Tierras raras es el nombre común de 17 elementos químicos: escandio, itrio y los 15 elementos del grupo de los lantánidos (lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio). Hay que señalar que en esta clasificación no se considera la serie de los actínidos.
Aunque el nombre de «tierras raras» podría llevar a la conclusión de que se trata de elementos escasos en la corteza terrestre, algunos elementos como el cerio, el itrio y el neodimio son más abundantes. Se las califica de "raras" debido a que es muy poco común encontrarlos en una forma pura, aunque hay depósitos de algunos de ellos en todo el mundo. El término «tierra» no es más que una forma arcaica de referirse a algo que se puede disolver en ácido, o dicho de otro modo, es una denominación antigua de los óxidos.
Historia
En 1787 inició el descubrimiento de estas tierras raras empezando con el teniente de artillería Carl Axel Arrhenius (1757-1824), quien encontró un extraño mineral negro en la villa de Ytterby ubicada a unos 30 km de Estocolmo. La coloración del extraño mineral y la alta densidad de la muestra hizo sospechar al teniente quien no descartó la posibilidad de haber descubierto un nuevo mineral y sin conocer su composición se la llevó y la llamó “piedra pesada de Ytterby”. En 1792 se envió una muestra del mineral a Johan Gadolin (1760-1852), un químico finlandés, discípulo de Torbern O. Bergman y con fama de ser un excelente analista. Encontró en la piedra óxidos de silicio, aluminio y hierro, además encontró una porción importante de un óxido refractario de un elemento todavía desconocido. En realidad, la fórmula idealizada de este mineral que posteriormente se llamó Gadolinita es Be2FeY2Si2O10 y como se sabe actualmente el berilio comparte propiedades con el aluminio y por esa razón, Gadolin pensó que el mineral contenía aluminio.
Dos años después, Gadolin publicó sus resultados en los Proceedings de la Academia de Ciencias de Suecia. Estos resultados fueron confirmados tiempo después por dos grandes químicos, L.N. Vauquelin (1763-1829) y M.H. Klaproth (1743-1817), quienes sugirieron el nombre definitivo del mineral, Gadolinita y del mismo modo sugirieron el nombre del óxido del nuevo elemento que se utilizó bajo el nombre de yttria, por su origen geográfico, que finalmente derivo en el nombre actual del elemento.
En 1751 el barón Axel Fredrick Cronstedt (1722-1765), distinguido mineralogista y químico sueco, halló en un depósito minero un novedoso mineral al que llamó “piedra pesada de Bastnäs”. Este mineral fue estudiado en 1803, por el joven Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) junto con Wilhelm Hisinger (1766-1852), descubrieron en el mineral la presencia de un óxido desconocido. Denominaron ceria al óxido y cerio (Ce) al nuevo elemento, derivados del nombre del reciente planetoide descubierto Ceres (1801).
Estos dos óxidos itria y ceria eran muy similares, pues de ellos no podían extraerse los metales correspondientes a través de las técnicas de la época. En 1830 se dio el aislamiento del cerio (Ce) a manos de Carl Mosander, pupilo de Berzelius. Para poder separar este elemento utilizó vapores de potasio y además de separar el cerio (Ce), descubrió otro óxido en pequeñas cantidades al cual denomino lantana cuyo elemento que formaba el óxido se llamó lantano (La). Otro óxido que logró separar de la ceria fue la didimia y se pensaba que contenía el elemento didmio pero 44 años más tarde se demostró que contenía dos óxidos.
En 1844, Mosander trabajó con el mineral itria y se encontró que se trataba de un óxido bastante complejo, descubrió que además del propio óxido de itrio, descubrió que las muestras de itria natural contenían otros óxidos entre los cuales estaba: óxido de ceria, óxido de lantana, óxido de didmio y dos óxidos que se denominaron erbia (de color amarillo) y terbia (de color rosa). En 1860 estos nombres fueron intercambiados, llamándose terbia a erbia y viceversa.
En 1878, Jean de Marignac, químico sueco, obtuvo nitrato de erbio, aparentemente puro de la gadolinita y un nuevo óxido conocido como iterbia. Al siguiente año, Lars Nilson, separó otra tierra rara a partir de la iterbia, a la que llamó escandia (en honor a Escandinavia) que está formada por escandio (Sc). Ese mismo año, el sueco Per Cleve, logró aislar tres fracciones de la erbia, llamando a las dos nuevas holmia (en honor al nombre en latín de Estocolmo) y thulia (en honor al nombre antiguo de Escandinavia). Estos óxidos eran los correspondientes óxidos de holmio (Ho) y óxido de tulio (Tu). Tiempo después, el químico francés, Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, aplicando novedosas técnicas de espectroscopía, detectó un nuevo óxido en la didmia, al cual llamó samaria. De este óxido se aisló el samario (Sm) (en honor a su descubridor el coronel ruso Vasili Samarski-Bykhovets) (Montalvo, n.d.).
En 1886, Paul Lecoq aisló de la inicial samaria un nuevo óxido al que llamó gadolinia en honor a Johan Gadolin y el elemento que compone este óxido se llama gadolinio (Gd). Y el mismo año, Lecoq aisló otra tierra de la holmia y la llamo diprosia, que era el óxido de disprosio (Dy). En 1885, el austriaco Karl von Welsbach, logró separar de la didimia otros dos óxidos; praseodimia (didimia verde en griego) y neodimia (nueva didimia en griego); de ellas se identificó el praseodimio .
En 1901, Eugène Demarçay asiló al europio de sales de samario (supuestamente puro) y lo nombró así en honor al continente europeo. En 1907, Georges Urbain aisló al lutecio (Lu) (nombrado así por su lugar de nacimiento, París escrito en latín) de la iterbia. El prometio (Pm) se aisló analizando subproductos de la fisión del uranio generados en un reactor nuclear situado en Tennessee (EUA) y su nombre se da en honor al dios de la mitología griega que dio fuego al hombre. Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin y Charles D. Coryell, probaron su existencia en 1944, pero reivindicaron su descubrimiento hasta 1947, después de la Segunda Guerra Mundial.
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