ธาตุหายาก

[thumb|แร่หายาก ขนาดเมื่อเทียบกับเหรียญเพนนีของ[สหรัฐอเมริกา ]] 
[thumb|[ออกไซด์หายาก ใช้สำหรับเป็นตัวติดตามในการตรวจสอบพื้นที่ลุ่มน้ำต่างๆถูกกัดเซาะ . เรียงตามเข็มนาฬิกา: เพรซีโอดิเมียม ซีเรียม แลนทานัม นีโอดิเมียม ซาแมเรียม และ แกโดลิเนียม.]]
**ธาตุหายาก** (REEs) หรือ **ธาตุแรร์เอิร์ท** หมายถึง ธาตุทั้ง 17 ธาตุซึ่งเป็นธาตุทุกธาตุในหมู่แลนทาไนด์ทั้ง 15 ธาตุ รวมถึงสแกนเดียมและอิตเทรียม  สแกนเดียมและอิตเทรียมจัดเป็นโลหะเบาที่หายาก เนื่องจากพวกมันมีแนวโน้มว่าจะเกิดในสินแร่เหล็กเช่นเดียวกับธาตุในหมู่แลนทาไนด์และมีสมบัติทางเคมีคล้ายกัน โดยสารประกอบที่มีธาตุแรร์เอิร์ทเป็นองค์ประกอบมีการใช้งานที่หลากหลาย เช่น ในอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์, เลเซอร์, กระจก, วัสดุแม่เหล็ก และกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างไรก็ตาม ธาตุแรร์เอิร์ทควรแยกให้แตกต่างจาก “แร่ธาตุสำคัญ” (critical minerals) ซึ่งหมายถึงวัสดุที่มีความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์หรือเศรษฐกิจ โดยแต่ละประเทศอาจให้คำนิยามต่างกัน รวมถึง “แร่แรร์เอิร์ท” (rare-earth minerals) ซึ่งหมายถึงแร่ที่มีธาตุแรร์เอิร์ทอย่างน้อยหนึ่งชนิดเป็นองค์ประกอบหลักของโลหะในแร่นั้น

คำว่า “แรร์เอิร์ท” เป็นคำที่ใช้ไม่ถูกต้องนัก เพราะธาตุเหล่านี้ไม่ได้หายากจริง ๆ แต่ถูกเรียกเช่นนั้นเนื่องจากมักพบในรูปของสารประกอบ ไม่ได้อยู่ในรูปของโลหะบริสุทธิ์ และมีความยากในการแยกสกัดและทำให้บริสุทธิ์ แต่ในทางปฏิบัติแล้ว ธาตุแรร์เอิร์ทมักกระจายอยู่ในปริมาณเล็กน้อยในรูปสิ่งเจือปน การจะได้ธาตุแรร์เอิร์ทที่มีความบริสุทธิ์เพียงพอต่อการใช้งานจึงจำเป็นต้องแปรรูปและสกัดจากสินแร่ปริมาณมหาศาล ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงมาก

สแกนเดียมและอิตเทรียมถูกจัดว่าเป็นธาตุแรร์เอิร์ท เนื่องจากมักพบอยู่ร่วมกับแลนทาไนด์ในแหล่งสินแร่ชนิดเดียวกัน และมีสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน แต่มีสมบัติทางไฟฟ้าและแม่เหล็กที่แตกต่างออกไป ไอโซโทปทั้งหมดของโพรมีเทียมเป็นกัมมันตรังสี และไม่พบตามธรรมชาติในชั้นเปลือกโลก ยกเว้นเพียงร่องรอยเล็กน้อยที่เกิดจากการสลายตัวแบบฟิชชันของยูเรเนียม-238 ธาตุเหล่านี้มักพบในแร่ที่มีทอเรียม และในบางกรณีพบร่วมกับยูเรเนียมด้วย

เนื่องจากสมบัติทางธรณีเคมีของธาตุแรร์เอิร์ท ธาตุเหล่านี้มักกระจายตัวอยู่ทั่วไปและไม่ค่อยพบในรูปที่มีความเข้มข้นสูงในแร่แรร์เอิร์ท ดังนั้น แหล่งแร่ที่สามารถขุดได้อย่างคุ้มค่าทางเศรษฐกิจจึงมีอยู่น้อย แร่แรร์เอิร์ทชนิดแรกที่ถูกค้นพบ (ในปี พ.ศ. 2330) คือแร่แกโดลิไนต์ ซึ่งเป็นแร่สีดำที่ประกอบด้วยซีเรียม อิตเทรียม เหล็ก ซิลิกอน และธาตุอื่นๆ แร่ชนิดนี้ถูกขุดจากเหมืองในหมู่บ้านอิตเตอร์บี ประเทศสวีเดน ธาตุแรร์เอิร์ทสี่ชนิดได้รับการตั้งชื่อตามสถานที่แห่งนี้ โดยการผลิตเชิงพาณิชย์ในยุคปัจจุบันนิยามปริมาณสำรองของธาตุแรร์เอิร์ทในรูปของ “ออกไซด์ของแรร์เอิร์ท” (Rare-Earth Oxides: REOs) ซึ่งเป็นสารประกอบออกไซด์ที่มีส่วนผสมของธาตุแรร์เอิร์ทหลายชนิดรวมกัน

การใช้งาน การประยุกต์ใช้ และความต้องการธาตุแรร์เอิร์ทได้ขยายตัวขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดหลายปีที่ผ่านมา ในปี พ.ศ. 2558 ธาตุแรร์เอิร์ทส่วนใหญ่ถูกใช้ในกระบวนการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยา และแม่เหล็ก การเปลี่ยนผ่านของโลกไปสู่เทคโนโลยีพลังงานทดแทน เช่น ยานยนต์ไฟฟ้า (EVs) และกังหันลม รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง การใช้งานทางการทหาร และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคอย่างสมาร์ทโฟน ล้วนทำให้ความต้องการใช้ธาตุแรร์เอิร์ทเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก

จีนครองตำแหน่งผู้นำโลกทั้งในด้านปริมาณสำรองและการผลิตธาตุแรร์เอิร์ท; ในปี พ.ศ. 2562 จีนจัดส่งผงแรร์เอิร์ททั้ง 17 ธาตุประมาณ 90% ของความต้องการทั่วโลก โดยรัฐบาลจีนได้กำหนดข้อจำกัดในการจัดหาและการจำหน่ายธาตุแรร์เอิร์ทตั้งแต่ประมาณปี พ.ศ. 2553 ด้วยหลายเหตุผล หลังจากประธานาธิบดีสหรัฐฯ ดอนัลด์ ทรัมป์ ยกระดับสงครามการค้ากับจีนในปี พ.ศ. 2568 โดยจีนได้ออกข้อจำกัดเพิ่มเติม ส่งผลให้ประเทศอื่น ๆ ที่มีสำรองแรร์เอิร์ทเริ่มเพิ่มการสำรวจและการผลิตของตน โดยในปี พ.ศ. 2568 สหรัฐอเมริกาและเมียนมาร์เป็นผู้ผลิตธาตุแรร์เอิร์ทมากเป็นอันดับสองและสามตามลำดับ แต่บราซิลและอินเดียมีปริมาณสำรองมากเป็นอันดับสองและสามของโลก

## ประวัติศาสตร์

### พ.ศ. 2330: การค้นพบ
ธาตุแรร์เอิร์ทถูกค้นพบครั้งแรกในรูปของส่วนประกอบของแร่ คำว่า “rare” หมายถึงแร่ที่พบได้ยาก ส่วนคำว่า “earth” มาจากชื่อเก่าในอดีตที่ใช้เรียกสารประกอบออกไซด์ ซึ่งเป็นรูปแบบทางเคมีของธาตุเหล่านี้ในแร่ คำว่า “rare” ยังอาจมีความหมายว่า “แปลก” หรือ “พิเศษ” อีกด้วย

ในปี พ.ศ. 2330 ร้อยโทคาร์ล อักเซล อาร์เรเนียส (Carl Axel Arrhenius) ได้ค้นพบแร่ชนิดหนึ่งในเหมืองหินของหมู่บ้านอิตเตอร์บี ประเทศสวีเดน ซึ่งต่อมาแร่นี้ได้ถูกส่งไปให้โยฮัน กาโดลิน (Johan Gadolin) ศาสตราจารย์แห่งราชบัณฑิตยสถานเมืองตุรกุ (Royal Academy of Turku) ทำการวิเคราะห์ และเขาได้แยกสารออกไซด์ชนิดใหม่ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนออกมา ซึ่งเขาตั้งชื่อมันว่า อิตเทรียม

## รายชื่อ
ตารางด้านล่างแสดงชื่อ มวลอะตอม รากศัพท์ และการนำไปใช้ของธาตุหายากทั้ง 17 ธาตุหายากบางธาตุได้ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบธาตุนั้นๆ หรือสถานที่ที่ค้นพบธาตุนั้นๆ

## ตัวย่อ
ตัวย่อที่ใช้บ่อยคือ
* RE = หายาก
* REM = โลหะหายาก
* REE = ธาตุหายาก
* REO = ออกไซด์หายาก
* REY = ธาตุหายากและอิตเทรียม
* LREE = ธาตุหายากเบา (La Ce Pr Nd Pm Sm Eu และ Gd รู้จักในชื่อของกลุ่มซีเรียม) 
* HREE = ธาตุหายากหนัก (Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu และ Y รู้จักในชื่อของกลุ่มอิตเทรียม) 
## ดูเพิ่ม
* ธาตุหมู่ 3
* KREEP
* แร่หายาก
## อ้างอิง

## แหล่งข้อมูลอื่น

*
*
*
*
*
*Rare earths mining: China's 21st Century gold rush, BBC News June 2010 infographic examining China's role in the rare earths market.
*Rare Earth Elements in National Defense: Background, Oversight Issues, and Options for Congress  Congressional Research Service, March 31, 2011.
*Digging for rare earths: The mines where iPhones are born | Apple - CNET News, September 26, 2012
*Khan, Malek; Lundmark, Martin; Hellström, Jerker "Rare Earth Elements and Europe’s Dependence on China"  in *Strategic Outlook 2013*, Swedish Defence Research Agency (FOI), June 2013, pp.93-98.
*Terra Rara: The strange story of some political elements  Prof Andrea Sella, Royal Institution filmed event, 31 May 2013

หมวดหมู่:หมุ่ธาตุเคมี
หมวดหมู่:ธาตุโลหะ