Las tierras raras (I)

En Química se conocen como tierras raras o metales especiales a un grupo de elementos metálicos del grupo IIIB de la tabla periódica. Son en total 17 elementos: escandio, itrio y los 15 elementos de la serie de los lantánidos (cerio, disprosio, erbio, europio, gadolinio, holmio, iterbio, lantano, lutecio, neodimio, praseodimio, prometio, samario, terbio, tulio), la mayoría de los cuales se descubrieron en los siglos XVIII y XIX. Durante mucho tiempo fueron simples curiosidades científicas, sin utilidad práctica, pero recientemente sus propiedades químicas, eléctricas y magnéticas han demostrado tener numerosas aplicaciones tecnológicas, lo que las ha vuelto imprescindibles y disparado su cotización.
El apelativo de "raras" no hace referencia a su escasez, ya que muchos de estos elementos se encuentran en abundancia en la corteza terrestre, sino a que rara vez se encuentran en elevadas concentraciones, lo que dificulta y encarece notablemente su extracción; generalmente es necesario remover y tratar ingentes volúmenes de materiales para conseguir refinar una pequeña cantidad. Se presentan como óxidos o hidróxidos formando parte de al menos 200 minerales diferentes, siendo los más habituales la monacita, la loparita, la allanita, la xenotima o la bastnasita.
China es, con mucha diferencia, el principal productor de tierras raras, dominando más del 90% de la producción mundial, seguida de muy lejos por Rusia y la India. Gracias a esta posición privilegiada, China controla el mercado, lo que ha causado no pocos enfrentamientos comerciales con otras potencias industriales en los que incluso ha tenido que intervenir la Organización Mundial de Comercio.

Escandio (Sc): Número atómico 21. Sus aleaciones se usan en la industria aeroespacial y también se emplea en luces de alta intensidad y lámparas de vapor de mercurio.

Itrio (Y): Número atómico 39. Se emplea en superconductores, baterías, aparatos de rayos X, láseres, teléfonos móviles, LEDs, pantallas de televisión, como catalizador y en lentes de gran resistencia. También como aditivo en determinadas aleaciones y como estabilizante del óxido de zirconio en la fabricación de cerámicas de alta resistencia. Los granates de itrio-hierro tienen múltiples aplicaciones en telecomunicaciones, y los isótopos radiactivos del itrio se emplean en el tratamiento de tumores.

Lantano (La): Número atómico 57. Vital para la fabricación de cristales de alta refracción y electrodos de batería. También se usa en aleaciones como el mischmetal, superconductores, catalizadores, medicinas, resonancias magnéticas y para fabricar lentes de precisión. Es muy probable que, en un futuro no muy lejano, sea un componente esencial de las baterías de los vehículos eléctricos.

Cerio (Ce): Número atómico 58. Sirve para la fabricación de catalizadores, imanes y para el pulido de lentes e instrumentos ópticos. También para las lámparas LED y pantallas táctiles. Combinado con el óxido de zirconio forma una cerámica de gran dureza y resistencia (es la que se utilizaba para recubrir los transbordadores espaciales). Y, al igual que el lantano, está presente en la piedra de los mecheros.

Praseodimio (Pr): Número atómico 59. Se usa en aleaciones de alta resistencia para la industria aeroespacial, en imanes, en las luces de arco de carbón y como pigmento amarillo en vidrios y cerámicas.

Neodimio (Nd): Número atómico 60. Se emplea en la fabricación de los imanes de neodimio, de gran potencia y esenciales en todo tipo de aparatos electrónicos, así como en la de lentes protectoras, rubíes sintéticos, lámparas LED y pantallas táctiles.

Prometio (Pm): Número atómico 61. Es el único que no se encuentra en estado natural, sino que se obtiene de manera artificial en reactores nucleares. Se usa como fuente de radiación en aparatos portátiles de rayos X y equipos de medición de espesores, y como combustible en generadores de radioisótopos.

Samario (Sm): Número atómico 62. En óptica se usa para absorber luz infrarroja y como aleación en los imanes de samario-cobalto, usados en sistemas de armamento. También se emplea en la construcción de láseres.