Ci sono 17 diversi elementi delle terre rare, inclusi i 15 lantanidi e due metalli di transizione. Il primo di questi elementi fu scoperto alla fine del XVIII secolo sotto forma di un minerale che conteneva due lantanidi oltre al silicio e al ferro. Originariamente venivano chiamate terre rare poiché era raro trovarle in giacimenti minerari economicamente sfruttabili, ma gli elementi delle terre rare non sono affatto rari, e alcuni di loro sono in realtà piuttosto abbondanti. Questi elementi sono molto importanti per la tecnologia moderna e possono essere utilizzati in qualsiasi cosa, dai telefoni cellulari ai televisori e alle batterie per le auto elettriche.
I lantanidi sono spesso raggruppati insieme all’ittrio e allo scandio, che sono metalli di transizione, a causa di una serie di fattori. Questi elementi si trovano spesso negli stessi giacimenti minerari e condividono anche alcune somiglianze chimiche. L’ittrio, per esempio, non si trova mai come elemento libero. Invece, si trova sempre in composti minerali con altri elementi, molti dei quali sono tipicamente lantanidi. Le proprietà fisiche dell’ittrio gli consentono anche di adattarsi tra i pesi atomici del gadolinio e dell’erbio e ha una reattività chimica simile a quella di altri due lantanidi.
Gli elementi delle terre rare non sono particolarmente scarsi, quindi il termine può essere in qualche modo fuorviante. Alcuni elementi delle terre rare hanno un’abbondanza simile al rame, e anche il più scarso è sostanzialmente più comune dell’oro. Il motivo per cui vengono definiti rari è il modo in cui si trovano in natura. È relativamente raro trovare elementi di terre rare in una forma minerale economicamente sfruttabile.
L’estrazione e la lavorazione degli elementi delle terre rare può essere costosa e difficile. Poiché questi elementi sono spesso ampiamente dispersi, in genere è necessario lavorare una grande quantità di materiale per ottenere una percentuale relativamente piccola di terre rare. Il trattamento può anche portare a materiali di scarto radioattivi, che possono richiedere ampie procedure di autorizzazione e abbattimento.
Molti elementi delle terre rare sono strumentali alla tecnologia moderna. Diversi sono usati per realizzare laser, magneti e fosfori. La memoria del computer, i telefoni cellulari, i televisori e altri dispositivi possono fare un uso estensivo di questi elementi. Il cerio è l’elemento delle terre rare più comune e viene utilizzato per ridurre le emissioni di monossido di carbonio in vari modi. Un ossido di cerio viene spesso aggiunto al carburante diesel e l’elemento può essere utilizzato anche nei sistemi di scarico delle automobili per catalizzare sostanze chimiche indesiderabili in stati meno dannosi.