U svemirskoj operi Franka Herberta "Dine", dragocjena prirodna tvar nazvana "mješavina začina" obdaruje ljude sposobnošću navigacije golemim svemirom kako bi uspostavili međuzvjezdanu civilizaciju. U stvarnom životu na Zemlji, skupina prirodnih metala nazvanih rijetki zemni elementi omogućila je modernu tehnologiju. Potražnja za ovim ključnim komponentama gotovo svih modernih elektroničkih proizvoda naglo raste.
Rijetke zemljezadovoljiti tisuće različitih potreba – na primjer, cerij se koristi kao katalizator za rafiniranje nafte, dokgadolinijzarobljava neutrone u nuklearnim reaktorima. Ali najistaknutija sposobnost ovih elemenata leži u njihovoj luminiscenciji i magnetizmu.
Oslanjamo se na rijetke zemlje kako bismo obojili zaslon naših pametnih telefona, koristili fluorescenciju kako bismo pokazali autentičnost euro novčanica i prenosili signale na morskom dnu putem optičkih kabela. Također su potrebni za proizvodnju nekih od najjačih i najpouzdanijih magneta na svijetu. Generiraju zvučne valove u vašim slušalicama, poboljšavaju digitalne informacije u svemiru i mijenjaju putanju termalnih projektila za pretraživanje. Rijetke zemlje također potiču razvoj zelenih tehnologija, poput energije vjetra i električnih vozila, a možda čak i proizvedu nove komponente kvantnog računala. Stephen Boyd, sintetički kemičar i neovisni konzultant, rekao je: „Ovaj popis je beskonačan. Oni su posvuda.“
Rijetka zemlja odnosi se na lantanoid lutecij i 14 elemenata između lantana iitrij, koji se često javljaju u istom ležištu i imaju kemijska svojstva slična lantanoidima. Ovi sivi do srebrni metali obično imaju plastičnost i visoke točke taljenja i vrelišta. Njihova tajna snaga leži u njihovim elektronima. Svi atomi imaju jezgru okruženu elektronima, koji se nalaze u području koje se naziva orbita. Elektroni u orbiti najudaljenijoj od jezgre su valentni elektroni, koji sudjeluju u kemijskim reakcijama i tvore veze s drugim atomima.
Većina lantanoida ima još jednu važnu skupinu elektrona, nazvanu "f-elektroni", koji se nalaze u zlatnoj zoni blizu valentnog elektrona, ali malo blizu jezgre. Ana de Bettencourt Dias, anorganska kemičarka sa Sveučilišta Nevada u Renu, rekla je: "Upravo ti f elektroni uzrokuju magnetska i luminiscentna svojstva rijetkih zemnih elemenata."
Rijetkozemni elementi su skupina od 17 elemenata (označeni plavom bojom u periodnom sustavu elemenata). Podskup rijetkozemnih elemenata naziva se lantanoidi. (lutecij, Lu, plus linija na čelu slantan, La). Svaki element sadrži ljusku, obično s f elektrona, što tim elementima daje magnetska i luminozna svojstva.
Vrijeme objave: 05.07.2023.