Thời buổi đất hiếm rất quan trọng

Sau khi đã phát hiện tất cả các phần tử đất hiếm REE người ta phải phân loại, nghiên cứu tính năng từng loại. Prometi - loại 'đất hiếm' nhất, mãi đến năm 1945 vẫn chưa nhận ra được chính xác. Luteti tinh khiết cho đến năm 1953 vẫn chưa tinh chế được. Riêng loại REE Xeri dư dật nhất, bao gồm nhiều phần tử 'đất rắn' hơn cả đồng hay chì. Lan-tan có số nguyên tử ít nên có nhiều hơn trong vỏ đất cứng rắn. Lan-tan thường liên kết hai nhóm, nhóm có phần tử đất hiếm nhẹ (LREE) và nhóm có phần tử đất hiếm nặng (HREE). Mặc dù Itri là loại nhẹ nhất lại thường nhóm với loại đất hiếm nặng (HREE). Bảng dưới đây cho thấy rõ trật tự của 17 REEs.

Các phần tử Lan-tan có số nguyên tử thấp, thường nhiều hơn trong vỏ đất cứng. Sự khác biệt nhỏ trong phóng xạ i-ông, khác nhau cả về vật lý và hóa học, có ở trong nhóm REEs thường gắn với Lan-tan nhẹ hoặc với Lan-tan nặng và có thêm Itri.

Trong nửa sau của thế kỷ 19 và nửa đầu thế kỷ 20, các REEs thường được tìm ra chủ yếu từ các lớp sỏi trầm tích, nhất là ở Nam Mỹ. Từ giữa năm 1965 đến 1985, phần lớn các REEs lấy từ các Mountain Pass, Ca-li-pho-ni-a. Ô-xtrây-li-a là nơi sản xuất nhiều REEs từ các nguồn, từ trước năm 1990. Cho đến gần đây, Nga cũng là một trung tâm sản xuất các REEs quan trọng, từ các nguồn là các khối đá lớn. Suốt từ những năm 80 của thế kỷ 20, Trung Quốc là nơi sản xuất mạnh các REEs dạng thô, trong khi Ô-xtrây-li-a và Mỹ giảm mạnh sản xuất REEs. Từ năm 1998, hơn 80% số REEs của thế giới ở dạng thô là của Trung Quốc, mà phần lớn sự sản xuất này có từ Nội Mông.

Bảng 2 cho thấy chỉ còn Trung Quốc, Ấn Ðộ, Nga... và một số nước nhỏ khác là tiếp tục sản xuất REEs đáng kể, trong đó nhiều nhất là Trung Quốc (xem bảng 2).

Từ những năm cuối thế kỷ 20 đến nay, vai trò của các loại đất hiếm (REEs) ngày càng lớn, sẽ ảnh hưởng ngày càng phong phú đến công nghệ hiện đại, sản xuất ra ngày càng nhiều sản phẩm mới mẻ trong các lĩnh vực hiện đại nhất của hàng tiêu dùng, trang thiết bị điện tử, trong y học, các hàng hóa tinh xảo... và cả các loại vũ khí, máy bay. Dưới đây nêu một số ứng dụng của REEs dùng thường xuyên hiện nay.

Scan-đi (Sc) là một loại đất hiếm ít nhất với số nguyên tử bằng 21. Sc chủ yếu được dùng trong đồ gốm, chế tạo la-de, phốt-pho và pha-lê. Scan-đi ô-xít cần dùng làm các phát xạ tia cực tím, v.v. Chúng được dùng làm hợp kim nhôm - scan-đi cho các ứng dụng.

Một số trong nhiều ứng dụng Itri gồm các nồi nấu kim loại, với phốt-pho phát sáng, màn hình máy tính và cảm biến đo tiêu thụ nhiên liệu ô-tô. Itri kết hợp với ô-xít zir-co-ni được ứng dụng phát nhiệt độ cao, các tinh thể của hợp kim Itri sắt rất cần thiết cho trang bị thông tin vi sóng...

Lan-tan phối hợp với một số chất khác đã tạo ra hơn 20 loại sản phẩm cao cấp: dụng cụ ô-tô lai, hợp kim chứa được hơn 400 lần của lượng khí hy-đrô tương ứng, nguồn phát nhiệt điện tử cho các hiển vi điện tử và bảo vệ hiệu ứng Hall, bộ nhấp nháy vô cơ, bộ vạch điện tử dày đặc trong sinh học phân tử, v.v... Xeri là loại REE có nhiều nhất, chiếm đến 0.0046% của lớp vỏ cứng trái đất: là hợp kim hỗn tạp trong bột lửa ánh sáng, nam châm vĩnh cửu, phần tử ô-xít hóa thể tích trong phân tích định lượng, v.v. Pra-se-ô-đim là vật thể nửa - từ tính (paramagnetic) ở nhiệt độ trên 1OK, còn ở nhiệt độ thấp hơn nó có thể là phản sắt từ hoặc sắt từ, với hàng chục tính năng độc đáo: nó được dùng cho các loại máy bay, là kính hoặc tráng men mầu vàng, là đơn mốt khuếch đại sợi quang, v.v. eu-rô-py có thể trở thành siêu dẫn khi đồng thời vừa chịu sức ép nặng, vừa ở nhiệt độ thấp (1.8OK). Eu-rô-py có rất nhiều ứng dụng thương mại: có thể dùng để sản xuất một số loại thủy tinh để chế tạo la-de; cũng có thể dùng để sản xuất một số phương tiện kiểm tra bệnh gien, cũng có thể nghiên cứu để sử dụng trong lò phản ứng hạt nhân... Ga-đô-li tuy không có lĩnh vực ứng dụng rộng lớn, nhưng cũng có một loạt ứng dụng chuyên biệt. Có những hạt nhân bền vững với 61.000 điểm gặp cho Ga-đô-li 155 và 259,000 điểm gặp cho Ga-đô-li 157, dùng trong điều trị các khối u với nơ-tron; Ga-đô-li còn được kết hợp với Itri để chế tạo ngọc hồng lựu (mầu đỏ thắm)... Honmi có momen từ cao (10.6àB). Với từ tính như vậy có thể phối hợp với Yttri - sắt để chế tạo la-de hồng lựu cho thiết bị vi sóng; la-de hon-mi phát từ mắt người 2.08 mi-cron, cho phép dùng chữa bệnh và chữa răng... Tuli có ứng dụng quan trọng trong chữa bệnh có thể mang theo các nguồn tia X; Tuli cũng có thể dùng trong các vật liệu từ và gốm, để dùng trong công nghệ vi sóng... Luteti hiếm có và giá cao, ít dùng trong thương mại. Ngọc hồng lựu (Al5, Lu3, O12) thường được dùng làm vật liệu thấu kính với độ phóng xạ cao; Xeri tổng hợp với Luteti thường được dùng làm phương pháp rọi kính nhờ máy dò.

Ứng dụng vai trò vô cùng kỳ diệu của REEs kể từ khi nảy sinh các tính năng vô cùng phong phú, trên toàn thế giới xuất hiện đột biến các hiện tượng mà trước đây không thể dự đoán được. Người ta còn chưa thể dự báo nổi các bước trong tương lai của REEs, khi xuất hiện các loại hình tương tác của hơn 100 loại nguyên tử hiện có và đang tiếp tục. Hơn nữa câu hỏi về vai trò của 'đất hiếm' trong vũ trụ lại càng thiên biến hơn nữa.

Ngay bây giờ chúng ta thấy nhiều nước giàu có vào hạng nhất, thế mà lại trở thành cực kỳ vô trách nhiệm về 'đất hiếm' (xem biểu đồ). Riêng một mình Trung Quốc đã có đến trên 90% tổng các loại đất hiếm của thế giới. Mỹ, Nhật Bản và các nước châu Âu sẽ phải mất một thời gian dài để có thể tránh được những 'nỗi đau' đất hiếm.

Việt Nam vốn có tương đối nhiều loại đất hiếm ở cả ba miền bắc, trung và nam. Các nhà nghiên cứu địa chất đã có một số báo cáo khá phong phú về một số loại đất hiếm ở dải biên giới phía bắc, một số loại có tính năng gắn kết với thành phần nhôm của Tây Nguyên.

Cho đến nay, chúng ta chưa có thăm dò về địa chất các loại đất hiếm, có vị trí trong một số địa hình. Gần đây, phía Nhật Bản có hợp tác với Việt Nam về đất hiếm. Hy vọng rằng trong tương lai chúng ta sẽ phát triển đất hiếm đủ sức để xây dựng đất nước, đồng thời có điều kiện để hợp tác về đất hiếm với các nước.