Ritkaföldfémek

Ez a szócikk nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye.

A ritkaföldfémek a periódusos rendszer elemeinek egy sajátos csoportját alkotják. A lantanoidák 15 elemből álló csoportját a szkandiummal és az ittriummal kiegészítve együtt nevezik ritkaföldfémeknek. Utóbbi kettőt azért sorolják ebbe a csoportba, mert jellemzően ugyanazokban az ércekben fordulnak elő, mint a lantanoidák, és hasonlóak a kémiai tulajdonságaik is.

Nevükkel ellentétben a ritkaföldfémek (a radioaktív prométium kivételével) viszonylag nagy mennyiségben fordulnak elő a földkéregben: a cérium például a 25. leggyakoribb elem (68 ppm-es mennyisége a rézéhez hasonló). Geokémiai tulajdonságaik miatt azonban általában elszórtan fordulnak elő, és ritkán találhatók meg koncentrált és gazdaságosan kitermelhető ritkaföldfém-ásvány formájában. Ezeknek az ásványoknak a ritkasága miatt kapták nevüket. Az első ilyen ásvány, amelyet felfedeztek, a gadolinit volt, amely cériumból, ittriumból, vasból, szilíciumból és más elemekből áll. Ezt az ásványt a svédországi Ytterby környékén találták meg, ezért több ritkaföldfém neve is erre a helyre vezethető vissza.

A ritkaföldfémek közé tartozik a Szkandium és az Ittrium valamint a 15 Lantanoida.

A ritkaföldfémek sajátos szerepet játszanak a magmás kőzetek kialakulási folyamataiban. Ionrádiuszuk miatt csaknem egységesen a legutoljára kristályosodó és a legelsőként megolvadó komponensben halmozódnak föl. Magmás kőzetek parciális olvadása idején ezért a parciális olvadék mennyiségét, a parciális olvadás fokát a ritkaföldfémek mennyisége alapján lehet meghatározni.

Egyedül az európium az, amely ionrádiusza alapján a kalciumot tudja helyettesíteni. Ezért a földpátokban mindig található valamennyi európium is.

A holdi kőzetek ritkaföldfém-tartalmát mérve megfigyelték, hogy a holdi anortozitok egységesen jelentős mértékben földúsultak európiumban a többi ritkaföldfémhez képest. A holdi köpenyből parciális olvadással származtatható bazaltok viszont többnyire jelentős mértékben elszegényedtek európiumban.

Az egységes holdi európium anomália volt az egyik fontos igazolása annak a feltételezésnek, hogy a holdi anortozitos kéreg a korai holdi magma óceánból kivált kőzetcsoport.

Az bolygótestek méretük szerint különböző mértékben alakultak át. A nagyobb méretű kisbolygók már övekre differenciálódtak, ahogyan azt a kondritok fejlődésénél láthatjuk. A kisbolygókat elsősorban a rövid felezési idejű radioaktív elemek melegítették föl. A nagyobb méretű égitestek belső fűtésére a radioaktív elemek nagyobb mennyisége állt rendelkezésre és tömegük is nagyobb. A nagyobb égitestek ezért differenciáltabbak. Mindezt röviden szemlélteti a bolygótestek kőzeteiből vett RFF diagram.

A jobb oldali ábra négy ritkaföldfém (RFF) gyakorisági diagramot mutat be négy különböző méretű égitestről (a méréseket a kondritos értékekre normálják). Balról jobbra a kondritos kisbolygó bazaltjai, a Hold kőzetei, a Föld néhány kőzete (szentbékkállai sorozat) és a Mars néhány meteoritje szerepel a négy oszlopban. A legdifferenciáltabb folyamatok a földi bazaltokat jellemzik, mert egy feltételezett kondritos kezdeti értékről (az 1-es vonal magasságában) parciális olvadással fölfelé is, és lefelé is igen változatos kőzettípusokat hoztak létre. Ezen a diagramon a Mars kőzetei még jobbára az ősi differenciálatlanságot mutatják. Az s-sel jelölt shergottitok RFF gyakorisága a holdi Apolló 12 és 15 bazaltok magasságába esik. Az ALHA 84001 (marsi meteorit) is ősi RFF gyakoriságot mutat.

A ritkaföldfémek szerepe a gazdaságban a tiszta energiára történő átállás miatt (elektromos autók, szélturbinák stb.) egyre növekszik. Kitermelésük azonban a 2020-as évek elején csaknem teljes egészében Kínában koncentrálódik. 2022-ben Svédországban, 2024-ben Norvégiában fedeztek fel új jelentős ritkaföldfém-lelőhelyet, de ezek kitermelése csak jónéhány év múlva kezdődhet.^[1][2]

• Ez a szócikk részben vagy egészben a Rare earth element című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

• Voncken, J.H.L.. The Rare Earth Elements, SpringerBriefs in Earth Sciences. Cham: Springer International Publishing. DOI: 10.1007/978-3-319-26809-5 (2016. március 28.). ISBN 978-3-319-26807-1 
• szerk.: David A. Atwood: The Rare Earth Elements: Fundamentals and Applications. John Wiley & Sons (2012). ISBN 978-1-119-95097-4 
• A ritkaföldfémek és a holdi magma óceán kialakulása
• Sophia Kalantzakos: Kína és a ritkaföldfémek geopolitikája; ford. Gábris Judit, Milán Endre; Pallas Athéné, Budapest, 2018
• Guillaume, Pitron: Ritkafémek háborúja. A tiszta energia és a digitális technológiák sötét oldala; ford. Dobosi Angéla; Pallas Athéné, Budapest, 2023