Tierras raras
Tierras raras es el nombre común para 17 elementos químicos: escandio, itrio y los 15 elementos (lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio) que corresponden a los lantánidos. Hay que notar que en esta clasificación no se considera la serie de los actínidos.
Como integrantes de minerales son una mezcla de óxidos e hidróxidos de los elementos del bloque "f" de la tabla periódica de los elementos. Las dimensiones de los radios iónicos de estos elementos son muy cercanas y sus propiedades químicas son igualmente afines, lo cual dificulta su separación. El principal estado de oxidación suele ser +3.
Aunque el nombre de «tierras raras» podría llevar a la conclusión de que se trata de elementos escasos en la corteza terrestre, esto no es así. Elementos como el cerio, el itrio y el neodimio son más abundantes que el plomo, y el tulio (el más escaso) es más abundante aún que el oro y el platino. El término raras surgió porque a principios del siglo XX, ante la dificultad de separar los elementos constituyentes de los minerales, raramente se utilizaban para algo.
La parte "tierra" en el nombre es una denominación antigua de los óxidos.
Los principales minerales de las tierras raras son bastnasita, didimio, monacita y loparita.
[editar] Aplicaciones
Los elementos de este grupo se utilizan para fabricar imanes permanentes fuertes (p. ej. samario-cobalto o neodimio-hierro-boro), materiales superconductores, láseres, etcétera.
El cerio también es componente de la aleación que genera las chispas en los encendedores mecánicos y en los catalizadores del proceso Haber-Bosch de la síntesis del amoníaco.
Actualmente se investigan aplicaciones en síntesis orgánica de compuestos organometálicos de estos elementos.
En resonancia magnética nuclear se utilizan compuestos, por ejemplo del lantano, como aditivos para separar señales de compuestos que de otro modo se detectarían juntos.
Combinados con halogenuros metálicos se usan en la fabricación de lámparas de descarga HMI (Hydrargyrum medium-arc iodide).
[editar] Radiodiagnóstico
Además en radiodiagnóstico se utilizan como material fosforescente en las pantallas intensificadoras de imagen (en los chassis que se todavía se usan con película, emulsión y revelado fotográfico).
La expresión tierras raras se aplica a los elementos del grupo IIIA del sistema periódico con números atómicos (Z) del 57 al 71. Estos elementos son metales de transición escasos en la naturaleza. Los elementos de tierras raras utilizados en pantallas radiológicas son gadolinio (Z = 64), lantano (Z = 57) e itrio (Z = 39), los cuales funcionan como material fosforescente. En las fórmulas siguientes de los compuestos respectivos de esta propiedad, después de los dos puntos se especifica un elemento activador.
- Oxisulfuro de gadolinio (Gd2O2S: Tb), activado por terbio (Z = 65). Se emite una coloración verde cuya longitud de onda es de 540 nm.
- Oxisulfuro de lantano (La2O2S: Tb), activado por terbio (Z = 65). Se emite una coloración verde cuya longitud de onda es de 540 nm.
- Oxisulfuro de itrio (Y2O2S: Tb), activado por terbio (Z = 65). Se emite una coloración azul de longitudes de onda entre 450 y 500 nm.
- Oxibromuro de lantano (LaOBr: Tm), activado por tulio (Z = 69). Se emite una coloración azul de longitudes de onda entre 450 y 500 nm.
- Tantalato de itrio (YTaO4: Tm), activado por tulio (Z = 69). Se emite una coloración azul-ultravioleta de longitudes de onda entre 450 y 500 nm.
Las pantallas de tierras raras ofrecen una ventaja única con respecto a las de wolframato de calcio: su eficacia de conversión es mayor. El propósito de fabricar las pantallas de tierras raras es ofrecer varios niveles de velocidad, si bien todas ellas son, como mínimo, dos veces más rápidas que su alternativa de wolframato de calcio. Esta mejora de la eficacia de conversión se consigue sin pérdida de resolución acompañante. Sin embargo -cuando se usan las pantallas de tierras raras más rápidas- los llamados «ruidos» cuántico y radiográfico pueden llegar a ser apreciables. Como son más rápidos con las pantallas de tierras raras es posible que se apliquen factores técnicos reducidos, lo cual repercute en menor dosis al paciente.
