U svemirskoj operi "Dine" Franka Herberta, dragocjena prirodna supstanca nazvana "mješavina začina" obdaruje ljude sposobnošću navigacije kroz prostrani svemir kako bi uspostavili međuzvjezdanu civilizaciju. U stvarnom životu na Zemlji, grupa prirodnih metala koji se nazivaju rijetki zemni elementi omogućila je modernu tehnologiju. Potražnja za ovim ključnim komponentama gotovo svih modernih elektronskih proizvoda naglo raste.
Rijetke zemljezadovoljavaju hiljade različitih potreba – na primjer, cerijum se koristi kao katalizator za rafiniranje nafte, dokgadolinijumzarobljava neutrone u nuklearnim reaktorima. Ali najistaknutija sposobnost ovih elemenata leži u njihovoj luminiscenciji i magnetizmu.
Oslanjamo se na rijetke zemlje kako bismo obojili ekran naših pametnih telefona, koristili fluorescenciju kako bismo pokazali autentičnost euro novčanica i prenosili signale na morskom dnu putem optičkih kablova. Također su neophodni za proizvodnju nekih od najjačih i najpouzdanijih magneta na svijetu. Generišu zvučne talase u našim slušalicama, poboljšavaju digitalne informacije u svemiru i mijenjaju putanju termalnih raketa za pretragu. Rijetke zemlje također promoviraju razvoj zelenih tehnologija, poput energije vjetra i električnih vozila, a možda čak i proizvode nove komponente kvantnog računara. Stephen Boyd, sintetički hemičar i nezavisni konsultant, rekao je: „Ova lista je beskrajna. One su svuda.“
Rijetka zemlja se odnosi na lantanoid lutecij i 14 elemenata između lantana iitrijum, koji se često javljaju u istom ležištu i imaju hemijska svojstva slična lantanoidima. Ovi metali sive do srebrne boje obično imaju plastičnost i visoke tačke topljenja i ključanja. Njihova tajna snaga leži u njihovim elektronima. Svi atomi imaju jezgro okruženo elektronima, koji se nalaze u području koje se naziva orbita. Elektroni u orbiti najudaljenijoj od jezgra su valentni elektroni, koji učestvuju u hemijskim reakcijama i formiraju veze s drugim atomima.
Većina lantanoida ima još jednu važnu grupu elektrona, nazvanu "f-elektroni", koji se nalaze u zlatnoj zoni blizu valentnog elektrona, ali malo blizu jezgra. Ana de Bettencourt Dias, neorganska hemičarka na Univerzitetu Nevada u Renu, rekla je: "Upravo ti f elektroni uzrokuju magnetska i luminiscentna svojstva rijetkih zemnih elemenata."
Rijetkozemni elementi su grupa od 17 elemenata (označeni plavom bojom u periodnom sistemu elemenata). Podskup rijetkozemnih elemenata naziva se lantanoidi. (lutecij, Lu, plus linija koju predvodilantan, La). Svaki element sadrži ljusku, koja obično sadrži f elektrona, što ovim elementima daje magnetska i luminozna svojstva.
Vrijeme objave: 05.07.2023.