De sjeldne jordartsmetallene er metaller med sølvaktig utseende, men oksidene er mørkefarget. Scandium atomnummer 21 og yttrium atomnummer 39 pleier å bli omtalt som sjeldne jordartsmetaller siden de forekommer i de samme mineralene, selv om de har annen elektronkonfigurasjon. Alle isotopene til promethium er radioaktive og datterprodukt i uranserien fra uran-238. Det første sjeldne jordartsmetallet som ble oppdaget var yttrium med navn fra funnstedet Ytterby i Sverige isolert fra mineralet gadolinitt ((Ce,La,Nd,Y)2FeBe2Si2O10) i 1787.
Det er en langindustriell og kjemisk vei fra utvinning av gruver til man har renset mineralene til salter eller redusert dem (motta elektroner) rene metaller. Første trinn kan være å løse opp mineralene i varm svovelsyre (H2SO4) og deretter med de forskjellige grunnstoffene i blandingen separeres fra hverandre.
Bortsett fra scandium har alle atomnummer større enn jern og har blitt laget i en nukleosyntese i fra kolliderende nøytronstjerner dannet i en supernovaeksplosjon eller ved sakte innfanging av neutroner i kjempegreinete stjerner. Tidligere var hypotesen at grunnstoffer tyngre enn jern ble dannet i supernovaeksplosjoner. En supernova som eksploderer, kan få to utfall avhengig av størrelsen. Den kan ende i et sort hull eller i en nøytronstjerne. Tyngre grunnstoffer blir dannet i kollisjonen mellom to nøytronstjerner som sammensmelter. I 2017 ble det mulig å observere en slik sammensmelting i galaksen GC4939 hvor det ble sendt ut i gravitasjonsbølger fra gravitasjonsbølgehendelsen GW170817, og ved å analysere bølgelengdedata funnet stråling i bølgelengdeområdet 0.15 - 24 mikrometer (µm) med synlig lys, røntgenstråling og gammastråling.
Cerium
Cerium (Dvergplaneten Ceres oppdaget i 1801, navn på den romerske korngudinnen Ceres). Cerium (Ce) har atomnummer 58, oksidasjonstrinn +3 og +4, elektronkonfigurasjon [Xe]6s24f15d1, atommasse 140.116 u. Cerium ble oppdaget i 1803 av den tyske kjemikeren Martin-Heinrich Klaproth (1743-1817). Cerium ble uavhengigkooppdaget av den svenske kjemikeren Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) og den svenske mineralogen t Wilhelm von Hisinger (1766-1852) i 1876. I dag blir Cerium isolert fra mineralet monazitt. Cerium brukt til å lage gnister i lightere. Ceriumoksider (Ce2O3 og CeO2) blir anvendt i selvrensende ovner. Cerium brukt til polering av glass overflater og til å lage forskjellige glasstyper.
Dysprosium
Dysprosium (gr. dysprositos – vanskelig å få tak i, Navnet henspiller på at den var vanskelig å atskille den fra holmium i mineralet. Dysprosium (Dy) har atomnummer 66, oksidasjonstrinn +3 , elektronkonfigurasjon [Xe]6s24f10, atommasse 162.50 u. Den franske kjemikeren Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran (1838-1912) er kreditert oppdagelsen av Dysprosium i 1886. isolert i 1806 av den franske kjemikeren Georges Urbain (1872-1938). Nå blir Dysprosium isolert fra mineralet monazitt
Erbium
Erbium (byen Ytterby i Sverige). Erbium (Er), er et sølvhvit metall, atomnummer 68, oksidasjonstrinn +3. Er3+ er rosafarget, er fluorescerende og blir brukt lasere Elektronkonfigurasjon [Xe]6s24f12, atommasse 167.259 u. Har seks stabile isotoper hvor 166-erbium er vanligst. Far flere radioisotoper hvor 169-erbium er vanligst. Oppdaget i 1843 og isolert fra mineralet gadolinitt ((Ce,La,Nd,Y)2FeBe2Si2O10) av den svenske kjemikeren Carl-Gustav Mosander. I 1905 ble det isolert rent erbiumoksid (Er2O6) av den franske kjemikeren Georges Urbain (1872 –1938) som isolerte flere sjeldne jordartsmetaller europium, gadolinium og Lutetium. Også oppdaget av kjemikeren Charles James (1880 –1928). Glass eller krystaller dopet med erbium innen eksitert med nært infrarødt lys (980nm eller 1480 nm) avgir fluorescens ved 1530 nm.
Europium
Europium (Europa). Europium (Er) har atomnummer 63, oksidasjonstrinn +2 og +3, elektronkonfigurasjon [Xe]6s24f7, atommasse 151.964 u. Europium ble oppdaget i 1896 av den franske kjemikeren Eugène-Antole Demarçay (1852-1903) som viste at det nyoppdaget at en prøve med grunnstoffet samarium også inneholdt Europium. En stabil isotop 153-europium. Nå blir Europium isolert via ionebytting fra det rødbrune fosfatmineralet monazitt ((Ce,La,Th, Nd,Y)PO4). Egenskapen med å fange inn nøytroner blir anvendt i kjernereaktorer. Europiumoksid (Eu2O3) blir brukt som fosforescerende stoff i fjernsynsapparater og som aktivator for yttriumfosforescens. Innen halvlederindustri blir europium brukt til doping. Europium har hardhet tilsvarende bly og blir lett oksidert i luft.
Gadolinium
Gadolinium (Gd) atomnummer 64 i periode 6, blokk f med elektronfigurasjon [Xe] 4f75d16s2. Forekommer som treverdig ion Gd3+ e.g. gadoliniumklorid (GdCl3) og har fluorescerende egenskaper. Gd(III) som vannløselig salt er giftig for pattedyr. Finnes som seks stabile isotoper hvor 158Gd er vanligst og tre radioaktive isotoper. Gadolinium absorberer nøytroner og blir anvendt innen kjernereaktorer. Gadolinium er paramagnetisk og blir brukt i MRI. Metallisk gadolinium blir oksidert og dekket av et overflatelag med gadoliniumoksid Gd2O3.
4Gd + 3O2 → 2Gd2O3
Gadolinium ble oppdaget i 1880 av den sveitsiske kjemikeren Jean Charles Galissard de Marignac 1817-1894). Navn etter mineraletgadolinitt (Ce,La,Nd,Y)2FeBe2Si2O10) og den finske kjemikeren og mineralogen Johan Gadolin (1760 -1852).
Holmium
Holmium (l. Holmia - Stockholm).m (Ho) har atomnummer 67 i f-blokka periode 6 med elektronkonfigurasjon [Xe] 4f116s2.Oksidasjonstrinn 3 er vanligst e.g. HoCl3.Holmium blir sakte oksidert til et gulfarget holmium (III)oksid
4 Ho + 3 O2 → 2 Ho2O3
Homiumoksid i 10% perklorsyre i kvartskuvette absorberer med spesiekke absorbsjonstopper og blir brukt i kalibrering av spektorfotometere mellom 200 og 900 nm.
Den svenske kjemikeren Per Teodor Cleve (11840 – 1905) oppdaget homium da han arbeidet med erbium ved bruk av en isolasjonsmetode utviklet av den svenske kjemikeren Carl Gustaf Mosander ( 1797 – 1858) som oppdaget lanthan, erbium og terbium. Den svenske kjemikeren Per Teodor Cleve fant holmium i arbeid med erbiumoksid. Fant han en brunfarget holmiumoksid og grønnfarget thuliumoksid.Holmium ble oppdaget uavhengig avav den sveitsiske kjemikeren Jacques-Louis Soret og Marc Delafontaine i 1878.
Lanthan (lantan)
Lanthan (gr. lanthanein - gjemt, anthanum- skjult). Lutetium (l. Lutetia - Paris). (a) l med atomnummer 57 er et sølvhvit mykt metall i periode 6 i f-blokka med elektronkonfigurasjon [Xe] 5d16s2 som blir sakte oksidert i luft lanthan(III)oksid (La2O3).. Som de andre sjeldne jordartsmetallene er oksidasjonstall 3 vanligst som La3+ men kan også finnes som La2+. Lanthan ble oppdaget i 1839 av den svenske kjemikeren t Carl Gustaf Mosandersom en urenhet i ceriumnitrat in Lanthan er like vanlig i jordskorpen som bly og finnes i mineralenes i fosfatmineralet (Ce,La,Nd,Th)PO4) og fluorokarbonatmineralet bastnäsitt (Ce, La)CO3F). Den svenske mineralogen Fredrik Cronstedt oppdaget det i 1751 nær Bastnäs, også kalt ceritt.Forekommer naturlig som den stabile isotopen 139La og den radioaktive 139La og radioaktiv 138La. Lanthan blir brukt som tilsetningsstoff i glass, som lanthan trifluoridglass (LaF3) i vibeoptiske kabler. . som katalysator, Cerium-dopet lanthanklorid eller lanthanbromid i scintillatorer, karbonbuelamper, brukt i tegeringer blant annet stål, wolframbueloddeelektroder og binder fosfat.
Neodym
Neodym eller neodymium(gr. neos – ny; didymos - tvilling). Neodymklorid blir brukt til å lage sterke og permanente neodymiummagneter bestående av neodym, jern og bor (NdFe).
Praseodym
Praseodym eller praseodymium (gr. prasios – løkgrønn; didymos - tvilling).
Promethium
Promethium (Titanen Prometevs som stjal ilden fra gudene). Promethium (Pm) med atomnummer 61 med elektronkonfigurasjon [Xe] 4f56s2.Vanlig oksidasjonstrinn +3. Danner et sølvfarget mykt metall som blir oksidert i luft og reagerer med vann.Alle isotopene av promethium er radioaktive oppdaget i 1945 av amerikanerne Charles D Coryell, Jacob A Marinsky, Lawrence E Glendenin ved Oak Ridge National Laboratory. Dannet blant annet fra fisjon av uran-238. Saltene lyser blåaktig i mørke og brukt i stedet for radium i selvlysende urvisere i klokker.Ifølge gresk mytologi var det titanen Prometevs som stjal ilden fra fra gudene i fjellet Olympus og brakte det til menneskene.
Samarium
Samarium (Navn etter den russiske mineralingeniøren Vasili Yevgrafovich Samarsky-Bykhovets). Samarium (Sm) er et sølvhvit metall med atomnummer 62 og som blir sakte oksidert. Elektronkonfigurasjon [Xe] 4f66s2. Samariumoksid ble oppdaget i1880 av den granske kjemikeren Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran (1838-1912) som også oppdaget europium og dysprosium, studerte supermetning og spektroskopi Samarium har havn etter mineralet samarskitt. Samarium-153 er radioaktiv og blir anvendt i kreftbehandling. Samarium-koboltmagneter. Samarium-149 blir brukt til nøytroninnfanging i kjernekraftindustri. Virker som katalysator og blir brukt i lasere.
Terbium
Terbium (Tb) atomnummer 65, periode 6, blokk , elektronkonfigurasjon [Xe]4f9 6s2. Består er den stabile isotopen terbium-59. Terbium blir isolert fra mineralene ceritt (Ce9(Fe,Al)(SiO4)6[(SiO3(OH)](OH)3) fra Bastnäs i Sverige med navn etter asteroiden Ceres, , monazitt som inneholder thorium, lantan og cerium, samt mineralet bastnäsitt (La, Ce)CO3F). Terbium inngår i legeringer i elektronikk, i Bilderør og som grønn fosfor i lysstoffrør. Natrium-terbiumblaser gir grønn farge bølgelengde 546 nm.Terbium med navn etter Ytterby.
Thulium
TThulium (Tm), atomunner 69, periode 6, blokk f, er et kostbart sølvgrått mykt metall med den stabile isotopen thulium-169. Elektronkonfigurasjon [Xe] 4f13 6s2.Fikk navn etter Thule som grekerne kalte et land langt mot nord. Thulium og holmium ble oppdaget i 1879 av den svenske kjemikeren Per Teodor Cleve (1840-1905). Thulium finnes i mineralene gadolinitt, euxenitt og monazitt.
Ytterbium
Ytterbium (Yb) atomnummver 70, periode 6, blokk f, elektronkonigurasjon [Xe] 4f14 6s2, bestër av syv stabile isotoper.Ytterbium isolert fra mineralene gadolinitt, monazitt og xenotim. Ytterbium inngår i stållegeringer. Legeringer med ytterbium, kobolt, jern og mangan kan kan inngå i e sterke permanentmagneter. Ytterbiumtrifluorid (YbF3) bruket i tannfyllingerYtterbium ble isolert i 1878 av den sveitsiske kjemikeren Jean Charles Galissard de Marignac (1817-1894) i.Ytterbium navn etter (Ytterby i Sverige.
Yttrium
Yttrium (Y) har atomnummer 39, gruppe 3, periode 5, blokk d, elektronkonfigurasjon [Kr] 4d1 5s2.Stabil isotop er ytttium-89. Vanligste oksidasjonstall er +3.
Den finske kjemikeren, fysikeren og mineralogen Johan Gadolin (1760 -1852) isolerte i1794 yttriumtrioksid(Y2O3) fra mineralet gadolinitt (Y2Fe2+Be2Si2O10), oppdaget i 1787 av Carl Axel Arrhenius (1757–1824). Metallisk yttrium ble isolert av den tyske kjemikeren Friedrich Wöhler (1800–1882) som reduserte yttriumtrioksid til metallisk yttrium i 1828.
Yttrium lager rødfarge i katodestrålerør og inngår i legeringer, superledere og LED-lys.Krystallet yttrium-aluminium-granat (YAG) inngår i YAG-lasere.Yttrium brukt i lambdasonder for måling av oksygenkonsentrasjon.Noen radioaktive isotoper av yttrium blir laget kunstig i en syklotron og blir anvendt innen medisin for eksempel Yttrium-90 med halveringstid 2,66 døgn.
Jordsartmetallene yttrium, erbium, terbium og ytterbium har navn som henspiller på Ytterby nord-øst for Stockholm.
Scandium
Sacndium (Sc) atomnummer 21, gruppe 3, periode 4, blokk f er e t slvhit mykt transisjonsmetall , man har også blitt klassifisert som et sjeldent jorartsmetall gruppert sammen med yttrium og anthanidene.Scandium ((l. Scandia etter Skandinavia)).
Andre metaller i «grønne skifte»
I tillegg til de sjeldne jordartsmetallene nevnt ovenfor er det mange andre metaller som inngår i det såkalte «grønne skifte», hva nå det måtte bety. Gruvedrift og mineralutvinning har alltid store ødeleggende miljøkonsekvenser. Mange av dem gir uopprettelige skader på økosystemer. Dyphavsgruvedrift ved Mohnsryggen og Lokeslottet vil få store følger for livet i dyphavet.
Platinagruppen med iridium, osmium, palladium, platina, rhodium og ruthenium.
Andre grunnstoffer i såkalt "grønn teknologi" hører ikke med til de sjeldne jordartsmetallene, men de finnes bare tilgjengelig i kritiske mengder i det skalte "grønne skifte": antimon, arsen, barium, beryllium, vismuth, bor, kadmium, gallium, germanium, hafnium, indium, litium, magnesium, mangan, nikkel, kvikksølv, selen, superren silisium, strontium, tantal, tellur, thallium, titan, wolfram (tungsten), og zirconium. Flere av disse har giftige ioner. Når alt energikrevende skal drives med elektrisitet kommer det til å bli kritisk mangel på kobber.
Krigeraksen Kina-Russland står som henholdsvis nr. 1 og fullstendig dominerende og nr. 7 på listen over verdens største produsenter av sjeldne jordartsmetaller.
Fensfeltet ved lefoss inneholder sjeldne jordartsmetaller
Fensfeltet er en mineralforekomst med høyt innhold av sjeldne jordartsmetaller ved Ulefoss og Norsjø i Nome kommune, Telemark. Fensfeltet er rester fra en kalksteinsvulkan for 580 millioner år siden ved oppsprekking av kontinentalplaten Baltika. Magmatisk kalkstein, kalkspat og karbonatitter ble presset opp fra dypet gjennom lag med gneis og glimmer dannetbergart fenitt beskrevet i 1921av geologen Waldemar Christopher Brøgger. Oppsmeltete karbonatmineraler med karbonationer fra dyp- og gangbergarter, slik som karbonatitter, silikokarbonatitter og nefelinpyroksener ble oksidert, eksponert for vann og dannet blant annet rødfarget hematitt og andre mineraler. Brøgger ga mineralene navn etter gårdene som lå i området: Søvitt (Søve), melteigitt (Melteig), vipetoitt (Vipeto), rauhaugitt (Rauhaug) og damtjernitt(Damtjern). Vulkankrateret fra Fensvulkanen er erodert vekk og det har skjedd en forkastning gjennom feltet.
Oldoiyo Lengai i Tanzania, Afrika, er en tilsvarende og nåværende kalksteinsvulkan, der lettflytende karbonatrik gråfarget lava strømmer ut under utbruddene. Lavaen har lavere temperatur enn vanlig magma fra vanlige vulkaner.
Alnön ved Sundsvall, Sverige, er en øy dannet fra vulkansk aktivitet i samme periode som Fensvulkanen, og inneholder mineralet alnöitt.
Ulefos Jernværk, fra 1657m Norges nest eldste etter jernverk etter Bærum værk, hentet jernmalm fra Gruveåsen i Fensfeltet. Det ble også tatt ut jernholdig dolomittkalk til Norsk Hydro, Herøya. I 10-årsperioden fra 1953 ble dolomittmalm fra Søve gruve brukt til produksjon av niob. Fensfeltet inneholder også større mengder naturlig radioaktiv thorium-232 og noe uran, og etter utvinning av niob (Nb), atomnummer 41, ble det liggende igjen radioaktive gruverester i området. Niob har fått navn etter Niobe i gresk mytologi, datter av Tanatlos, som ble straffet av gudene medTantaloskvaler. Niob absorberer og tåler termiske nøytroner ble brukt i atomindustrien i USA. Legeringer med niob tåler også høy temperatur og ble brukt i Apolloprogrammet. Omtrent overalt kan man se kumlokk fra Ulefoss jernstøperi. Bærum verk hentet jernmalm fra Eineåsen i nærområdet, og fra gruver i Kragerø og Arendal hvor malmen ble fraktet med båt til Sandvika og deretter kjørt med hest og slede til Bærum verk. Mange steder i skogen i tilknytning til bekker kan man se svartfarget jordsmonn etter brenning av kullmiler for produksjon av trekull brukt i smeltehyttene i i produksjon av jern fra jernmalm.
Norge i samarbeid med EU og kapitalinteresser utvikler nå planer for gruvedrift og utvinning av sjeldne jordartsmetaller fra Fensfeltet.
Ukrainas mineralressurser med sjeldne jordartsmetaller
Kinesiske selskaper er allerede inne i de ukrainske fylkene Donetsk og Luhansk som Putin-Russland har okkupert og driver gruvedrift med å utvinne blant annet sjeldne jordartsmetaller. Donald Trump forsøker nå ved «make a deal» å skaffe seg adgang til Ukrainas mineralressurser som betaling for amerikansk våpenstøtte. Trump og Vance forsøker i månedsskifte februar-mars 2025 å få Ukraina til å kapitulere, fjerne president Volodymyr Zelenskyj fra makten slik at SA får fri tilgang til mineralressursene med sjeldne jordartsmetaller, som Kina har, men USA mangler. Mineralene er betaling for tidligere våpenhjelp. På Grønland er det også sjeldne jordartmetaller. Ukraina som har ofret sine ungdommer og sivilbefolkning, bittfraranet barn flyttet til Russland, fog som har fengslet og torturert sivilbefolkningen , mistet 20% av landområdene som blir russifisert, er det ingen som snakker om. Fjerne Zelenskyj fra makten har vært Putins våte drøm fra dag een går nå med USA sin hjelp i oppfyllelse. Trump beskylder Zelenskyj for å starte den tredje verdenskrig. En grotesk forestilling og omskriving av virkeligheten som vi ikke har sett maken til før starten på andre verdenskrig. Vi som en gang trodde på USA har mistet alle illusjoner og tillit og kan aldri mer stole på USA som vi heller ikke kan stole på Russland. Nå er det bare Norden og deler av EUvi kan stole på. Lurt å erkjenne det nå, i stedet for å lulle seg inn i et naivt drømmeland.
På Grønland er det store forekomster av mineraler med sjeldne jordartsmetaller. Trump har planer om å overta Grønland som er en del av Danmark.
Trump = Putin. Begge er løgnere med macho-kultur og forakt for svakhet. Begge. omgir seg med milliardær-oligarker. Gir blaffen i landegrenser hvis det er land man trenger til sitt formål.Begge mangler alt det som det ikke går an å få kjøpt for penger: anstendighet og sannferdighet.
Svovelsyresjøen ved Baotou
Gruver og gruvevirksomhet gir store skader på naturen og miljørforurensing med slagghauger, gruveslam og avrenning av metallioner. Et eksempel er Baotou ved Den gule flod ( Huang He ) i indre Mongolia hvor det er en stor sjø med konsentrert svovelsyre brukt til å isolere sjeldne jordartsmetaller. Mineralet bastnaesitt og flere typer monazitt fra gruvedistriktet Bayan Obo, blir røstet i konsentrert svovelsyre ved 500oC.Syreløsningen grunngir en renseprosess ved tilsetning av magnesiumoksid. Deretter skjer det ekstraksjon ved fraksjonert destillasjon med P204 i parafinløsning. P2O4 (2-etylheksyl)fosforsyre) er e ndiester mellom fosforsyre og 2-etylheksanol og blir anvendt i ekstraksjon av oksider av sjeldne jordartsmetaller og uran, blant annet samarium, europium, gadolinium. I 1996 var det et jordskjelv ved Baotou. Hvis svovelsyresjøen hadde rent ut i den gule flod hadde det vært katastorfalt. Firma Baotou Iron and Steel, North Rare Earth High Teach Co., Ltd.
Litteratur
Wikipedia