– في السنوات الأخيرة، أولى العالم المزيد من الاهتمام للعناصر الأرضية النادرة، وأدرجتها العديد من الدول ضمن المعادن الرئيسية.
– كما تسميها وزارة الطاقة الأمريكية “معادن التكنولوجيا”، ولذلك أصبحت المعادن الأرضية النادرة من الموارد الاستراتيجية التي تتنافس عليها الاقتصادات الكبرى في العالم.
– حيث تُستخدم كل من العناصر الأرضية النادرة الخفيفة والثقيلة في كل شيء بدءًا من إطارات الطائرات وحتى رقائق الكمبيوتر وحتى المحركات الكهربائية.
– والعناصر الأرضية النادرة هي مجموعة مكوّنة من 17 عنصرًا معدنيًا، وتشمل هذه اللانثانيدات الخمسة عشر الموجودة في الجدول الدوري بالإضافة إلى السكانديوم والإيتريوم. وفقا للخصائص المختلفة، عادة ما يتم تقسيم العناصر الأرضية النادرة الـ 17 إلى مجموعتين:
– العناصر الأرضية النادرة الخفيفة: اللانثانم، السيريوم، البراسيوديميوم، النيوديميوم، البروميثيوم، السماريوم، اليوروبيوم، الجادولينيوم.
العناصر الأرضية النادرة الثقيلة: التيربيوم، الديسبروسيوم، الهولميوم، الإربيوم، الثوليوم، الإيتربيوم، اللوتيتيوم، السكانديوم، والإيتريوم.
|
10 من أهم العناصر الأرضية النادرة الخفيفة والثقيلة |
||
|
اللانثانم
|
|
اللانثانم هو معدن أبيض فضي ناعم وقابل للطرق، وهو أحد أكثر العناصر الأرضية النادرة نشاطًا. ويطلق عليه العلماء أيضًا اسم “الكالسيوم الفائق” بسبب استخدامه في أفلام تحويل الضوء. يمكن أن ينتج اللانثانم المعدني بطاريات هيدريد معدن النيكل ويصنع زجاجًا بصريًا خاصًا. ويُستخدم أيضًا في مواد السبائك المختلفة والمواد الكهروضوئية ومواد المقاومة المغناطيسية ومواد الإنارة ومواد الليزر |
|
السيريوم
|
|
السيريوم هو معدن نشط ذو لون رمادي فضي، ومسحوقه يتأكسد بسهولة في الهواء ويذوب في الحمض. ويعتبر العنصر الأكثر تفاعلاً بين جميع المعادن الأرضية النادرة باستثناء اليوروبيوم. باعتباره مادة مضافة للزجاج، يمكن للسيريوم أن يمتص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، ويستخدم على نطاق واسع في زجاج السيارات. |
|
براسيوديميوم
|
|
البراسيوديميوم هو معدن أصفر شاحب ذو ملمس ناعم وليونة، وهو يشكل بسهولة طبقة أكسيد خضراء هشة في الهواء. يصنع البراسيوديميوم معادن قوية جدًا تستخدم في صناعة محركات الطائرات، كما يتم استخدامه لصنع نظارات زجاجية خاصة لحماية عيون مرتديها من سطوع مشاعل نفخ الزجاج واللحام. |
|
النيوديميوم
|
|
النيوديميوم هو معدن ناعم، أبيض فضي، يصبح داكنًا بسرعة في الهواء، مكونًا أكاسيد. يرتبط النيوديميوم بالبراسيوديميوم، وكلاهما لانثانيدات لهما خصائص متشابهة جدًا. وفي التطبيقات العملية، يتم استخدامها للمغناطيس الموجود في مكبرات الصوت وأجهزة الكمبيوتر، بالإضافة إلى تطبيقات الطاقة البيئية مثل السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح. |
|
سماريوم
|
|
السماريوم معدن فضي ذو صلابة متوسطة وكثافة مماثلة لمعدن الزنك. يمثل السماريوم 2.8% من المعادن المختلفة، بما في ذلك الدياتوميت، نيوبات الإيتريوم، المونازيت، والباستناسيت. يصنع السماريوم مغناطيسًا قويًا عند دمجه مع الكوبالت، وهو ليس أقوى مغناطيس على وجه الأرض، لكنه واحد من أقوى المغناطيسات كما أنه مقاوم للحرارة بشكل كبير. وهو يُستخدم في أفران الميكروويف لهذا السبب، وأيضًا في صناعة مواد الليزر ومعدات الأشعة تحت الحمراء. |
|
اليوروبيوم
|
|
اليوروبيوم هو العنصر المعدني الأقل كثافة والأنعم والأكثر تطايرًا بين العناصر الأرضية النادرة يستخدم هذا العنصر لجعل الأشياء تتوهج، لذا يتم استخدامه لصنع الطلاء الفسفوري، وأجهزة التلفاز ذات الأنابيب المفرغة القديمة، ومصابيح الفلورسنت، وقضبان التحكم للمفاعلات النووية. |
|
الجادولينيوم
|
|
يعتبر الجادولينيوم، وهو معدن فضي اللون أبيض اللون، من أكثر العناصر الأرضية النادرة تميزًا. يستخدم الجادولينيوم كوسيلة تباين في فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي. حيث يُحقن في الدم ويمكن أن يُظهر إلى أين يتجه الدم لأنه يظهر بشكل غامق في صورة التصوير بالرنين المغناطيسي. يمكن استخدامه لالتقاط صورة لحالة نزيف غير طبيعية والبحث عن الأورام والتطبيقات الطبية الأخرى. |
|
التيربيوم
|
|
التيربيوم هو معدن أرضي نادر ذو لون رمادي فضي وهو سام، يتآكل بسهولة بالهواء عند درجة حرارة عالية ويتآكل ببطء شديد عند درجة حرارة الغرفة. يتم استخدام التيربيوم، إلى جانب اليوروبيوم والإيتريوم، في شاشات العرض حيث يمكن استخدامه لإنشاء تأثير الألوان المختلفة. كما أنه يستخدم للمساعدة في إنتاج محركات الأقراص الصلبة والمصابيح منخفضة الطاقة. |
|
الديسبروسيوم
|
|
الديسبروسيوم معدن فضي ناعم ذو طبيعة حيوية، يتمتع بواحدة من أعلى القوى المغناطيسية، ويتفاعل بسرعة مع الماء وقابل للذوبان في الأحماض. لقد أصبح عنصرًا مهمًا في سوق التكنولوجيا الخضراء للمساعدة في صنع توربينات الرياح والمركبات الكهربائية والمولدات. ويتم استخدامه في سبيكة مع النيوديميوم لصنع مغناطيسات قوية ومقاومة للحرارة لاستخدامها في المحركات. كما يمكن استخدام الديسبروسيوم لتحضير مصابيح الديسبروسيوم، التي تتميز بمزايا السطوع العالي واللون الجيد والحجم الصغير. |
|
الإربيوم
|
|
الإربيوم هو معدن رمادي فضي وله خصائص بصرية متميزة، وهو عنصر أرضي نادر مهم وبالأخص في الاستخدامات النووية. يُستخدم الإربيوم، على غرار العديد من العناصر الأرضية النادرة الأخرى، بشكل شائع في السبائك. كما يُستخدم لصنع قضبان التحكم للمفاعلات النووية وله استخدام فريد في كابلات الألياف الضوئية. ويُستخدم في الجيش في أجهزة تحديد المدى بالليزر، ويمكن استخدامه أيضًا كمنشط لبعض مواد الفلورسنت. |
