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周期表で見るレアメタル

■周期表で見るレアメタル  110218

希少元素再生化資源と錬金術資源の市場>周期表で見るレアメタル




 

「レアメタル」は 経済や産業の場面で使われる用語です。
何をレアメタルと呼ぶがは、明確に決まっているわけではなく、その数は、研究者や国
によっています。通商産業省(現 経済産業省)は1980年代に47の元素をレアメタル
とよぶことにしました。
現在 54元素のレアメタルが知られています。

レアアースはのアースとは 「酸化物」を意味する用語です、古くから科学者は、マグネシウムやカルシウム
など土壌中の酸化物を「アース」と呼んでいました。そのために、1794年にフィンランドの化学者ヨハンガドリン
が未知の酸化物を発見したとき、前例にならい、ころをレアアース(rare earth)と名づけました。
その後1907年までに、この酸化物に16の元素が含まれることが明らかにされました。


一般的には、次の三つの定義のどれか一つでも当てはまるものがあれば、レアメタルと
呼ばれます。
1.地殻中の存在量がきわめて少ない。(希少)
2.存在量は少なくないが、まとまって産出しにくい
3.存在量は少なくないが、鉱石から取り出すのに手間や時間がかかる。

◎地殻中の元素の存在量
 酸素O 46.7%  ケイ素Si 26.2%   アルミニウムAl 8.2%   鉄Fe 8.2%
 カルシウムCa 5.2%  マグネシウムMg 3.1%  ナトリウムNa 2.2%
 カリウムK 0.9%  レアメタル合計 0.8%  その他 0.4%

◎今なぜ「レアメタル」か
21世紀の技術と産業のカギを握る「レアメタル」。現在54種類のレアメタルが知られています。
最近「レアアース(希土類元素)」という言葉もよく見聞きするようになった。レアアースとは、化学の用語
であり、化学的な性質のよく似た17元素の総称のことです。レアアースはすべて、レアメタルに含まれます。


◎用途の事例
◆コンピュータのハードディスク
レアアースのネオジウムNdを含む磁石は、強力なモーターの部品になる。その主な用途は、コンピュータの
ハードディスク(磁気を使ったデータ記憶装置)と、自動車のモーター、医療機器のMRI(磁気共鳴画像法)
装置などです。

◆液晶ディスプレイ
インジウムInの用途として最も多いのが液晶ディスプレイです。液晶ディスプレイは「透明な電極」が必要で
あり、そのその材料にインジウムが使われています。

◆高効率の太陽電池
レアメタルであるインジウムInやガリウムGa、セレンSeを使った太陽電池は、高い八伝効率を持ち、今後、
需要が増えると期待されています。「銅・インジウム・ガリウム・セレン(CIGS)半導体」を使うことから、
CIGS型太陽電池とも呼ばれています。

◆航空機のボディ
航空機の機体は、レアメタルのチタンTiが使われています。チタンは軽くてさびにくく、抜群の強度をほこり
ます。チタンは地殻中の存在量は豊富です。安価に製造できるようになれば、レアメタルを卒業できると
考えられてきます。

◆自動車に使われるレアメタル
排ガスを出す自動車には、レアメタルである白金Ptを使った浄化装置がついています。ロジウムRhや
パラジウムPdといったレアメタルも一緒に使われることが多い。ハイブリッtド車のモーターにはレアアース
であるジスプロシウムDyを加えたネオジウムNd磁石が使われいます。ジスプロシウムはネオジウム磁石
に耐熱性を持たせるために必要です。また、電気自動車のバッテリーには「リチウムイオン電池」が使われ
リチウムLiもレアメタルです。

◆携帯電話で使われるレアメタル
携帯電話の直進を知らせるバイブレーション機能には、ネオジウムNd磁石を使った振動モーターが用い
られています。大画面化が進む液晶ディスプレイには、インジウムInを材料にした透明な電極が使われ
ています。また、バッテリーには、リチウムイオン電池が使われています。


  
                                                              2011.02.18  Newton 2011.3より

 
更新 2011.02.18

□周期表

・レアアース 17元素
  21Sc 39Y 
  57La〜71Lu 


・生命の6大元素
・肥料の13成分


































 

 

◇白金族

化学的には性質がよく似ているため、自然界では同じ鉱物の中にまざって存在する。
白金とパラジウムの需要が大きい。
自動車の排ガス浄化触媒、将来は燃料電池の触媒として注目されている。
希少なため総じて価格が高い「貴金属」になっている




◇備蓄レアメタル

供給が不安定になる事態に備え、日本政府は1893年び「レアメタル備蓄制度」を創設した。

2009年から新たにインジウムとガリウムが備蓄対象にくわかった。

国家備蓄、民間備蓄をあわせて、国内基準消費量の60日分を常に備蓄している。このほか、白金、レアアース、ニオブデン、タンタル、ストロンチウムは「すぐに備蓄する必要ではないが、注視そ検討を要する鉱種」とされている



 

 

 ◇レアアース

電動モーターやハードディスクなどに使われる強力な磁石の材料などとして、レアアースの需要は近年拡大している。レアアースの約97%が中国で生産されており、供給や価格の安定化に向けて中国以外からの調達やリサイクル体制の確立が急がれています。



















 

 

◇先端技術と産業に欠かせないレアメタル

製品、商品の機能格差は、素材レアメタルの用途開発が左右する時代になってきました。


錬金術が国力、企業の優位差いなってきました。


























 

 

 研究者たちは、これからのレアメタルが秘める未知の機能をさらに引き出そうと、日夜研究を重ねたいます。



































 

 

 

 

 

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