Zu den Seltenerdelementen gehören Metalle mit ungewöhnlich klingenden Namen wie Neodym, Cer, Ytterbium und Europium; viele gehören zu den Lanthanoiden im Periodensystem. Der Begriff „Seltene Erden“ ist eine falsche Bezeichnung, da viele Seltene Erden tatsächlich ziemlich verbreitet sind. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Seltenen Erden machen sie in Medizin, Konsumgütern, Wissenschaft und Industrie nützlich.
Starke Magnete
Legierungen aus Eisen und bestimmten Seltenerdmetallen ergeben extrem starke Permanentmagnete; Diese sind sehr nützlich, denn für die kleinen, leistungsstarken Elektromotoren in Hybridfahrzeugen und tragbaren Drohnenfluggeräten der neuesten Generation sind winzige, leichte Magnete notwendig. Das Seltenerd-Neodym ist eine beliebte Wahl für hochfeste Magnete; andere sind Holmium und Samarium. Das Geheimnis ihrer magnetischen Eigenschaften liegt in der Anordnung der Elektronen in den Atomen bestimmter Seltenerdelemente. In Elementen mit schwachen magnetischen Eigenschaften wie Schwefel sind die meisten ihrer äußeren Elektronen paarweise gruppiert; diejenigen in diesen speziellen Seltenerdmetallen haben ungepaarte Elektronen, die ihre magnetischen Eigenschaften verbessern.
Licht und Farbe
Chemische Verbindungen aus Seltenerdelementen haben nützliche Eigenschaften in Bezug auf Farbe und Licht; Cersulfid kombiniert beispielsweise Cer und Schwefel zu einem roten Pigment, das als weniger toxische Alternative zu herkömmlichen Verbindungen auf Basis des Schwermetalls Cadmium verwendet wird. Europium, eine weitere Seltene Erde, wird häufig in elektronischen Displays verwendet, um Pixel mit hellem rotem Licht zu erzeugen.
Elektronische Bauteile
Seltene Erden spielen bei der Herstellung elektronischer Bauteile eine wesentliche unterstützende Rolle. Wiederaufladbare Batterien verwenden Verbindungen aus Nickel und Lanthan, um die Effizienz der elektrischen Energiespeicherung zu maximieren. Bei der Herstellung hochdichter integrierter Schaltkreise werden mit Lutetium hergestellte Speziallinsen verwendet. Glasfaserkabel, die das Seltenerd-Erbium enthalten, übertragen Lasersignale über große Entfernungen.
Medizinische Anwendungen
Radioaktive Formen der Seltenerdelemente Samarium und Yttrium werden in Verbindungen zur Krebsbekämpfung verwendet. Das Isotop Samarium-153 emittiert Betastrahlung, die Knochenkrebszellen abtötet und hilft, Schmerzen zu lindern. Yttrium-90, ein weiteres radioaktives Element, ist bei der Behandlung von Leberkrebs nützlich.