Лаки реткоземни елементи, ретке земље светлосне групе или ЛРЕЕ су подскуп ових лантанидна серија од ретки земаљски елементи, који су сами по себи посебан скуп прелазних метала. Као и други метали, лака ријетка земља има сјајан метални изглед. Они обично производе обојене комплексе у раствору, спроводе топлоту и електричну енергију и формирају бројна једињења. Ниједан од ових елемената не јавља се природно у чистом облику. Иако елементи нису толико ретки у погледу обиља елемената, изузетно их је тешко изоловати један од другог. Такође, минерали који носе елементе ретке земље нису равномерно распоређени широм света, па су елементи неуобичајени у већини земаља и морају се увести.
Елементи који су лаки ретки земаљски елементи
Видећете на страницама различитих извора нешто другачије спискове елемената класификованих као ЛРЕЕ, али америчко Министарство енергетике, УС Министарство унутрашњих послова, Амерички геолошки институт и националне лабораторије користе врло специфичан скуп критеријума за доделу елемената за то група.
Елементи ретке земље светлосне групе заснивају се на конфигурацији 4ф електрона. ЛРЕЕ немају упарене електроне. Због тога се група ЛРЕЕ састоји од 8 елемената са атомским бројем 57 (лантани, без парних 4ф електрона) преко атомског броја 64 (гадолинијум, са 7 непарних 4ф електрона):
- лантани (Ла) - користи се у врхунским оптичким сочивима и у лантановим никл-метал-хидридним (НиМХ) пуњивим батеријама
- церијум (Це) - 25. најбогатији елемент у Земљиној кори (што уопште није ретко), који се користи у каталитичким претварачима и оксиду као прах за полирање
- прасеодимијум (Пр) - оксид се користи као катализатор у производњи пластике и комбинује се са цирконијум-оксидом за добијање живо жутог пигмента који се користи у керамици
- неодим (Нд) - користи се за прављење супер јаких магнета; неодимијум-гвожђе-бор (НеФеБ) магнети се користе да би мобилни телефони вибрирали
- прометхијум (После подне) - користи се за израду фосфоресцентног пигмента и за прављење преклопника за флуоресцентне сијалице
- самаријум (См) - користи се у магнетима велике чврстоће и за израду серво-мотора
- еуропијум (ЕУ) - користи се за израду фосфора, посебно црвено-наранџасте боје екрана и монитора
- гадолинијум (Гд) - користи се у реактору за контролу штапова за контролу реакције фисије и као контрастно средство за побољшање снимања магнетном резонанцом (МРИ)
Употребе ЛРЕЕ
Сви ретки земљани метали имају велики економски значај. Постоје многе практичне примене светлосних реткоземних елемената, укључујући:
- ласер
- магнети
- фосфора
- светлосне боје
- катализатори
- металургија
- суперпреводници
- сензори
- дисплеји са равним екраном
- медицински трагачи
- микрофони и звучници
- пуњиве батерије
- оптичка влакна
- бројне апликације за одбрану
Специјални случај скандија
Тхе елемент скандиум се сматра једним од ретких земаљских елемената. Иако је најлакша од ретких земља, са атомским бројем 21, он није класификован као лаки ретко метални метал. Зашто је ово? У основи, то је зато што атом скандијума нема конфигурацију електрона упоредиву са светлом ретке земље. Као и друге ретке земље, и скандија обично постоји у тровалентном стању, али његова хемијска и физичка својства не гарантују груписање било са лаким ретким, тако и са тешким ретким. Не постоје средње ретке земље или друга класификација, па је скандија сама по себи у класи.