Light Rare Earth Elements (LREE)

Gli elementi di terre rare leggere, le terre rare di gruppi leggeri o LREE sono un sottoinsieme della serie di lantanidi degli elementi di terre rare, che sono essi stessi un insieme speciale di metalli di transizione. Come altri metalli, le terre rare leggere hanno un aspetto metallico lucido. Tendono a produrre complessi colorati in soluzione, conducono calore ed elettricità e formano numerosi composti. Nessuno di questi elementi si presenta naturalmente in forma pura. Sebbene gli elementi non siano così "rari" in termini di abbondanza di elementi, sono estremamente difficili da isolare gli uni dagli altri. Inoltre, i minerali che portano elementi di terre rare non sono distribuiti uniformemente in tutto il mondo, quindi gli elementi sono rari nella maggior parte dei paesi e devono essere importati.

Elementi che sono leggeri elementi di terre rare

Vedrai diverse fonti nel sito elenchi leggermente diversi di elementi classificati come LREE, ma il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, il Dipartimento degli Interni degli Stati Uniti, il US Geological Survey e i laboratori nazionali utilizzano una serie molto specifica di criteri per assegnare elementi a questo gruppo.

Gli elementi delle terre rare del gruppo di luci si basano sulla configurazione di Elettroni 4f. Gli LREE non hanno elettroni associati. Questo rende il gruppo LREE composto da 8 elementi con numero atomico 57 (lantanio, senza elettroni 4f non accoppiati) attraverso il numero atomico 64 (gadolinio, con 7 elettroni 4f non accoppiati):

• lantanio (La) - utilizzato in lenti ottiche di fascia alta e batterie ricaricabili al nichel-metallo idruro di nichel (NiMH)
• cerio (Ce) - il 25 ° elemento più abbondante nella crosta terrestre (quindi non è affatto raro), usato nei convertitori catalitici e nell'ossido come polvere per lucidare 
• praseodimio (Pr) - l'ossido è usato come catalizzatore nella produzione di plastica e si combina con l'ossido di zirconio per produrre un pigmento giallo vivo usato nella ceramica
• neodimio (Nd) - usato per creare magneti super potenti; i magneti al neodimio-ferro-boro (NeFeB) vengono utilizzati per far vibrare i telefoni cellulari
• promethium (Pm) - usato per realizzare un pigmento fosforescente e per realizzare l'interruttore di avviamento per lampade fluorescenti
• samarium (Sm) - utilizzato nei magneti ad alta resistenza e per realizzare servomotori
• europio (UE) - utilizzato per produrre fosfori, in particolare il colore rosso-arancio di schermi e monitor
• gadolinio (Do) - utilizzato in un reattore per controllare le aste per controllare la reazione di fissione e come agente di contrasto per migliorare la risonanza magnetica (MRI)

Usi di LREE

Tutti i metalli delle terre rare hanno una grande importanza economica. Esistono molte applicazioni pratiche degli elementi leggeri delle terre rare, tra cui:

• laser
• magneti
• fosfori
• vernici luminose
• catalizzatori
• metallurgia
• superconduttori
• sensori
• schermi piatti
• traccianti medici
• microfoni e altoparlanti
• batterie ricaricabili
• fibra ottica
• numerose applicazioni di difesa

Il caso speciale di scandio

L'elemento scandio è considerato uno degli elementi delle terre rare. Sebbene sia la più leggera delle terre rare, con il numero atomico 21, non è classificata come un metallo leggero delle terre rare. Perchè è questo? Fondamentalmente, è perché un atomo di scandio non ha una configurazione elettronica paragonabile a quella delle terre rare leggere. Come altre terre rare, lo scandio esiste tipicamente in uno stato trivalente, ma le sue proprietà chimiche e fisiche non giustificano il raggruppamento con le terre rare leggere o le terre rare pesanti. Non ci sono terre rare di mezzo o altre classificazioni, quindi lo scandio è da solo in una classe.