Hvem, hvad og hvor? Sjældne jordartsmetaller

De er supervigtige for grøn omstilling og alt muligt andet, men hvad er sjældne jordartsmetaller egentlig? Og hvorfor hedder de sådan, når de ikke er sjældne?

Sjældne jordartsmetaller er en gruppe af grundstoffer, der minder usædvanligt meget om hinanden i blandt andet magnetiske egenskaber. Ofte omtales de bare sjældne jordarter, men de er rent faktisk metaller. Der er 17 af dem, og de har vældig eksotiske navne som dysprosium, promethium og praseodymium. Du finder dem på plads nummer 57 til 71 i det periodiske system plus grundstofferne nummer 21 og 39, hhv. scandium og yttrium.

(Illustration: GEUS)

De sjældne jordartsmetaller kan sådan set findes overalt i jordskorpen, men typisk i bittesmå koncentrationer. I særlige geologiske miljøer kan der dog dannes højere koncentrationer. Her kan nemlig dannes tilsvarende særlige, og sjældne, mineraler, som kan have ret høj koncentration af sjældne jordartsmetaller. Det er også derfor, at jordartsmetallerne oprindeligt fik det tilnavn, fordi ‘modermineralerne’ blev opfattet som sjældne.

Metallerne findes i forbindelse med andre grundstoffer, men kan oprenses til at være på fast, ren form. Når man udvinder dem fra diverse mineraler i miner, skal de først forarbejdes, før de kan sælges videre som fast metal, væske eller diverse blandingsprodukter. Det afhænger bl.a. af, hvad de skal bruges til.

Læs mere: Fra mine til magnet

Snydt, de er slet ikke sjældne

Selvom jordartsmetallernes kaldenavn mere end antyder, at de er sjældne, er de det altså slet ikke. Faktisk findes der cirka lige så meget af det ‘sjældne’ metal cerium (Ce) på
Jorden, som der findes kobber (Cu). Guld er langt sjældnere end cerium, og det støder man trods alt på fra tid til anden. De sjældne jordartsmetaller er bare spredt mere jævnt ud i Jordens skorpe, og det gør dem svære og dyre at udvinde i store mængder fra enkelte miner.

Det mest sjældne af de ‘sjældne’ jordartsmetaller er prometium (Pm). Det er rent faktisk sjældent, for det er radioaktivt og henfalder hurtigt, og det findes kun i minimale mængder på Jorden. Derfor regnes det ofte ikke med i forekomster af sjældne jordartsmetaller.

Foto af cerium
Cerium i et reagensglas som rent metal. (Foto: Hi-Res Images of Chemical Elements, wikimedia Commons)

Opdaget af svensker

De sjældne jordartsmetaller blev opdaget af den svenske løjtnant (og hobby-geolog) Axel Arrhenius i 1787 i Ytterby lidt uden for Stockholm. Derfor findes der sjældne metaller med navne som ytterbium, yttrium, erbium og terbium, som er forskellige mere eller mindre kreative henvisninger til bynavnet.

Egentlig vidste Arrhenius ikke rigtig, hvad det var, han havde opdaget. Han troede blot, det var et nyt, sort mineral, som han kaldte ytterbit (senere omdøbt til gadolinit). Mineralet blev undersøgt af forskellige videnskabsmænd, som fandt ud af, at der i mineralet var et nyt grundstof, de kaldte yttrium. Nogle år senere opdagede man så, at der også var cerium, og i takt med, at de kemiske separationsmetoder blev bedre, fandt man flere og flere.

Det, der først havde virket som ét grundstof, viste sig altså at være 17 forskellige, som bare lignede hinanden utrolig meget. De sjældne jordartsmetaller begyndte især at blive brugt i stor stil, da man i forbindelse med fremstillingen af verdens første atombombe (Manhattanprojektet) i 1940’erne opfandt metoder til effektivt at oprense de enkelte sjældne jordartsmetaller. Dog blev de allerede fra slut-1800-tallet brugt i glødepærer, navnlig yttrium og lanthan.


Illustration: Lykke Sandal, Geoviden

Flere indlæg