Рідкоземельні метали

Рідкоземельні метали - це порівняно невелика група елементів, яка налічує всього 17 представників. Всі вони представлені речовинами сріблясто-білого кольору.

Рідкоземельні елементи й історія їхнього відкриття

Дана група речовин була відкрита порівняно недавно. Вперше зразки були виявлені в 1794 році. У той час хімік з Фінляндії Йоган Ґадолін досліджував зразки руди недалеко від містечка під назвою Іттербю. Тут він виявив невідому «рідку землю», яку потім назвав на честь місця знаходження - ітрій. Через деякий час отримані зразки ще раз дослідив Мартін Клапорт, який виділив додаткове речовина, названа на честь планети Церера церієм.

А до 1907 року було виявлено вже 14 таких елементів.

Сама ж назва «рідкоземельні метали» було введено в кінці 18 століття. Тут відіграв роль той факт, що всі елементи цієї групи утворюють тугоплавкі оксиди, які практично не розчиняються у воді. Крім того, вчені того часу помилково вважали, що ці метали рідко зустрічаються в земній корі.

Рідкоземельні метали: представники групи

Як уже згадувалося, ця група налічує 17 хімічних елементів. Сюди відносяться:

• Лантан.
• Церій (названий на честь планети Церери).
• Неодим.
• Прадеозім.
• Самарій.
• Прометій.
• Гадоліній.
• Європій.
• Тербий.
• Гольмій.
• Діспрозій.
• Ербій.
• Иттербий.
• Лютецій.
• Тулій.

Цікаво, що зовнішні електронні рівні цих атомів практично однакові. Саме з цим пов'язані хімічні та фізичні властивості металів.

Рідкоземельні метали та їх хімічні властивості

Представники цієї групи мають досить високою реакційною здатністю, яка особливо висока при нагріванні. Наприклад, при підвищеній температурі деякі метали здатні реагувати з гідрогеном.

Крім того, при нагріванні ці елементи взаємодіють з киснем, утворюючи стійкі, нерозчинні у воді оксиди. До речі, при горінні металів в атмосферному кисні спостерігається виділення значної кількості тепла. Саме для цієї групи характерна пірофорному - властивість іскритися в повітрі.

Рідкоземельні метали можуть також утворювати гідроксиди, які погано розчиняються у воді і володіють деякі амфотерні властивості.

Практично для всіх представників групи характерна ступінь окислення +3. Активність елементів неоднакова. Найактивнішим вважається лантан.

Видобуток рідкоземельних металів

У більшості випадків рідкоземельні метали зустрічаються спільно. В одному зразку породи міститься відразу кілька представників групи. На сьогоднішній день відомо більше 250 мінералів, у складі яких є рідкоземельні елементи. До основних мінералів можна віднести монацит, паризит ксентім, ортіт.

Найбільш поширеним речовиною в земній корі вважається церій. А ось тулія і лютецію в природі міститься найменша кількість.

У 2008 році у всьому світі видобувалося приблизно 124 тисячі тонн рідкоземельних металів. Лідерами в даному виробництві вважалися такі країни, як Індія, Китай і Бразилія.

Ще одне місце великих покладів рідкоземельних металів було виявлено в 2011 році. Ці території знаходяться на дні Тихого океану, недалеко від Гавайських островів, Французькій Полінезії і Таїті.

Рідкоземельні метали та їх застосування

Дані елементи використовуються в абсолютно різних галузях. Наприклад, їх широко застосовують в скляної промисловості. По-перше, вони підвищують светопрозрачность скла. По-друге, ці метали використовуються для виробництва скла спеціального призначення - скла, поглинаючі ультрафіолетові промені або пропускають інфрачервоні лікування. З допомогу рідкоземельних речовин виробляють жаростойкие скла.

У нафтопереробці ці елементи виступають в ролі каталізаторів. Їх використовують також у хімічній промисловості для виробництва високоякісних фарб, лаків і пігментів.