Los elementos de la serie de lantánidos en la tabla periódica se consideran elementos de tierras raras. Vea más imágenes de ciencia verde. Steven Taylor / Elección del fotógrafo / Getty Images Las tierras raras no reciben respeto. Atascado cerca de la parte inferior de la tabla periódica de los elementos, y con nombres impronunciables como praseodimio e iterbio, no tienen ni cerca del glamour y la popularidad que el oxígeno, nitrógeno, Carbon y los otros líderes de las listas de éxitos. Infierno, incluso el circonio, que se utiliza para crear el simulante de diamante de circonio cúbico que a menudo se burla, se comporta mejor que las tierras raras. La ironía de todo esto es que la mayoría de la gente usa diariamente productos hechos con tierras raras. De hecho, se podría decir que no podríamos vivir sin ellos, como se encuentran en la mayoría de los dispositivos de alta tecnología:teléfonos móviles, ordenadores, iPods y más.
Y qué, exactamente, son estas cosas? Hay 17 elementos de tierras raras, según una definición ampliamente aceptada, todos los cuales exhiben propiedades químicas similares:los elementos de la serie de los lantánidos - lantano, cerio, praseodimio, neodimio prometeo, samario, europio, gadolinio terbio, disprosio, holmio erbio, tulio, iterbio y lutecio, más itrio y escandio, clasificados como "metales de transición" [fuente:Cámaras del Parlamento]. (Sin embargo, algunos científicos pueden excluir el escandio, o tanto escandio como itrio, de la agrupación de tierras raras, dependiendo de qué tan similares se sientan esos dos elementos a los lantánidos.) Estos elementos, también llamados metales de tierras raras, fueron descubiertos en 1787 por el químico teniente Carl Axel Arrhenius, después de que encontró un extrañamente pesado, roca negra en una cantera de Ytterby, Suecia, a la que llamó ytterbite [fuentes:Vanderkrogt, Piense en verde global].
Estos metales no son realmente raros, se encuentran en abundancia en todo el mundo. La gente los considera raros aunque, porque están esparcidos en pequeños trozos por todo el planeta, no agrupados en venas, como el cobre. Realmente, se encuentran en grupos, pero con otras tierras raras, no solo de su tipo en particular. Esto significa que deben cosecharse, luego separados en cada elemento, lo cual es difícil y costoso. De hecho, cuando los elementos fueron descubiertos inicialmente, y los científicos aún no sabían qué hacer con ellos, fueron extraídos juntos como un grupo. Esta mezcolanza de elementos se denominó "mischmetal" [fuente:Popular Mechanics]. En realidad.
Por décadas, Los científicos pasaron la cabeza por estos elementos, eventualmente dándose cuenta de su gran potencial. Por una cosa, las tierras raras tienen maravillosas propiedades magnéticas y conductoras, permitiéndonos encoger nuestros dispositivos tecnológicos. Recuerde el Sony Walkman de la década de 1970, el primer dispositivo de música portátil? Ese reproductor compacto fue posible en parte porque contenía un pequeño, fuerte imán de samario. Hoy dia, Los imanes a base de samario han sido reemplazados por incluso más pequeños, los de neodimio más fuertes, de ahí el diminuto descendiente del Walkman, el iPod [fuente:Popular Mechanics, Lynas Corp.]. Las tierras raras también brillan en la arena de defensa, donde se utilizan para crear de todo, desde gafas de visión nocturna hasta armas guiadas con precisión.
Estados Unidos una vez lideró el mundo en el procesamiento de tierras raras, pero hoy esa distinción pertenece a China, que se benefició de los subsidios gubernamentales en las décadas de 1980 y 1990 que les permitieron inundar el mercado internacional con tierras raras baratas. A medida que la propia necesidad de China por ellos ha crecido, sin embargo, no están vendiendo tanto al resto del mundo, y se avecina una escasez. Estados Unidos ha reiniciado su antigua planta de producción, y eventualmente podrá cubrir nuevamente su propio consumo de metales de tierras raras [fuente:National Geographic].
Es genial encoger nuestros juguetes de alta tecnología mediante el uso de tierras raras, pero tienen otros usos importantes, especialmente en lo que respecta al medio ambiente. Los metales se utilizan en la creación de numerosos elementos "verdes", incluidos los coches híbridos, controles de contaminación del aire, Bombillas LED y aerogeneradores.
Específicamente, Los imanes hechos de tierras raras se utilizan en turbinas eólicas y elementos relacionados como generadores, haciéndolos fuertes y poderosos, pero ligero y eficiente. Baterías recargables, que alimentan todo, desde pequeños lectores electrónicos hasta los vehículos híbridos pesados mencionados anteriormente, también use estos elementos, lantano en particular. Cada Toyota Prius, por ejemplo, lleva 10 libras (4.5 kilogramos) de lantano en su batería de "níquel-hidruro metálico". (¿Adivina a qué se refiere la parte "metálica" del nombre? Lantano, por supuesto [fuente:Popular Mechanics].)
Por supuesto, las tierras raras no son perfectas. Todos los minerales de tierras raras contienen uranio y torio, elementos radiactivos que se convierten en productos de desecho cuando se extraen. y debe eliminarse con cuidado. También se necesitan más productos químicos para separar el uranio y el torio que para separar los metales básicos como el cobre. zinc y plomo, lo cual no es bueno para el medio ambiente [fuente:Think Global Green].
En China y en otros lugares, Las regulaciones laxas y la minería ilegal de metales de tierras raras han provocado la contaminación de la tierra y el agua e incluso han envenenado a los habitantes locales. que es obviamente un problema importante [fuente:Cámaras del Parlamento]. El proceso de minería consume mucha energía, también, y puede causar la degradación y erosión de la capa superficial del suelo. Y finalmente, muchos artilugios de alta tecnología hechos con tierras raras se tiran a los vertederos cuando ya no son útiles, y los investigadores aún no saben si, tiempo extraordinario, las tierras raras serán devueltas al medio ambiente y, de ser así, lo que eso puede significar para nuestro planeta [fuente:Houses of Parliament, Herrero].
Por último, aunque, la producción de tierras raras sigue aumentando, sugiriendo que, por ahora, sus innumerables beneficios ambientales y sociales superan los costos. Por lo tanto, parece que estos elementos llegaron para quedarse, al menos hasta que se descubra la mejor opción.
Lo admito:odio la ciencia. (Matemáticas también, si debe saberlo). Así que este tema inicialmente no me emocionó. Hasta que me di cuenta de que significaba que finalmente tenía algo científico que discutir con mi hija mayor, que acaba de graduarse con un B.S. en Quimica. Mi hija estaba familiarizada con los elementos de tierras raras, y me ayudó a comprender completamente de qué se trata. Ese toque personal hizo que el tema fuera mucho más interesante para mí, y espero que ese interés se refleje en este artículo.
