Seltene Erdvorkommen

Seltenerdelemente (abgekürzt SEE, SE – deutsch / REE, TR, REE, REM – englisch) sind eine Gruppe von 17 Elementen, darunter Scandium, Yttrium, Lanthan und Lanthanide (Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium , Thulium, Ytterbium, Lutetium).

Seltenerdelemente weisen eine große Ähnlichkeit zwischen chemischen und einigen physikalischen Eigenschaften auf, was durch die fast identische Struktur der äußeren elektronischen Ebenen ihrer Atome erklärt wird. Alle von ihnen sind silbrig-weiße Metalle, während alle ähnliche chemische Eigenschaften haben (der charakteristischste Oxidationsgrad ist +3). Seltenerdelemente sind Metalle, sie werden durch Reduktion der entsprechenden Oxide, Fluoride, Elektrolyse wasserfreier Salze und andere Methoden gewonnen.

Nach ihren chemischen Eigenschaften und ihrer gemeinsamen Präsenz in der Natur werden sie in Untergruppen eingeteilt:

• Yttrium (Y, La, Gd – Lu)
• Cer (CE – Eu)

Nach der Atommasse werden Lanthanoide unterteilt in:

• light (CE – Eu)
• schwer (GD – Lu)

Der Name “seltene Erde” (von lat. terrae rarae – “seltene Erden”) Es wurde aufgrund der Tatsache gegeben, dass es sich um:
relativ selten in der Erdkruste (Gehalt (1,6-1,7)⋅10-2 % Gew.)
bilden feuerfeste, in Wasser praktisch unlösliche Oxide (solche Oxide wurden zu Beginn des 19. Jahrhunderts und früher “Erden” genannt).

Der Name “Seltene Erden” wurde historisch am Ende des 18. – Anfang des 19. Jahrhunderts gebildet, als fälschlicherweise angenommen wurde, dass Mineralien Elemente von zwei Unterfamilien enthalten – Cer (leicht – La, Ce, Rg, Nd, Sm, Eu) und Yttrium (schwer – Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) – kommen in der Erdkruste selten vor. In Bezug auf die Rohstoffreserven sind Seltene Erden jedoch nicht selten, in ihrer Gesamtprävalenz übersteigen sie Blei um das 10-fache, Molybdän um das 50-fache, Wolfram um das 165-fache.

In der modernen wissenschaftlichen Literatur akzeptierte Abkürzungen:

• TR – Lat. Terrae rarae
• REE – Englisches “Rare-earth element”
• REM – Englisches “Rare-earth metal”
• REE – English “Rare Earth elements” (Seltene Erden-Elemente)

1794 entdeckte der finnische Chemiker Johan Gadolin bei der Untersuchung von Erzproben in der Nähe der schwedischen Stadt Ytterby (später wurden die Seltenerdelemente Yttrium, Terbium, Erbium und Ytterbium nach diesem Dorf benannt) eine bisher unbekannte “Seltene Erde”, die er Yttrium nannte nach dem Fundort.

Später teilte der deutsche Chemiker Martin Klaproth diese Proben in zwei “Erden”, für die er den Namen Yttrium beließ, und nannte die andere Cer (zu Ehren des 1801 entdeckten Kleinplaneten Ceres, der wiederum seinen Namen erhielt) nach der antiken römischen Göttin Ceres).

Wenig später konnte der schwedische Wissenschaftler Karl Mosander mehrere weitere “Länder” aus derselben Probe isolieren. Alle stellten sich als Oxide neuer Elemente heraus, die als seltene Erden bezeichnet werden. Aufgrund der Komplexität der Abtrennung von Oxiden gab es Dutzende von Falschmeldungen über die Entdeckung neuer Seltenerdelemente. Bis 1907 hatten Chemiker zusammen nur 16 solcher Elemente entdeckt und identifiziert. Basierend auf der Untersuchung der Röntgeneigenschaften wurden allen Elementen außer 61 die Ordnungszahlen 21 (Scandium), 39 (Yttrium) und von 57 (Lanthan) bis 71 (Lutetium) zugeordnet.

In aufsteigendem Atomgewicht sind sie wie folgt angeordnet:

21 Sc Scandium zu Ehren Skandinaviens
39 Y Yttrium zu Ehren des schwedischen Dorfes Ytterby
57 La Lanthan aus dem Griechischen. “geheimnisvoll”
58 Ce Cer zu Ehren des Kleinplaneten Ceres, wiederum benannt nach der Göttin Ceres
59 Pr Praseodym aus dem Griechischen. “grüner Zwilling”, wegen der grünen Linie im Spektrum
60 Nd Neodym aus dem Griechischen. “der neue Zwilling”
61 Pm Promethium im Namen des mythischen Helden Prometheus, der das Feuer von Zeus stahl und es den Menschen gab
62 Sm Samarium namens des Minerals Samarskit, in dem es entdeckt wurde
63 Eu Europium zu Ehren Europas
64 Gd Gadolinium zu Ehren von Johan Gadolin
65 Tb Terbium zu Ehren des schwedischen Dorfes Ytterby
66 Dy Dysprosium aus dem Griechischen. “schwer zu erreichen”
67 Ho Holmium zu Ehren von Stockholm
68 Er Erbium zu Ehren des schwedischen Dorfes Ytterby
69 Tm Thulium vom alten Namen Skandinavien
70 Yb Ytterbium zu Ehren des schwedischen Dorfes Ytterby
71 Lu Lutetium aus dem antiken römischen Namen Paris

Anfangs war die Zellnummer 61 leer, später nahm Promethium, isoliert aus Uranspaltprodukten und als 17. Mitglied dieser Familie, diesen Platz ein.