元素周期表には、「希少金属」と呼ばれる多くの金属が存在します。「物希則贵」という言葉がありますが、これは自然界に含まれる量が少ないからでしょうか？実際、希少金属の一部は地殻に多く含まれています。例えば、チタンは希少金属ですが、その含有量は鉛、亜鉛、銅、锡などの一般的な金属よりも多いのです。チタンは金属の中で7番目に多く含まれており、アルミニウム、鉄、カルシウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウムに次ぎます。ではなぜチタンは希少金属と呼ばれているのでしょうか？
実際、希少金属と呼ばれる理由は、一部の金属が地殻に含まれる量が少ないか、分布が分散しているだけではなく、人類によって発見されたり、産業技術で応用されるようになった時期が他の金属よりもはるかに後になっていたためです。発見当初、多くの希少金属は分布が分散し、含有量が低く、抽出が困難で、応用も少なかったのです。例えば、1789年に人類はタイタン磁石鉱石から二酸化チタンを発見しましたが、チタンの融点が1660℃と高く、高温で精錬する必要があり、それに加えて高温でチタンの化学性質が活発であるため、1950年代頃までチタンの精錬プロセスや設備が開発されませんでした。その30年後、チタンの生産量は大幅に増加しました。
過去、分離や抽出技術が未発達であったため、希少金属のほとんどは表面的な理解の段階にとどまっていました。19世紀以降、関連する物理学や化学技術が急速に発展し、特に第二次世界大戦以降、希少金属の研究と応用が迅速に進展しました。これらの金属は、従来の鋼鉄、ガラス、セラミックという3つの主要材料分野に加えて、近年では新材料分野でも重要性が高まっており、2005年には新材料分野で55.6%の割り当てがされています。希少金属は「産業調味料」から「産業ビタミン」にまで進化しており、ほぼ3～5年ごとに新たな用途が発見されています。例えば、チタンは鉄、アルミニウムに次ぐ「第3の金属」としての地位を獲得しています。
現在、希少金属は永久磁石、研磨材料、水素吸蔵合金、自動車排気浄化器などに主に使用されており、今後も増加傾向が続くと予測されています。科学者らは、希少金属が工業、軍事、医療、科学研究、日常生活など、さらに幅広く重要な用途に応用されると考えています。