Neviditelná krize, kterou není možné ignorovat
Nedávné rozhovory mezi americkým prezidentem Donaldem Trumpem a ukrajinským prezidentem Volodymyrem Zelenským ukázaly, že Trump měl velký zájem o bohaté nerostné zdroje Ukrajiny – především o tzv. vzácné prvky. Tyto minerály jsou klíčové pro celou řadu průmyslových odvětví i moderních technologií, a proto mají obrovskou hodnotu. Není divu, že právě přístup k těmto surovinám byl jedním z hlavních témat jednání.
V této galerii se podíváme blíž na vzácné prvky a jejich praktické využití v různých oblastech. Čtěte dál a dozvíte se víc.
Vzácné prvky (REE) jsou skupina chemicky podobných kovů, které hrají zásadní roli v moderních technologiích – i když jejich název trochu mate. Ve skutečnosti nejsou až tak vzácné, ale jejich těžba je složitá a zatěžující pro životní prostředí. Proto není divu, že o ně mají světové velmoci takový zájem – využívají se totiž v zelené energetice, obraně i pokročilých počítačových systémech.
Pojďme se teď podívat na některé z těchto prvků a zjistit, k čemu se vlastně používají!
Skandium, objevené ve Skandinávii, je lehký prvek s vysokou odolností. Přestože je klasifikováno jako vzácný zemina, je 32. nejčastějším prvkem v zemské kůře.
Scandium se přidává k hliníku a vzniká slitina hliník-skandium, která je známá svou pevností a odolností. Používá se v ultralehkých leteckých součástech, stíhačkách, baseballových pálkách nebo rámech špičkových kol. Skandium najdeme také v rtuťových výbojkách, které vytvářejí intenzivní světlo, a uplatňuje se i při výrobě polovodičů.
Yttrium, pojmenovaný podle města Ytterby nedaleko Stockholmu ve Švédsku, je měkký kov bílošedé barvy. Je to 43. nejhojnější prvek a v zemské kůře se téměř vždy vyskytuje v kombinaci s jinými prvky a minerály.
V počátcích televizního vysílání se yttrium používalo k vytváření červené barvy na obrazovce. Dnes ho najdeme v bílých LED žárovkách. Přidává se do skla, aby bylo odolnější vůči teplu a nárazům. Používá se také při výrobě digitálních fotoaparátů, čoček v chytrých telefonech a některých supravodičů. Radioaktivní izotop yttria, yttrium-90, se navíc využívá při léčbě rakoviny jater.
Lanthan je vysoce reaktivní kov, který je tak měkký, že se dá řezat nožem. Je to 28. nejhojnější prvek v zemské kůře.
Lanthan se nejčastěji používá ve slitinách s dalšími prvky, protože jako čistý kov je velmi reaktivní. Ve spojení s niklem se využívá v automobilech na vodíkový pohon k uchovávání vodíkového plynu. Spolu s dalšími vzácnými prvky se lanthan uplatňuje ve studiovém osvětlení a filmových projektorech. Slouží také jako katalyzátor při rafinaci ropy.
Cer je měkký šedý kov pojmenovaný podle asteroidu Ceres. Je to 25. nejhojnější prvek v zemské kůře a má hned několik použití.
Jeho čistá forma se používá při výrobě slitin s hliníkem, železem a hořčíkem. Je také důležitou součástí plochých televizorů, reflektorů a žárovek. Cer se používá k výrobě křesadel v zapalovačích, kde při nárazu jiskří. Oxid ceru se používá v katalyzátorech, zejména při snižování emisí oxidu uhelnatého.
Tento měkký, tvárný, stříbřitě žlutý kov je 39. nejhojnějším prvkem v zemské kůře.
Slitiny s praseodymem jsou známé svou odolností vůči extrémnímu namáhání, a proto se používají v leteckých motorech a v permanentních magnetech. Praseodym se také využívá k výrobě žlutého zabarvení ve sklech, která filtrují žluté světlo a infračervené záření. Je klíčovou složkou speciálních brýlí a ochranných štítů, které nosí skláři a svářeči.
Neodym je tvrdý, stříbřitý kov, který při styku se vzduchem nebo vlhkostí rychle oxiduje a vytváří růžové a fialové výpary. Je to 26. nejhojnější kov v zemské kůře.
Jedním z nejčastějších využití neodymu je výroba velmi silných permanentních magnetů. Jeho oxidy se používají k výrobě růžového a fialového skla, barevných glazur a filtrů pro sklářství i astronomické teleskopy. Neodymové lasery nacházejí uplatnění při svařování, vrtání, očních operacích, kosmetických zákrocích i při léčbě rakoviny kůže.
Samarium je stříbřitě bílý kov, který je obvykle stabilní v suchém vzduchu. Je to 40. nejhojnější kov v zemské kůře.
Magnety ze slitiny samaria a kobaltu jsou extrémně silné – až 10 000× silnější než běžné železné magnety – a hned po neodymových patří k nejsilnějším. Najdeme je v sluchátkách a miniaturních reproduktorech, kde zajišťují kvalitní zvukový výstup. Díky odolnosti vůči extrémním teplotám se používají v malých motorech a mikrovlnných technologiích, například v radarech, družicích nebo mobilních telefonech. Samarium se navíc využívá jako absorbér neutronů v jaderných reaktorech.
Europium, pojmenované podle svého kontinentu, je jedním z nejvzácnějších prvků a také jedním z nejreaktivnějších. Je to 51. nejhojnější prvek v zemské kůře.
Oxid europia se používá k vytváření červeného světla a přidává se do žárovek, aby zjemnil studené modré světlo a navodil teplejší, přirozenější tón. Europium najdeme také v eurobankovkách – pod UV světlem září červeně, což pomáhá odhalit padělky, které tento prvek neobsahují. Stejně jako samarium je i europium skvělým absorbérem neutronů a využívá se v jaderných reaktorech.
Gadolinium je měkký, lesklý, stříbřitý kov, který postupně reaguje se vzduchem a vodou. Je to 41. nejhojnější prvek v zemské kůře.
Gadolinium má specifické využití napříč různými odvětvími. Přidává se do slitin železa a chrómu, aby zlepšilo jejich odolnost vůči vysokým teplotám a oxidaci. V jaderných reaktorech slouží jako nouzové řešení pro odstavení reaktoru, protože skvěle pohlcuje neutrony. Najdeme ho také v magnetickém chlazení, v lékařství při detekci nádorů, v laserech nebo mikrovlnných zařízeních.
Terbium je stříbřitě zlatý kov, který je natolik měkký, že se dá řezat nožem. Je to jeden z nejvzácnějších kovů vzácných zemin a 57. nejhojnější prvek v zemské kůře.
Terbium se používá ve vodíkových palivových článcích k jejich stabilizaci. Je také důležitou složkou polovodičů, integrovaných obvodů a optických kabelů. Jeho oxid se používá v laserech, televizních obrazovkách a plochých monitorech k produkci zelené barvy.
Dysprosium má jasný kovový lesk, podobně jako mnoho jiných prvků vzácných zemin. Je to 42. nejhojnější prvek v zemské kůře.
Nejběžnější použití dysprosia je v magnetech, kde zabraňuje demagnetizaci v důsledku vysokých teplot. Používá se v domácí elektronice, vysoce výkonných motorech a zařízeních pro výrobu větrné energie. Díky vysoké teplotě tání se dysprosium používá v regulačních tyčích jaderných reaktorů.
Erbium je 44. nejhojnějším prvkem v zemské kůře. Ve srovnání s jinými prvky vzácných zemin je velmi odolný proti korozi.
Erbiové lasery se využívají v kosmetických zákrocích, kde jemně odstraňují vrchní vrstvy kůže a odhalují hladší a mladší pleť pod nimi. Ve stomatologii se používají k odstranění zubního kazu a přípravě výplní. Erbium má ale i další využití – přidává se do skla pro zabarvení, umožňuje přenos dat přes optická vlákna a podílí se na tvorbě odolných slitin.
Thulium je 61. nejhojnějším prvkem v zemské kůře. Ačkoli je 200krát hojnější než zlato, patří stále mezi nejvzácnější prvky vzácných zemin.
Thulium se využívá v zařízeních pro magnetické chlazení, která díky němu fungují úsporněji. Pod UV světlem vydává modré světlo, a proto se přidává do bankovek jako ochrana proti padělání. Jeho izotop, thulium-169, vyzařuje rentgenové záření a používá se v přenosných rentgenových přístrojích.
Lutecium je nejtvrdší ze všech prvků vzácných zemin. Má nejvyšší hustotu, nejvyšší teplotu tání a nejvyšší atomové číslo ve skupině. Spolu s thuliem patří mezi nejvzácnější prvky vzácných zemin a je 60. nejhojnějším prvkem v zemské kůře.
Lutecium hraje důležitou roli v pozitronové emisní tomografii (PET), která se používá při vyšetření rakoviny, srdečních onemocnění a poruch mozku. Uplatňuje se také v chemickém průmyslu – například při alkalizaci, polymerizaci a hydrogenaci v rafinériích ropy.
Zdroje: (United States Geological Survey) (Royal Society of Chemistry) (American Geosciences Institute)
Vzácné prvky a jejich role v moderním světě
Proč se národy honí za těmito přírodními zdroji?
LIFESTYLE minerály
Nedávné rozhovory mezi americkým prezidentem Donaldem Trumpem a ukrajinským prezidentem Volodymyrem Zelenským ukázaly, že Trump měl velký zájem o bohaté nerostné zdroje Ukrajiny – především o tzv. vzácné prvky. Tyto minerály jsou klíčové pro celou řadu průmyslových odvětví i moderních technologií, a proto mají obrovskou hodnotu. Není divu, že právě přístup k těmto surovinám byl jedním z hlavních témat jednání.
V této galerii se podíváme blíž na vzácné prvky a jejich praktické využití v různých oblastech. Čtěte dál a dozvíte se víc.