“ธาตุหายาก” (RARE-EARTH) คุณสมบัติพิเศษที่คุณต้องทึ่ง

“ธาตุหายาก” หรือ Rare-Earth (REEs) คือกลุ่มของธาตุ ในตารางธาตุ ทั้งหมด 17 ธาตุ ซึ่งเป็นธาตุใน หมู่แลนทาไนด์ 15 ธาตุ และ อีก 2 ธาตุใน หมู่โลหะทรานซิชัน คือ สแกนเดียม และ อิตเทรียม แร่ Rare Earth อยู่กันอย่างกระจัด กระจาย และ ไม่กระจุกตัวบนพื้นเปลือกโลก ธาตุ Rare Earth นี้จึงหายาก และด้วยคุณสมบัติ ทางเคมีธรณี ในการสกัด และทำให้บริสุทธิ์ มีวิธีการหลายขั้นตอน และต้องใช้ เทคโนโลยีขั้นสูง ต้นทุนสูง ทำให้ธาตุหายาก ขาดแคลน เป็นอย่างมาก และ มีราคาสูง แร่ Rare Earth ชนิดแรก ที่ค้นพบ คือ แร่แกโดลิไนต์ ซึ่งมี สารประกอบของ ซีเรียม อิตเทรียม เหล็ก ซิลิกอน และ ธาตุอื่น ๆ

ธาตุ Rare Earth มี คุณสมบัติ พิเศษหลาย ๆ อย่าง เช่น ทนความร้อนสูง มี คุณสมบัติแม่เหล็กแรงสูง นำไฟฟ้าได้ดี และ มีความมันเงา ซึ่งเหมาะสำหรับ นำไปประยุกต์ใช้ ในผลิตภัณฑ์ ได้หลากหลาย อีกทั้งยัง เป็นธาตุหลัก ที่ใช้ผลิตสารประกอบ เพื่อผลิตอุปกรณ์ เทคโนโลยี มากมาย ไม่ว่าเป็น ชิปคอมพิวเตอร์ ชิปโทรศัพท์ แบตเตอรี่ แผ่นดีวีดี กล้องถ่ายรูป โทรทัศน์ เตาไมโครเวฟ อุปกรณ์ใยแก้วนำแสง เครื่องยนต์ของ เครื่องบิน อุตสาหกรรมพลังงาน รวมถึงอาวุธต่าง ๆ อีกจำนวนมาก

ผลิตจากธาตุหายาก

สำหรับธาตุ Rare Earth ที่ถูกนำไปใช้ใน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นประจำ ได้แก่ แลนทานัม ซีเรียม นีโอดีเมียม ซามาเรียม ยูโรเปียม เทอร์เบียม และ ดิสโพรเซียม ซึ่งความต้องการ ธาตุ Rare Earth นี้ก็เพิ่มขึ้นตามปริมาณความต้องการ ใช้อุปกรณ์ที่ต้องพึ่งพาธาตุ Rare Earth

ตารางด้านล่าง แสดงชื่อธาตุหายาก, สัญลักษณ์, และการนำไปใช้งาน

สัญลักษณ์

Sc สแกนเดียม องค์ประกอบของ ชิ้นส่วน ของอากาศยาน, สาร Additive ในโคมไฟ โลหะแฮไลด์ และ หลอดไฟไอปรอท

Y อิตเทรียม องค์ประกอบ ในทีวีเรืองแสง, ตัวกรองไมโครเวฟ,หลอดไฟ ประหยัดพลังงาน

La แลนทานัม แลนทานัมออกไซด์ (La2O3) ใช้ทำเลนส์ กล้องถ่ายภาพ

Ce ซีเรียม ใช้เป็นตัวออกซิไดส์

Pr เพรซีโอดิเมียม ใช้ทำแม่เหล็ก

Nd นีโอดิเมียม ใช้ทำแม่เหล็ก ใช้ทำเลเซอร์สีม่วง, ใช้ทำแก้วไดดีเมียม

Pm โพรมีเทียม ใช้ทำแบตเตอรี่ นิวเคลียร์, และเลนส์อินฟราเรด

Sm ซาแมเรียม ใช้ทำแม่เหล็ก

Eu ยูโรเพียม ใช้ทำสารเรืองแสงสีแดง และสีน้ำเงิน, ใช้ทำเลเซอร์, และหลอดไฟ ไอปรอท

Gd แกโดลิเนียม ใช้ทำแม่เหล็ก, ใช้ทำหลอดรังสีเอกซเรย์

Tb เทอร์เบียม ใช้ทำสารเรืองแสง สีเขียว, ใช้ทำเลเซอร์

Dy ดิสโพรเซียม ใช้ทำแม่เหล็ก

Ho โฮลเมียม ใช้ทำเลเซอร์, ใช้ทำแม่เหล็ก

Er เออร์เบียม ใช้ทำเลเซอร์ อินฟราเรด, เหล็กกล้าวาเนเดียม

Tm ทูเลียม ใช้ทำโคมไฟ โลหะแฮไลด์, เลเซอร์

Yb อิตเตอร์เบียม ใช้ทำเลเซอร์ อินฟราเรด, เป็นตัวรีดิวซ์, เหล็กกล้า สแตนเลส

Lu ลูทีเชียม ลูทีเชียมแทนทาเลต ใช้เป็นตัวนำสารเรืองแสง

ในปี 2020 จีน เป็นประเทศที่ผลิตธาตุหายากได้เป็น อันดับหนึ่งของโลก โดยผลิตได้มากกว่า 58% ของปริมาณที่ผลิตได้ทั่วโลก ตามมาด้วย อันดับสอง สหรัฐฯ 16% และ พม่าประเทศเพื่อนบ้านของไทย มาเป็นอันดับสาม 12% ส่วนประเทศไทยนั้นแม้จะผลิตได้ปริมาณน้อย แต่ก็ติดอันดับ 8 ของปี 2020 ด้วยปริมาณการผลิต 0.8% โดยการผลิตทั่วโลกในปี 2020 อยู่ที่ประมาณ 240,000 เมตริกตัน

“Rare-Earth” องค์ประกอบสำคัญของเทคโนโลยี

ส่วนปริมาณสำรอง Rare Earth ทั่วโลก ณ ปี 2020 มีปริมาณสำรองรวม 120 ล้านตัน โดยประเทศ 5 อันดับแรกของโลกมีปริมาณสำรองดังนี้

1.จีน มีปริมาณสำรองจำนวน 44 ล้านตัน

2.เวียดนาม มีปริมาณสำรองจำนวน 22 ล้านตัน

3.บราซิล มีปริมาณสำรองจำนวน 21 ล้านตัน

4.รัสเซีย มีปริมาณสำรองจำนวน 12 ล้านตัน

5.อินเดีย มีปริมาณสำรองจำนวน 6.9 ล้านตัน