V vesoljski operi Franka Herberta »Sipine« dragocena naravna snov, imenovana »začimbna mešanica«, daje ljudem sposobnost krmarjenja po obsežnem vesolju, da vzpostavijo medzvezdno civilizacijo. V resničnem življenju na Zemlji je skupina naravnih kovin, imenovanih redki zemeljski elementi, omogočila sodobno tehnologijo. Povpraševanje po teh ključnih komponentah skoraj vseh sodobnih elektronskih izdelkov strmo narašča.
Redke zemljezadovoljiti na tisoče različnih potreb – cerij se na primer uporablja kot katalizator za rafiniranje nafte, medtem kogadolinijlovi nevtrone v jedrskih reaktorjih. Najpomembnejša sposobnost teh elementov pa je njihova luminiscenca in magnetizem.
Zanašamo se na redke zemlje za barvanje zaslona našega pametnega telefona, uporabljamo fluorescenco za prikaz pristnosti evrobankovcev in prenašamo signale na morskem dnu prek kablov iz optičnih vlaken. Potrebni so tudi za izdelavo nekaterih najmočnejših in najbolj zanesljivih magnetov na svetu. Ustvarjajo zvočne valove v vaših slušalkah, izboljšujejo digitalne informacije v vesolju in spreminjajo pot termičnih iskalnih izstrelkov. Redke zemlje prav tako spodbujajo razvoj zelenih tehnologij, kot so vetrna energija in električna vozila, in morda celo proizvajajo nove komponente kvantnega računalnika. Stephen Boyd, sintetični kemik in neodvisni svetovalec, je dejal: »Ta seznam je neskončen. Povsod so
Redka zemlja se nanaša na lantanid lutecij in 14 elementov med lantanom initrij, ki se pogosto pojavljajo v istem nahajališču in imajo podobne kemijske lastnosti kot lantanid. Te kovine sive do srebrne barve imajo običajno plastičnost ter visoka tališča in vrelišča. Njihova skrivna moč je v njihovih elektronih. Vsi atomi imajo jedro, obdano z elektroni, ki se nahajajo v območju, imenovanem orbita. Elektroni v orbiti, ki je najbolj oddaljena od jedra, so valenčni elektroni, ki sodelujejo v kemijskih reakcijah in tvorijo vezi z drugimi atomi.
Večina lantanidov ima še eno pomembno skupino elektronov, imenovano "f-elektroni", ki živijo v zlatem območju blizu valenčnega elektrona, a nekoliko blizu jedra. Ana de Bettencourt Dias, anorganska kemičarka z Univerze v Nevadi, Reno, je dejala: "Prav ti f-elektroni povzročajo magnetne in luminiscenčne lastnosti elementov redkih zemelj."
Redke zemlje so skupina 17 elementov (na periodnem sistemu so označeni z modro barvo). Podmnožica elementov redkih zemelj se imenuje lantanid (lutecij, Lu, plus vrstica, ki jo vodilantan, La). Vsak element vsebuje lupino, ki običajno vsebuje f elektronov, zaradi česar imajo ti elementi magnetne in svetlobne lastnosti.
Čas objave: 5. julij 2023