Nadir toprak elementi

Nadir toprak elementleri ya da kısaca NTE, lantanitlerle birlikte itriyum ve skandiyum elementlerinin oluşturduğu bir grubu kapsamaktadır. Lantanitler atom numaraları 57'den 71'e kadar olan ve kimyasal olarak benzer elementlerin oluşturduğu bir gruptur. Atom numarası 39 olan itriyum ve atom numarası 21 olan skandiyum da lantanitlerle benzer kimyasal özellikleri nadir toprak elementlerinin içine dâhil edilmiştir. Yerkabuğunda diğer minerallere oranla daha fazla bulunmadıkları sanıldığından dolayı bu ismi almışlardır.

Tarihçe
İlk keşfedilen nadir toprak elementi, Carl Axel Arrhenius tarafından 1787 yılında İsveç'in Ytterby köyünde keşfedilmiştir. Bulunduğu yerden dolayı bu siyah mineral iterbiyum adını almıştır.

Mineralojisi
Ana yatakları alkali kayaç kompleksleri, karbonatitler ve plaserlere bağlıdır. Ayrıca ikinci derecede pegmatitler ile çeşitli metamorfik kayaçların yapısında da yer alırlar. Nadir toprak elementleri genellikle birlikte cevherleşmiştir.

Elementler
Genellikle nadir toprak elementleri hafif nadir toprak elementleri ve ağır nadir toprak elementleri olarak kategorize edilmiştir. Lantan, seryum, praseodim, neodimyum, prometyum ve samaryum hafif nadir toprak elementleri olarak kabul edilirken itriyum, evropiyum, gadolinyum, terbiyum, disprosyum, holmiyum, erbium, tulyum, iterbiyum ve lutesyumu ağır nadir toprak elementleri olarak kabul edilmiştir. Nadir toprak elementleri kararlı bileşiklerinde +3 değerliklidir. Seryum, terbiyum ve praseodim +4; samaryum, evropiyum, tulyum ve iterbiyum +2 değerlik de alabilir.

 Atom numarası  Sembolü  Element adı 57  La  Lantan 58  Ce  Seryum 59  Pr  Praseodim 60  Nd  Neodimyum 61  Pm  Prometyum 62  Sm  Samaryum 63  Eu  Evropiyum 64  Gd  Gadolinyum 65  Tb  Terbiyum 66  Dy  Disprozyum 67  Ho  Holmiyum 68  Er  Erbiyum 69  Tm  Tulyum 70  Yb  İterbiyum 71  Lu  Lutesyum 39  Y  İtriyum 21  Sc  Skandiyum

Mineralleri
Nadir toprak elementleri nabit halde bulunmazlar. Prometyum hariç tamamı bileşik halde bulunmaktadır. Prometyuma da yerküre de az rastlanmakta ve ekonomik bir önemi bulunmamaktadır.

Nadir toprak elementleri yerkürde düşük konsantrasyonlarda geniş bir alana yayılmış durumdadırlar. 160'tan fazla mineralde bulunmaktadır. Ekonomik işlenebilir mineral sayısı ise oldukça azdır. Dünya genelinde üretiminin %95'i bastnazit, monazit ve ksenotim olmak üzere üç mineralden sağlanmaktadır.

Rezerv ve üretim
Nadir toprak elementleri 1948 yılına kadar Hindistan ve Brezilya’daki plaser yataklarından elde edilmekteydi. 1950’lerde Güney Afrika’da keşfedilen büyük monazit damarıyla dünyanın nadir toprak elementleri kaynağı burası haline geldi. 1965 ile 1985 yılları arasında ise Mountain Pass madeninden elde edildi. 1985 yılından sonra da Çin’deki bastnazit ve monazit yataklarından elde edilmiştir. Çin'deki en büyük nadir toprak elementleri madeni İç Moğolistan Özerk Bölgesi’nin Baotou şehrinin 120 km güneyinde bulunan Bayan Obo madenidir.

Kullanım alanları
Nadir toprak elementleri cam ve seramik sanayi, metalürji sanayi, lazer üretimi, mıknatıs üretimi, petrol katalizörü ve ileri teknoloji cihazların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Nadir toprak elementleri günümüzde hibrid arabalarını, elektrikli taşıt araçlarını, rüzgâr türbinlerini, güneş enerjisi panellerini, MR makinelerini ve birçok temiz enerji teknolojisini hayata geçirmektedir. Nadir toprak elementleri birçok yeşil enerji teknolojilerinde gerekli olmalarından dolayı yeşil elementler olarak da bilinmektedir.

 Atom numarası  Sembolü  Element adı  Başılca kullanım alanı 21  Sc  Skandiyum  Havacılık endüstrisinde hafif alüminyum-skandiyum alaşımı üretiminde, metal halide lambası ve cıva buharlı lamba üretiminde 39  Y  İtriyum  Lazerlerde, yüksek sıcaklık süperiletkenlerinde, LCD ve LED ekranlarda, bujilerde, enerji tasarruflu lamba üretiminde 57  La  Lantan  Çelik endüstrisinde, yüksek kırılma indeksine ve alkaliye karşı dayanıklı cam üretiminde, çakmak taşı üretiminde, hidrojen depolamada, pil elektrotlarında, kamera lenslerinde 58  Ce  Seryum  Kimyasal oksidan olarak, cam ve seramiğe sarı rengi vermede, kendi kendini temizleyen fırınlarda katalizör olarak, petrol rafinerilerinde sıvı katalitik parçalma katalizörü olarak, çakmak taşı üretiminde 59  Pr  Praseodim  Nadir toprak mıknatıslarında, lazerlerde, karbon ark lambalarında, cam ve emayelerde renklendirici olarak, kaynak gözlüğü üretiminde 60  Nd  Neodimyum  Nadir toprak mıknatıslarında, lazerlerde, cam ve seramiğe mor rengi vermede, kaynak gözlüğü üretiminde, seramik kondansatörlerde 61  Pm  Prometyum  Nükleer bataryalarda 62  Sm  Samaryum  Nadir toprak mıknatıslarında, lazerlerde, nötron yakalamada, maserlerde 63  Eu  Evropiyum  Kırmızı ve mavi fosfor üretiminde, lazerlerde, cıva buharlı lambalarda, floresan lambalarda 64  Gd  Gadolinyum  Nadir toprak mıknatıslarında, yüksek kırılma indeksine sahip cam ve garnet üretiminde, lazerlerde, x-ray tüplerinde, bilgisayar belleklerinde, nötron yakalamada, manyetik rezonans görüntüleme kontrast maddelerinde 65  Tb  Terbiyum  Yeşil fosfor üretiminde, lazerlerde, floresan lambalarda, Terfenol-D 66  Dy  Disprozyum  Nadir toprak mıknatıslarında, lazerlerde, Terfenol-D 67  Ho  Holmiyum  Lazerlerde, mıknatıslarda 68  Er  Erbiyum  Kızılötesi lazerlerde, vanadyum çeliği üretiminde, fiber optik teknolojisinde 69  Tm  Tulyum  Taşınabilir x-ray cihazlarında, metal halide lambalarında, lazerlerde 70  Yb  İterbiyum  Kızılötesi lazerlerde, alev topu üretiminde, paslanmaz çelik üretiminde, nükleer tıpta 71  Lu  Lutesyum  Pozitron emisyon tomogrofisinde, yüksek kırılma indeksine sahip cam üretiminde

 Ayrıca bakınız 
 Lantanitler
 Skandiyum grubu

 Kaynakça 

 Dış bağlantılar 



Kategori:Nadir toprak elementi
Kategori:Metalik elementler
Kategori:Kimyasal element kümeleri