Οι σπάνιες γαίες είναι μια ομάδα μεταλλικών στοιχείων που περιλαμβάνουν τα στοιχεία των λανθανιδίων του περιοδικού πίνακα (από το λανθάνιο έως το λουτέτιο), καθώς και το σκάνδιο και το ύττριο. Τα στοιχεία αυτά έχουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες και βρίσκονται συχνά μαζί σε γεωλογικά κοιτάσματα.
Οι σπάνιες γαίες είναι
- Σκάνδιο (Sc)
- Υττριο (Y)
- Λανθάνιο (La)
- Κέριο (Ce)
- Πρασαιοδύμιο (Pr)
- Νεοδύμιο (Nd)
- Προμέθιο (Pm)
- Σαμάριο (Sm)
- Europium (Eu)
- Γαδολίνιο (Gd)
- Τέρβιο (Tb)
- Δυσπρόσιο (Dy)
- Χόλμιο (Ho)
- Έρβιο (Er)
- Θούλιο (Tm)
- Υττέρβιο (Yb)
- Λουτέτιο (Lu)
Από πού προέρχονται οι σπάνιες γαίες;
Αν και ονομάζονται «σπάνιες γαίες», τα στοιχεία αυτά δεν είναι ιδιαίτερα σπάνια στον φλοιό της Γης. Το κίριο, για παράδειγμα, είναι το 2πιο κοινό στοιχείο. Ωστόσο, σπάνια βρίσκονται σε συγκεντρώσεις αρκετά υψηλές ώστε να εξορύσσονται εμπορικά.
Τα σπάνια γήινα στοιχεία απαντώνται σε διάφορα γεωλογικά περιβάλλοντα, όπως
- Αλκαλικά πυριγενή πετρώματα
- Ανθρακατίτες
- κοιτάσματα πλακούντων με μεταλλοφορία μοναζίτη-ξενοτίμου
- κοιτάσματα αργίλου προσρόφησης ιόντων.
Σημαντικά κοιτάσματα βρίσκονται σε πολλές χώρες, όπως η Κίνα, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Αυστραλία, η Ινδία και η Βραζιλία. Η Κίνα παράγει σήμερα το μεγαλύτερο μέρος της παγκόσμιας προσφοράς σπάνιων γαιών.
Σημασία και χρήσεις
Οι σπάνιες γαίες έχουν μοναδικές φθορίζουσες, αγώγιμες, μαγνητικές και καταλυτικές ιδιότητες. Αποτελούν βασικά συστατικά σε πολλές εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας, όπως
- Μόνιμοι μαγνήτες σε ηλεκτρικά οχήματα, ανεμογεννήτριες και ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης
- καταλύτες στη διύλιση πετρελαίου και στους καταλυτικούς μετατροπείς αυτοκινήτων
- φωσφόροι σε έγχρωμες τηλεοράσεις, οθόνες υπολογιστών και ενεργειακά αποδοτικό φωτισμό
- Επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούνται σε υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα
- Ιατρικές συσκευές και θεραπείες καρκίνου
- Οπτικές ίνες, λέιζερ και στίλβωση γυαλιού.
Οι σπάνιες γαίες έχουν καταστεί κρίσιμες για τη σύγχρονη τεχνολογία, καθιστώντας τον εφοδιασμό τους στρατηγικό μέλημα για πολλά έθνη.
Παραπομπές:
- https://www.sciencehistory.org/education/classroom-activities/role-playing-games/case-of-rare-earth-elements/history-future/
- https://www.americangeosciences.org/critical-issues/faq/what-are-rare-earth-elements-and-why-are-they-important
- https://vajiramandravi.com/quest-upsc-notes/rare-earth-elements/
- https://www.britannica.com/science/rare-earth-element