العناصر الأرضية النادرة الخفيفة ، أو المجموعة الأرضية الخفيفة أو LREE هي مجموعة فرعية من سلسلة لانثانيد من العناصر الأرضية النادرة، والتي هي نفسها مجموعة خاصة من المعادن الانتقالية. مثل المعادن الأخرى ، والأرض النادرة الخفيفة لها مظهر معدني لامع. أنها تميل إلى إنتاج مجمعات ملونة في حل ، وإجراء الحرارة والكهرباء ، وتشكيل مركبات عديدة. لا شيء من هذه العناصر يحدث بشكل طبيعي نقي. على الرغم من أن العناصر ليست "نادرة" من حيث وفرة العناصر ، فمن الصعب للغاية عزلها عن بعضها البعض. أيضًا ، لا يتم توزيع المعادن التي تحمل عناصر أرضية نادرة بشكل موحد في جميع أنحاء العالم ، وبالتالي فإن العناصر غير شائعة في معظم البلدان ويجب استيرادها.
العناصر التي هي عناصر الأرض الخفيفة الخفيفة
سترى مصادر مختلفة موقع قوائم مختلفة قليلاً من العناصر المصنفة كـ LREEs ، ولكن وزارة الطاقة الأمريكية ، الولايات المتحدة تستخدم وزارة الداخلية والمسح الجيولوجي الأمريكي والمختبرات الوطنية مجموعة محددة من المعايير لتعيين عناصر لذلك مجموعة.
وتستند عناصر الأرض النادرة المجموعة الخفيفة على تكوين الإلكترونات 4f. ليس لدى LREEs إلكترونات مقترنة. وهذا يجعل مجموعة LREE تتكون من 8 عناصر برقم ذري 57 (اللانثانوم ، مع عدم وجود إلكترونات 4f غير زوجية) من خلال العدد الذري 64 (الجادولينيوم ، مع 7 إلكترونات 4f غير مقيدة):
- اللانثانم (لا) - تستخدم في العدسات الضوئية المتطورة وفي بطاريات هيدريد النيكل المعدني (NiMH) القابلة لإعادة الشحن
- السيريوم (م) - العنصر الخامس والعشرون الأكثر وفرة في قشرة الأرض (ليس نادرًا على الإطلاق) ، يستخدم في المحولات الحفازة والأكسيد كمسحوق تلميع
- براسيوديميوم (العلاقات العامة) - يستخدم الأكسيد كعامل مساعد في تصنيع البلاستيك ويتم دمجه مع أكسيد الزركونيوم لإنتاج صبغة صفراء حية تستخدم في السيراميك
- النيوديميوم (بدون تاريخ) - يستخدم لصنع مغناطيسات فائقة القوة ؛ يتم استخدام مغناطيسات النيوديميوم والحديد البورون (NeFeB) لجعل الهواتف المحمولة تهتز
- بروميثيوم (مساء) - يستخدم لصنع صبغة فسفورية وللبدء في بدء تشغيل مصابيح الفلورسنت
- سماريوم (سم) - تستخدم في مغناطيس عالي القوة وصنع محركات مؤازرة
- يوربيوم (الاتحاد الأوروبي) - تستخدم لصنع الفوسفور ، ولا سيما اللون البرتقالي المحمر للشاشات والشاشات
- الجادولينيوم (Gd) - يستخدم في مفاعل للتحكم في قضبان للتحكم في تفاعل الانشطار وكعامل تباين لتحسين التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)
استخدامات الرب
جميع المعادن الأرضية النادرة لها أهمية اقتصادية كبيرة. هناك العديد من التطبيقات العملية لعناصر الأرض الخفيفة النادرة ، بما في ذلك:
- الليزر
- المغناطيس
- الفوسفور
- الدهانات المضيئة
- المحفزات
- علم المعادن
- الموصلات الفائقة
- مجسات
- يعرض لوحة مسطحة
- مقتطفات طبية
- الميكروفونات والسماعات
- بطاريات قابلة للشحن
- الألياف البصرية
- العديد من التطبيقات الدفاعية
حالة سكانديوم الخاصة
ال عنصر سكانديوم يعتبر أحد العناصر الأرضية النادرة. على الرغم من أنها أخف الأرض النادرة ، برقمها الذري 21 ، إلا أنها غير مصنفة كمعدن أرضي نادر. لماذا هذا؟ في الأساس ، يرجع السبب في ذلك إلى أن ذرة سكانديوم لا تحتوي على تكوين إلكتروني مماثل لتلك الموجودة في تربة الأرض النادرة. ومثلها مثل الأتربة النادرة الأخرى ، توجد الفحوصات عادةً في حالة ثلاثية التكافؤ ، لكن خواصها الكيميائية والفيزيائية لا تضمن تجميعها إما مع تربة نادرة خفيفة أو تربة نادرة ثقيلة. لا توجد تربة نادرة متوسطة أو تصنيف آخر ، لذلك فإن الفضيحة في فئة بحد ذاتها.