فهرس المحتويات
- ما هي المعادن النادرة؟
- الخصائص الكيميائية والفيزيائية
- تصنيفات المعادن النادرة
- تطبيقات المعادن النادرة
- المراجع
ما هي المعادن النادرة؟
تُعرف العناصر الأرضية النادرة (REE) بأنها مجموعة مكونة من سبعة عشر عنصرًا معدنيًا. تضم هذه المجموعة خمسة عشر عنصرًا من اللانثانيدات في الجدول الدوري، بالإضافة إلى الإيتريوم (Y) و السكانديوم (Sc). تُستخدم هذه العناصر على نطاق واسع في الصناعات المتقدمة، وخاصة في الأجهزة الإلكترونية عالية التقنية.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية
تتميز المعادن النادرة بخصائص كيميائية وفيزيائية متشابهة، حيث غالبًا ما توجد معًا في الرواسب الجيولوجية. يُشار إليها أحيانًا باسم “أكاسيد الأرض النادرة” لأن العديد منها يُباع على شكل مركبات أكاسيد. جميعها معادن ثقيلة، ناعمة ولونها أبيض فضي. على الرغم من تسميتها “نادرة”، إلا أنها وفيرة في القشرة الأرضية، لكنها لا توجد منفردة بكميات كبيرة، باستثناء بعض الرواسب المركزة. من أقلها وفرة الثوليوم واللوتيتيوم، اللذان يوجدان بتركيزات أكبر بـ 200 مرة من الذهب في القشرة الأرضية. يصعب استخراج الثوليوم واللوتيتيوم بسبب ندرة تركيزهما الكافي للاستخراج الاقتصادي، على عكس عناصر أخرى مثل السيريوم والنيوديميوم والإيتريوم واللانثانوم التي، رغم وفرتها في القشرة الأرضية، إلا أنها لا توجد بتركيزات عالية تسمح باستخراجها بسهولة.
تصنيفات المعادن النادرة
يمكن تصنيف المعادن النادرة إلى مجموعتين رئيسيتين:
- المعادن الأرضية النادرة الخفيفة: تنتج بكثرة في جميع أنحاء العالم، وتشمل: سكانديوم، جادولينيوم، يوروبيوم، سماريوم، بروميثيوم، نيوديميوم، براسيوديميوم، لانثانم، وسيريوم.
- المعادن الأرضية النادرة الثقيلة: إنتاجها محدود العرض، وتتركز بشكل أساسي في الصين، وتشمل: إيتريوم، لوتيتيوم، إيتربيوم، ثوليوم، إربيوم، هولميوم، تيربيوم، وديسبروسيوم.
تتكون مجموعة المعادن النادرة من 17 عنصرًا كيميائيًا، وهي: الإيتريوم (Y)، سكانديوم (Sc)، لوتيتيوم (Lu)، إيتربيوم (Yb)، ثوليوم (Tm)، إربيوم (Er)، هولميوم (Ho)، ديسبروسيوم (Dy)، تيربيوم (Tb)، جادولينيوم (Gd)، يوروبيوم (Eu)، سماريوم (Sm)، بروميثيوم (Pm)، نيوديميوم (Nd)، براسيوديميوم (Pr)، سيريوم (Ce)، ولانثانم (La).
تطبيقات المعادن النادرة
تُستخدم المعادن النادرة في العديد من التطبيقات، بدءًا من التطبيقات التقليدية مثل تلوين الزجاج والسيراميك، وصناعة المحفزات في صناعة السيارات والبتروكيماويات، وصولًا إلى التطبيقات المتطورة في الشاشات المسطحة، بطاريات الحالة الصلبة القابلة لإعادة الشحن، الليزر، والألياف البصرية. كما تلعب دورًا حيويًا في التقنيات الناشئة، مثل التبريد المغناطيسي، خلايا وقود الحالة الصلبة، تخزين الهيدروجين، والمغناطيس الدائم عالي الأداء المستخدم في توربينات الرياح، ومكبرات الصوت، والميكروفونات في الهواتف الخلوية.
المراجع
المصادر المستخدمة في كتابة هذا المقال متوفرة بناءً على الطلب.
