29/03/2012 às 11:00 Por Ruy Ernesto Schwantes
Minério de terras-raras (Imagem: Wikipédia)
Os EUA, a União Europeia e o Japão entraram com uma ação conjunta na Organização Mundial do Comércio (OMC) acusando a China por restringir a exportação de terras-raras. Comparando com os valores do ano passado, o preço do quilo da matéria-prima subiu quase 50 vezes. O governo chinês alegou que ao limitar as exportações está protegendo as suas reservas naturais. O Brasil possui uma das maiores reservas de terras-raras do mundo e estuda a viabilidade de aumentar a exploração desses metais.
O que são terras-raras?
Terras-raras é o nome dado a um grupo de 17 elementos da série dos lantanídeos – números atômicos 57(lantânio) a 71(lutécio) acrescido dos elementos Sc (escândio) e Y (ítrio). São conhecidos pela sigla ETR (Elementos Terras-Raras). Abaixo, veja onde são encontrados esses elementos na tabela periódica:
(Imagem: Taffarel Toso)
O nome não é o mais apropriado, pois os elementos não são assim tão raros. O mais raro deles, o túlio (0,5 ppm) é mais comum que a prata (0,07 ppm). Apenas um deles não ocorre na natureza por não ter um isótopo estável, o Pm (promécio).
A expressão terras é derivada do fato de que os primeiros compostos descobertos eram óxidos, que se assemelhavam às terras.
A produção mundial em larga escala de terras-raras começou no Brasil em 1885, e o Brasil manteve a liderança até 1915, quando passou a alternar-se na liderança da produção com a Índia até 1960. Nessa época, a produção dos EUA passou à liderança, até que na década de 1980 a China passou a liderar, produzindo hoje em dia cerca de 97% das terras-raras no mundo.
O Brasil é detentor de uma das maiores reservas conhecidas de ETR. As areias monazíticas existentes principalmente no litoral do Sul da Bahia, Espírito Santo e Rio de Janeiro são uma rica fonte, além de áreas em Minas Gerais (Araxá, Poços de Caldas e Tapira), Amazonas (Pitinga e Seis Lagos) e Goiás (Catalão). Outros países com importantes reservas são a China, EUA, Canadá, Malawi e Dinamarca (Groelândia).
A principal dificuldade na obtenção desses elementos está no fato de que todos eles têm propriedades químicas e físicas muito parecidas, sendo, portanto, difícil a sua separação. Os métodos mais utilizados nesse processo devem exploram as pequenas diferenças existentes em suas propriedades básicas, em sua estabilidade ou ainda na solubilidade de seus compostos.
Esses processos são: extração por solvente, cromatografia de troca iônica, formação de complexos, cristalização fracionada e precipitação.
Mas porque esses elementos são tão parecidos?
Os elementos Sc, Y, La são do mesmo grupo (3) da tabela periódica e os elementos da série dos lantanídeos tem o seu elétron diferencial em 4f, portanto, são elementos de transição interna, os elétrons do antepenúltimo nível (4f) são bem isolados quimicamente pelos elétrons 5s e 5p, isso faz com que as propriedades químicas dos elementos sejam muito parecidas.
A primeira aplicação de terras-raras foi na melhoria da iluminação, com a fabricação de camisas para os lampiões a gás. As terras-raras são muito importantes na chamada alta tecnologia. As múltiplas aplicações das terras-raras se devem a suas propriedades ímpares: magnéticas e espectroscópicas. Sendo utilizadas em muitos produtos hoje em dia.
Cubo de aço magnético – originado de material de terras-raras (Imagem: Alexey Lebedev/Fotolia)
Algumas de suas aplicações incluem: Ímãs permanentes – os imãs com maior campo magnético conhecidos hoje em dia, são feitos de uma liga de neodímio (Nd2Fe14B). Materiais luminescentes, que são chamados de fósforos, utilizados em TVs e monitores de computador, ou então em laseres. Em análise clínicas é utilizado como contraste em exames por imagem de RMN (Ressonância Magnética Nuclear).
Os ETR podem ser utilizados ainda como catalisadores automotivos e em craqueamento de petróleo.
Os EUA, a União Europeia e o Japão entraram com uma ação conjunta na Organização Mundial do Comércio (OMC) acusando a China por restringir a exportação de terras-raras. Comparando com os valores do ano passado, o preço do quilo da matéria-prima subiu quase 50 vezes. O governo chinês alegou que ao limitar as exportações está protegendo as suas reservas naturais. O Brasil possui uma das maiores reservas de terras-raras do mundo e estuda a viabilidade de aumentar a exploração desses metais.
O que são terras-raras?
Terras-raras é o nome dado a um grupo de 17 elementos da série dos lantanídeos – números atômicos 57(lantânio) a 71(lutécio) acrescido dos elementos Sc (escândio) e Y (ítrio). São conhecidos pela sigla ETR (Elementos Terras-Raras). Abaixo, veja onde são encontrados esses elementos na tabela periódica:
(Imagem: Taffarel Toso)O nome não é o mais apropriado, pois os elementos não são assim tão raros. O mais raro deles, o túlio (0,5 ppm) é mais comum que a prata (0,07 ppm). Apenas um deles não ocorre na natureza por não ter um isótopo estável, o Pm (promécio).
A expressão terras é derivada do fato de que os primeiros compostos descobertos eram óxidos, que se assemelhavam às terras.
A produção mundial em larga escala de terras-raras começou no Brasil em 1885, e o Brasil manteve a liderança até 1915, quando passou a alternar-se na liderança da produção com a Índia até 1960. Nessa época, a produção dos EUA passou à liderança, até que na década de 1980 a China passou a liderar, produzindo hoje em dia cerca de 97% das terras-raras no mundo.
O Brasil é detentor de uma das maiores reservas conhecidas de ETR. As areias monazíticas existentes principalmente no litoral do Sul da Bahia, Espírito Santo e Rio de Janeiro são uma rica fonte, além de áreas em Minas Gerais (Araxá, Poços de Caldas e Tapira), Amazonas (Pitinga e Seis Lagos) e Goiás (Catalão). Outros países com importantes reservas são a China, EUA, Canadá, Malawi e Dinamarca (Groelândia).
A principal dificuldade na obtenção desses elementos está no fato de que todos eles têm propriedades químicas e físicas muito parecidas, sendo, portanto, difícil a sua separação. Os métodos mais utilizados nesse processo devem exploram as pequenas diferenças existentes em suas propriedades básicas, em sua estabilidade ou ainda na solubilidade de seus compostos.
Esses processos são: extração por solvente, cromatografia de troca iônica, formação de complexos, cristalização fracionada e precipitação.
Mas porque esses elementos são tão parecidos?
Os elementos Sc, Y, La são do mesmo grupo (3) da tabela periódica e os elementos da série dos lantanídeos tem o seu elétron diferencial em 4f, portanto, são elementos de transição interna, os elétrons do antepenúltimo nível (4f) são bem isolados quimicamente pelos elétrons 5s e 5p, isso faz com que as propriedades químicas dos elementos sejam muito parecidas.
A primeira aplicação de terras-raras foi na melhoria da iluminação, com a fabricação de camisas para os lampiões a gás. As terras-raras são muito importantes na chamada alta tecnologia. As múltiplas aplicações das terras-raras se devem a suas propriedades ímpares: magnéticas e espectroscópicas. Sendo utilizadas em muitos produtos hoje em dia.
Cubo de aço magnético – originado de material de terras-raras (Imagem: Alexey Lebedev/Fotolia)Algumas de suas aplicações incluem: Ímãs permanentes – os imãs com maior campo magnético conhecidos hoje em dia, são feitos de uma liga de neodímio (Nd2Fe14B). Materiais luminescentes, que são chamados de fósforos, utilizados em TVs e monitores de computador, ou então em laseres. Em análise clínicas é utilizado como contraste em exames por imagem de RMN (Ressonância Magnética Nuclear).
Os ETR podem ser utilizados ainda como catalisadores automotivos e em craqueamento de petróleo.
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