Kov vzácnych zemín

Kovy vzácnych zemín v periodickej tabuľke prvkov

Ruda kovov vzácnych zemín (na obrázku s americkým centom s priemerom 19 mm)

Spracované oxidy kovov vzácnych zemín sú ťažké, drsné prášky, zvyčajne hnedej alebo čiernej farby, ale môžu byť i svetlých farieb ako na obrázku. Spredu dozadu a zľava doprava sú na obrázku oxidy neodýmu, samária, lantánu, gadolínia, prazeodýmu a céru.

Kovy vzácnych zemín alebo prvky vzácnych zemín je súhrnné označenie pre niektoré prvky 13. skupiny periodickej tabuľky, konkrétne pre skandium, ytrium, lantán a lantanoidy (prvky od céru po lutécium).^{[Pozn. 1]}^[4] Ide o 17 takmer nerozlíšiteľných ťažkých kovov s lesklým sivým povrchom. Aktinoidy sa do tejto skupiny nezaraďujú. Tieto prvky sa používajú v rôznych aplikáciách, ako sú elektrické a elektronické súčiastky, lasery, sklo, magnetické materiály a v priemyselných procesoch.

Skandium a ytrium sa pokladajú za kovy vzácnych zemín, pretože sa zvyčajne nachádzajú v rovnakých ložiskách rúdy ako lantanoidy a majú podobné chemické vlastnosti, ale majú iné elektronické a magnetické vlastnosti.^[5]^[6] Názov „kovy vzácnych zemín“ zavádzajúci, pretože tieto prvky v skutočnosti nie sú vzácne, ale historicky trvalo dlho, než sa tieto prvky podarilo izolovať. ^[7]^[8]

Tieto prvky na vzduchu pri izbovej teplote pomaly matnú a pomaly reagujú so studenou vodou za tvorby hydroxidov, pričom sa uvoľnuje vodík. Reagujú s parou za vzniku oxidov a spontánne sa vznietia pri teplote okolo 400 °C. Tieto prvky a ich zlúčeniny nemajú žiadnu biologickú funkciu okrem niekoľkých špecializovaných enzýmov, ako je napríklad bakteriálna lantanoid-dependentná metanoldehydrogenáza.^[9] Ich zlúčeniny rozpustné vo vode sú mierne až stredne toxické, ale nerozpustné zlúčeniny nie sú toxické.^[10] Všetky izotopy prométia sú radioaktívne, takže sa prirodzene nenachádza v zemskej kôre, okrem malých množstiev, ktoré vznikajú spontánnym štiepením uránu-238. Často sa nachádza v mineráloch s tóriom a menej často s uránom.

Aj keď sú kovy vzácnych zemín relatívne bežné v zemskej kôre (cér je 25. najbežnejší prvok, s koncentráciou 68 ppm je bežnejší než meď), v praxi sú tieto prvky rozmiestnené všade ako nečistoty. Na zisk kovov vzácnych zemín v dostatočnej čistote je teda nutné spracovať veľké množstvo surovej rudy, preto sa nazývajú kovy vzácnych zemín.

Kvôli svojim geochemickým vlastnostiam sú kovy vzácnych zemín rozprestrené a málokedy sa nachádzajú koncentrované v mineráloch vzácnych zemín. Kvôli tomu existuje malé množstvo ekonomicky využiteľných ložísk rúd, v ktorých sa nachádzajú.^[11] Prvý minerál vzácnych zemín, ktorý bol objavený (v roku 1787), bol gadolinit, čo je čierny minerál, ktorý sa skladá z céru, ytria, železa, kremíku a ďalších prvkov. Tento minerál bol extrahovaný z bane v dedine Ytterby vo Švédsku – až štyri kovy vzácnych zemín sú pomenované podľa tohto miesta (ytrium, terbium, erbium a yterbium).

Prvky

Ako kovy vzácnych zemín sa označujú:

Poznámky

↑ V slovenčine je správne označenie lantanoidy.^[1]^[2] Kniha „Nomenclature of Inorganic Chemistry“ of IUPAC vydaná v roku 1985 (strana 45) odporúča v angličtine používať názov „lanthanoid“ namiesto „lanthanide“. Koncovka „-ide“ totiž štandardne naznačuje, že ide o anión (záporne nabitý ión). Podľa aktuálneho použitia je však v angličtine slovo „lanthanide“ stále povolené a je približne analogické k označeniu kov vzácnych zemín.^[3]

Referencie

↑ lantanoidy. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. 3. vyd. Bratislava : Obzor, 1981. S. 425.
↑ GAŽO, Ján. Všeobecná a anorganická chémia. 2. vyd. Bratislava : Alfa, 1974. S. 567.
↑ Nomenclature of inorganic chemistry: IUPAC recommendations 2005. Cambridge : Royal society of chemistry, 2005. ISBN 978-0-85404-438-2. S. 51.
↑ kovy vzácnych zemín. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. Bratislava : Obzor, 1981. S. 390.
↑ Professor of Chemistry at University College London, Andrea Sella, na YouTube (UvQMiqqzcZE): „Insight: Rare–earth metals“, interview na TRT World / Oct 2016, minutes 4:40 - ff.
↑ T Gray. The Elements. : Black Dog & Leventhal, 2007. Lanthanum and Cerium, s. 118–122.
↑ Rare earths: Neither rare, nor earths. BBC News, 2014-03-23. Dostupné online . (po anglicky)
↑ LEE, Jordy. Rare Earths Explained . . Dostupné online. (po anglicky)
↑ Lanthanide-Dependent Methanol Dehydrogenases of XoxF4 and XoxF5 Clades Are Differentially Distributed Among Methylotrophic Bacteria and They Reveal Different Biochemical Properties. Frontiers in Microbiology, 26 June 2018, s. 1366. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01366. PMID 29997591.
↑ An Updated Review of Toxicity Effect of the Rare Earth Elements (REEs) on Aquatic Organisms. Animals, 2020-09-16, s. 1663. ISSN 2076-2615. DOI: 10.3390/ani10091663. PMID 32947815. (po anglicky)
↑ Haxel G.; Hedrick J.; Orris J.. Rare Earth Elements—Critical Resources for High Technology . United States Geological Survey, 2002. Dostupné online. Archivované 2010-12-14 z originálu.

Zdroj

Chemický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Rare-earth element na anglickej Wikipédii.

Periodická tabuľka chemických prvkov

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

H

He

2

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

3

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

4

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

5

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

6

Cs

Ba

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

7

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

Zdroj:
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.

[4] V slovenčine je správne označenie lantanoidy.^[1]^[2] Kniha „Nomenclature of Inorganic Chemistry“ of IUPAC vydaná v roku 1985 (strana 45) odporúča v angličtine používať názov „lanthanoid“ namiesto „lanthanide“. Koncovka „-ide“ totiž štandardne naznačuje, že ide o anión (záporne nabitý ión). Podľa aktuálneho použitia je však v angličtine slovo „lanthanide“ stále povolené a je približne analogické k označeniu kov vzácnych zemín.^[3]

[BinaMalaEnc-1] tanoidy. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. 3. vyd. Bratislava : Obzor, 1981. S. 425.

[GazoAnorg-2] GAŽO, Ján. Všeobecná a anorganická chémia. 2. vyd. Bratislava : Alfa, 1974. S. 567.

[RedBook-3] Nomenclature of inorganic chemistry: IUPAC recommendations 2005. Cambridge : Royal society of chemistry, 2005. ISBN 978-0-85404-438-2. S. 51.

[:12-5] vy vzácnych zemín. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. Bratislava : Obzor, 1981. S. 390.

[ASella2016-6] Professor of Chemistry at University College London, Andrea Sella, na YouTube (UvQMiqqzcZE): „Insight: Rare–earth metals“, interview na TRT World / Oct 2016, minutes 4:40 - ff.

[7] T Gray. The Elements. : Black Dog & Leventhal, 2007. Lanthanum and Cerium, s. 118–122.

[8] Rare earths: Neither rare, nor earths. BBC News, 2014-03-23. Dostupné online . (po anglicky)

[9] LEE, Jordy. Rare Earths Explained . . Dostupné online. (po anglicky)

[10] Lanthanide-Dependent Methanol Dehydrogenases of XoxF4 and XoxF5 Clades Are Differentially Distributed Among Methylotrophic Bacteria and They Reveal Different Biochemical Properties. Frontiers in Microbiology, 26 June 2018, s. 1366. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01366. PMID 29997591.

[11] An Updated Review of Toxicity Effect of the Rare Earth Elements (REEs) on Aquatic Organisms. Animals, 2020-09-16, s. 1663. ISSN 2076-2615. DOI: 10.3390/ani10091663. PMID 32947815. (po anglicky)

[Haxel02-12] Haxel G.; Hedrick J.; Orris J.. Rare Earth Elements—Critical Resources for High Technology . United States Geological Survey, 2002. Dostupné online. Archivované 2010-12-14 z originálu.

[Pozn. 1]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[1]

[2]

[3]