Wikipédia

Kov vzácnych zemín

(Presmerované z Kovy vzácnych zemín)

Kovy vzácnych zemín v periodickej tabuľke prvkov

Kovy vzácnych zemín alebo prvky vzácnych zemín je súhrnné označenie pre niektoré prvky 3. 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.

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.

Skandium a ytrium sa pokladajú za kovy vzácnych zemín, pretože sa zvyčajne nachádzajú v rovnakých ložiskách rudy 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 uvoľňuje 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 rádioaktívne, 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

upraviť

Ako kovy vzácnych zemín sa označujú:

Poznámky

upraviť
  1. ↑ 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

upraviť
  1. ↑ lantanoidy. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. 3. vyd. Bratislava : Obzor, 1981. S. 425.
  2. ↑ GAŽO, Ján. Všeobecná a anorganická chémia. 2. vyd. Bratislava : Alfa, 1974. S. 567.
  3. ↑ Nomenclature of inorganic chemistry: IUPAC recommendations 2005. Cambridge : Royal society of chemistry, 2005. ISBN 978-0-85404-438-2. S. 51.
  4. ↑ kovy vzácnych zemín. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. Bratislava : Obzor, 1981. S. 390.
  5. ↑ 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.
  6. ↑ T Gray. The Elements. [s.l.] : Black Dog & Leventhal, 2007. Lanthanum and Cerium, s. 118–122.
  7. ↑ Rare earths: Neither rare, nor earths. BBC News, 2014-03-23. Dostupné online [cit. 2023-04-19]. (po anglicky)
  8. ↑ LEE, Jordy. Rare Earths Explained [online]. . Dostupné online. (po anglicky)
  9. ↑ 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.
  10. ↑ 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)
  11. ↑ Haxel G.; Hedrick J.; Orris J.. Rare Earth Elements—Critical Resources for High Technology [online]. United States Geological Survey, 2002. Dostupné online. Archivované 2010-12-14 z originálu.

Zdroj

upraviť
  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
Alkalické kovy Kovy alk. zemín Lantanoidy Aktinoidy Prechodné prvky Kovy Polokovy Nekovy Halogény Vzácne plyny
 
Zdroj: „https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Kov_vzácnych_zemín&oldid=7889437“