Licht zeldzame aarde-elementen (LREE)
Alfred Pasieka, Getty Images
De lichte zeldzame aardmetalen, lichte zeldzame aardmetalen of LREE zijn een subset van de lanthanide serie van de zeldzame aardelementen , die zelf een speciale reeks zijn overgangsmetalen . Net als andere metalen hebben de lichte zeldzame aardmetalen een glanzend metaalachtig uiterlijk. Ze hebben de neiging om gekleurde complexen in oplossing te produceren, warmte en elektriciteit te geleiden en talrijke verbindingen te vormen. Geen van deze elementen komt van nature in zuivere vorm voor. Hoewel de elementen niet zo 'zeldzaam' zijn in termen van overvloed aan elementen, zijn ze uiterst moeilijk van elkaar te isoleren. Ook zijn de mineralen die zeldzame aardelementen bevatten niet gelijkmatig over de wereld verdeeld, dus de elementen zijn ongebruikelijk in de meeste landen en moeten worden geïmporteerd.
Elementen die lichte zeldzame aarde-elementen zijn
U zult verschillende bronnen zien die enigszins verschillende lijsten met elementen classificeren die als LREE's zijn geclassificeerd, maar het Amerikaanse ministerie van Energie, het Amerikaanse ministerie van Binnenlandse Zaken, de Amerikaanse Geologische Dienst en nationale laboratoria gebruiken een zeer specifieke reeks criteria om elementen aan deze groep toe te wijzen.
De zeldzame aarde-elementen van de lichtgroep zijn gebaseerd op de configuratie van: 4f elektronen . LREE's hebben geen gepaarde elektronen. Hierdoor bestaat de LREE-groep uit 8 elementen met atoomnummer 57 (lanthaan, zonder ongepaarde 4f-elektronen) tot en met atoomnummer 64 (gadolinium, met 7 ongepaarde 4f-elektronen):
- laser
- magneten
- fosforen
- lichtgevende verven
- katalysatoren
- metallurgie
- supergeleiders
- sensoren
- platte beeldschermen
- medische tracers
- microfoons en luidsprekers
- oplaadbare batterijen
- glasvezel
- talrijke verdedigingstoepassingen
Gebruik van de LREE
Alle zeldzame aardmetalen zijn van groot economisch belang. Er zijn veel praktische toepassingen van de lichte zeldzame aarde-elementen, waaronder:
Het speciale geval van Scandium
De element scandium wordt beschouwd als een van de zeldzame aardelementen. Hoewel het de lichtste van de zeldzame aardmetalen is, met atoomnummer 21, wordt het niet geclassificeerd als een licht zeldzaam aardmetaal. Waarom is dit? Eigenlijk komt dat omdat een scandiumatoom geen elektronenconfiguratie heeft die vergelijkbaar is met die van de lichte zeldzame aardmetalen. Net als andere zeldzame aarden, bestaat scandium meestal in een driewaardige toestand, maar de chemische en fysische eigenschappen rechtvaardigen het niet om het te groeperen met de lichte zeldzame aarden of de zware zeldzame aarden. Er zijn geen middelste zeldzame aardmetalen of andere classificaties, dus scandium is een klasse apart.