurgija
• superprevodniki
• senzorji
• ploščati zasloni
• medicinski sledilci
• mikrofoni in zvočniki
• polnilne baterije
• optična vlakna
• številne obrambne aplikacije

Poseben primer skandija

The element skandij velja za enega redkih zemeljskih elementov. Čeprav je najlažja izmed redkih zemelj z atomsko številko 21, ni razvrščena kot lahka kovina redkih zemelj. zakaj je to V bistvu je to zato, ker atom skandija nima elektronske konfiguracije, primerljive s konfiguracijo lahkih redkih zemelj. Tako kot druge redke zemlje tudi skandij običajno obstaja v trivalentnem stanju, vendar njegove kemične in fizikalne lastnosti ne upravičujejo, da bi ga uvrstili med lahke redke zemlje ali težke redke zemlje. Ni srednjih redkih zemelj ali drugih klasifikacij, zato je skandij v razredu zase.