I metalli che si trovano in piccole quantità nella crosta terrestre sono considerati metalli rari?

Questo articolo affronta la questione "I metalli presenti in quantità minime nella crosta terrestre sono considerati metalli rari?". Spiega che la denominazione dei metalli rari non dipende solo dalla loro quantità nella crosta terrestre e dal grado di dispersione, ma è principalmente dovuta al fatto che la loro scoperta e il loro utilizzo industriale sono avvenuti in un periodo successivo rispetto agli altri metalli. Inoltre, illustra lo sviluppo delle tecniche di estrazione dei metalli rari, l'espansione dei settori di applicazione e le prospettive future di utilizzo di questi metalli.

I metalli che si trovano in piccole quantità nella crosta terrestre sono considerati metalli rari?

Nella tavola periodica, un gran numero di metalli è etichettato come "metalli rari". Come dice il proverbio, "la scarsità fa aumentare il valore", ma è davvero perché sono rari nella natura? In realtà, per quanto riguarda la quantità, alcuni metalli rari sono piuttosto abbondanti! Ad esempio, il titanio è un metallo raro, ma la sua concentrazione nella crosta terrestre è superiore a quella di metalli più comuni come piombo, zinco, rame e stagno. Nell'universo dei metalli, il titanio si classifica al settimo posto, dopo alluminio, ferro, calcio, sodio, potassio e magnesio. Quindi, perché il titanio è considerato un metallo raro?

In realtà, il termine "metalli rari" deriva non solo dal fatto che alcuni metalli sono scarsi o dispersi nella crosta terrestre, ma soprattutto dal fatto che sono stati scoperti e applicati nell'industria molto più tardi rispetto ad altri metalli. All'inizio della loro scoperta, molti metalli rari erano caratterizzati da una distribuzione disomogenea, bassi livelli di concentrazione, difficoltà di estrazione e scarsa applicazione. Ad esempio, il biossido di titanio è stato scoperto nel minerale titanomagnetite già nel 1789, ma a causa del suo punto di fusione elevato (1660 °C) e della sua reattività a temperature elevate, la tecnologia di fusione del titanio non è stata sviluppata fino agli anni '50. Trent'anni dopo, la produzione di titanio è aumentata notevolmente.

In passato, a causa delle tecniche di separazione e estrazione poco sviluppate, la maggior parte delle ricerche sui metalli rari si è limitata a una conoscenza superficiale. Con l'avvento del XIX secolo, le tecnologie fisiche e chimiche si sono sviluppate rapidamente, in particolare dopo la seconda guerra mondiale, e la ricerca e l'applicazione dei metalli rari si sono sviluppate rapidamente. Oltre all'uso tradizionale nei tre materiali principali (acciaio, vetro e ceramica), negli ultimi anni i metalli rari sono sempre più utilizzati nei nuovi materiali, raggiungendo nel 2005 una quota del 55,6%. I metalli rari sono passati da "condimento industriale opzionale" a "vitamina industriale" indispensabile. Ogni 3-5 anni, infatti, vengono scoperte nuove applicazioni per i metalli rari. Ad esempio, il titanio è stato promosso al rango di "terzo metallo" dopo ferro e alluminio.

Oggi, i metalli rari sono principalmente utilizzati nei magneti permanenti a terre rare, nei materiali di lucidatura, nelle leghe per l'immagazzinamento dell'idrogeno e nei depuratori di gas di scarico delle automobili, e continuano a registrare una rapida crescita. Gli scienziati prevedono che i metalli rari avranno un ruolo ancora più ampio e importante nell'industria, nella difesa, nella medicina, nella ricerca scientifica e nella vita quotidiana in futuro.