Рідкоземельні метали і їх видобуток

Рідкоземельні метали - це група, яка включає в себе 17 хімічних елементів, серед яких ітрій, лантан, скандій, а також лантаноиди. Лантаноиди вивчають більш докладно у вищих навчальних закладах. Перше поняття про рідкоземельних металах дається ще в школі. Рідкоземельні метали являють собою досить велику і важливу групу періодичної таблиці Менделєєва. У даній статті ми розповімо про деякі рідкоземельні хімічні елементи.

Що таке рідкісні землі? Походження назви

Рідкоземельні елементи - це метали з характерним металевим блиском, сріблясто-білого кольору. Практично всі елементи цієї групи дуже схожі між собою за своїм хімічним властивостям.

Назва "рідкоземельні", або "рідкісні землі", дано цій хімічний групі з-за того, що її елементи дуже рідко зустрічаються в земній корі, а також практично всі утворюють погано розчинні у воді оксиди (в хімії такі оксиди раніше називали "землями"). Після того як назва "рідкоземельні" склалося історично і устоялося, вчені-хіміки з'ясували, ці елементи зовсім не такі рідкісні, як вважали їх відкривачі, а зустрічаються в природі іноді частіше інших.

Прометий

Прометий - це знаменитий хімічний елемент, який належить до групи лантаноїдів. Всі його ізотопи дуже радіоактивні, саме тому в природі він практично не зустрічається. У 1945 році його нарешті вдалося отримати, але лише штучно. Якоб Маріїнський і Лоуренс Гленденинг після довгих років змогли нарешті виділити прометий, незважаючи на те, що багато хто вважав це неможливим. Знаменитий англійський фізик Генрі Мозлі стверджував, що хімічного елемента прометий просто не існує.
Отриманий елемент був названий на честь знаменитого міфічного героя, який викрав у бога Зевса вогонь, а потім віддав його людям.

Європій

Ще один рідкоземельний метал, який відноситься до лантаноидам. Є одним з перших відкритих хімічних елементів, які стоять між барієм і лютенцием. У чистому вигляді цей метал в природі не зустрічається. Європій виконує роль легуючої присадки, а ще цей хімічний елемент дуже часто використовується в різних дослідженнях. Європій - речовина дуже дороге, він один з найбільш цінних лантаноїдів. Вартість грама металевого європію становила близько 900-2000 доларів США. На поверхні цього металу завжди є тонка оксидна плівка, оскільки європій дуже швидко зв'язується з киснем.

Гадоліній

У 1880 році знаменитий французький фізик по імені Поль Еміль Лекок де Буабордан виділив гадоліній, який поповнив групи лантаноїдів. Зараз всі лантаноиди відносяться до групи "рідкоземельні метали", і гадоліній не є винятком. Застосування гадолінію обумовлено його ядерно-фізичними властивостями, які з кожним новим дослідженням все більше і більше розкриваються, саме тому про його застосування можна говорити неймовірно довго. Гадоліній - незамінний хімічний елемент, основними сферами його застосування, вважаються ядерна енергетика, а також електроніка.

Уран

Уран, або ураний? - це, мабуть, найвідоміший елемент серед усіх актиноїдів. Елемент не має стабільних і постійних ізотопів, тому є слаборадиоактивним. При нормальних умовах є металом сірого кольору. Коли-то речовину використовували для фарбування скла і кераміки. Однак нині достовірно відомо, що у знаменитої американської бомбу "Малюк" містив уран. Бомба знищила Хіросіму в 1945 році.
В кінці XIX століття при дослідженні цього елемента Беккерель випадково знайшов його радіоактивність, що згодом підтвердила Марія Кюрі. Уран дуже широко розповсюджений в земній корі, на відміну від інших представників групи рідкоземельних металів. Однак основна маса елемента зосереджена в породах з дуже високим вмістом кремнію.

Плутоній

Це дуже важкий, але при цьому крихкий радіоактивний метал, який має характерний металевий блиск і світло-сірий колір. Відноситься до сімейства актиноїдів, як і попередній елемент. Плутоній і уран назвали в честь планет Сонячної системи. Після кількох десятиліть дослідження цього хімічного елемента вчені з'ясували, що його хімічні властивості дуже схожі з властивостями урану. Всі подальші дослідження елемента проходили в суворій секретності в Чикаго. Плутоній дуже рідко зустрічається в земній корі, тому що за мільярди років існування планети Земля майже весь він розпався на інші елементи, у тому числі уран.

Видобуток

Видобуток рідкоземельних металів - це важливий і складний процес. В наші дні абсолютним лідером з видобутку є Китай, де щорічно вилучається з надр близько 90 тисяч тонн рідкоземельних металів. Друге місце по видобутку цих речовин займають Сполучені Штати Америки, які контролюють близько 13% видобутку продукції. Далеко не маленькими запаси рідкоземельних металів має і Росія. Наявні в надрах нашої країни запаси, на думку геологів і хіміків, лише трохи поступаються китайським. За підрахунками вчених-геологів, в земній корі міститься декілька мільйонів тонн рідкоземельних елементів, причому майже половина цих запасів припадає на Піднебесну. Зараз видобуток таких металів продовжують збільшувати. Рідкоземельні метали відіграють важливу роль у розвитку економіки будь-якої держави.