Редкоземельные элементы (РЗЭ), которые включают в себя 15 элементов группы лантаноидов, а также иттрий и скандий, были названы именно так, потому что большинство из них первоначально были выделены на рубеже 18ого и 19ого веках из оксидов редких минералов. Из – за реакционной способности их оказалось трудно переработать в металл, кроме того эффективных процессов разделения РЗЭ в то время еще не было разработано из-за химического сходства этих элементов. Вот как известный английский ученый, Уильям Крукс, передает разочарование в этой группе элементов в одной из своих статей:
“Редкоземельные элементы сбили нас с толку в наших исследованиях, стали неприступной преградой, преследуют нас в наших мечтах. Они тянутся, как неизвестное море перед нами: насмешливое, загадочное, со своими секретами и странными способностями”.

Все редкоземельные элементы окончательно были идентифицированы только в 20-ом веке. Прометий, самый редкий, был обнаружен только в 1945 году, а металлический лютеций был отделен только в 1953 году. Коммерческие рынки для большинства РЗЭ возникли только в последние 50 лет.

На самом деле, несмотря на их название, РЗЭ не так редки в природе. Церий – наиболее распространенный РЗЭ, встречается в земной короче чаще, чем медь или свинец, например. Более того, многие РЗЭ встречаются в природе чаще, чем олово, молибден, серебро или ртуть. Все, кроме прометия. Прометий, известный также как искусственный элемент, содержится в малых количествах в природе, потому что не имеет стабильных и долгоживущих изотопов.

Лантаноиды традиционно принято делить на две группы: легкие редкоземельные элементы (ЛРЗЭ), от лантана до европия (атомный номер с 57-ого по 63-ий), и тяжелые редкоземельные элементы (ТРЗЭ), от гадолиния до лютеция (атомный номер с 64-ого по 71-ый). Иттрий (как и скандий), хоть и является самым легким РЗЭ, обычно группируется совместно с ТРЗЭ, благодаря схожим химическим и физическим свойствам.

РЗЭ являются литофильными элементами (элементы, которыми насыщена земная кора), они неизменно встречается вместе естественным образом, потому что все 3х валентны (за исключением церия 4+ и европия 2+) и имеют аналогичные ионные радиусы. Увеличение атомного номера в группе лантаноидов не сопровождается изменением валентности, поэтому эти элементы всегда находятся в одной группе в различных версиях периодической системы. Схожие радиусы и окислительные свойства РЗЭ позволяют производить замену этих элементов друг на друга в различных кристаллических решетках. Данная возможность замены, широкая распространенность в литосфере, а также схожие характеристики являются причиной частого обнаружения РЗЭ в одном минерале. Химические и физические различия внутри группы РЗЭ обусловлены незначительными различиями в ионном радиусе, который является причиной разделения РЗЭ на группы легких и тяжелых РЗЭ, а также иттрий.

Относительное обилие отдельных лантаноидов не нашло своего применения в понимании магматических процессов и природных водных систем. Распространенность лантаноидов сравнивают обычно с использованием логарифмических графиков, с распространенностью хондритовых (каменных) метеоритов. Использование этого метода исключает различия между лантаноидами четных и нечетных номеров и позволяет определить степень фракционирования между лантаноидами, потому что такое фракционирование не учитывалось при формировании хондритов. Метод логарифмических графиков является полезным еще и потому, что хондриты, как считается, очень схожи по свойствам с земной мантией. Изотопы РЗЭ, в частности неодима и самария, нашли применение в петрогенетическом моделировании и геохронологии.

Читайте также:

  • Как образовались редкоземельные элементы?
  • Динамика цен на РЗМ в 2012
  • Обзор рынка РЗМ 2011
  • Обзор рынка РЗМ 2012
  • Редкоземельные шахматы Китая
  • Получение и основные источники РЗЭ
  • Месторождение Томтор, Якутия