Elementi svjetlosne rijetke zemlje, rijetke zemaljske grupe svjetlosti ili LREE su podskup lantanidni niz od rijetki zemaljski elementi, koji su sami po sebi poseban skup prijelazni metali. Kao i drugi metali, laka rijetka zemlja ima sjajni metalni izgled. Skloni su proizvodnji obojenih kompleksa u otopini, provođenju topline i električne energije i tvore brojne spojeve. Nijedan od ovih elemenata ne pojavljuje se prirodno u čistom obliku. Iako elementi nisu toliko rijetki u pogledu obilja elemenata, izuzetno ih je teško izolirati jedan od drugog. Također, minerali koji nose elemente rijetke zemlje nisu ravnomjerno raspoređeni po cijeloj Zemlji, pa su elementi neuobičajeni u većini zemalja i moraju se uvoziti.
Elementi koji su laki rijetki zemaljski elementi
Vidjet ćete malo drugačije popise izvora na popisima elemenata klasificiranih kao LREE, ali američko Ministarstvo energetike, US Ministarstvo unutarnjih poslova, američki geološki institut i nacionalni laboratoriji koriste vrlo specifičan skup kriterija za dodjeljivanje elemenata za to skupina.
Elementi rijetke zemlje svjetlosne skupine temelje se na konfiguraciji 4f elektrona. LREE nemaju uparene elektrone. Zbog toga se skupina LREE sastoji od 8 elemenata s atomskim brojem 57 (lantani, bez neuparenih 4f elektrona) preko atomskog broja 64 (gadolinij, sa 7 neparnih 4f elektrona):
- lantan (La) - koristi se u naprednim optičkim sočivima i u lantanovim nikl-metal-hidridnim (NiMH) punjivim baterijama
- cerijum (Ce) - 25. najbogatiji element u Zemljinoj kori (koji uopće nije rijedak), koji se koristi u katalitičkim pretvaračima i oksidu kao polirajući prah
- praseodimij (Pr) - oksid se koristi kao katalizator u proizvodnji plastike te se kombinira s cirkonijevim oksidom za dobivanje živopisnog pigmenta koji se koristi u keramici
- neodimij (ND) - koristi se za izradu super jakih magneta; neodim-željezo-bor (NeFeB) magneti koriste se za mobitel da vibrira
- prometij (Pm) - koristi se za izradu fosforescentnog pigmenta i za izradu pokretača za fluorescentne žarulje
- samarij (Sm) - koristi se u magnetima velike čvrstoće i za izradu servo-motora
- evropijum (Eu) - koristi se za izradu fosfora, osobito crvenkasto-narančasta boja ekrana i monitora
- gadolinijum (Gd) - koristi se u reaktoru za kontrolu štapova za kontrolu reakcije fisije i kao kontrastno sredstvo za poboljšanje magnetske rezonancije (MRI)
Upotrebe LREE
Svi rijetki metalni metali imaju veliku ekonomsku važnost. Mnogo je praktičnih primjena lakih rijetkih elemenata, uključujući:
- laser
- magneti
- fosfora
- svjetlosne boje
- katalizatori
- metalurgija
- supravodiči
- senzori
- ravne ploče
- medicinski tragači
- mikrofoni i zvučnici
- punjive baterije
- optička vlakna
- brojne aplikacije za obranu
Posebni slučaj skandija
element skandija smatra se jednim od rijetkih zemaljskih elemenata. Iako je najlakši od rijetkih zemlja, s atomskim brojem 21, nije klasificiran kao laki rijetko metalni metal. Zašto je ovo? U osnovi, to je zato što atom skandija nema konfiguraciju elektrona usporedivu s svjetlom rijetke zemlje. Kao i druge rijetke zemlje, i skandij obično postoji u trovalentnom stanju, ali njegova kemijska i fizikalna svojstva ne garantuju njegovo grupiranje s lakim rijetkim ili teškim rijetkim zemljama. Ne postoje srednje rijetke zemlje ili druge klasifikacije, pa je skandija u klasi sama po sebi.