Terras Raras: Tabela Periódica, Descobrimento, Exploração No Brasil E Aplicações

Abstract

In the ~150 years comprised between the discovery of yttrium (1794) and promethium (1947), the rare earth metals were an incomplete chapter and a stone in the shoe of the periodic classification of the chemical elements. This group of 17 elements with remarkable chemical similarity raised confusion on many brilliant scientists, including Mendeleev, and led to the consolidation of many theories in Chemistry, from atomic spectroscopy to quantum theory. Nowadays we know that the special properties of these elements arise from filling 4f orbitals, which results in unique spectroscopic, magnetic and catalytic behavior. Such properties make rare earths essential elements on optical devices, lasers, telecommunications and magnetic materials for sustainable energy. The importance of rare earths far exceeds the science and technology domains, reaching the same level of other strategic materials for energy and defense. Hence, this work presents a brief discussion about the historical path of the rare earth elements in the Periodic Table and about the exploration of these resources in Brazil, detailing some of the extractive activities since the 19 th century and some perspectives for future activities concerning this group of elements in Brazil.

Redes metalo-orgânicas contendo íons lantanídeos: MOFs e LOFs

“…Já o termo "raras" decorre do fato de que tais elementos foram inicialmente encontrados apenas em alguns minerais de regiões próximas a Ytterby, na Suécia, sendo que sua separação era considerada complexa por Gadolin. 10 Assim, a expressão "terras raras" emite uma ideia errônea, já que designa elementos de natureza metálica (e não exatamente seus óxidos ou terras), cuja abundancia na crosta terrestre é, ao contrário do que se pode pensar, consideravelmente alta, como mostrado na Figura 1. Como exemplos, temos que dois dos elementos menos abundantes entre as TR, Lu e Tm, são mais abundantes que os metais Au e Pt.…”

“…27,28 Além disso, as propriedades das TR permitem aplicações na composição de baterias para veículos híbridos, 29,30 catalisadores para o crackeamento do petróleo, 31 catalisadores para a redução de emissões automotivas, [32][33][34] vidros especiais, polimento fino de superfícies, cerâmicas de alta resistência, entre outras, como mostrado na Figura 3. [1][2][3]10,35,36 Figura 3. (a) Principais aplicações das TR e seus percentuais de utilização em termos de (b) volume e (c) valor.…”

“…(a) Principais aplicações das TR e seus percentuais de utilização em termos de (b) volume e (c) valor. 10 Essa grande diversidade de aplicações tornou-se possível a partir da década de 1950 com o aprimoramento das técnicas de separação, permitindo a obtenção de TR cada vez mais puras em quantidades cada vez maiores. Assim, há mais de meio século as TR deixaram de ser apenas o rodapé das tabelas periódicas e passaram a assumir papéis centrais nas políticas ambientalmente corretas.…”

“…It was possible to elucidate the ligands in paramagnetic compounds containing the Cu 2+ (d 9 ), Gd 3+ (f 7 ), Eu 3+ (f 6 ), Fe 3+ (d 5 ) ions, after treatment with cationic resin. We proved the efficiency of two post modifications of MOFs, a technique known as PSM (post modification), in the MOF of Zn 2+ (d 10 ) diamagnetic, IRMOF-3, using ethyl isocyanate and benzyl bromide as modifiers. In the second part, we synthesized by hydrothermal conditions the three-dimensional coordination polymer [Eu(ptc) .…”

Síntese de nanopartículas luminescentes de vanadatos de terras raras via templates coloidais

“…Além disso, observa-se que a equação (5) é equivalente a uma função exponencial do tipo 𝑦 = 𝐾 𝑒 −𝑥 𝑎 ⁄ , para o caso de se obter um decaimento exponencial de primeira ordem. Dessa forma, é possível obter o valor do tempo de vida (𝜏 𝑅 ) ao aplicar o logaritmo natural na curva de intensidade da emissão em função do tempo, pois fornece uma reta de coeficiente angular igual a − 𝑡 𝜏 𝑅 ⁄ [8].…”