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CHIMICA/ La Cina è gelosa delle sue terre, soprattutto di quelle "rare"

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Ossidi di terre rare  Ossidi di terre rare

Chi ha in tasca un accendino, a meno che non sia elettronico, ha in tasca una piccola quantità di “terra rara”. Infatti, la cosiddetta pietrina che sfregata accende il gas è fatta, in gran parte, di cerio che appartiene al gruppo delle terre rare. Con il termine “terre rare” si indicano una serie di metalli, e quindi si dovrebbe dire di elementi delle terre rare, che sono stati isolati, in forma di ossidi, in alcuni minerali distribuiti in diverse parti del pianeta.

In realtà sono elementi abbastanza diffusi nella crosta terrestre: la loro abbondanza è molto più alta di quella di elementi considerati rari come l’oro o il palladio, ma anche di metalli non considerati rari come il cadmio o il mercurio, paragonabile a quella di rame, zinco (l’ottone è una lega di zinco e rame), stagno (il bronzo è una lega di stagno e rame), nichel, cromo o cobalto. Il nome forse deriva dal fatto che i minerali in cui sono stati individuati la prima volta erano ossidi metallici, ovvero terre, piuttosto inconsueti.

Si comprendono nel termine metalli delle terre rare lo scandio, l’ittrio, il lantanio e il gruppo di metalli che seguono il lantanio nella tavola periodica e che per questo motivo sono detti lantanidi. Per chi ha ancora un qualche ricordo scolastico di chimica i lantanidi sono quegli elementi elencati in una riga a parte della tavola periodica e che generalmente non vengono mai neanche nominati. Chi ha mai sentito parlare di Lantanio (La), Cerio (Ce), Praseodimio (Pr), Neodimio (Nd), Promezio (Pm); Samario (Sm), Europio (Eu), Gadolinio (Gd), Terbio (Tb), Disprosio (Dy), Olmio (Ho), Erbio (Er), Tulio (Tm), Itterbio (Yb), Lutezio (Lu)? Anche in un esame universitario molti studenti sarebbero in difficoltà se interrogati su questi elementi.

Le terre rare sono note da tempo, alcuni elementi fin dalla prima metà dell’800; ma, data la somiglianza di molte loro proprietà chimiche, si è riusciti ad ottenerli puri solo dopo gli anni ’50 del secolo scorso con lo sviluppo di nuove tecniche di separazione. Le applicazioni, in genere in piccole quantità, sono molto vaste e, come si può vedere nella tabella, sono essenziali in molte tecnologie avanzate.

Tra tutte queste applicazioni occorre sottolineare i magneti permanenti: i più noti sono le comuni calamite. Le terre rare sono essenziali per i materiali di cui sono fatte le calamite, allo scopo di  avere magneti ad alta efficienza e quindi motori elettrici leggeri e potenti. Il lantanio, in lega con nickel e stagno, viene usato in batterie ad alta efficienza e lunga durata. Queste due applicazioni sono essenziali per le macchine ibride, elettriche e a combustione, e per le future macchine elettriche. Ma anche l’industria petrolifera è un grosso consumatore di terre rare, quindi senza terre rare non si fanno andare neanche le vecchie automobili a benzina. Il terzo settore che ne fa un grande uso è quello dei metalli speciali.

 



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