Просмотр кода страницы Лантаноиды

[[Файл:Lanthanoide.jpg|right|500px|thumb|Образцы лантаноидов в виде простых веществ (прометий отсутствует)]]
'''Лантано́иды''' ('''лантани́ды''')<ref group="К">По текущей рекомендации ИЮПАК, вместо термина ''лантаниды'' лучше использовать ''лантаноиды'' (подобные лантану, но не сам элемент), поскольку окончание ''-ид'' предпочтительно употреблять для обозначения отрицательных ионов, тогда как ''-оид'' указывает на сходство с одним из элементов химической группы или семейства</ref> — семейство, состоящее из 15 химических элементов [[Подгруппа скандия|III группы]] [[Шестой период периодической системы|6-го периода]] периодической таблицы — [[Металлы|металлов]], с [[Атомный номер|атомными номерами]] 57—71 (от [[лантан]]а до [[Лютеций|лютеция]])<ref name="iupac">{{книга|заглавие=Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations|ссылка=http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf|ответственный=Eds.: Neil G. Connelly, Ture Damhus, Richard M. Hartshorn, Alan T. Hutton|издательство=RSC Publishing|год=2005|pages=51, 52|allpages=366|isbn=0-85404-438-8|archive-date=2019-12-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20191219222154/http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf}}</ref>{{sfn|CRC Handbook|2009|p=2—56}}{{sfn|The rare earth elements: fundamentals and applications|2012|p=112}}{{sfn|The Elements|2009|p=135}}<ref name="zepf1">{{cite doi|10.1016.2FB978-0-12-802328-0.00001-2|noedit}}</ref>{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=41}}<ref>{{cite doi|10.1002.2F0471238961.1201142019010215.a01.pub3|noedit}}</ref><ref>{{cite web|url=http://britannica.com/science/lanthanoid|title=Lanthanoid|access-date=2015-09-10|lang=en|description=статья из ''[[Энциклопедия Британника|Encyclopædia Britannica]] Online''|archive-date=2015-09-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20150905141739/http://www.britannica.com/science/lanthanoid|url-status=live}}</ref><ref name="pekka1" />. Все представители семейства имеют стабильные изотопы, кроме [[прометий|прометия]]. Название происходит от слова на [[Древнегреческий язык|древнегреческом языке]] ''λανθάνειν'' („скрываться“).

[[Скандий]], [[иттрий]] и лантаноиды относятся к группе [[Редкоземельные элементы|редкоземельных элементов]] (сокр. ''РЗЭ'') и часто рассматриваются в этом контексте, однако распространенность отдельных элементов показывает, что редкими они не являются. В научных материалах для обозначения лантаноидов применяют вышеуказанный термин, включая в него иттрий и скандий, или по отдельности.

Запись '''Ln''' используется для указания на все или некоторые металлы, ионы, степени окисления, при записи химических формул и пр.

У всех лантаноидов, начиная с церия и заканчивая иттербием, заполняется [[f-элементы|4f-подоболочка]]; у лантана 4f-электронов нет, а у лютеция — 14. Неспаренные 4f-электроны наделяют некоторые металлы различными ценными [[магнит]]ными, [[спектроскопия|спектроскопическими]] и [[люминесценция|люминесцентными]] свойствами. Более того, поскольку эти электроны хорошо экранированы внешними подоболочками (5s и 5p), спектральные характеристики сохраняются при добавлении [[лиганд]]ов. Все лантаноиды образуют катионы Ln{{sup|3+}} (некоторые ещё и Ln<sup>2+</sup>, Ln<sup>4+</sup>), [[ионный радиус]] которых постоянно уменьшается при увеличении [[атомный номер|атомного номера]], — этот феномен известен как [[лантаноидное сжатие]] (то же самое [[Актиноидное сжатие|проявляется у актиноидов]]){{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|pp=41—42}}. Непрерывно понижается осно́вность элементов от лантана до лютеция, что обуславливает различие в растворимости солей и в устойчивости их [[комплексные соединения|комплексных соединений]]{{sfn|Свойства элементов|1985|с=549}}.

[[Химическая связь]] с лантаноидами имеет почти всегда [[ион]]ный характер. Лантаноиды — «тяжелые» [[Донорно-акцепторное взаимодействие|акцепторы]] и имеют значительное сходство по своим свойствам с донором атомов — кислородом, из-за чего наиболее вероятными биологическими лигандами для них являются [[Карбоксильная группа|карбоксильные]] и [[фосфатная группа|фосфатные]] группы. [[координационное число|Координационные числа]] для них могут быть от 6 до 12 (8—9 преимущественно в биологических системах){{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|pp=41—42}}.

Публикация работы норвежским геохимиком [[Гольдшмидт, Виктор Мориц|Виктором Гольдшмидтом]], в которой впервые был употреблен термин ''лантаноиды'', произошла в 1925 г. (аналогично было дано название ''[[актиноиды|актиноидам]]'' в 1937 г.)<ref>{{cite doi|10.1021/ed029p581.2|noedit}}</ref><ref>{{книга|автор=Brian, M.|заглавие=Victor Moritz Goldschmidt: father of modern geochemistry|издательство=Geochemical Society|место=San Antonio, Tex|год=1992|isbn=0-941809-03X|ссылка=http://www.geochemsoc.org/publications/sps/v4vmgoldschmidt/|archive-date=2015-12-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20151207030024/http://www.geochemsoc.org/publications/sps/v4vmgoldschmidt/}}</ref><ref>''Goldschmidt V. M., Barth T., Lunde G.'' Geochemical distribution law of the elements. V. Isomorphy and polymorphy of the sesquioxides. The contraction of the «lanthanums» and its consequences // Skrifter Norske Videnskaps-Akademi i Oslo, I. Mat.-Naturv. Klasse. — 1925. — Т. 7. — С. 59.</ref>.
<center>{{Лантаноиды}}</center>

== История ==
Очень много недоразумений, связанных с лантаноидами, в употреблении терминологии. Название «редкая земля» первоначально применялось для описания почти всех неизученных, неизвестных природных оксидов, и вплоть до 1920 г. к ним относили даже [[Диоксид тория|ThO<sub>2</sub>]] и [[Диоксид циркония|ZrO<sub>2</sub>]]. Примерно в то же время термин начали использовать для обозначения самих элементов, а также группы элементов, которые с большим трудом можно было отделить друг от друга{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1227}}<ref name="levy1"/>.

Изначальное разделение элементов на ''цериевую'' («легкие земли»; La—Eu) и ''иттриевую'' («тяжелые земли»; Gd—Lu) группы основывалось на различии в растворимости двойных сульфатов, образованных лантаноидами, с сульфатами натрия или калия. В дальнейшем была установлена периодичность изменений свойств в группе, соответствовавшей их разделению на две подгруппы{{sfn|Свойства элементов|1985|с=549}}.

Термины «редкоземельные металлы» и «[[щелочноземельные металлы]]» — до сих пор использующиеся в химии — происходят от существительного слова «земля», бывшего в употреблении у [[алхимик]]ов, [[ятрохимия|ятрохимиков]] и ранних [[флогистон]]истов в качестве основного указания на [[огнестойкость]], нерастворимость осадков, образованных после горения (окисления) или других глубинных химических взаимодействий в субстанциях. Только после 1750-х гг. химики начали понимать, что ''[[оксид кремния|кремниевая земля]]'' ({{lang-en|silica}}), ''[[оксид алюминия|алюминиевая земля]]'' ({{lang-en|alumina}}), [[тальк]], [[известь (материал)|известь]] — все они являются разными ''землями'', если судить по химическим свойствам. В 1779 г. к ним добавилась ''[[оксид бария|бариевая земля]]'' ({{lang-en|baryta}}), которую [[Шееле, Карл Вильгельм|К. В. Шееле]] выделил из извести. [[Лавуазье, Антуан Лоран|А. Л. Лавуазье]] все пять ''земель'' в 1789 г. включил в свой список из 33 элементов, сделав примечание: они могут являться оксидами металлов с большим похождением на связь с кислородом, чем углеродом. Это и побудило многих химиков в начале XIX века [[окислительно-восстановительные реакции|восстанавливать]] известные земли и искать новые. Среди новых шести земель: [[диоксид циркония|циркониевой]] (1789, [[Клапрот, Мартин Генрих|М. Клапрот]]), [[оксид стронция|стронциевой]] (1790, [[Крофорд, Адер|А. Крофорд]]), [[оксид бериллия|бериллиевой]] (1798, [[Воклен, Луи Никола|Л. Н. Воклен]]) и [[диоксид тория|ториевой]] (1829, [[Берцелиус, Йёнс Якоб|Й. Берцелиус]]<ref group="К">В 1815 г., раньше открытия настоящего диоксида тория, была найдена «ториевая» земля, которая оказалась осно́вным фосфатом иттрия</ref>) были открыты [[оксид иттрия|иттриевая]] (1794) и [[диоксид церия|цериевая]] (1803). Открытие последней определило разницу между землями и обычными оксидами металлов, а в 1808 г. после того, как [[Дэви, Гемфри|Г. Дэви]] восстановил [[электролиз]]ом ''щелочные земли'' до щелочноземельных металлов — [[кальций|кальция]], [[барий|бария]], стронция и [[магний|магния]], — большинству химиков стало понятно, что истинные ''земли'' есть не что иное, как оксиды металлов{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|pp=40—41}}.
[[Файл:Rare earth discovery tree.svg|left|400px|Древообразная схема открытия редкоземельных элементов (Ln, Sc, Y), в которой показаны 2 ветви открытия элементов: из оксида иттрия (слева) и из оксида церия]]
Лантаноиды образуют самую большую группу элементов периодической системы, находящихся в природе. Их свойства настолько похожи, что с 1794 г., когда [[Гадолин, Юхан|Юхан Гадолин]] выделил [[оксид иттрия]], и вплоть до 1907 г. было сделано почти сто заявлений об открытии элементов<ref group="К">По другим данным: с 1843 по 1939 гг. было сделано более 70 заявлений об открытии различных представителей семейства (см. {{sfn0|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=4}})</ref>. Это объясняется тем, что в то время не существовало теста на индивидуальность элемента, а исследователям было непонятно, сколько же должно быть элементов в семействе, так как в периодической системе можно было поместить только один элемент — лантан. К 1913 г. на основании работы [[Мозли, Генри|Г. Мозли]] уже стало понятно, что между лантаном и [[Гафний|гафнием]] число элементов как раз равно четырнадцати{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1227}}: при сравнении энергии рентгеновских спектров атомов элементов периодической таблицы и их атомного веса им были обнаружены пробелы, пропуски. Для устранения пропусков учёный счел необходимым расположить элементы в соответствии с химическими свойствами, а не увеличивающимся атомным весом. Его работа показала, что каждый элемент имеет постоянную величину — [[атомное число]], увеличивающееся на постоянную величину от элемента к элементу. В конечном счёте лантаноиды были расположены в отдельном месте ниже основной таблицы. А в 1921 г. [[Бор, Нильс|Нильсом Бором]] была предложена структура [[электронная орбиталь|электронных орбиталей]] атома, которая объясняла проблему редкоземельных элементов<ref name="Holden2004">{{cite doi|10.1515/ci.2004.26.1.8|noedit}}</ref>. (Лантаноиды часто называют и включают в понятие ''редкоземельные элементы'', однако, например, лютеций по распространенности в земной коре превосходит [[серебро]]{{sfn|The rare earth elements: fundamentals and applications|2012|p=112}}.)

Некоторое представление об их схожих химических свойствах можно получить из фактов истории изучения. Разделение различных элементов от содержащих их минералов заняло у ученых более ста лет{{sfn|The rare earth elements: fundamentals and applications|2012|p=112}}<ref name="pekka1">{{cite doi|10.1038/nchem.2287|noedit}}</ref>, и даже вплоть до середины XX века (до развития ионообменной техники разделения) для получения в действительно чистом виде некоторых соединений редких лантаноидов требовалось до 40 000 повторений операции по {{нп5|фракционная кристаллизация (химия)|фракционной перекристаллизации|en|Fractional crystallization (chemistry)}}{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=2}}. Например: в 1911 г. выделение чистого [[бромат тулия(III)|бромата тулия]] [[:en:Charles James (chemist)|Ч. Джеймсом]] требовало около 15 000 таких операций{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1228}}, а за 15 лет [[Урбэн, Жорж|Ж. Урбэном]] и его помощниками проведено суммарно около 20 000{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=70}}. Указанный метод разделения является лишь одним из нескольких классических, и включает в себя некоторые свойства{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1228}}:
* разница в основности позволяла при постепенном добавлении [[щелочь|щелочи]] осадить в первую очередь менее осно́вные гидроксиды тяжёлых лантаноидов;
* различия в растворимости таких солей, как [[Щавелевая кислота|оксалаты]] (например, возможность применения этого метода была обнаружена Карлом Мосандером при поиске способов получения чистых соединений эрбия и тербия{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=46}}{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=49}}), двойные [[сульфаты]] и двойные [[нитраты]].
Помимо вышеуказанных, существует возможность перевода в другие [[степень окисления|степени окисления]], отличные от +3, например, Ce<sup>IV</sup>, Eu<sup>II</sup>. Указанный способ, применимый в отдельных случаях, позволял получать наиболее чистый продукт{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1228}}. В настоящее время метод перекристаллизации является устаревшим, поскольку реакции [[Ионный обмен|ионного обмена]] и {{нп5|экстракция растворителем|экстракция растворителем|en|Solvent extraction}} по сравнению с ним более быстры и менее трудоемки<ref>{{cite doi|10.1179/1879139513Y.0000000081|noedit}}</ref>.

=== До 1840-х ===
{| class="standard collapsible collapsed" align=right style="text-align:center"
!colspan=6|История открытия<ref group="К">Символ точки с запятой («;») означает, что элемент был открыт независимо и отдельно одними исследователями от других</ref>
|-bgcolor=lightblue
|Ат. номер||Элемент||Дата||Первооткрыватель||Происхождение названия||Источник
|-
|57||Лантан||1839||[[Мосандер, Карл Густав|К. Мосандер]]||От греч. «скрываюсь»||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref group="К">Исследования К. Мосандера стали быстро известны благодаря нескольким сообщениям от Й. Берцелиуса своим коллегам. Об упоминании лантана в них см., например:
* {{статья|заглавие=Nouveau métal|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k2967c/f362.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1839|том=8|страницы=356—357|issn=00014036|archive-date=2016-03-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20160309202518/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k2967c/f362.image}}
* {{статья|заглавие=Latanium — a New Metal|ссылка=http://biodiversitylibrary.org/page/15711783|язык=en|автор издания=The London and Edinburgh philosophical magazine and journal of science|место=London|год=1839|volume=XIV|страницы=390—391|issn=1941-5966|archive-date=2016-04-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20160401184502/http://biodiversitylibrary.org/page/15711783}}</ref>
|-
|58||Церий||1803||[[Берцелиус, Йёнс Якоб|Й. Берцелиус]] и [[Хизингер, Вильгельм фон|В. Хизингер]];<br>[[Клапрот, Мартин Генрих|М. Клапрот]]||В честь астероида Церера||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}
|-
|59||Празеодим||1885||[[Ауэр фон Вельсбах, Карл|К. Ауэр фон Вельсбах]]||От греч. «зелёный» + «близнецы»||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref name="auer1">{{cite doi|10.1007/BF01554643|noedit}}</ref>
|-
|60||Неодим||1885||К. Ауэр фон Вельсбах||От греч. «новый» + «близнецы»||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref name="auer1"/>
|-
|61||Прометий||1947||[[Маринский, Джейкоб|Дж. Марински]], {{нп5|Лоуренс Элгин Гленденин|Л. Гленденин|en|Lawrence E. Glendenin}} и<br>{{нп5|Чарльз Дубо Кориелл|Ч. Кориелл|en|Charles D. Coryell}}||В честь [[Прометей|Прометея]]||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref>{{cite doi|10.1021/ja01203a059|noedit}}</ref>{{sfn|Свойства элементов|1985|с=549}}
|-
|62||Самарий||1879||[[Лекок де Буабодран, Поль Эмиль|П. Лекок де Буабодран]]||По названию минерала [[самарскит]]а||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref>{{статья|автор=Lecoq de Boisbaudran, P. E.|заглавие=Nouvelles raies spectrales observées dans des substances extraites de la samaskite|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30457/f320.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1879|том=88|страницы=322—323|issn=00014036|archive-date=2016-03-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20160309214023/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30457/f320.image}}</ref><ref>{{статья|автор=Lecoq de Boisbaudran, P. E.|заглавие=Recherches sur le samarium, radical d'une terre nouvelle extraite de la samarskite|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3046j/f214.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1879|том=89|страницы=212—214|issn=00014036|archive-date=2018-12-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20181212100903/https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3046j/f214.image}}</ref>
|-
|63||Европий||1901||[[Демарсе, Эжен Анатоль|Э. А. Демарсе]]||От слова [[Европа]]||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref>{{статья|автор=Demarçay, E.|заглавие=Sur un nouvel élément contenu dans les terres rares voisines du samarium|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30780/f730.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1896|том=122|страницы=728—730|issn=00014036|archive-date=2018-12-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20181213202524/https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30780/f730.image}}</ref><ref>{{статья|автор=Demarçay, E.|заглавие=Sur un nouvel élément, l'europium|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30888/f1580.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1901|том=132|страницы=1484—1486|issn=00014036|archive-date=2013-12-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20131224150354/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30888/f1580.image}}</ref>
|-
|64||Гадолиний||1880||[[Галиссар де Мариньяк, Жан Шарль|Ж. Мариньяк]]||По названию минерала [[гадолинит]]а||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref>{{статья|автор=Lecoq de Boisbaudran, P. E.|заглавие=Le Yα de M. de Marignac est définitivement nomme gadolinium|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3058f/f900.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1886|том=102|страницы=902|issn=00014036|archive-date=2016-03-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20160308014034/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3058f/f900.image}}</ref>
|-
|65||Тербий||1843||К. Мосандер||От названия городка [[Иттербю]]||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref name="mosander1"/>
|-
|66||Диспрозий||1886||П. Лекок де Буабодран||От греч. «труднодоступный»||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref>{{статья|автор=Lecoq de Boisbaudran, P. E.|заглавие=L'holmine (ou terre X de M. Soret) contient au moins deux radicaux métalliques|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3058f/f1001.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1886|том=102|страницы=1003|issn=00014036|archive-date=2016-03-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20160309131354/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3058f/f1001.image}}</ref><ref>{{статья|автор=Lecoq de Boisbaudran, P. E.|заглавие=Sur le dysprosium|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3058f/f1003.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1886|том=102|страницы=1005|issn=00014036|archive-date=2016-03-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20160310020707/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3058f/f1003.image}}</ref>
|-
|67||Гольмий||1879||[[Клеве, Пер Теодор|П. Т. Клеве]]||От старинного лат. Holmia — [[Стокгольм]]||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref name="soret1">{{статья|автор=Soret, J.-L.|заглавие=Sur le spectre des terres faisant partie du groupe de l'yttria|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3046j/f550.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1879|том=89|страницы=521—523|issn=00014036|archive-date=2018-11-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20181120225600/https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3046j/f550.image}}</ref>
|-
|68||Эрбий||1843||К. Мосандер||От названия городка [[Иттербю]]||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref name="mosander1">{{cite doi|10.1080/14786444308644728|noedit}}</ref>
|-
|69||Тулий||1879||[[Клеве, Пер Теодор|П. Т. Клеве]]||От лат. [[Ultima Thule|Thule]] — «самая северная земля»||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref name="soret1"/>
|-
|70||Иттербий||1878||Ж. Мариньяк||От названия городка [[Иттербю]]||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xxii}}<ref>{{статья|автор=Marignac, J. C.|заглавие=Sur l'ytterbine, nouvelle terre contenue dans la gadolinite|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3044x/f636.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1878|том=87|страницы=578—581|issn=00014036|archive-date=2016-03-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20160309141359/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3044x/f636.image}}</ref>
|-
|71||Лютеций||1907||[[Урбэн, Жорж|Ж. Урбэн]]; {{нп5|Чарльз Джеймс (химик)|Ч. Джеймс|en|Charles James (chemist)}}||От лат. [[Лютеция (Париж)|Lutetia]] — Париж||{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=73}}<ref>{{статья|автор=Urbain, G.|заглавие=Un nouvel élément : le lutécium, résultant du dédoublement de l'ytterbium de Marignac|ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3099v/f759.image|язык=fr|автор издания=C.R. Hebd. Séances Acad. Sci|год=1907|том=145|страницы=759—762|issn=00014036|archive-date=2016-03-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20160309182637/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3099v/f759.image}}</ref>
|}

Изучение и дальнейшая классификация лантаноидов берёт своё начало с конца XVIII века: летом 1787 года шведский офицер [[:en:Carl Axel Arrhenius|К. А. Аррениус]] в [[карьер]]е вблизи города [[Иттербю]] нашёл неизвестный чёрный [[минерал]], прозванный [[иттербит]]ом (позднее переименован в гадолинит){{sfn|Голуб|1971|с=193}}. [[Гадолин, Юхан|Юхан Гадолин]], изучая его в 1794 году, открыл в нём новую ''землю'' — [[оксид иттрия]]<ref group="К">Термины ''иттриевая земля'' (''yttria''; оксид иттрия), ''цериевая земля'' (''ceria''; [[диоксид церия]]) и др. появились в ходе изучения и открытия оксидов новых элементов. В настоящее время они используются для указания их исторического происхождения</ref>. Таким образом, с открытия одного из соединений элемента, имеющего похожие химические свойства, но не входящего в семейство, продолжилось дальнейшее изучение минералов и открытие лантаноидов{{sfn|Выдающиеся химики мира|1991|с=541}}. Химический анализ гадолинита привел к открытию 7 химических элементов ''иттриевой группы'' и ещё семи — ''цериевой'', при изучении [[церит]]а{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xvii}}. (''Иттриевая'' и ''цериевая земли'' были двумя началами «путей» открытия элементов-лантаноидов{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=xvii}}.) Примечательно, что открытие множества лантаноидов произошло благодаря минералам из их общего места происхождения: известнейшее месторождение [[пегматит]]а располагается возле [[Иттербю]] в Швеции{{sfn|Lanthanides, Tantalum and Niobium|1989|p=VI}}.
[[Файл:Jöns Jacob Berzelius.png|right|thumb|220px|[[Берцелиус, Йёнс Якоб|Йёнс Берцелиус]]]]
Минерал [[церит]], открытый в 1751 году [[Кронштедт, Аксель|А. Кронштедтом]] и содержащий редкоземельные элементы, послужил отправной точкой в открытии церия{{sfn|Lanthanides, Tantalum and Niobium|1989|p=VI}}. В 1803 году [[Вильгельм фон Хизингер]] и [[Берцелиус, Йёнс Якоб|Йёнс Берцелиус]] в Швеции (и независимо от них [[Клапрот, Мартин Генрих|Мартин Клапрот]] во Франции) нашли в минерале [[диоксид церия|новую землю]], названную ''цериевой'' в честь астероида [[Церера|Цереры]]{{sfn|CRC Handbook|2009|pp=4—9}}{{sfn|Выдающиеся химики мира|1991|с=542}}. После открытия французский химик [[Воклен, Луи Никола|Луи Воклен]] впервые исследовал его и показал, что цериевая земля может быть белой и оранжевой. Этот факт впервые указал на существование церия в двух валентных формах. Учёный [[Окислительно-восстановительные реакции|восстановил]] землю и пришёл к выводу, что [[церий]] является металлом, не похожим на другие известные на тот момент{{sfn|Голуб|1971|с=194}}. Впоследствии (с 1839 по 1843 годы) [[Мосандер, Карл Густав|Карл Мосандер]] доказал, что эта и ранее открытая — иттриевая — земли представляли собой смеси оксидов нескольких лантаноидов{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1228}}. Элемент был выделен [[Хиллебранд, Уильям|В. Хиллебрандом]] и [[Томас Нортон|Т. Нортоном]] в металлическом виде только в 1875 г{{sfn|CRC Handbook|2009|pp=4—9}}.
[[Файл:Mosander Carl Gustav bw.jpg|thumb|left|220px|[[Мосандер, Карл Густав|Карл Густав Мосандер]]]]
В 1826 году Карл Мосандер — ученик, ассистент и один из близких друзей Й. Берцелиуса — исследовал цериевую землю и сделал заключение о её неоднородности: в ней мог содержаться минимум один новый элемент. Чтобы проверить это предположение, понадобилось много церита{{sfn|Популярная библиотека химических элементов|1983|с=109}}. В 1839 году, добиваясь выделения из цериевой земли чистого препарата, учёный обработал её [[Азотная кислота|азотной кислотой]] и кристаллизовал соль, выпаривая воду. Он также установил, что эта соль (будучи загрязнённым [[нитрат церия|нитратом церия]]{{sfn|CRC Handbook|2009|pp=4—19}}) при нагревании разлагается и превращается в желтоватое вещество. Обрабатывая этот жёлтый землистый остаток разведённой азотной кислотой было замечено, что интенсивно закрашенная его часть не растворяется в кислоте: это был [[диоксид церия]], с которым впервые столкнулся Воклен{{sfn|Голуб|1971|с=194}}<ref group="К">Все известные земли, полученные после 1800 года, считались высшими оксидами соответствующих им элементов. См. {{sfn0|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=40}}</ref>. После удаления нитрата церия из раствора, ученому удалось добыть новую, [[Оксид лантана(III)|лантановую землю]]{{sfn|CRC Handbook|2009|pp=4—19}}, название которой было предложено Берцелиусом и дано Мосандером 12 февраля 1839 г{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=44}}. Элемент, являясь родоначальником группы элементов, был открыт вторым после церия лишь как примесь. Возможно, лантан был назван именно так потому, что «скрывался» от ученых на протяжении 36 лет{{sfn|Популярная библиотека химических элементов|1983|с=108}}. В относительно чистом виде был получен в 1923 г{{sfn|CRC Handbook|2009|pp=4—20}}.

В январе 1840 года Мосандеру удалось достичь успеха, выделив из [[аметист]]ового раствора [[Сульфат лантана(III)|сульфата лантана]] две фракции:
* При нагреве раствора соли (тогда уже было известно, что её растворимость выше в холодной воде) с 9 до 40 °C, в [[Осаждение|осадок]] выпали кристаллы светло-аметистового цвета: сульфат лантановой земли с примесью оксида дидима{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=44}}. При повторении с этими кристаллами вышеописанных действий 10—15 раз он получил бесцветные кристаллы (где присутствие оксида дидима было минимальным), которые, при реакции с щелочами и выпариванием воды, давали оксид белого цвета, предположительно, — истинный [[оксид лантана]] (в записной книжке учёный пометил его как La<sup>a</sup>){{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=45}}.
* Вторая фракция была получена в растворе [[серная кислота|серной кислоты]] и оксида лантана: в результате реакции, осадились красные кристаллы сульфата ''дидимовой земли''{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=44}} (помеченной La<sup>r</sup>, где r, предположительно, обозначает «красный», от {{lang-sv|röd}}). Эти кристаллы при реакции с щелочами дали голубовато-фиолетовый оксид-гидрат, после выпаривания воды из которого остался оксид: «…Темно-коричневого цвета на поверхности, иногда светло-коричневого в изломах [трещинках]…»{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|quote=Dark brown on the surface, sometimes light brown in the fracture <…>|p=45}} При сильном нагревании до [[цвета каления|белого каления]] его цвет получался от загрязнённого белого до серо-зелёного, а на поверхности появлялись аметистово-красные кристаллы{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|pp=45—46}}.
С этого момента учёный мог доказать, что аметистовый цвет солей оксидов церия и лантана вызван присутствием оксида La<sup>r</sup>, а в коричневый они окрашивались при нагреве в воздухе до красного каления{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|pp=45—46}}. Карл Мосандер в 1842 году{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=43}} назвал неизвестный оксид La<sup>r</sup> — [[дидимий]] (Di){{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|pp=45—46}}, чтобы показать его связь с уже открытыми лантаном и церием<ref name="mosander1"/><ref>{{ВТ-ЭСБЕ|Дидимий, химический элемент|[[Курилов, Венедикт Викторович|Курилов&nbsp;В.&nbsp;В.]], [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Менделеев&nbsp;Д.&nbsp;И.]]}}</ref>{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=44}}. После этого учёный убедился в том, что дидим был получен в чистом виде и больше к нему не возвращался{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=46}}, а данное им название «элементу» фигурировало в учебниках по химии того времени ещё 50 лет{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=43}}.

Задавшись вопросом о гомогенности образцов, из которых был получен иттрий, и вдохновлённый успехами, достигнутыми при исследовании церита, Карл Мосандер начал изучение гадолинита{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=45}}. Осенью 1842 года учёный убедился, что образцы ''иттриевой земли'', изолированные из [[гадолинит]]а, церита, [[церин]]а, [[ортит]]а, — все они имели в своём составе помимо «истинного» оксида иттрия (поскольку давали бесцветные соли), ещё и неизвестный оксид жёлтого цвета, менее осно́вный, в растворах его солей — аметистовый. В феврале 1843 года этой ''земле'' было дано название о́диний (в честь бога [[Один]]а), однако результаты последующих экспериментов, проведённых в апреле, убедили его в том, что в ''земле'' было по меньшей мере три оксида. Из раствора [[азотная кислота|азотной кислоты]] и оксида иттрия Мосандер, при фракционном осаждении, получил [[аммоний]]ные осно́вные соли, при сильном нагревании которых получались три различных оксида, не похожих на ранее полученные. (Немногим ранее, в 1842 году [[Берцелиус, Йёнс Якоб|Йёнсом Берцелиусом]] была проведена работа, которая подтверждала разделение ''иттриевой земли'' на три оксида, однако к апрелю 1843 года она все ещё оставалась ненапечатанной.) За наиболее осно́вным по характеру оксидом (белого цвета, в его солях — бесцветного) учёный оставил старое название — ''иттриевая земля'', следующий — по убыванию основных свойств — был назван оксидом [[тербий|тербия]], в чистом виде, предположительно, — белого цвета (растворы солей — розового{{sfn|Популярная библиотека химических элементов|1983|с=149}}), и третий — оксид [[эрбий|эрбия]]: при нагревании на воздухе оксид окрашивался в темный оттенок оранжево-жёлтого цвета, теряющийся при нагреве в атмосфере [[водород]]а (последние данные позволили сделать вывод о его двух [[валентность|валентных]] состояниях){{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=49}}. Из определённо открытого на тот момент эрбия позднее выделили ещё иттербий и тулий{{sfn|Популярная библиотека химических элементов|1983|с=154}}.

Активность ученого привела к выводу о том, что семейство расширилось в 1843 году до шести элементов{{sfn|Выдающиеся химики мира|1991|с=552}}{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=55}}: цериевые соединения имеют жёлтый цвет, лантановые — белый, дидимовые — красный, иттриевые и эрбиевые — белый, тербиевые — розовый<ref group="К">Данные цвета указаны для соединений с металлами, имеющими высшую степень окисления</ref>. Для доказательств открытия в то время требовалось получить данные о выделении (получении), цвете, форме [[кристалл]]ов и способности образовывать соединения элементом{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=46}}. Но даже несмотря на авторитет первооткрывателя, историю открытия тербия не раз брали под сомнение, например: [[Бунзен, Роберт Вильгельм|Р. В. Бунзеном]] и [[Клеве, Пер Теодор|П. Т. Клеве]] в ''иттриевой земле'' были найдены только два оксида{{sfn|Популярная библиотека химических элементов|1983|с=149}}. Позднее учеными было повторно подтверждено существование элемента: исследования гадолинита Мариньяком (1878), изоляция элемента из [[самарскит]]а [[:en:J. Lawrence Smith|Л. Смитом]] (в том же году), сообщение [[Соре, Жак-Луи|Ж.-Л. Соре]] об изучении спектров абсорбции элемента (1880), получение [[Урбэн, Жорж|Ж. Урбэном]] чистых препаратов (начало XX века) — все они подтвердили исследования Мосандера{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=59}}{{sfn|Популярная библиотека химических элементов|1983|с=149}}. Эрбий же был получен в довольно чистом металлическом виде в 1934 г{{sfn|CRC Handbook|2009|p=4—13}}.

[[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеев]] придерживался мысли, которую потом подтвердил исследованиями, что редкоземельные элементы трёхвалентны. В итоге, в первой половине [[XIX век]]а было установлено существование не только великой родины элементов, но и изучены некоторые индивидуальные свойства{{sfn|Голуб|1971|с=195}}.

=== 1843—1878 ===
В 1848 г. умер [[Берцелиус, Йёнс Якоб|Й. Берцелиус]] — видный учёный-химик, занимавшийся наукой почти 50 лет, — и в следующие 30 лет интерес ученых к [[органическая химия|органической химии]] затмил [[неорганическая химия|неорганическую]]: большинство соединений металлов научились получать традиционными методами фракционного осаждения и кристаллизации — стало понятным, что яркий период в истории открытий закончился{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=47}}. Дальнейший прогресс требовал новых концепций и развития в технике изучения{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=55}}.
[[Файл:Galissard de Marignac.jpg|thumb|220px|left|[[Галиссар де Мариньяк, Жан Шарль|Жан Мариньяк]]]]
Тем не менее, изучение редкоземельных элементов не остановилось, несмотря на то, что в основном поначалу внимание было приковано к лантану, церию, дидиму. Новой заметной фигурой в изучении стал Жан Шарль Мариньяк, который немногим позднее выделил три новых элемента; им же были более точно определены атомные массы нескольких элементов (церия, лантана и дидима), доработан метод отделения, разработанный Мосандером, позволявший получить более чистые препараты. В 1848 г. вычислил атомный вес церия в реакции [[сульфат церия(III)|сульфата церия(III)]] с [[хлорид бария|хлоридом бария]] (позже несколько раз менялся другими исследователями), а через год вычислил веса лантана и дидима. В 1853 г. детально изучил химические свойства дидима: цвет, кристаллы солей, растворимость, методы получения галогенидов, сульфидов, фосфатов, сульфатов, оксалатов, соединений с мышьяком; ещё через два года то же самое произвел с лантаном{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=49}}.

Необходимый для дальнейшего развития науки [[Спектральный анализ|спектральным анализом]] шаг вперед был сделан [[Бунзен, Роберт Вильгельм|Р. Бунзеном]] и [[Кирхгоф, Густав|Г. Кирхгофом]] в 1859 г{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=55}}.

[[Делафонтен, Марк|Марк Делафонтен]] в 1864 г. принялся работать с гадолинитом: эрбий и его соединения были детально изучены различными методами, в том числе с применением [[газовая горелка|газовой горелки]]. Им же были предоставлены довольно ясные доказательства открытия эрбия, но не тербия{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|pp=49—50}}. И если существование первого было окончательно подтверждено нахождением в солнечном спектре [[Янг, Чарлз Огастес|Ч. Янгом]] в 1872 г.<ref>{{cite doi|10.2475/ajs.s3-4.23.356|noedit}}<!-- http://www.ajsonline.org/content/s3-4/23.toc не сходится: страница 353 нужна, а там другой автор --></ref>, то присутствие в природе последнего отрицалось О. Поппом (отрицал существование и тербия, и эрбия<ref>{{cite doi|10.1002/jlac.18641310206|noedit}}</ref>), {{нп5|Йохан Фридрих Бар|Й. Баром|de|Johann Friedrich Bahr}}, [[Бунзен, Роберт Вильгельм|Р. Бунзеном]], [[Клеве, Пер Теодор|П. Т. Клеве]]. Результаты нескольких дальнейших исследований вплоть до начала 1880-х гг. приводили ко всё большей путанице: существование тербия то подтверждалось, то отрицалось, Делафонтен сообщал об открытии ещё нескольких «элементов» (мосандрия, филипия, деципия) и т. п.<ref group="К">Позднее стало известным, что деципий по своим свойствам является гадолинием, открытым позже (см. {{sfn0|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=59}})</ref>{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|pp=49—50}}
[[Файл:Lecoq de Boisbaudran.jpg|thumb|220px|right|[[Лекок де Буабодран, Поль Эмиль|Лекок де Буабодран]]]]
Понимание того, что элементы можно организовать в логический ряд, погруппно, как предполагалось [[Периодическая система химических элементов|периодической таблицей Д. И. Менделеева]] с 1869 г. пришло не сразу{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=55}}. Она же позволяла увидеть направление для дальнейших открытий, дать «карту» в руки ученых, понимание чего заняло долгое время{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=48}}. Так, например, примечание Делафонтена о том, что дидим не является гомогенным, было подтверждено [[Лекок де Буабодран, Поль Эмиль|Лекоком де Буабодраном]] в 1875 г. параллельным изучением спектров [[галлий|галлия]] (экаалюминия) — первого «эка»-элемента, предсказанного таблицей Д. И. Менделеева, отражавшей реальность существования элемента и имевшей под собой более сложное объяснение положения элементов{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=52}}. Немногим ранее, в 1870 г. Д. И. Менделеев сам предсказал существование экабора ([[скандий|скандия]])<ref>{{статья|автор=Менделеев Д. И.|заглавие=Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых элементов|издание=Журнал Русского химического общества|год=1871|том=III|страницы=25—56|ссылка=http://www.knigafund.ru/books/56718/read#page31|archive-url=https://web.archive.org/web/20140317224410/http://www.knigafund.ru/books/56718/read#page31|archive-date=2014-03-17}}</ref>, спектры которого были обнаружены [[Нильсон, Ларс Фредерик|Л. Нильсоном]] в 1879 г., а годом позже — им же выделен оксид скандия с примесью иттербия из [[оксенит]]а{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=62}}.

Открытие скандия ещё до обнаружения в природе значительно помогло в дальнейшем становлении и утверждении периодической системы химических элементов{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=62}}. Более того, различные варианты положения элементов в таблице предоставлялись исследователями в попытке разрешить задачу положения редкоземельных элементов{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=5}}, поскольку существовал недостаток знаний в теории; в то время как большинство элементов хорошо подходило для определённых ячеек (мест) таблицы, редкоземельные металлы с их очень похожими свойствами все ещё оставались в неопределённом положении, служившим источником вдохновения для исследователей{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=69}}.<!-- первые таблицы, в которых РЗЭ размещались в одну клетку, были предложены Jan Willem Retgers (1895) и Cark Benedicks (1904); эпизоды…, стр 69 -->

=== После 1870-х ===
Исследования Карла Густава Мосандера (1797—1858) побудили многих химиков исследовать минералы, содержащие церий и иттрий. Однако прогресс протекал медленно до тех пор, пока ученые в конце 1870-х гг. не научились изучать химические свойства с помощью [[спектроскопия|спектроскопии]] (помимо совершенствования техники отделения). В последующие года прогресс в изучении и открытии элементов проходил намного быстрее{{sfn|Голуб|1971|с=195}}{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=37}}. Благодаря анализам спектров были открыты (или подтверждено существование) некоторые из представителей: тербий, иттербий, гольмий, тулий и самарий. С другой стороны, применение более чувствительной техники приводило и к ошибочным выводам: даже малое количество примеси в изучаемом препарате могло сильно изменить записанный спектр{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=4}}.

[[Галиссар де Мариньяк, Жан Шарль|Жан Мариньяк]] достиг успеха, изолировав ''[[иттербий|иттербиевую]] землю'' от иттриевой 22 октября 1878 г.{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=56}} следующим образом: из смеси тербия с иттрием исследователь выделил эрбиевый осадок и сделал вывод о его неоднородности на основании того, что оксид неизвестного элемента (иттербия) был, как и его соли, бесцветным, в отличие от оксида эрбия{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=52}}; тогда же исследователь сделал заключение о 3-валентном состоянии элемента и вычислил атомный вес — 172{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=68}}<ref group="К">Благодаря тому, что Жан Мариньяк подтвердил заявление М. Делафонтена о существовании тербия, был открыт иттербий. Название иттербию было дано исследователем благодаря нахождению (по его химическим свойствам) между иттрием и эрбием. (См. {{sfn0|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=52}} и {{sfn0|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=60}}.) В том же году Делафонте нашел иттербий в [[Сипилит|сипилите]] ({{lang-en|sipylite}}) — минерале из [[Виргиния|Виргинии]]<!-- episodes, p. 60-->.</ref>. Эту землю проверил [[Нильсон, Ларс Фредерик|Л. Нильсон]] и другие ученые, почти полностью убедившиеся в чистоте, однако некоторыми считалось, что в ней присутствовали примеси. Среди последних оказались [[Урбэн, Жорж|Ж. Урбэн]] во Франции и [[Ауэр фон Вельсбах, Карл|К. Ауэр фон Вельсбах]] в Австрии (позднее оба независимо друг от друга открыли лютеций, в 1907 и 1908 гг. соответственно), к такому же выводу пришли: [[Крукс, Уильям|У. Крукс]] (анонсировал открытие нескольких элементов), спектроскописты [[Экснер, Франц Серафин|Ф. Экснер]] и [[:de:Eduard Haschek|Э. Гашек]] (1899), а [[Демарсе, Эжен Анатоль|Э. А. Демарсе]], изучая спектры, в 1900 г. обнаружил элемент «[[Тета|Θ]]» и сделал примечание о его вхождении в состав земли Мариньяка{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=68}}.

Минерал [[самарскит]] (открыт [[Розе, Генрих|Г. Розе]] в 1839 г. и назван в честь [[Самарский-Быховец, Василий Евграфович|русского горного инженера]]) обратил на себя большое внимание исследователей в 1878 г.; М. Делафонтен, изучая образцы минерала, обнаружил отличный спектр абсорбции дидима от изолированного из церита. Являясь потенциальным источником новых элементов, минерал был изучен [[Лекок де Буабодран, Поль Эмиль|П. Э. Лекоком де Буабодраном]], который обнаружил необъяснимые линии в спектре, предполагающие наличие нового элемента. Позднее было доказано, что его можно отделить от дидима и деципия на основании различных химических свойств, и 16 июля 1879 г. исследователь сообщил об открытии самария, впервые выделенного из минерала{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=59}}{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=52}}{{sfn|Выдающиеся химики мира|1991|с=565}}.
[[Файл:Per Teodor Cleve c1885.jpg|right|thumb|220px|[[Клеве, Пер Теодор|Пер Теодор Клеве]]]]
Пер Теодор Клеве в 1879 г., изучая эрбий, оставшийся после отделения от иттербия, пришёл к выводу о неоднородности фракции: записанный [[:en:Robert Thalén|Р. Аленом]] спектр помог понять, что в нём находится примесь. Исследователь разделил субстанцию на три фракции: первая была похожа на иттрий, вторая — на иттербий и третья — на эрбий. Среди предполагаемых линий спектра эрбия, одна (линия) присутствовала только во фракции близкой к иттербию, но не сам иттербий; вторая аналогично — только во фракции близкой к иттрию, но не сам иттрий; обе линии очень слабо присутствовали в спектре эрбиевой фракции. Учёный понял, что открыл два новых элемента и незамедлительно дал им названия: тулий и гольмий. Тогда же Клеве сделал примечание о том, что разделение элементов было неокончательным{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|pp=55—56}}. Как только это произошло, выяснилось, что годом раньше [[Жак-Луи Соре|Ж.-Л. Соре]] обнаружил тот же самый спектр поглощения гольмия в образце эрбия, полученным от Ж. Мариньяка; исследователь обозначил его как элемент «X»{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=62}}. Тогда же Лекок де Буабодран подтвердил исследования и Клеве, и Соре{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=56}}.
[[Файл:Jacques-Louis Soret.JPG|thumb|220px|left|[[Жак-Луи Соре]]]]
Неуверенность в присутствии новых элементов привела к интенсивному изучению самария, в результате чего произошло открытие двух лантаноидов: гадолиния и европия{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=60}}. В 1880 г. Ж. Мариньяк принялся за изучение самарскита. Применяя фракционное осаждение и используя сульфат калия с последующим выделением [[оксалаты|оксалатов]], были получены две потенциально новые земли: Yα и Yβ. Спектральный анализ Соре позволил предположить, что Yβ — самарий, а Yα не был похож ни на один из известных элементов, включая деципий{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=60}}. В 1881 г. Делафонте получил более чистый деципий, позволивший сделать вывод о его схожести с элементом Yα и присутствии ранее примеси самария{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=56}}.

[[Лекок де Буабодран, Поль Эмиль|П. Э. Лекок де Буабодран]] (с одобрения Мариньяка) в 1880 г. предложил назвать элемент гадолинием, однако неизвестно, назван ли был этот элемент в честь Юхана Гадолина или минерала, или в честь обоих; тем не менее, гадолиний является единственным лантаноидом, у которого название происходит из [[иврит]]а: корень ''гадол'' («великий») был выбран в качестве фамилии отцом ученого и происходит от названия фермы в Финляндии ({{lang-fi|Maunala}}), на которой он жил<ref name="pekka1" />. В 1886 г. Мариньяк дал название элементу Yα — гадолиний{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=56}}.
{{кратное изображение|зона=right|направление=vertical|ширина=220|изобр1=Demarcay.jpg|подпись1=[[Демарсе, Эжен Анатоль|Эжен Анатоль Демарсе]]|изобр2=Auer von Welsbach.jpg|подпись2=[[Ауэр фон Вельсбах, Карл|Карл Ауэр фон Вельсбах]]}}
[[Демарсе, Эжен Анатоль|Э. А. Демарсе]] в 1885 г. получил от П. Т. Клеве загрязнённые образцы самария и, подвергнув изучению линии спектров, усомнился в присутствии примесей. Данный вопрос оставался открытым на протяжении нескольких лет, и позднее даже Лекок де Буабодран и Демарсе сообщили об обнаружении примесей (в 1892 и 1893 гг.). Чистое соединение европия было получено Э. А. Демарсе в 1901 г. Немногим позднее Жорж Урбэн (1903 и 1904 гг.) сообщил о выделении европия из гадолиния, используя новый метод, где [[висмут]] являлся сепарирующим элементом{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=60}}.

В 1882 г. [[Браунер, Богуслав|Б. Браунер]] сообщил (помимо Ж. Мариньяка в 1853, М. Делафонте в 1875 и П. Т. Клеве в 1882 гг.) о неоднородности дидима, пометив примесь записью Diγ, а годом позже подтвердил свои предположения. Спустя несколько лет, на протяжении которых К. Ауэр фон Вельсбах занимался отделением различных открытых лантаноидов, благодаря повторению более ста раз операций по фракционной кристаллизации (не осаждению) и анализу спектров, в 1885 г. были получены фракции празеодидима (зеленоватого цвета) и неодидима{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=61}}{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=64}}. Позднее их названия были укорочены до празеодима и неодима, а в 1890 г. открытие было независимо подтверждено {{нп5|Антон Беттендорф|А. Беттендорфом|de|Anton Bettendorf}}{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=64}}. Первым в относительно чистом металлическом виде в 1925 г. был получен неодим{{sfn|CRC Handbook|2009|p=4—23}}, в 1931 г. — празеодим{{sfn|CRC Handbook|2009|p=4—28}}.

Детальное изучения гольмия Лекоком де Буабодраном привело к открытию диспрозия в 1886 г. Новый элемент был назван так потому, что для его выделения потребовалось провести 32 утомительных операции по осаждению солей аммония и последующих 26 — по оксалатам; последующее изучение спектров и [[Флуоресценция|флуоресценции]] позволило открыть новый элемент{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|p=62}}. Открытие диспрозия было воспринято химиками без обычного для того времени неверия и споров{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=56}}; вплоть до 1950 г. металл (наравне с остальными РЗЭ<!-- вспоминаем про тысячи перекристаллизаций в начале главы -->) не мог быть получен в чистом виде до развития реакций [[Ионный обмен|ионного обмена]] и техники металлографического восстановления, разработанной во главе с [[Спеддинг, Фрэнк|Ф. Спеддингом]]{{sfn|CRC Handbook|2009|p=4—11}}.
{{переработать раздел|дата=2015-08-08}}
{{Внешние медиафайлы|align=right|subtopic=Френк Спеддинг|width=150|image1=[https://farm8.staticflickr.com/7107/6992769958_42f2749765_o.jpg Френком Спеддингом]<br>(в первом ряду, второй слева) была проделана большая работа по разработке эффективных методов разделения редкоземельных элементов.}}
<!-- разбить информацию в последующих частях статьи про развитие реакций по получению чистых металлов Ф. Спеддингом
Из гольмия де Буабодран сумел выделить землю [[диспрозий|диспрозия]]{{sfn|Голуб|1971|с=195}}, однако ни оксид, ни металл не могли быть получены в относительно чистом виде до необходимого уровня развития. Им была проделана большая работа по разработке ионообменного способа разделения и выделения чистых редкоземельных элементов благодаря использованию [[Ионообменные смолы|ионообменных смол]]<ref>{{cite doi|10.1021/ja01162a003|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1021/ja01162a004|noedit}}</ref>. -->
К началу следующего века многие химики были убеждены в существовании следующих элементов: лантана, церия, празеодима, неодима, самария, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|pp=68—69}}.
[[Файл:Georges Urbain (1872-1938).png|thumb|220px|left|[[Урбэн, Жорж|Жорж Урбэн]]]]
Долгий путь изучения и нахождения большинства лантанидов в природе был закончен благодаря исследованиям [[Урбэн, Жорж|Ж. Урбэна]], который в 1907 г. (спустя более века с начала открытия церия{{sfn|Lanthanides, Tantalum and Niobium|1989|p=VI}}) в иттербии Ж. Мариньяком выявил наличие [[Лютеций|лютеция]]{{sfn|Голуб|1971|с=195}}. На год позже и независимо от Урбэна, в 1908 г. этот элемент был открыт К. Ауэром фон Вельсбахом, прозвавшим элемент кассиопием{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=2}}. Названия лютеций и кассиопий параллельно использовались на протяжении нескольких десятилетий, причём последний был в ходу в Германии и Австрии до 1950-х гг{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=4}}.

Если спектральный анализ дал возможность выявлять отдельные РЗЭ в разных породах, делать вывод о степени их чистоты, то он ничего не мог подсказать о начальной распространённости лантанидов, предвидеть существование новых элементов. На последний вопрос ответ был дан после исследования рентгеновских спектров РЗЭ. Так, с помощью [[Закон Мозли|закона Мозли]] было установлено, что лантан имеет порядковый номер 57, самый тяжёлый элемент из семейства лантаноидов — 71. После рентгеноспектрального установления порядковых номеров всех известных лантаноидов было обнаружено, что среди них нет элемента с номером 61{{sfn|Голуб|1971|с=196}}. Группа итальянских ученых из [[Флорентийский университет|Флорентийского университета]] заявила об открытии флоре́нтия в 1924 г. Похожее сообщение об открытии илли́ния (в честь штата [[Иллинойс]]), прозвучавшее двумя годами позднее, также являлось преждевременным{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=5}}.

Начались поиски данного элемента. Пятьдесят образцов лантаноидных минералов были подвергнуты тщательному исследованию в оптической и рентгеновской областях спектра — 61-го элемента не нашли. Немецкий химик [[Прандтль, Людвиг|Л. Прандтль]] предположил, что этого элемента либо не существует, либо его нахождение в природе так же мало, как и у [[Технеций|технеция]]. Однако немецкая исследовательница [[Ноддак, Ида|И. Ноддак]], которая была известна поисками элементов-аналогов [[Марганец|марганца]] и особенно [[Рений|рения]], выдвинула гипотезу о нестабильности атомов 61-го элемента, то есть о его [[Радиоактивность|радиоактивности]]: основанием для такой гипотезы являлось то, что 62-й элемент — самарий — имеет слабое радиоактивное излучение, и гипотеза подтвердилась. Атомы 61-го элемента были добыты благодаря ядерным реакциям{{sfn|Голуб|1971|с=196}}: в 1945 г. американские исследователи Дж. Маринский, Л. Гленденин и Ч. Кориелл получили 61-й элемент<ref name="Лаврухина">{{книга|автор=Лаврухина А.К., Поздняков А.А.|заглавие=Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция|место={{М}}|издательство="Наука"|год=1966|серия=Аналитическая химия элементов|страницы=108—109|страниц=307|тираж=3200}}</ref> (в виде нуклида [[Прометий-147|<sup>147</sup>Pm]]) и химически идентифицировали два изотопа, используя ионообменную хроматографию. В 1947 г. были анонсированы его химические свойства для доказательства открытия, а годом позже дано название<ref name="ок-ридж">{{cite web|url=http://web.ornl.gov/info/ornlreview/v36_1_03/article_02.shtml|title=Discovery of Promethium|publisher=Oak-Ridge National Laboratory|lang=en|access-date=2015-07-23|archive-url=https://web.archive.org/web/20160305005841/http://web.ornl.gov/info/ornlreview/v36_1_03/article_02.shtml|archive-date=2016-03-05|url-status=dead}}</ref><ref name="ХЭ">{{книга|автор=Редкол.: Зефиров Н. С. (гл. ред.)|заглавие=Химическая энциклопедия: в 5 т|место={{М}}|издательство=Большая Российская энциклопедия|год=1995|том=4|страницы=101|страниц=639|isbn=5-85270-092-4|тираж=20000}}</ref>{{sfn|Популярная библиотека химических элементов|1983|с=137}}.

==== Тенденции в изучении ====
В 1937 г. В. Клемм и Г. Боммер подготовили РЗЭ в таком виде, который позволил им описать несколько из свойств металлов: описать их кристаллические структуры, [[магнитная восприимчивость|магнитную восприимчивость]], плотности, а также подтвердить данные Виктора Гольдшмидта от 1925 г. о [[лантаноидное сжатие|лантаноидном сжатии]] ({{lang-de|die Lanthaniden-Kontraktion)}} при увеличении порядкового номера. Работа позволила сделать вывод о том, что элементы не так уж и сильно похожи друг на друга, судя по их свойствам, как в основном считалось ранее: были описаны дивалентные состояния у Eu и Yb, а валентность Ce оказалась больше 3+. Различия постепенно усиливались при их дальнейшем изучении<ref name="spedding1"/><ref>{{cite doi|10.1002/zaac.19372310115|noedit}}</ref><ref name="Gschneidner1">{{cite doi|10.1016/bs.hpcre.2016.07.001|noedit}}</ref>.
{{Внешние медиафайлы|align=left|image1=[https://www.ameslab.gov/files/imagepicker/a/ahendrix/Photo_Spedding.jpg Френк Спеддинг]}}
С середины XX века различные вопросы, касающиеся систематики лантаноидов, Sc и Y, были предметом множества опубликованных работ, что привело, в общем и целом, к более глубокому пониманию химической, металлургической и физической природы 17 элементов<ref name="Gschneidner1"/>. Во время [[Вторая мировая война|Второй мировой войны]] и в последующие годы была значительно изучена и расширена техника разделения РЗЭ с помощью [[Ионообменные смолы|ионообменных смол]] [[Спеддинг, Фрэнк|Ф. Спеддингом]]<ref group="К">В одной из работ ученого упоминается период времени, в котором производились исследования, касающиеся церия и иттрия: с января по март 1945 года. В ней же говорится о получении металлов «спектрографической чистоты». См. работу: {{cite doi|10.1021/ja01203a058|noedit}}</ref>. Сотни килограмм чистых оксидов элементов удалось разделить и наработать в [[Лаборатория Эймса|Лаборатории Эймса]]. Параллельно этому, редкоземельные металлы становились понемногу доступными для применения и изучения их свойств. После 1957 г., в котором промышленность начала получение соединений высокой чистоты, цены на некоторые из них (от Eu до Lu) упали в среднем в 282 раза<ref name="spedding1">{{cite doi|10.1179/mtlr.1960.5.1.297|noedit}}</ref><ref group="К">Последнее значение дано без учёта падения цены на иттрий (в 64 раза); цены на скандий, лантан, церий, празеодим, неодим, прометий и самарий в источнике не указаны. Стоимость 1 грамма (более 99 % чистоты) Eu<sub>2</sub>O<sub>3</sub> составила 1000 долл. США в 1949 г. и 12 — в 1957; Dy<sub>2</sub>O<sub>3</sub> — 250 (1949) и 1,2 (1957); Ho<sub>2</sub>O<sub>3</sub> — 900 и 2,2; Er<sub>2</sub>O<sub>3</sub> — 900 и 1,35; Tm<sub>2</sub>O<sub>3</sub> — 2800 и 13,35; Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> — 2000 и 13,35; Lu<sub>2</sub>O<sub>3</sub> — 2000 и 13,35. См. источник: {{cite doi|10.1179/mtlr.1960.5.1.297|noedit}}</ref>.

Изучение основных физических свойств, в частности [[магнетизм]]а в металлах, [[сплав]]ах и соединениях, являлось объектом интенсивного изучения со стороны ученых на протяжении нескольких десятилетий. В 1960-х — начало 1970-х гг. основное внимание сфокусировалось на «тяжелых» лантаноидах; «легкие» же привлекли своё внимание в 1970-х гг., когда стали доступными в виде кристаллов<ref name="vol11">{{книга|часть=Two-hundred-year impact of rare earths on science|ссылка=http://www.worldcat.org/oclc/769322335|ответственный=Ed.: Karl A. Gschneidner, Jr.; LeRoy Eyring|volume=11|место=Amsterdam|издательство=North-Holland|год=1988|заглавие=Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|pages=319|allpages=594|isbn=0444870806, 9780444870803}}</ref>. В те же годы начали появляться работы, связанные с влиянием металлов на организм человека<ref name="hirano1">{{cite pmid|8722113|noedit}}</ref>: радиоактивный <sup>144</sup>Ce был найден в костях животных и моллюсках<ref>{{cite doi|10.1126/science.135.3498.102|noedit}}</ref>, а также в лёгких и лимфоузлах людей, вдыхавших радиоактивные аэрозоли<ref>{{cite doi|10.1038/1921308a0|noedit}}</ref>. В середине 1980-х гг. внимание ученых привлекли их антикоррозионные свойства: были опубликованы работы, в которых описывалось положительное влияние хлоридов РЗЭ на ингибирование коррозии некоторых металлов (например, алюминия) в хлор-содержащих электролитах<ref>{{cite doi|10.1533/9780857093585.291|noedit}}</ref><ref>{{статья|автор=B.R.W. Hinton, D.R. Arnott; N.E. Ryan|заглавие=The inhibition of aluminium alloy corrosion by cerous cations|ссылка=http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=9185577|издание=Metals forum|издательство=Pergamon Press|год=1984|страницы=211—217|issn=0160-7952|archive-url=https://web.archive.org/web/20160924051841/http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=9185577|archive-date=2016-09-24}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/0378-5963(85)90056-X|noedit}}</ref>.
[[Файл:Yearly_changes_of_numbers_of_papers_related_to_rare_earths_-_ru.svg|220px|right|thumb|Количество научных публикаций, затрагивающих редкоземельные элементы<ref name="trends1"/><ref group="К">Согласно источнику, поиск производился в Химической реферативной службе по словам ''scandium'', ''yttrium'', ''lanthanum'' и т. п. (на англ. языке), включая ''rare earth'', ''lanthanide'' и ''lanthanoide'', а также с использованием метода, позволяющего избежать пересечения данных при подсчётах.</ref>]]
Начиная с [[Манхэттенский проект|Манхэттенского проекта]], США были центром по исследованию РЗЭ и связанных с ними технологий. В начале 1980-х гг. центр «силы» переместился в Японию из-за стремительного прогресса в [[электроника|электронике]] и [[автомобильная промышленность|автомобильной промышленности]] в стране, а в настоящее время — перемещается в Китай, возможно, благодаря тем же причинам (включая выгодное географическое расположение)<ref name="trends1"/>.

Общее количество научных работ, зарегистрированных в [[Chemical Abstracts Service|Химической реферативной службе]] ({{lang-en|Chemical Abstracts Service}}), в 1990 г. составило приблизительно {{число|490000}}, из которых затрагивали тему изучения РЗЭ {{число|18000}}; в 2007 г. общее количество приблизилось к {{число|1000000}}, из которых примерно 3 % касалось РЗЭ. Больше всего материалов публиковалось на темы, связанные с [[Оксиды|оксидами]] группы (до {{число|5000}} статей, 2008 г.), далее — [[Спектроскопия|спектроскопией]] (более 1400 статей, 2008 г.), магнетизмом (до 1400, 2006 г.), [[магнит]]ами (так же), [[катализ]]ом и [[катализатор]]ами (до 1400, 2008 г.)<ref name="trends1">{{cite doi|10.1016/S1002-0721(09)60207-6|noedit}}</ref>.

== Нахождение в природе ==
{| class="collapsed collapsible standard" align="center" style="text-align:center;"
!colspan="4"|Важнейшие минералы редкоземельных элементов{{sfn|Голуб|1971|с=197}}
|-bgcolor="lightblue"
|Название || Состав минерала || Содержание<br>элементов<br>цериевой группы, ''%'' || Содержание<br>элементов<br>иттриевой группы, ''%''
|-
|[[Монацит]] || Ортофосфаты РЗЭ и тория<br>(Ln, Th) PO<sub>4</sub> || 42—70 || 0,5—5
|-
|[[Бастнезит]] || Фторокарбонаты РЗЭ<br>(Ce, La) CO<sub>3</sub>F || 73—76 || 0,0—0,1
|-
|[[Лопарит]] || Титанониобаты РЗЭ, кальция || 30,7—34 || 0,0—0,5
|-
|[[Церит]] || Силикаты РЗЭ || 59,4—70 ||—
|-
| [[Эвксенит]] || Титанониобаты РЗЭ, кальция<br>(Y, Ca, Ce,) (Nb, Ta, Ti)<sub>2</sub>O<sub>6</sub> || 0,2—4,3 || 18,2—28,1
|-
|[[Ксенотим]] || Ортофосфаты РЗЭ<br>YPO<sub>4</sub> || 0,3—5 || 52—63
|-
|[[Гадолинит]] || Силикаты РЗЭ, железа, бериллия || 2,9—7,9 || 31—46,6
|-
|[[Самарскит]] || Танталониобат иттрия, эрбия и др. || 0,3—1,7 || 9,1—38
|-
|[[Фергюсонит]] || Смесь танталониобатов,<br>титанониобатов<br>самария, иттрия, эрбия и железа || 0,9—6,2 || 31,2—42,3
|-
|[[Пирохлор]] || (Na, Ca, Ce, Y, Th, U)<sub>2</sub><br>(Nb, Ta, Ti, Fe)<sub>2</sub>O<sub>6</sub> (OH, F) || 0,78—7,5 || 0,1—0,6
|}
<!-- [[Файл:Elemental abundances-RUS.svg|thumb|300px|left|Распространение редкоземельных элементов в земной коре в пересчёте на 10<sup>6</sup> атомов [[Кремний|кремния]].]]
[[Файл:Monazit - Madagaskar.jpg|thumb|220px|right|Обработанный [[монацит]]; источник церия в виде [[фосфат]]а.]][[Файл:Bastnaesit Burundi.jpg|thumb|220px|right|[[Бастнезит]].]] -->
Лантаноиды достаточно широко распространены в природе. Их распространение в [[Земная кора|земной коре]] составляет 0,015 ''%''<ref name="Desmodesmus quadricauda"/>. Их общая концентрация приближается по значениям распространённости [[медь|меди]], [[Свинец|свинца]], [[цинк]]а<ref name="Desmodesmus quadricauda">{{cite doi|10.3389/fmicb.2015.00002|noedit}}</ref>, [[олово|олова]], [[золото|золота]]{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=2}}, [[мышьяк]]а, которые не относятся к редким в природе элементам. На земле нет таких горных пород, в которых не было хотя бы мизерной примеси церия, лантана, празеодима, иттрия и т. п. Лантаниды содержатся в [[апатит]]ах, [[барит]]ах, [[гранит]]ах, [[базальт]]ах, [[пироксенит]]ах, [[андезит]]ах, [[глина]]х, в морской воде и т. д. Кроме того, их присутствие выявлено также в [[Каменный уголь|каменном угле]], [[Нефть|нефти]], в разных грунтах, животных и растениях{{sfn|Голуб|1971|с=196}}.
{| class="collapsed collapsible standard" align=right style="text-align:center; width:"
!colspan="2"|Геологическое распространение резервов металлов{{sfn|Wind Energy Deployment and the Relevance of Rare Earths|2014|p=22}}
|-bgcolor="lightblue"
|Страна||Резервы оксидов, т
|-
|Китай||55 000 000
|-
|Страны СНГ||19 000 000
|-
|США||13 000 000
|-
|Индия||3 100 000
|-
|Австралия||1 600 000
|-
|Бразилия||48 000
|-
|Малайзия||30 000
|-
|Другие||22 000 000
|-
|'''Всего'''||113 778 000
|}
Тем не менее, лантаноиды все же довольно рассеянные элементы и не часто находятся в минералах, которые легко перерабатываются. Только некоторые страны ([[Индия]], [[ЮАР]]) обладают достаточным количеством месторождений для получения концентратов, однако более 95 % всех месторождений расположено в [[Китай|Китае]]. Парадоксально, но из-за увеличения их роли в сельском хозяйстве и промышленности, выросло и их негативное влияние на окружающую среду<ref name="Desmodesmus quadricauda"/>.
<!-- [[Файл:Gadolinitas.jpg|thumb|220px|right|[[Гадолинит]] может содержать в себе и [[иттрий]], и [[церий]].]] -->
В природе есть и более концентрированные скопления РЗЭ. Ещё в первой половине XIX века был выявлен ряд [[минерал]]ов, которые содержат в себе лантаниды. Содержание данной группы элементов в минералах приближается к 250 видам. Минералов, в которых РЗЭ составляют 5—8 ''%'' от массы, примерно 60—65 видов. Больше всего минералов содержат в себе [[церий]] и близких к нему элементов (цериевые металлы). Намного меньше известно минералов, содержащих в себе иттрий и тяжёлые лантаноиды{{sfn|Голуб|1971|с=197}}.

Концентрация «легких» лантаноидов обычно выше, чем «тяжелых»: большинство месторождений элементов в своём составе имеют от 80 до 99 % соединений лантана, церия, празеодима и неодима. Металлы могут быть добыты в виде их оксидов или в чистом виде ([[мишметалл]]) с последующей сепарацией. Только лантан, церий, празеодим и иттрий добываются отдельно и составляют около четверти от общего производства{{sfn|Wind Energy Deployment and the Relevance of Rare Earths|2014|pp=17—18}}.

=== Месторождения ===
{{ПозКарта+|Мир|width=800|float=center|caption=Месторождения редкоземельных элементов<ref group="К">Прим. к карте: Мизери-Лейк и Хибины отмечены красной точкой, Маусе отмечен зелёной точкой, Стрендж-Лейк, Донгпао и Ловозеро — красно-зелёной.<br>Наиболее полный список всех известных месторождений, содержащих редкоземельные металлы, см. в:
* {{cite doi|10.1201/b19055-2|noedit}};
* {{cite web|url=http://pubs.usgs.gov/of/2002/of02-189/of02-189.pdf|title=Rare Earth Element Mines, Deposits, and Occurrences|author=Greta J. Orris, Richard I. Grauch|date=2002|work=Open-File Report 02-189|publisher=U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey|lang=en|access-date=2016-02-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20150618142929/http://pubs.usgs.gov/of/2002/of02-189/of02-189.pdf|archive-date=2015-06-18}};
* {{cite doi|10.2113.2Fecongeo.110.8.1925|noedit}} (помимо списка, выделяются и наиболее экономически привлекательные из них);
* {{cite web|url=http://mrdata.usgs.gov/mineral-resources/ree.html|title=Rare earth element mines, deposits, and occurrences|date=2015-09-24|publisher=U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey|lang=en|access-date=2016-05-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20151007063124/http://mrdata.usgs.gov/mineral-resources/ree.html|archive-date=2015-10-07}}</ref>:<br>{{colorbox|red}} наиболее экономически привлекательные (по состоянию на 2015 г., без учёта глубоководных)<ref>{{cite doi|10.1007/978-3-319-26809-5_2|noedit}}</ref>;<br>{{colorbox|lightgreen}} наиболее крупные<ref>{{cite doi|10.1016/j.gsf.2015.12.006|noedit}}</ref>.|places=
  {{ПозКарта~|Мир|lat=35.29|lon=-115.32|mark=Red-green dot.svg|label=[[Маунтин-Пасс (месторождение)|Маунтин-Пасс]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=41.48|lon=109.59|mark=Red-green dot.svg|position=right|lon_min=58|label=[[Баян-Обо]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=-28.52|lon=122.33|mark=Red-green dot.svg|label=[[:en:Mount Weld|Маунт-Уэлд]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=60|lon=-51.12|background=#FCF5E3|mark=Red-green dot.svg|position=top|label=[[:en:Ilimaussaq intrusive complex|Илимауссак]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=-25.14|lon=27.4|background=#FCF5E3|label=[[:en:Pilanesberg|Пиланесберг]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=-30.98|lon=18.62|background=#FCF5E3|position=bottom|label=[[:en:Steenkampskraal|Стеенкампскрааль]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=59.92|lon=-107.82|position=bottom|label=[[:en:Hoidas Lake|Хойдас-Лейк]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=62.5|lon=-112.37|background=#FCF5E3|mark=Red-green dot.svg|position=left|label=[[:en:Thor Lake|Тор-Лейк]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=55.08|lon=-63.94|background=#FCF5E3|position=bottom|label=[[Мизери-Лейк]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=56.18|lon=-64.07|background=#FCF5E3|mark=Red-green dot.svg|label=[[Стрендж-Лейк]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=-22.84|lon=132|position=right|lon_min=91|label=[[Ноланс-Бор]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=58.102|lon=14.56|background=#FCF5E3|position=right|label=[[Норра Керр]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=67.44|lon=33.43|background=#FCF5E3|label=[[Хибины]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=67.47|lon=35.45|background=#FCF5E3|mark=Red-green dot.svg|position=right|label=[[Ловозеро]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=-10.07|lon=33.17|background=#FCF5E3|label=[[Нкомбва]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=-15.14|lon=31.39|background=#FCF5E3|position=right|label=[[Канганкунде]],<br>[[Тундулу]], [[Сонгве]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=28.24|lon=113.30|background=#FCF5E3|position=right|label=[[Сычуань]], [[Цзянси]],<br>[[Гуанси]], [[Фуцзянь]],<br>[[Гуандун]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=22.17|lon=103.34|mark=Red-green dot.svg|background=#FCF5E3|label=[[:en:Đông Pao mine|Донгпао]],<br>[[:en:Mau Xe mine|Маусе]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=28.33|lon=102.09|background=#FCF5E3|label=[[Маонюпин]]<!-- Maoniuping -->}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=-19.38|lon=-46.56|mark=Green pog.svg|label=[[Араша]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=44.29|lon=-104.27|mark=Green pog.svg|position=left|label=[[:en:Bear Lodge Mountains|Бир-Лодж-Маунтинс]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=71|lon=116.35|mark=Green pog.svg|label=[[Томтор (месторождение)|Томтор]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=44.20|lon=104|mark=Green pog.svg|label=[[Мушгай-Худук]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=22|lon=72|mark=Green pog.svg|label=[[Амба-Донгар]]}}
  {{ПозКарта~|Мир|lat=-30.27|lon=136.53|mark=Green pog.svg|position=right|label=[[Олимпик-Дам|Олимпик-Дэм]]}}
}}
{{Круговая диаграмма|расположение=right|ширина=200px|заголовок=Процентное отношение мировых ресурсов РЗЭ по странам<ref name="weng1"/><ref group="К">Согласно источнику, проценты вычислены из общемировых ресурсов оксидов РЗЭ ({{число|619477}} {{comment|кт|Килотонны}}). В категорию «Другие» включены Афганистан, Аргентина, Финляндия, Перу, Швеция и т. д.</ref>:
|описание1=Китай|значение1=43|цвет1=red
|описание2=Россия|значение2=10|цвет2=#0039A6
|описание3=Австралия|значение3=10|цвет3=orange
|описание4=Канада|значение4=8|цвет4=olive
|описание5=Бразилия|значение5=8|цвет5=#009B3A
|описание6=Гренландия|значение6=6|цвет6=gray
|описание7=США|значение7=3|цвет7=#00A99D
|описание8=Вьетнам|значение8=2|цвет8=#33CCFF
|описание9=ЮАР|значение9=2|цвет9=#6666FF
|описание10=Габон|значение10=2|цвет10=#FF0099
|other=Другие
}}
Богатые месторождения лантаноидов (редкоземельных элементов) находятся в [[Индия|Индии]]; монацитовый песок залегает на береговых пляжах Траванкори, в [[Бразилия|Бразилии]], [[Австралия|Австралии]], [[США]], в [[Африка|Африке]], в [[Скандинавия|Скандинавии]] и др. В Европе минералы РЗЭ располагаются на [[Кольский полуостров|Кольском полуострове]], [[Урал]]е, [[Украина|Украине]], в Азии — в [[Казахстан]]е, [[Сибирь|Сибири]].

В июне 2011 г. исследователями из Японии были обнаружены обширные залежи металлов — лантаноидов и иттрия — на дне [[Тихий океан|Тихого океана]]. В [[международные воды|международных водах]] на 78 участках, находившихся на глубине от 3,5 до 6 км, было проведено изъятие залежей ила со дна<ref>{{cite news|url=https://www.reuters.com/article/2011/07/04/us-rareearth-japan-idUSTRE76300320110704|title=Huge rare earth deposits found in Pacific: Japan experts|author=El Tan; Yuko Inoue|coauthors=Michael Watson|date=2011-07-04|publisher=Reuters|lang=en|access-date=2015-07-29|archive-date=2015-09-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20150924154010/http://www.reuters.com/article/2011/07/04/us-rareearth-japan-idUSTRE76300320110704}}</ref>. По предположительным оценкам ученых, общий объём металлсодержащих осадков на дне океана составляет приблизительно более 110 млн т<ref name=seafholds1>{{cite doi|10.1038/news.2011.393|noedit}}</ref>. Исследованные места были выбраны таким образом, чтобы покрывать большую часть поверхности дна. Наиболее богатые на соединения (в основном это металлсодержащие осадки, [[цеолит]]овая глина, [[Красная глубоководная глина|красная глина]]) участки располагаются от центральной (приблизительно {{coord|13.5|-175|nogoogle=1|noosm=1}}) до юго-восточной ({{coord|-15|-145|noosm=1|nogoogle=1}}) областей океана. Тем не менее, до тех пор, пока глубина в 4—5 км, на которой расположено большинство богатого на оксиды РЗЭ ила, будет сильно влиять на экономическую и технологическую целесообразность добычи, залежи будут лишь оставаться весьма перспективным ресурсом для добычи<ref name="deep1">{{cite doi|10.1038/NGEO1185|noedit}}</ref>.

Основными рудами, из которых добываются редкоземельные металлы, являются [[бастнезит]], [[монацит]], [[ксенотим]] и ионно-абсорбционные глины<ref name="zepf2"/>.

{| class="standard collapsible collapsed" align=center style="text-align:center"
!colspan=8|Элементный состав некоторых месторождений металлов (в %)<ref name="zepf2"/><ref>{{cite web|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/740400.pdf|title=Rare Earths|author=USGS, Hedrick J.B.|date=2000|format=Minerals yearbook|lang=en|access-date=2016-02-10|archive-date=2016-03-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20160308180312/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/740400.pdf|url-status=live}}</ref>
|-bgcolor=lightblue
|||[[:en:Mount Weld|Маунт-Уэлд]] (CLD)<ref name="com1" group="К">На горе Уэлд располагаются два соседних месторождения: Central Lanthanide Deposit (сокр. ''CLD'', {{lang-ru|Центральное месторождение лантаноидов}}) и Duncan</ref><br>(Австралия)||Маунт-Уэлд (Duncan)<ref name="com1" group="К"/><br>(Австралия)||[[Маунтин-Пасс (месторождение)|Маунтин-Пасс]]<br>(США)|| [[Баян-Обо]]<br>(Китай)||[[Гуандун]]<br>(Китай)||[[Сюньу]]<br>(Китай)||[[:en:Longnan County|Луннань]]<br>(Китай)
|-bgcolor="DDFFDD"
|Минерал||Вторичный монацит||[[Черчит]]||Бастнезит||Бастнезит||Ксенотим||[[Латерит]]||Латерит
|-
|Лантан||25,57||23,93||33,2||23||1,2||43,4||1,82
|-
|Церий||46,9||39,42||49,1||50||3||2,4||0,4
|-
|Празеодим||4,92||4,85||4,34||6,2||0,6||9||0,7
|-
|Неодим||16,87||18,08||12||18,5||3,5||31,7||3
|-
|Самарий||2,29||2,87||0,8||0,8||2,2||3,9||2,8
|-
|Европий||0,49||0,77||0,1||0,2||0,2||0,5||0,1
|-
|Гадолиний||1,33||2,15||0,2||0,7||5||3||6,9
|-
|Тербий||0,13||0,29||—||0,1||1,2||—||1,3
|-
|Диспрозий||0,31||1,36||—||0,1||9,1||—||6,7
|-
|Гольмий||0,04||0,21||—||—||2,6||—||1,6
|-
|Эрбий||0,113||0,46||—||—||5,6||—||4,9
|-
|Тулий||0,01||0,04||—||—||1,3||—||0,7
|-
|Иттербий||0,05||0,2||—||—||6||0,3||2,5
|-
|Лютеций||0,02||0,03||—||—||1,8||0,1||0,4
|}

==== Китай ====
В Китае находятся три основных района добычи полезных ископаемых: в [[Баотоу]], [[Сычуань|Сычуане]] и [[Цзянси]] — на них приходится 88 % всех месторождений страны. В [[Баян-Обо]] (Баотоу, [[Внутренняя Монголия]]), сконцентрировано приблизительно 83 % месторождений Китая, в провинции [[Шаньдун]] — 8 %, в провинции Сычуань — 3 % (в данных провинциях расположены месторождения лёгких лантаноидов); в провинции Цзянси, расположенной на юге Китая, находится 3 % месторождений тяжёлых лантаноидов<ref name="zepf2"/><ref>{{cite web|url=http://www.cs-re.org.cn/en/modules.php?name=News&file=article&sid=35|title=Outline on the development and Policies of China Rare Earth industry|author=Chen Zhanheng|date=2010-04-07|lang=en|access-date=2016-02-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20110609032214/http://www.cs-re.org.cn/en/modules.php?name=News&file=article&sid=35|archive-date=2011-06-09}}</ref>.

Распространенность элементов в бастназите и монаците из Баян-Обо схожа: 26 % приходится на La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 50 % — Ce<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 5 % — Pr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 16 % — Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 1 % Sm<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (другие — менее 1 %). В провинции Сычуань разрабатывается бастнезит со следующим составом: 37 % — La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 47 % — Ce<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 4 % — Pr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 10 % — Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (другие — менее 1 %). На юго-востоке Китая известно о наличии латеритовой глины, содержащей РЗЭ; в нескольких провинциях, расположенных вокруг Цзянси, разрабатываются ион-абсорбирующие глины, которые показывают довольно различный состав: 2—30 % — La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 1—7 % — Ce<sub>2</sub>O<sub>3</sub> и Pr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 3—30 % — Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 2—7 % — Dy<sub>2</sub>O<sub>3</sub><ref name="zepf2"/><ref name="wu1">{{книга|автор=C. Wu, Z. Yuan, G. Bai|часть=Rare earth deposits in China|заглавие=Rare Earth Minerals: Chemistry, origin and deposits|ссылка=https://www.researchgate.net/publication/277014118_C_Wu_Z_Yuan_and_G_Bai_1996_Chapter_Eleven_Rare_earth_deposits_in_China_In_Rare_Earth_Minerals_Chemistry_origin_and_deposits_Edited_by_Adrian_P_Jones_Frances_Wall_and_C_Terry_Williams_Published_1996_by|ответственный=Eds.: Adrian P. Jones, Frances Wall, C. Terry Williams|издательство=Chapman & Hall|год=1996|pages=281—310|isbn=0412610302|archive-date=2016-02-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20160216084435/https://www.researchgate.net/publication/277014118_C_Wu_Z_Yuan_and_G_Bai_1996_Chapter_Eleven_Rare_earth_deposits_in_China_In_Rare_Earth_Minerals_Chemistry_origin_and_deposits_Edited_by_Adrian_P_Jones_Frances_Wall_and_C_Terry_Williams_Published_1996_by}}</ref><ref>{{статья|ссылка=http://www.eurare.eu/docs/eres2014/firstSession/XiaoshengYang.pdf|заглавие=China’s rare earth ore deposits and beneficiation techniques|автор=Zhi Li L., Yang X.|год=2014|издательство=Proceedings of ERES2014: 1st European rare earth resources conference, Milos|access-date=2016-02-10|страницы=26—36|archive-date=2020-01-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20200119193604/http://www.eurare.eu/docs/eres2014/firstSession/XiaoshengYang.pdf}}</ref>. Именно благодаря последним достигается мировое обеспечение металлами иттриевой группы; они же обычно и легче добываются из таких глин прямо на месте — этот процесс намного менее энергозатратен, чем добыча из твердых пород<ref name="weng1">{{cite doi|10.2113/econgeo.110.8.1925|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1180/minmag.2016.080.000|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.2113/gselements.8.5.361|noedit}}</ref>.

Другие разведанные места в провинциях [[Юньнань]], [[Гуйчжоу]] и Сычуань включают в себя базальтовую кору выветривания, являющуюся объектом дальнейших исследований потенциальных месторождений<ref>{{cite doi|10.1016/S1002-0721(08)60177-5|noedit}}</ref>.

Уровень добычи Китаем редкоземельных элементов в настоящее время составляет от 80 % и более от общемирового уровня<ref name="Eggert">{{cite doi|10.1146/annurev-environ-110615-085700|noedit}}</ref>.

=== Экономические аспекты ===
{| class="standard collapsible collapsed" align=center style="text-align:center; width:"
!colspan=6|Стоимость соединений металлов в 2009 (расчётная)<ref>{{cite web|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/myb1-2009-raree.pdf|title=2009 Minerals Yearbook (Rare Earths, Advance Release)|publisher=U.S. Geological Survey; U.S. Department of the Interior|date=2011-07|lang=en|access-date=2015-08-08|pages=P. 6-10|archive-date=2016-03-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304235940/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/myb1-2009-raree.pdf|url-status=live}}</ref> и 2011 гг<ref>{{cite web|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/myb1-2011-raree.pdf|title=2011 Minerals Yearbook (Rare Earths, Advance Release)|publisher=U.S. Geological Survey; U.S. Department of the Interior|date=2013-09|lang=en|access-date=2015-08-08|pages=P. 6-7|archive-date=2015-03-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20150322230643/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/myb1-2011-raree.pdf|url-status=live}}</ref>.
|-bgcolor=lightblue
|rowspan="2"|Оксид металла||rowspan="2"|Чистота, %||colspan="2"|Стоимость, долл США/кг
|-bgcolor="DDFFDD"
|2009 г.||2011 г.
|-
|Лантан||99,99||30||100
|-
|Церий||96—99,50||30||100
|-
|Празеодим||96||38||225
|-
|Неодим||95||42||270
|-
|Самарий||99,90||130||118
|-
|Европий||99,99||1 600||3 300
|-
|Гадолиний||99,99||150||239
|-
|Тербий||99,99||900||2 750
|-
|Диспрозий||99||170||1 600
|-
|Гольмий||99,90||750||—
|-
|Эрбий||96||100||255
|-
|Тулий||99,90||1 500||—
|-
|Иттербий||99||325||450
|-
|Лютеций||99,99||1 800||4 000
|}
[[Файл:World production and Chineese Exports, Extraction and Consumption.svg|280px|thumb|left|Диаграмма, показывающая мировое производство РЗЭ, а также их экспорт, добычу и потребление в Китае]]
Спрос на РЗЭ вырос за последние 35 лет с 30 000 т (1980-е гг.) до около 120 000 т (2010 г.), что выше показателя производства соединений металлов в 2011 г. — 112 000 т<ref name="seafholds1"/>. Потребление редкоземельных металлов в 2014 г. составило 120 148 т<ref name="klinger1"/>. Проведённые исследования позволили спрогнозировать, что совокупный годовой темп роста (от {{lang-en|[[CAGR|Compound Annual Growth Rate]]}}) спроса c 2014 по 2020 гг. будет составлять 3,9 % (со 120 148 т до 150 766 т) в основном благодаря сильному спросу на оксиды неодима, празеодима и диспрозия (среди остальных РЗЭ)<ref>{{cite web|url=http://www.adamasintel.com/store/product7.html|title=Rare Earth Market Outlook: Supply, Demand, and Pricing from 2014 through 2020|last=Castilloux|first=R.|date=2014|publisher=Adamas Intelligence|location=Ontario, Canada|lang=en|access-date=2015-09-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20150927073403/http://www.adamasintel.com/store/product7.html|archive-date=2015-09-27|url-status=dead}}</ref>.

Китаем в 2010 г. были наложены серьёзные квоты: уменьшение объёма экспорта металлов составило почти 70 %, что отразилось пиковым ростом (2011) и падением (2012) цен<ref name="mancheri1"/>, и как результат — мировая цена на La с 2009 по 2012 гг. выросла в 5 раз, на Sm и Tb — в 5,8, на Er — 6,3, на Ce и Pr — в 9, на Nd — в 11 и на Dy — в 12,4<ref name="campbell1">{{cite doi|10.1007/s13563-014-0043-y|noedit}}</ref>. После этого события было положено начало множеству проектов по разработке мест добычи металлов в различных странах<ref name="mancheri1">{{cite doi|10.1016.2FB978-0-12-802328-0.00002-4|noedit}}</ref>, а также изучению (возможных) новых<ref name="deep1"/><ref>{{cite doi|10.1016/j.oregeorev.2014.02.008|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.oregeorev.2015.09.019|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.2113/gselements.8.5.369|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.gexplo.2013.03.006|noedit}}</ref>, что привело к возрастанию ресурсов за пределами страны более чем в 7 раз — с 13,4 (2010) до 100,2 млн т (2015)<ref name="Eggert"/>.<!-- Например, в 2012 г. был открыт Центр исследования редкоземельных элементов и обмена технологиями в Ханое, Вьетнам. Данный Центр позволяет сотрудничать японским и вьетнамским ученым, одной из задач которых будет являться усовершенствование добычи и обработки содержащих РЗЭ минералов<ref>{{cite news|url=http://scientificrussia.ru/articles/japan-vietnam-rareearth|title=Страны Азии объединяют усилия в освоении «редких земель»|date=2012-07-19|publisher=Научная Россия|access-date=2015-11-10}}</ref><ref>{{cite doi|10.1038/nature.2012.11009|noedit}}</ref>. -->
[[Файл:Export and import statistics of REE by country-ru.svg|300px|thumb|right|Экспорт и импорт редкоземельных металлов первыми пятью странами-лидерами (нетто-вес) с 2009 по 2015 гг.]]
По некоторым предположениям, в настоящее время рост цен может быть также вызван дисбалансом между спросом на отдельные редкоземельные металлы и их количественным содержанием в рудах<ref name="BalanceProblem">{{cite doi|10.1007.2Fs40831-014-0005-1|noedit}}</ref>.

Помимо поиска мест добычи, публикуются обзоры:
* возможности переработки и выделения металлов из первичных источников (например, благодаря [[Гидрометаллургия|гидрометаллургии]])<ref>{{cite doi|10.1016/j.hydromet.2016.01.003|noedit}}</ref>;
** из вторичных источников — отходов<ref>{{cite doi|10.1016/j.jclepro.2015.02.089|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1007/s40831-015-0019-3|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1179/cmq.2004.43.4.431|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1515/HTMP.1993.11.1-4.175|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1179/1879139513Y.0000000091|noedit}}</ref>, например: из жестких дисков<ref>{{cite doi|10.1179/1743285514Y.0000000084|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1007/s10163-014-0347-6|noedit}}</ref><ref name=autogenerated1>{{cite doi|10.1016/j.jclepro.2015.05.033|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.wasman.2015.07.041|noedit}}</ref>, [[Люминесцентная лампа|люминесцентных ламп]]<ref>{{cite doi|10.1016/S1002-0721(14)60051-X|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.resconrec.2015.09.005|noedit}}</ref>, [[Никель-металл-гидридный аккумулятор|NiMH аккумуляторов]], составивших 8 % мирового потребления РЗЭ в 2010 г.<ref>{{cite doi|10.1016/j.wasman.2015.05.009|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.jhazmat.2014.07.027|noedit}}</ref>, отработавших моторов [[электрические автомобили|электрических]] или [[Гибридные автомобили|гибридных автомобилей]]<ref>{{cite doi|10.1039/c5gc01255d|noedit}}</ref>;
* вовсе отказа от их использования (при разработке двигателей для [[:en:Full Electric Vehicle|FEV-]] или [[:en:Hybrid electric vehicle|HEV-автомобилей]]<ref>{{cite doi|10.1016/j.rser.2015.12.121|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.susmat.2015.02.001|noedit}}</ref>). Тем не менее, отказаться от использования лантаноидов в пользу более дешевых элементов-заменителей или их соединений сложно: для большинства видов применения Eu, Dy, Tm, Yb и La найти замену данным элементам с относительно удовлетворительными характеристиками это невозможно или очень сложно; из всех лантаноидов найти замену проще для Sm, Pr и Nd<!-- The results are scaled from 0 to 100, with 0 indicating that exemplary substitutes exist for all major uses and 100 indicating that no substitute with even adequate performance exists for any of the major uses --><ref>{{cite doi|10.1073/pnas.1312752110|noedit}}</ref><ref group="К">Согласно источнику, возможность замены элементов приведена по шкале от 0 до 100, где 0 указывает на показательную заменимость элемента, существующую для всех основных видов применения, а 100 — отсутствие таковой для большинства видов даже с «адекватными характеристиками»: La — 75, Ce — 60, Pr — 41, Nd — 41, Sm — 38, Eu — 100, Gd, Tb, Ho, Er, Lu — 63, Tm и Yb — 88. Полные данные доступны как по web-ссылкам в источнике, так и по нижеследующим: http://www.pnas.org/content/suppl/2013/11/29/1312752110.DCSupplemental/pnas.201312752SI.pdf {{Wayback|url=http://www.pnas.org/content/suppl/2013/11/29/1312752110.DCSupplemental/pnas.201312752SI.pdf |date=20190124192611 }} и http://www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1312752110/-/DCSupplemental/st01.docx</ref>.
Последние данные показывают, что уровень переработки РЗЭ составляет менее 1 % (2011 г.)<ref>{{cite doi|10.1111/j.1530-9290.2011.00342.x|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1126/science.1217501|noedit}}</ref> или 1—2 % (2013 г.)<ref>{{cite doi|10.1016/B978-0-444-62735-3.00017-6|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.jclepro.2012.12.037|noedit}}</ref> по показателю EOL-RR ({{lang-en|end-of-life recycling rate}} — процент от количества металла, идущего на переработку, в отработавшем товаре).

Мнение о критически важном значении данных металлов для высоких технологий опубликовано [[Геологическая служба США|Геологической службой США]] в 2002 г<ref>{{статья|автор=Haxel G. B. et al.|заглавие=Rare Earth Elements—Critical Resources for High Technology|ссылка=http://pubs.usgs.gov/fs/2002/fs087-02/|язык=en|номер=087—02|год=2002|archive-date=2020-07-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20200719151535/http://pubs.usgs.gov/fs/2002/fs087-02/}}</ref>. [[Европейская комиссия]] в 2010 году также признала группу критическими важными <!-- с сильным влиянием на предложение ({{lang-en|supply risk}})--> и обладающими средней важностью для экономики<ref name="zepf1"/><ref>{{статья|автор=European Commission|заглавие=Critical raw materials for the EU|язык=en|издательство=Report of the Ad-hoc Working Group on defining critical raw materials|год=2010}}</ref>, а [[:en:Institute for Energy and Transport|Институт энергии и транспорта]], входящий в [[Объединённый исследовательский центр|Центр совместных исследований]], из-за рыночного риска и политических факторов выделил из них неодим и диспрозий<ref>{{книга|автор=R.L.Moss, E.Tzimas, H.Kara, P.Willis, J.Kooroshy|заглавие=Critical metals in strategic energy technologies|место=Luxembourg|издательство=Publications Office of the European Union|год=2011|allpages=162|isbn=978-92-79-20699-3|doi=10.2790/35716}}</ref>. В 2014 г. [[ЮНКТАД]] выпустил специальный доклад, в котором говорится о высокой степени зависимости от производства в Китае и важности элементов для оборонительных систем<!-- defense applications, вся красная из zepf1--><ref name="zepf1"/><ref>{{cite web|url=http://unctad.org/en/PublicationsLibrary/suc2014d1_en.pdf|title=Commodities at a Glance. Special issue on rare earths|author=UNCTAD|date=2014|format=pdf|lang=en|access-date=2015-11-11|archive-date=2015-12-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20151216044907/http://unctad.org/en/PublicationsLibrary/suc2014d1_en.pdf|url-status=live}}</ref>. Многими экспертами{{какими?}} элементы признаются четвёртыми по важности после [[Нефть|нефти]], [[вода|воды]] и [[Железная руда|железной руды]]<ref name="capa1">{{cite doi|10.1016/j.ceramint.2012.05.068|noedit}}</ref>, а иногда называются «витаминами» («промышленными витаминами», «витаминами для металлов»): добавление даже малых количеств может значительно усилить полезные свойства конечного продукта<ref>{{cite doi|10.1016/j.resourpol.2014.03.004|noedit}}</ref><ref name="inv1">{{cite doi|10.1063/1.3676616|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1093/jiel/jgr034|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.tca.2012.08.027|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.jallcom.2006.11.165|noedit}}</ref>.
[[Файл:Consumption Structure of Rare Earths from 1988 to 2008 in China-ru.svg|thumb|right|220px|Структура потребления РЗЭ Китаем (1988—2008 гг.)<ref name="mancheri2"/>]]
На примере Китая — страны, бывшей одновременно наибольшим [[Производство#Категории производства|производителем]], потребителем и экспортёром РЗЭ<ref name="chen1">{{cite doi|10.1016/S1002-0721(10)60401-2|noedit}}</ref><ref group="К">Согласно источнику, потребление металлов в стране значительно выросло с 2004 г. и составляет 70 % от общемирового. См.: {{cite doi|10.1007/s13563-014-0043-y|noedit}}</ref>, — можно сделать вывод о значительном изменении структуры потребления металлов за 20-летний период с 1988 по 2008 гг. Так, если в 1988 г. более половины (56 %) потребления приходилось на металлургическую промышленность и машинное оборудование, то в 1998 г. уже менее трети (30 %), а в 2008 г. — 15 %. Напротив, производство магнитов, люминофоров, полировальных порошков <!-- «зелёные» и высокие технологии-->и т. д. в 1988 г. составляло менее 1 %, однако уже через 10 лет — 18 %, а в 2008 г. — 52 %. На другие сферы потребления — [[Химическая промышленность|химическую]], [[нефтяная промышленность|нефтяную]], [[текстильная промышленность|текстильную]], [[Светотехническая промышленность|светотехническую]] промышленности, [[сельское хозяйство]], для производства [[Оптическое стекло|стёкол]], [[Линза|линз]], [[Керамика|керамических материалов]] — приходится до 56 % за каждый отдельный год промежутка. Ожидается значительное увеличение потребления металлов Китаем в будущем из-за увеличения числа иностранных компаний, переносящих своё производство и имеющих возможность купить их дешевле внутри страны, что позволяет уменьшить стоимость изготовления конечного продукта и является одной из основных стратегий страны, желающей удерживать контроль за промышленностью<ref name="mancheri2">{{cite doi|10.1177/0009445512466621|noedit}}</ref>.
<!--

== Получение ==
В промышленности лантаноиды и лантан получают восстановлением соответствующих галогенидов чистым [[кальций|кальцием]] или [[электролиз]]ом расплавов. -->

== Свойства ==

=== Физические свойства ===
{| class="wikitable collapsible collapsed" width="100%" style="font-size: 95%; text-align: center;"
![[Химический элемент]]!![[Лантан|La]]!![[Церий|Ce]]!![[Празеодим|Pr]]!![[Неодим|Nd]]!![[Прометий|Pm]]!![[Самарий|Sm]]!![[Европий|Eu]]!![[Гадолиний|Gd]]!![[Тербий|Tb]]!![[Диспрозий|Dy]]!![[Гольмий|Ho]]!![[Эрбий|Er]]!![[Тулий|Tm]]!![[Иттербий|Yb]]!![[Лютеций|Lu]]
|-
| [[Зарядовое число]]
|57||58||59||60||61||62||63||64||65||66||67||68||69||70||71
|-
|Изображение|| [[Файл:Lanthanum-2.jpg|50px]]||[[Файл:Cerium2.jpg|50px]]||[[Файл:Praseodymium.jpg|50px]]||[[Файл:Neodymium2.jpg|50px]]||—||[[Файл:Samarium-2.jpg|50px]]||[[Файл:Europium.jpg|50px]]||[[Файл:Gadolinium-4.jpg|50px]]||[[Файл:Terbium-2.jpg|50px]]||[[Файл:Dy chips.jpg|50px]]||[[Файл:Holmium2.jpg|50px]]||[[Файл:Erbium-crop.jpg|50px]]||[[Файл:Thulium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg|50px]]||[[Файл:Ytterbium-3.jpg|50px]]||[[Файл:Lutetium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg|50px]]
|-
|Плотность, г/см³
|6,162 ||6,77 ||6,77 ||7,01 ||7,26 ||7,52 ||5,244 ||7,9 ||8,23 ||8,54 ||8,79 ||9,066 ||9,32 ||6,90 ||9,841
|-
|Температура плавления, °C
|920 ||795 ||935 ||1024 ||1042 ||1072 ||826 ||1312 ||1356 ||1407 ||1461 ||1529 ||1545 ||824 ||1652
|-
|Температура кипения, °C
|3464 ||3443 ||3520 ||3074 ||3000 ||1794 ||1529 ||3273 ||3230 ||2567 ||2720 ||2868 ||1950 ||1196 ||3402
|-
| [[Электронная конфигурация]]<ref group="К">Электронные конфигурации указаны в виде: [Xe] '''указанная конфигурация''' 6s{{sup|2}}</ref>||'''5d<sup>1</sup>'''||4f<sup>1</sup>'''5d<sup>1</sup>'''||4f<sup>3</sup>|| 4f<sup>4</sup>|| 4f<sup>5</sup>||4f<sup>6</sup>|| 4f<sup>7</sup>|| 4f<sup>7</sup>'''5d<sup>1</sup>'''||4f<sup>9</sup>||4f<sup>10</sup>|| 4f<sup>11</sup>||4f<sup>12</sup>||4f<sup>13</sup>||4f<sup>14</sup>||4f<sup>14</sup>'''5d<sup>1</sup>'''
|-
|Металлическая решетка
|{{comment|ДГПУ|двухслойная гексагональная плотноупакованная}} ||{{comment|ГЦК|гранецентрированная кубическая}}||{{comment|ДГПУ|двухслойная гексагональная плотноупакованная}} ||{{comment|ДГПУ|двухслойная гексагональная плотноупакованная}} ||{{comment|ДГПУ|двухслойная гексагональная плотноупакованная}} ||{{comment|Р|ромбоэдрическая}} ||{{comment|ОЦК|объемноцентрированная кубическая}} ||{{comment|ГПУ|гексагональная плотноупакованная}} ||{{comment|ГПУ|гексагональная плотноупакованная}}||{{comment|ГПУ|гексагональная плотноупакованная}}||{{comment|ГПУ|гексагональная плотноупакованная}}||{{comment|ГПУ|гексагональная плотноупакованная}}||{{comment|ГПУ|гексагональная плотноупакованная}} ||{{comment|ГПУ|гексагональная плотноупакованная}}||{{comment|ГПУ|гексагональная плотноупакованная}}
|-
|Металлический радиус, пм
|  162 || 181.8 ||182,4 ||181,4 ||183,4 ||180,4 ||208,4 ||180,4 ||177,3 ||178,1 ||176,2 ||176,1 ||175,9 ||193,3 ||173,8
|-
|[[Удельное электрическое сопротивление|Удельное сопротивление]]<br>(при 25 °C), мкОм·см
| 57—80<br>(при 20 °C) || 73 ||68 ||64 ||—|| 88 ||90 ||134 || 114 ||57 ||87 ||87 ||79 ||29 ||79
|-
|[[Магнитная восприимчивость]],<br>χ<sub>моль</sub> /10<sup>−6</sup>(см{{sup|3}}·моль<sup>−1</sup>)
||+95.9 ||+2500 (β)||+5530(α)||+5930 (α)||—||+1278(α)||+30900||+185000<br>(при 350 K)||+170000 (α)||+98000||+72900||+48000||+24700||+67 (β)||+183
|}

Известно, что атомы лантаноидов имеют следующие электронные конфигурации [Xe] 4''f''<sup>''n''</sup>6''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup> и [Xe] 4''f''<sup>''n''−1</sup>5''d''<sup>1</sup>6''s''<sup>2</sup> (где ''n'' — число от 1 до 14)<ref name="SMM"/>. У лантана ([Xe] 5''d''<sup>1</sup>6s<sup>2</sup>) ''f''-электронов нет, у церия один ([Xe] 4''f''<sup>1</sup>5''d''<sup>1</sup>6''s''<sup>2</sup>), у празеодима — 3. Далее с увеличением порядкового номера количество ''f''-электронов постепенно увеличивается с половинным заполнением 4''f''-уровня у гадолиния (4''f''<sup>7</sup>5''d''<sup><nowiki>1</nowiki></sup>6''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup>) и полным его завершением у лютеция (4''f''<sup>14</sup>5''d''<sup><nowiki>1</nowiki></sup>6''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup>){{sfn|Голуб|1971|с=203}}.
[[Файл:Ground-state outer-electronic configurations for lanthanide atoms and ions.svg|thumb|220px|left|Основные состояния внешних электронных оболочек атомов и ионов<ref>{{cite doi|10.1021/ed100215q|noedit}}</ref>]]
У лантана, гадолиния и лютеция валентными являются 5''d''<sup><nowiki>1</nowiki></sup>6''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup>-электроны, поэтому эти элементы в соединениях бывают исключительно трёхвалентными. У других лантаноидов валентные связи создаются с участием 4''f''-электронов. Однако для них также свойственна валентность 3. Учитывая стабильность 4''f''<sup>0</sup>-, 4''f''<sup>7</sup>- и 4''f''<sup>14</sup>-конфигураций, элементы [[Европий|Eu]] ([Xe] 4''f''<sup>7</sup>6''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup>) и [[Иттербий|Yb]] ([Xe] 4''f''<sup>14</sup>6''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup>)<ref>Двухвалентными бывают, кроме Eu и Yb, [[Самарий|Sm]], [[Тулий|Tm]], а четырёхвалентым — [[Празеодим|Pr]].</ref> могут проявлять валентность 2, а [[Церий|Ce]] ([Xe] 4''f''<sup>1</sup>5''d''<sup>1</sup>6''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup>) и [[Тербий|Tb]] ([Xe] 4''f''<sup>9</sup>6''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup>) даже 4{{sfn|Голуб|1971|с=203}}.

Первые [[Потенциал ионизации|потенциалы ионизации]] лантаноидов и вместе с ними РЗЭ малы: 5,61 (La)—5,64 ''[[Электронвольт|эв]]'' ([[Скандий|Sc]]). Вторые и третьи потенциалы тоже не очень высоки. К тому же дополнительная [[ионизация]] одного- или двухзарядных [[ион]]ов легко осуществляется, потому что необходимая для этого энергия получается как выигрыш в энергии при формировании [[Кристаллическая решётка|кристаллической решётки]] или [[Гидраты|гидратов]] меньших R<sup>3+</sup>. Отсюда, лантаниды легко образовывают ионы R<sup>3+</sup>. Поэтому и связи, созданные ими с другими элементами, имеют высокий процент ионности{{sfn|Голуб|1971|с=203}}.

Все ионы лантаноидов Ln<sup>3+</sup>, за исключением La<sup>3+</sup> и Lu<sup>3+</sup>, имеют неспаренные 4''f''-электроны. Это указывает на их [[парамагнетизм]] и характерные особенности ионных спектров. Поскольку внешние 5''s''<sup><nowiki>2</nowiki></sup>- и 5''p''<sup>6</sup>-подоболочки очень заметно экранируют 4''f''-орбитали, то 4''f''<sup>n</sup>-электроны практически не изменяются во всех их соединениях.

Лантаниды характеризуются серебристым цветом, [[ковкость]]ю, низкой [[твёрдость]]ю и средними [[Температура плавления|температурами плавления]], разброс в значениях которых составляет от 804 ''°C'' (церий) до 1700 ''°C'' (лютеций). Исходя из значений [[Плотность|плотности]] лантаниды можно разделить на две группы: лёгкие и тяжёлые. К первой группе относятся [[лантан]], [[церий]], [[празеодим]], [[неодим]], [[самарий]], [[европий]] и [[гадолиний]]. Плотность этих металлов ниже 8 ''г/см³''. Остальные элементы составляют вторую группу, в которых плотность, исключая [[иттербий]], лежит в промежутке между 8,272 ([[тербий]]) и 9,482 ''г/см³'' ([[лютеций]]){{sfn|Голуб|1971|с=201}}.

Для металлических лантаноидов свойственна [[парамагнитность]]. Парамагнитными являются и большинство трёхзарядных лантаноид-[[ион]]ов. Некоторые из металлов-лантаноидов, кроме церия, сохраняют свои парамагнитные свойства даже при очень низких температурах (температура [[Жидкий азот|жидкого азота]]), другие — заметно изменяют свой парамагнетизм со сменой температуры{{sfn|Голуб|1971|с=201}}.

Лантан и лантаноиды проводят тепло и [[электрический ток]]. Лучшей [[электропроводность]]ю обладает иттербий, хуже — иттрий, лантан, церий, празеодим и неодим. Хуже всех проводят электричество гадолиний и тербий. Отсюда следует, что смена электропроводности с увеличением порядкового номера возрастает неравномерно. И из-за этого свойства лантаниды и делятся на две группы{{sfn|Голуб|1971|с=202}}.

Ещё более неравномерным изменением характеризуется {{Comment|атомный объем|Атомная масса/Плотность}} лантаноидов. Зависимость атомного объёма или радиусов атомов лантаноидов от порядковых номеров имеет характер ломанной линии с пиками в начале, середине и в конце. Таким образом, смена физических свойств металлов-лантаноидов уже указывает на вторичную периодичность в этом семействе и разделение их на две группы: цериевую и иттриевую.

Важной физической особенностью лантанидов является их способность к поглощению [[Тепловые нейтроны|тепловых нейтронов]]. В этом отношении особенно отличаются гадолиний, самарий, европий, диспрозий. К примеру, для церия поперечное сечение захвата тепловых нейтронов равно 0,73 ''[[барн]]'', в то время как для гадолиния данное значение приравнивается к 46000. Кроме церия, плохо поглощают [[нейтрон]]ы иттрий (1,3 ''барн'') и лантан (9,3 ''барн''){{sfn|Голуб|1971|с=203}}.

В атоме лантаноидов заполняется глубоко лежащий четвёртый слой 4f<sup>14</sup>. Поэтому лантаноидов может быть только 14. Поскольку по мере увеличения заряда ядра структура двух внешних электронных оболочек не меняется, все лантаноиды имеют сходные химические свойства<ref>[bse.sci-lib.com/article068666.html Лантаноиды: статья в БСЭ]</ref>.

В природе лантаноиды сопутствуют друг другу. Выделение отдельных элементов химическими способами является очень трудной задачей ввиду большого сходства их свойств.

==== Полиморфизм ====
{| class="standard collapsible collapsed" align=right style="text-align:center; width:%"
!colspan=10|Полиморфные модификации лантаноидов<ref name="condensed1">{{книга|заглавие=Springer Handbook of Condensed Matter and Materials Data|ссылка=https://www.springer.com/gp/book/9783540443766|ответственный=Eds.: W. Martienssen; H. Warlimont|издательство=Springer Berlin Heidelberg|год=2005|pages=84—88, 142—150|allpages=1121|isbn=3-540-44376-2}}</ref>
|-bgcolor=lightblue
|rowspan="2"|Элемент||rowspan="2"|Модификация||rowspan="2"|Кристаллическая<br>система||rowspan="2"|Структура<br>типа||colspan="2"|Параметры решетки, пм||rowspan="2" colspan="3"|[[Пространственная группа]],<br>символы [[Символы Шёнфлиса|Шёнфлиса]] и [[Символ Пирсона|Пирсона]]||rowspan="2"|Диапазон устойчивости
|-bgcolor="DDFFDD"
|''a''||''c''
|-
|rowspan="4"|Лантан||α-La||Гексагональная||α-La||377,4||1217,1||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP4||Комн. темп. и давление
|-
|β-La||{{comment|ГЦК|Кубическая, гранецентрированная}}||[[Медь|Cu]]||530,45||—||''Fm{{overline|3}}m''||''O{{su|p=5|b=h}}''||cF2||> 613 [[Кельвин|K]]
|-
|γ-La||{{comment|ОЦК|Кубическая, объемно-центрированная}}||[[Вольфрам|W]]||426,5||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1141 K
|-
|β′-La||ГЦК||Cu||517||—||''Fm{{overline|3}}m''||''O{{su|p=5|b=h}}''||cF4||> 2 [[Паскаль (единица измерения)|ГПа]]
|-
|rowspan=5|Церий||α-Ce||ГЦК||Cu||516,1||—||''Fm{{overline|3}}m''||''O{{su|p=5|b=h}}''||cF4||Комн. темп. и давление
|-
|β-Ce||Гексагональная||α-La||367,3||1180,2||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP4||> 263 K
|-
|γ-Ce||ГЦК||Cu||—||—||''Fm{{overline|3}}m''||''O{{su|p=5|b=h}}''||cF4||< 95 K
|-
|α′-Ce||ГЦК||Cu||482||—||''Fm{{overline|3}}m''||''O{{su|p=5|b=h}}''||cF4||> 1,5 ГПа
|-
|Ce-III||Орторомбическая||α-[[Уран (элемент)|U]]||—||—||''Cmcm''||''D{{su|p=17|b=2h}}''||oC4||5,1 ГПа
|-
|rowspan=3|Празеодим||α-Pr||Гексагональная||α-La||367,21||1183,26||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP4||Комн. темп. и давление
|-
|β-Pr||ОЦК||W||413||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1094 K
|-
|γ-Pr||ГЦК||Cu||488||—||''Fm{{overline|3}}m''||''O{{su|p=5|b=h}}''||cF4||> 4 ГПа
|-
|rowspan="3"|Неодим||α-Nd||Гексагональная||α-La||365,82||1179,66||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP4||Комн. темп. и давление
|-
|β-Nd||ОЦК||W||413||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1135 K
|-
|γ-Nd||ГЦК||Cu||480||—||''Fm{{overline|3}}m''||''O{{su|p=5|b=h}}''||cF4||> 5 ГПа
|-
|rowspan="2"|Прометий||α-Pm||Гексагональная||α-La||365||1165||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP4||Комн. темп. и давление
|-
|β-Pm||ОЦК||W||—||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1163 K
|-
|rowspan="3"|Самарий||α-Sm||Тригональная||α-Sm||362,9||2620,7||''R{{overline|3}}m''||''D{{su|p=5|b=3d}}''||hR3||Комп. темп. и давление
|-
|β-Sm||ОЦК||W||—||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1190 K
|-
|γ-Sm||Гексагональная||α-La||361,8||1166||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP4||> 4 ГПа
|-
|rowspan="3"|Гадолиний||α-Gd||{{comment|ГПУ|Гексагональная, плотноупакованная}}||[[Магний|Mg]]||363,36||578,1||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP2||Комн. темп. и давление
|-
|β-Gd||ОЦК||W||406||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1535 K
|-
|γ-Gd||Тригональная||α-Sm||361||2603||''R{{overline|3}}m''||''D{{su|p=5|b=3d}}''||hR3||> 3 ГПа
|-
|rowspan="3"|Тербий||α-Tb||ГПУ||Mg||360,55||—||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP2||Комн. темп. и давление
|-
|β-Tb||ОЦК||W||—||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1589 K
|-
|Tb-II||Тригональная||α-Sm||341||2450||''R{{overline|3}}m''||''D{{su|p=5|b=3d}}''||hR3||> 6 ГПа
|-
|rowspan="4"|Диспрозий||α-Dy||ГПУ||Mg||359,15||565,01||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP2||Комн. темп. и давление
|-
|β-Dy||ОЦК||W||—||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1243 K
|-
|α′-Dy||Орторомбическая||—||colspan="2"|a=359,5, b=618,4, c=567,8||''Cmcm''||''D{{su|p=17|b=2h}}''||oC4||< 86 K
|-
|γ-Dy||Тригональная||α-Sm||343,6||2483||''R{{overline|3}}m''||''D{{su|p=5|b=3d}}''||hR3||> 7,5 ГПа
|-
|rowspan="3"|Гольмий||α-Ho||ГПУ||Mg||357,78||561,78||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP2||Комн. темп. и давление
|-
|β-Ho||ОЦК||W||—||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||При высокой температуре
|-
|γ-Ho||Тригональная||α-Sm||334||2450||''R{{overline|3}}m''||''D{{su|p=5|b=3d}}''||hR3||> 4 ГПа
|-
|rowspan="2"|Эрбий||α-Er||ГПУ||Mg||355,92||558,5||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP2||Комн. темп. и давление
|-
|β-Er||ОЦК||W||—||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||При высокой температуре
|-
|rowspan="3"|Тулий||α-Tm||ГПУ||Mg||353,75||555,4||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP2||Комн. темп. и давление
|-
|β-Tm||ОЦК||W||—||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||При высокой температуре
|-
|Tm-II||Тригональная||α-Sm||—||—||''R{{overline|3}}m''||''D{{su|p=5|b=3d}}''||hR3||> 6 ГПа
|-
|rowspan="3"|Иттербий||α-Yb||ГЦК||Cu||548,48||—||''Fm{{overline|3}}m''||''O{{su|p=5|b=h}}''||cF4||Комн. темп. и давление
|-
|β-Yb||ОЦК||W||444||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1005 K
|-
|γ-Yb||ГПУ||Mg||387,99||638,59||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP2||< 270 K
|-
|rowspan="3"|Лютеций||α-Lu||ГПУ||Mg||350,52||554,94||''P6<sub>3</sub>/mmc''||''D{{su|p=4|b=6h}}''||hP2||Комн. темп. и давление
|-
|β-Lu||ОЦК||W||—||—||''Im{{overline|3}}m''||''O{{su|p=9|b=h}}''||cI2||> 1005 K
|-
|Lu-II||Тригональная||α-Sm||—||—||''R{{overline|3}}m''||''D{{su|p=5|b=3d}}''||hR3||> 23 ГПа
|}
Для лантана и лантаноидов полиморфизм характерен, так же как и для [[Актиноиды|актиноидов]]. Так, лантан имеет три модификации (α-, β- и γ-лантан), церий — четыре (α-, β-, γ- и δ-церий).
При нормальных условиях для лантаноидов характерна [[Гексагональная сингония|гексагональная решётка]] (за исключением церия){{sfn|Голуб|1971|с=202}}.

=== Химические свойства ===
[[Файл:Rareearthoxides.jpg|thumb|right|Оксиды (по часовой стрелке, от центрального верхнего) празеодима, церия, лантана, неодима, самария, гадолиния]]
Лантаноиды химически активны, они образуют прочные [[оксиды]], галогениды, [[неорганические сульфиды|сульфиды]], реагируют с [[водород]]ом, [[углерод]]ом, [[азот]]ом, [[фосфор]]ом. Разлагают воду, растворяются в [[соляная кислота|соляной]], [[серная кислота|серной]] и [[азотная кислота|азотной кислотах]]. В [[плавиковая кислота|плавиковой]] и [[ортофосфорная кислота|фосфорной кислотах]] лантаноиды устойчивы, так как покрываются защитными плёнками малорастворимых [[соли|солей]] — [[Фториды|фторидов]] и [[Фосфаты|фосфатов]].

С рядом органических соединений лантаноиды образуют [[комплексные соединения]]. Важное значение для разделения лантаноидов имеют комплексы с [[лимонная кислота|лимонной]] и [[этилендиаминтетрауксусная кислота|этилендиаминтетрауксусной кислотой]].

Первые образцы кристаллографически характеризуемых [[комплексные соединения|комплексных соединений]] ионов Tb<sup>2+</sup>, Pr<sup>2+</sup>, Gd<sup>2+</sup>, Lu<sup>2+</sup> показали, что ионы всех Ln<sup>2+</sup> (кроме, возможно, прометия) могут быть получены в растворах<ref>{{cite doi|10.1021/ja403753j|noedit}}</ref><ref name="edelmann1">{{cite doi|10.1016/j.ccr.2014.09.017|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1021/ja510831n|noedit}}</ref>.

Для определения содержания лантаноидов в растворе может применяться [[кальцеин]]овый голубой<ref group="К">CAS-номер: {{CAS|54375-47-2}}</ref><ref>{{cite doi|10.1002/9780470586242|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1021/ac00135a012|noedit}}</ref>.

==== Бинарные соединения ====

===== Оксиды и гидроксиды =====
[[Файл:Oxides and Clorides of lanthanides.jpg|thumb|center|1200px|Оксиды и хлориды лантаноидов. Порошки — оксиды; слитки — хлориды лантаноидов]]
Монооксиды LnO (где Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Ho, Er, Yb) являются механически стабильными, обладают хорошим сопротивлением к [[Упругая деформация|пластичной деформации]] и имеют [[Металлическая связь|металлический характер связи]]. Высокие значения [[Модуль Юнга|модуля Юнга]], по сравнению с [[Объёмный модуль упругости|модулем объемного сжатия]] и [[Модуль сдвига|модулем сдвига]], показывают, что монооксиды La, Ce, Nd, Sm, Eu, Ho, Er и Yb являются более [[Жёсткость|жесткими]] по своему характеру, чем TbO; [[коэффициент Пуассона]] между всеми вышеуказанными монооксидами находится в промежутке от 0,23 до 0,409, что указывает на их устойчивость к внешней деформации. Благодаря расчётам распределения плотности электронного заряда по плоскости (100) в соединениях были подтверждены данные о [[ковалентная связь|ковалентной природе связи]] в [[монооксид лантана|LaO]], [[монооксид самария|SmO]], [[монооксид европия|EuO]], [[монооксид эрбия|ErO]], [[монооксид гольмия|HoO]] и [[ионная связь|ионной]] в [[монооксид церия|CeO]], [[монооксид празеодима|PrO]], [[монооксид неодима|NdO]], [[мооноксид тербия|TbO]] и [[монооксид иттербия|YbO]]<ref>{{cite doi|10.1016/j.jallcom.2014.08.171|noedit}}</ref>.

===== Галогениды =====
[[Иодид самария(II)]], применяющийся в органической химии в качестве одного из самых важных восстановителей в органическом синтезе<ref>{{cite doi|10.1039/9781849730754|noedit}}</ref>, можно получить, например, высокотемпературным разложением [[Иодид самария(III)|его трииодида]]{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1240}}<ref>{{cite doi|10.1002/zaac.19301930132|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1007/BF01501667|noedit}}</ref> или реакцией порошка самария с [[дииодоэтан]]ом в безводном [[Тетрагидрофуран|ТГФ]] в лабораторных условиях<ref>{{cite doi|10.1021/ja00528a029|noedit}}</ref>. Соединения диспрозия(II) и тулия(II) являются более сильными восстановителями в [[Органический синтез|органическом синтезе]], чем соединения самария(II)<ref>{{cite doi|10.1107/S0108768106016429|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1002.2F1521-3765.2820010817.297:16.3C3558::AID-CHEM3558.3E3.0.CO.3B2-H|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1021/ja992951m|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1021/ja0034949|noedit}}</ref>.

Благодаря проведённым расчётам были получены экспериментальные данные о свойствах в соединениях LnX<sub>4</sub> (Ln = Ce, Pr, Tb; X = F, Cl, Br, I), в которых 4f- и ''n''p-уровни (у лантаноидов и галогенидов соответственно) значительно накладываются друг на друга. Вклад 4f-уровня в связь Ln—X у тетрагалогенидов примерно на треть больше, чем у тригалогенидов (LnX<sub>3</sub>)<ref>{{cite doi|10.1063/1.4904722|noedit}}</ref>.

==== Металлоорганические соединения ====
Обзоры в области синтеза металлоорганических соединений металлов группы публикуются на ежегодной основе<ref name="edelmann1"/><ref>{{cite doi|10.1016/j.ccr.2012.07.027|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.ccr.2012.12.010|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.ccr.2013.11.008|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.ccr.2015.07.017|noedit}}</ref>.

==== Эффекты в 4f-подуровне ====
Схожесть химических свойств лантаноидов является следствием особенностей их атомной структуры: они имеют одинаковое количество и тип валентных электронов в последнем шестом слое, несмотря на увеличение атомного числа. Эти валентные электроны, компенсируя увеличенный позитивный заряд в ядре, заполняют частично занятый 4f-подуровень. А поскольку он остается незаполненным, лантаноиды имеют похожие химические свойства<ref name="not so rare">{{cite doi|10.1038/scientificamerican0188-72|noedit}}</ref>.

Из-за увеличивающихся сил притяжения между позитивным зарядом в ядре и негативным в 4f-подуровне<ref name="not so rare"/> лантаноиды имеют тенденцию к потере трёх электронов (образуя Ln<sup>III</sup>)<ref name="SMM">{{cite doi|10.1007/978-3-662-46999-6_1|noedit}}</ref> и [[лантаноидное сжатие|уменьшению их атомного радиуса]]. Но существуют и исключения, когда определённые ионы элементов принимают «необычные» ионные состояния, например: в осно́вной среде европий может взять электрон и принять 2-валентное состояние (Eu<sup>2+</sup>), а в кислой церий может потерять его и стать 4-валентным (Ce<sup>4+</sup>)<ref name="not so rare"/>.

Уникальные спектроскопические свойства атомов группы объясняются радиальным увеличением 4f-орбитали, которое в свою очередь меньше увеличения заполненных 5s<sup>2</sup> и 5p<sup>6</sup> подуровней. Данное свойство наделяет элементы особенным вниманием со стороны исследователей в области [[Фотоника|фотоники]], в частности в вопросах генерации света, его усиления и преобразования<ref name="50euro">{{cite doi|10.1039.2FC3SC22126A|noedit}}</ref>.

=== Лантан и лютеций, лантаноиды и актиноиды ===
Первым, кто подтвердил факт того, что лантаноидов должно быть именно 15, был [[Мозли, Генри|Генри Мозли]] в 1914 г<ref name="klinger1"/>. К лантаноидам принято относить именно 15 элементов, однако даже в настоящее время не существует общего соглашения относительно положения лантана, то есть образуют ли эту группу элементы от лантана до лютеция или от церия до лютеция{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1227}}<ref name="iupac"/>{{sfn|The History and Use of Our Earth's Chemical Elements|2006|p=275}}. В декабре 2015 г. [[ИЮПАК]] создал проект по изучению данного вопроса<ref>{{Cite web |url=https://iupac.org/projects/project-details/?project_nr=2015-039-2-200 |title=The constitution of group 3 of the periodic table |access-date=2019-02-15 |archive-date=2016-07-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160705053631/https://iupac.org/projects/project-details/?project_nr=2015-039-2-200 |url-status=live }}</ref>. В научной статье [[Пююккё, Пекка|Пекка Пюуккё]], финского профессора химии [[Хельсинкский университет|Хельсинкского университета]], высказывается мнение о трёх различных выходах для расположения f-элементов в периодической таблице<ref>{{cite doi|10.1039/c6cp02706g|noedit}}</ref><ref group="К">Согласно статье, первый вариант был выбран У. Дженсеном ({{doi|10.1007/s10698-015-9216-1}}) и Википедией; второй — Л. Ловелем ({{doi|10.1021/ed085p1482}}), [[Королевское химическое общество|Королевским химическим обществом]] и [[Американское химическое общество|Американским химическим обществом]]; третий — [https://www.iupac.org/cms/wp-content/uploads/2015/07/IUPAC_Periodic_Table-8Jan16.pdf ИЮПАК] {{Wayback|url=https://www.iupac.org/cms/wp-content/uploads/2015/07/IUPAC_Periodic_Table-8Jan16.pdf |date=20160830145447 }} и самими авторами статьи: «Для нас [[основное состояние]] атома менее важно, чем химическая связь, в рассмотренных до сих пор системах»<!-- To us the atomic ground state is less important than the chemical bonding, in the systems so far considered. --></ref>:
* первый предполагает ряд из 14 элементов, от La до Yb и от Ac до No; Lu и Lr помещаются в [[Подгруппа скандия|подгруппу скандия]];
* второй так же — 14 элементов, только от Ce до Lu и от Th до Lr, а La и Ac помещаются в подгруппу скандия;
* третий предполагает включение 15 элементов (La—Lu, Ac—Th), поскольку большинство элементов III-валентны, а их ионный и ковалентный радиусы образуют непрерывный ряд.

Похожие споры порождает вопрос о положении семейства в периодической таблице: для ответа на него было предложено несколько различных представлений о периодической классификации, в которых смешивались элементы [[d-блок|d-]] и [[f-блок]]а<ref>{{cite doi|10.1080/00958972.2014.957201|noedit}}</ref>{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|2011|pp=1—94}}. По поводу большинства открытых к 1906 г. лантаноидов, не умещающихся в таблице, {{nobr|Д. И. Менделеев}} написал следующее<ref name="хиж">{{статья|автор=Леенсон И.А.|заглавие=Карл Ауэр фон Вельсбах: редкие земли и яркий свет|ссылка=http://www.hij.ru/read/issues/2013/october/2933/|тип=журнал|издательство=Химия и Жизнь|год=2013|номер=10|issn=0130-5972|archive-date=2018-10-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20181005163020/http://www.hij.ru/read/issues/2013/october/2933/}}</ref>:
{{начало цитаты}}Тут мое личное мнение ещё ни на чём определённом не остановилось, и тут я вижу одну из труднейших задач, представляемых периодической законностью.{{конец цитаты}}

=== Биохимические свойства ===
{| class="standard collapsible collapsed" align=right style="text-align:center;"
!colspan=5|Общая информация
|-bgcolor=lightblue
|Символ||CAS||Содержание в [[Сыворотка крови|сыворотке крови]] человека<ref>{{cite doi|10.1039/A907781B|noedit}}</ref><ref group="К">Согласно источнику, приведены усреднённые данные 5 здоровых человек (четверо мужчин и одна женщина), сдавших кровь. [[Коэффициент вариации|Относительное стандартное отклонение]] находится в пределах от 10,4 % (Ce) до 24,9 % <nowiki>(Tm)</nowiki>. Исследования проведены благодаря применению [[Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой|ИСП-МС]].</ref>, {{nobr|[[пикограмм|пг]]/мл}}||width=""|Токсикологические данные<ref name="kooho"/>||width=""|[[ЛД50|LD<sub>50</sub>]]<ref name="kooho"/>
|-
|La||{{nobr|{{CAS|7439-91-0}}}}||62,7 ± 7,1||У животных: инъекция соединений лантана приводит к [[гипергликемия|гипергликемии]], низкому [[кровяное давление|давлению]], дегенерации [[селезёнка|селезёнки]] и изменений в [[печень|печени]]||[[Оксид лантана(III)]], орально, крысы: более 8,5 г/кг; мыши, внутрибрюшно: 530 мг/кг
|-
|Ce||{{CAS|7440-45-1}}||214 ± 22||Церий — сильный восстановитель, самовоспламеняется на воздухе от 65 до 80 °C. Пары, выделяемые при его горении, токсичны. Инъекции животным больших доз церия приводили к смерти от [[сердечно-сосудистая недостаточность|сердечно-сосудистой недостаточности]]. Оксид церия(IV) сильный окислитель при высоких температурах, реагирует с легковоспламеняющимися органическими материалами||[[Оксид церия(IV)]], орально, крысы: 5 г/кг, внутрикожно: 1—2 г/кг, вдыхание паров: 5,05 мг/л
|-
|Pr||{{CAS|7440-10-0}}||11,1 ± 1,5||—||—
|-
|Nd||{{CAS|7440-00-8}}||33,7 ± 4,2||Соединения неодима не были тщательно исследованы на токсичность. Неодимовая пыль и соли являются сильными [[ирритант]]ами [[глаза|глаз]] и [[Слизистая оболочка|слизистой оболочки]], умеренно раздражают кожу||[[Оксид неодима(III)]], орально, крысы: более 5 г/кг, мыши, внутрибрюшечно: 86 мг/кг. Соединение является [[мутаген]]ом
|-
|Pm||{{CAS|7440-12-2}}||—||Какие органы поражаются при взаимодействии с металлом неизвестно; возможно, может присутствовать в [[костная ткань|костной ткани]]||—<br>(без учёта радиоактивных свойств)
|-
|Sm||{{CAS|7440-19-9}}||5,8 ± 1,1||Суммарное содержание металла у взрослого человека составляет приблизительно 50 мкг, преимущественно в печени и почках, 8 мкг растворены в крови. Нерастворимые соли нетоксичны, растворимые — малотоксичны. При попадании в организм в кровь попадает лишь 0,05 % солей металла, остальные выводятся естественным путём. Из крови, примерно, 45 % попадает в печень, 45 % оседает на поверхности костей, где может находиться до 10 лет; 10 % из общего числа выводится||—
|-
|Eu||{{CAS|7440-53-1}}||0,82 ± 0,19||Ясных признаков токсичности металла по сравнению с тяжёлыми металлами нет||[[Хлорид европия(III)]], внутрибрюшно: 550 мг/кг, орально: 5 г/кг. [[Нитрат европия(III)]], внутрибрюшно: 320 мг/кг, орально: 5 г/кг
|-
|Gd||{{CAS|7440-54-2}}||7,2 ± 1,4||В свободном состоянии ионы металла высокотоксичны; [[хелатные соединения]], применяемые в [[Магнитно-резонансная томография|магнитно-резонансной томографии]], считаются достаточно безопасными. Токсичность зависит от силы хелатирующего агента. Анафилактические реакции происходят редко: приблизительно в 0,03—0,1 % случаев||—
|-
|Tb||{{CAS|7440-27-9}}||1,30 ± 0,22||—||—
|-
|Dy||{{CAS|7429-91-6}}||9,6 ± 1,1||Растворимые соли металла (например, [[хлорид диспрозия]], [[нитрат диспрозия]]) малотоксичны при попадании в организм. Нерастворимые соли токсичных свойств не проявляют||Смертельная доза хлорида диспрозия на человека: более 500 г
|-
|Ho||{{CAS|7440-60-0}}||2,55 ± 0,54||—||—
|-
|Er||{{CAS|7440-52-0}}||9,5 ± 1,9||—||—
|-
|Tm||{{CAS|7440-30-4}}||1,69 ± 0,42||Растворимые соли металла считаются малотоксичными в больших количествах, нерастворимые — нетоксичны. Тулий не принимается корнями растений и таким образом не попадает в пищевую цепочку человека||—
|-
|Yb||{{CAS|7440-64-4}}||13,2 ± 3,2||Все соединения стоит рассматривать как высокотоксичные, поскольку вызывают раздражение кожи и глаз; некоторые из соединений могут быть [[тератоген]]ными||—
|-
|Lu||{{CAS|7439-94-3}}||2,46 ± 0,58||Металл низкотоксичен. [[Фторид лютеция]] опасен при вдыхании, вызывает раздражение кожи. Порошок [[оксид лютеция|оксида лютеция]] токсичен и при вдыхании, и при проглатывании. Растворимые соли металла малотоксичны, нерастворимые — токсичны||—
|}
[[Фармакология|Фармакологические свойства]] лантаноидов таковы, что их содержание в организме снижает [[кровяное давление]], уровень [[холестерин]]а и [[глюкоза|глюкозы]], уменьшает [[аппетит]], препятствует [[Свёртывание крови|свертыванию крови]] и предотвращает [[атеросклероз]] у подопытных животных. Потенциальное преимущество использования веществ в медицине с такими фармакологическими свойствами не оставит их в стороне от исследователей. Некоторые комплексы лантаноидов оказывают [[воспаление|противовоспалительное]] воздействие; например, флогодин ({{lang-en|phlogodyn}}) довольно широко применяется в Венгрии{{sfn|Biochemistry of the Lanthanides|1990|p=6}}.

Лантаноиды оказывают различное [[Физиология|физиологическое]] воздействие на [[растения]] и [[животные|животных]] и в основном считаются низкотоксичными. Только в последнее время изучение сфокусировалось на экологических аспектах влияния и их потенциально вредном воздействии на качество жизни<ref name="Desmodesmus quadricauda" />.

Существует гипотеза, что в живых организмах редкоземельные элементы выполняют одинаковую функцию с [[Кальций|кальцием]]. Из-за этого они и скапливаются в органах, содержание кальция в которых больше по сравнению с остальными. В грунтах содержание РЗЭ достигает 0,24 ''%''. Из грунтов данные элементы попадают в [[растения]]. Наблюдается повышенное содержание в [[люпин]]е, [[Сахарная свёкла|сахарной свёкле]], [[Черника|чернике]], разных [[Водоросли|водорослях]] и некоторых других растениях. В молоке, крови и костях животных, выявлено присутствие металлов цериевой группы{{sfn|Голуб|1971|с=196}}.<!-- обязательно Desmodesmus quadricauda -->

<!--

=== Изотопы ===
{{Заготовка раздела}}
-->

== Применение ==
Использование в промышленности металлов лантаноидов и их соединений начало значительно увеличиваться с прошлого века, начиная с раннего применения малых количеств оксидов церия и тория для создания [[калильная сетка|калильных сеток]] в конце XIX века и не ограничиваясь критически важными компонентами в широком спектре передовых технологий{{sfn|The rare earth elements: fundamentals and applications|2012|p=2}}.
{| align="center"
|{{Круговая диаграмма|расположение=right|ширина=200px|заголовок=Области потребления РЗЭ в {{nobr|1975 г.<ref name="niinisto1">{{cite doi|10.1016/S0020-1693(00)81118-4|noedit}}</ref>}}|other=
|описание1= Металлургия
|значение1= 45
|цвет1= red
|описание2= Катализаторы, химикалии
|значение2= 36
|цвет2= green
|описание3= Оптические стёкла, керамика
|значение3= 17
|цвет3=orange
|описание4= Люминофоры, электроника
|значение4= 2
|цвет4= purple}}
||{{Круговая диаграмма|расположение=right|ширина=200px|заголовок=Области потребления РЗЭ в {{nobr|1989—1991 гг.<ref>{{cite doi|10.1016/0254-0584(92)90156-3|noedit}}</ref><ref group="К">Указаны массовые проценты, на которые пришлось {{nobr|35 500 т}}. См. источник к диаграмме</ref>}}|other=Другие
|описание1= Металлургия
|значение1= 26
|цвет1= red
|описание2= Катализаторы
|значение2= 38
|цвет2= green
|описание3= Стёкла
|значение3= 23
|цвет3=orange}}
||{{Круговая диаграмма|расположение=right|ширина=200px|заголовок=Массовые проценты промышленного использования РЗЭ в 2009 г.<ref name="jewels">{{cite doi|10.1039/c0nj00969e|noedit}}</ref><ref group="К">Проценты на круговой диаграмме указаны из расчёта годового потребления металлов ({{nobr|124 000 т}}) за 2009 г. См. источник к диаграмме</ref>|other=Другие
|описание1= Магниты
|значение1= 21
|цвет1= red
|описание2= Катализаторы
|значение2= 20
|цвет2= green
|описание3= Сплавы
|значение3= 18
|цвет3= blue
|описание4= Полировальные порошки
|значение4= 12
|цвет4= brown
|описание5=Оптические стёкла
|значение5=10
|цвет5=orange
|описание6=Люминофоры
|значение6=7
|цвет6=purple
|описание7=Керамика
|значение7=6
|цвет7=sienna}}
|}

=== До 1950-х ===
[[Файл:Gas mantle 02.jpg|thumb|left|Разогретая [[калильная сетка]]]]
К концу XIX века стало понятным, что дешёвые при добыче [[монацит]]овые пески, состоящие из соединений церия, лантана, неодима, празеодима и больших количеств тория, находятся на территории США и Бразилии. [[Карл Ауэр фон Вельсбах]] (который был не только ученым, но и хорошим бизнесменом) обнаружил, что добавление примеси одного из соединений вышеуказанных элементов к [[диоксид тория|диоксиду тория]], составлявшему основу газокалильной сетки, позволяет добиться более яркого света [[огонь|огня]] и времени [[горение|горения]], чем его предыдущий «актинофор» (запатентованная в 1886 г. ученым смесь оксидов лантана и [[цирконий|циркония]]). Потребовалось немного времени, чтобы понять, что примесью являлся церий, и определить «совершенное» соотношение тория к церию в усовершенствованной им калильной сетке: 99 к 1{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|pp=122—123}}, которое не изменялось на протяжении долгого времени{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1228}}.

4 ноября 1891 г. учёный раскрыл и показал своё изобретение публике в [[Вена|Вене]] — этот день был началом применения редкоземельных элементов в промышленности. Автор нашёл первое применение для загадочных в то время элементов: порядка 90 000 ламп было продано в первые 9 месяцев после запуска их производства на фабрике в [[:en:Atzgersdorf|Атцгерсдорфе]], к 1913 г. общее количество возросло до 300 млн штук{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|pp=122—123}} (для которых требовалась переработка 3 000 т монацитового песка{{sfn|Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|1988|p=64}}), в 30-е годы — достигло 5 млрд<ref name="klinger1">{{cite doi|10.1016/j.exis.2015.05.006|noedit}}</ref><ref name="niinisto1"/>. Самыми крупными покупателями были железнодорожные компании, применявшие их внутри помещений, поскольку обходились дешевле электричества; вне помещений лампы освещали, например, улицы [[Мумбаи|Бомбея]] — первого города, применившего их{{sfn|Episodes from the History of the Rare Earth Elements|1996|pp=122—123}}.

В 1915 г. вышла в печать книга ''Rare Earths. Their Occurence. Chemistry. And Technology'', в которой описывались (возможные) сферы применения, отличные от, например, калильных сеток<ref>{{cite doi|10.1259/jrs.1915.0030|noedit}}</ref>. Существовали предложения использовать соли церия для [[Дубление|дубления]], производства [[Эмаль (значения)|эмалей]], [[Травление|протравного]] крашения [[ализарин]]ом. В химии, двойной сульфат церия<!-- сульфат церия-натрия упоминается в начале главы. как-то неточно--> пришёлся лучше других металлов (меди, железа и марганца) для каталитического окисления [[анилин]]а в [[анилиновый чёрный]] — это одно из самых ранних исследований, датированное 1874 г., с акцентом на технологическом применении металла; для получения [[альдегиды|альдегидов]], [[хиноны|хинонов]] и т. п. соединений из [[ароматические углеводороды|ароматических углеводородов]] предполагалось использовать окислительные свойства его сульфата в растворе кислоты. Добавление соединений церия в [[электрод]] [[дуговая лампа|дуговой лампы]] позволяло добиться, по утверждению изобретателей, более интенсивного свечения. Незначительное применение также нашли: оксалат церия — в медицине; сульфат церия пришёлся полезным для [[Цветная фотография|цветной]] и [[Чёрно-белая фотография|чёрно-белой фотографии]]; глубокий цвет высшего оксида празеодима позволял применять его в составе дидима для маркировки [[текстиль|текстиля]] и т. д.<ref name="levy1">{{книга|автор=Levy, S.I.|заглавие=The Rare Earths: Their Occurrence, Chemistry, and Technology|ссылка=https://books.google.ru/books?id=1-gJAAAAIAAJ|место=London|издательство=E. Arnold|год=1915|allpages=345}}</ref>

Благодаря огромному коммерческому успеху сеток и параллельному ему процессу выделения тория с большим количеством лантаноидов, со временем обнаружилось, что электролиз расплава хлорида, получавшегося после удаления ториевого остатка, давал пирофорный [[мишметалл]] (50 % Ce, 25 % La, 25 % — другие лантаноиды), добавление к которому 30 % [[Железо|Fe]] позволяло получать идеальный лёгкий [[Ферроцерий|кремень]]. Помимо этого, металлы применяли в специальных стёклах для контроля поглощения при определённых длинах волн — этим исчерпывалось применение металлов вплоть до 1940-х гг{{sfn|Chemistry of the elements|1997|p=1228}}.

=== После 1950-х ===
{| class="standard" align=left style="text-align:center; width:%"
!colspan=15|Функциональное использование лантаноидов<ref name="zepf2">{{cite doi|10.1007/978-3-642-35458-8|noedit}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.slideshare.net/Tehama/rare-earths-facing-the-uncertaintys-of-supply|title=Rare Earths: facing the uncertainties of supply|location=HongKong|author=Chegwidden J., Kingsnorth D.J.|date=2010|work=6th international rare Earths conference|access-date=2015-12-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304111220/http://www.slideshare.net/Tehama/rare-earths-facing-the-uncertaintys-of-supply|archive-date=2016-03-04}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.asx.com.au/smalltomidcaps/newyork/2010/presentation_lynas.pdf|title=ASX mid caps conference presentation|date=2010|publisher=Lynas|lang=en|access-date=2015-12-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20140603000624/http://www.asx.com.au/smalltomidcaps/newyork/2010/presentation_lynas.pdf|archive-date=2014-06-03}}</ref>
|-
|||La||Ce||Pr||Nd||Sm||Eu||Gd||Tb||Dy||Ho||Er||Tm||Yb||Lu
|-
|Аккумуляторы||{{да|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}
|-
|Катализаторы||{{да|}}||{{да|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}
|-
|{{nobr|Полировальные порошки}}||{{нет|}}||{{да|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}
|-
|Металлургия||{{частично|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{нет|}}
|-
|Магниты||{{нет|}}||{{нет|}}||{{да|}}||{{да|}}||{{да|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{да|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}
|-
|Керамика||{{нет|}}||{{да|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{нет|}}
|-
|Стекло||{{частично|}}||{{да|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{частично|}}
|-
|Люминофоры||{{частично|}}||{{да|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{да|}}||{{да|}}||{{да|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{частично|}}||{{нет|}}||{{нет|}}||{{нет|}}
|-
|Другие||{{частично|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{да|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{да|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{да|}}||{{частично|}}||{{частично|}}||{{частично|}}
|-
|colspan=15|{{colorbox|#90ff90}} — основное, {{colorbox|#ffffdd}} — незначительное,<br>{{colorbox|#ff9090}} — функциональное использование не наблюдается
|}
{| class="standard collapsible collapsed" align=right style="text-align:center; width:%"
!colspan=2|Некоторые примеры использования лантаноидов<ref name="kooho">{{cite doi|10.5491/SHAW.2013.4.1.12|noedit}}</ref>
|-bgcolor=lightblue
|Металл||Применение
|-
|Eu, Tb||[[люминесцентная лампа|Люминесцентные лампы]], [[светодиод]]ы
|-
|Nd, Eu, Tb, Dy, Pr||Портативное беспроводное оборудование, [[смартфон]]ы, [[мобильный телефон|мобильные телефоны]] и пр.
|-
|Eu, Tb, Er||[[Волоконная оптика]]
|-
|Eu, Tb, Gd, Pr, Ce||[[Плоскопанельные дисплеи]]
|-
|Nd, Tb, Pr, Dy||[[Медицинская визуализация]] ([[магнитно-резонансная томография]]), [[рентгенография]]
|-
|La||[[электрический аккумулятор|Электрические аккумуляторы]]
|-
|Nd, Pr, Dy, Tb||[[Гибридные автомобили]], [[HDD|компьютерные диски]],<br>беспроводные [[Электрический инструмент|электрические инструменты]], [[ветрогенератор]]ы и [[гидрогенератор]]ы, [[система «старт-стоп»]]
|-
|La, Ce||[[Каталитический крекинг]], системы очистки (например, [[очистка воды]])
|}
Объём использования представителей семейства огромен: начиная от стекольной и заканчивая [[металлургия|металлургической]] промышленностью; в качестве [[катализатор]]ов на нефтеперерабатывающих заводах, [[Активатор (люминесценция)|люминесцентных активаторов]], в электрокерамических соединениях, в [[высокотемпературные сверхпроводники|высокотемпературных сверхпроводниках]]{{sfn|Lanthanides, Tantalum and Niobium|1989|p=VII}}. Несмотря на широкий спектр применения и обладание схожими химическими свойствами, некоторые металлы (Gd, Dy, Nd, Sm) имеют очень хорошие магнитные свойства, в то время как атомы Er и Tb обладают определёнными энергетическими состояниями, позволяющими использовать их в [[лазер]]ах или световых приборах<ref name="zepf1"/>. Современное использование металлов в высоких технологиях имеет под собой важное стратегическое значение{{sfn|The rare earth elements: fundamentals and applications|2012|p=2}}.

==== Люминесцентные материалы ====
Как было описано выше, первое промышленное применение началось с добавления CeO<sub>2</sub> в ThO<sub>2</sub>, что привело к более яркому свету при нагревании. В начале XX в. исследование Ж. Урбэном ионов Eu<sup>III</sup>, растворенных в различных матрицах, привело к открытию необычно яркого [[люминофор]]а, излучающего оранжево-красный яркий свет (Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:Eu [4—6 мол.%]). Этот люминофор использовался в люминесцентных лампах и [[Электронно-лучевые приборы|электронно-лучевых трубках]] с начала 1960-х гг. и до сих пор используется для получения чистого красного цвета в [[светодиод]]ах, дисплеях различных типов, включая [[плоскопанельные дисплеи|плоскопанельные]], несмотря на различные другие возможные и изученные (с ограниченным успехом) заместители<ref name="bunzli2"/>.

Первое сообщение о получении лиганд-активированной (лиганд-сенсибилизированной) люминесценции лантаноидов в 1942 г. привело к последующим открытиям широкого спектра антенных лигандов, позволивших усилить эмиссию света<ref>{{книга|заглавие=Optimizing New Classes of Luminescent Lanthanide Complexes|ссылка=https://books.google.ru/books?id=iCKN76ikl58C|издательство=ProQuest|год=2008|pages=20|allpages=216|isbn=110909762X, 9781109097627}} {{Cite web |url=https://books.google.ru/books?id=iCKN76ikl58C |title=Архивированная копия |access-date=2015-09-04 |archive-date=2015-09-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150927171450/https://books.google.ru/books?id=iCKN76ikl58C |url-status=unfit }}</ref><!-- 20 стр--><ref>{{cite doi|10.1063/1.1723709|noedit}}</ref>. [[:en:Samuel Isaac Weissman|С. Вайсмэном]] было доказано, что эмиссия комплексов Ln с органическими лигандами может быть осуществлена благодаря возбуждению электронных уровней в самом лиганде, после чего энергия собирается на возбуждённых состояниях ионов металла благодаря интрамолекулярной передаче энергии. <!-- Открытие позволило разработать множество Ln-содержащих люминесцентных соединений и материалов, тем самым усилив их светимость, а--> Открытие получило название — [[антенный эффект]]<ref name="bunzli2">{{cite doi|10.1016.2Fj.ccr.2014.10.013|noedit}}</ref>.
[[Файл:050euro-uv.jpg|thumb|left|Купюра 50 евро под УФ-излучением, благодаря которому видно свечение комплексных соединений Eu<sup>III</sup> (оранжево-красные области) и Eu<sup>II</sup> (зелёная и голубая области)<ref name="50euro"/><ref>{{cite web|url=http://www.nanometer.ru/2010/10/04/luminescencia_218574.html|title=Люминесценция комплексов лантанидов: основные применения|author=Уточникова Валентина|date=2010-10-04|publisher=Nanometer.ru|access-date=2015-10-14|archive-date=2016-03-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20160301214703/http://www.nanometer.ru/2010/10/04/luminescencia_218574.html|url-status=live}}</ref> из-за {{comment|даун-конверсии|Распад одного высокоэнергетического фотона на два низкоэнергетических}}, описанной в 1997 г<ref>{{cite doi|10.1103/PhysRevB.56.13841|noedit}}</ref>.]]
Люминесцентные свойства ионов лантаноидов оказались важными для создания люминесцентных материалов, связанных с высокими технологиями{{sfn|The rare earth elements: fundamentals and applications|2012|p=112}}. Представители семейства применяются в [[плазменная панель|плазменных панелях]] (например, [[допирование]] небольших количеств Eu<sup>3+</sup> в [[оксид иттрия|Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] — один из [[люминофор]]ов, — позволяет достигнуть такой же интенсивности светоизлучения, что и у [[Борат иттрия|YBO<sub>3</sub>]], Y<sub>1−x</sub>Gd<sub>x</sub>BO<sub>3</sub>, но при меньшем давлении [[инертные газы|инертных газов]] в газонаполненных ячейках), [[FED-дисплей|FED-дисплеях]] (где полуторные оксиды [[люминофор]]ов — более стабильные и экологичные, чем сульфидные, — допированы лантаноидами), в [[Органический светодиод|органических светодиодах]] ([[комплексные соединения]] Ln<sup>3+</sup>)<ref name="hanninen1"/>.

Также их ионы нашли применение в высокоэнергетических детекторах радиации — [[Сцинтилляторы|сцинтилляторах]]; легированные с неорганическими кристаллами лантаноиды применяются в измерительных устройствах для регистрации [[гамма-излучение|γ-излучения]] и при [[Рентгенография|рентгенографическом]] диагностировании. Быстрая [[Фотоэффект|эмиссия]] 5d → 4f у Ce<sup>3+</sup> (продолжительностью 10—70 {{comment|нс|наносекунды}}) делает его наилучшим кандидатом на использование в таких устройствах. Преимущество отдается соединениям с [[галогениды|галогенидами]], таких как [[иодид лютеция|LuI<sub>3</sub>]]:Ce<sup>3+</sup>, где световыход составляет 95 000 фотонов на 1 [[Электронвольт|МэВ]]<ref name="hanninen1">{{cite doi|10.1007/978-3-642-21023-5|noedit}}. Страницы 219, 220, 222.</ref>.

==== Магниты ====
{{Кратное изображение|зона=right|ширина=220|направление=vertical|изобр1=Permanent Magnets-ru.svg|подпись1=Максимальная энергия продукта и наибольшая рабочая температура основных постоянных магнитов<ref name="inv1"/>|изобр2=The_energy_product_of_major_class_of_Permanent_Magnets.svg|подпись2=Разработка постоянных магнитов}}
История изучения [[Постоянный магнит|постоянных магнитов]] на основе редкоземельных элементов берёт своё начало с 1959 г., в котором была опубликована работа по изучению сплава GdCo{{sub|5}}. Впоследствии было опубликовано множество работ, касающихся способов получения, изучения, улучшения свойств YCo{{sub|5}}, SmCo{{sub|5}} и примесей к нему<ref name="shu1"/><ref group="К">Согласно другому источнику, история изучения постоянных магнитов на основе редкоземельных элементов берёт своё начало с 1966 г., в котором сотрудники [[:en:Air Force Research Laboratory|Исследовательской лаборатории ВВС США]] получили сплав YCo<sub>5</sub>. См.: {{cite doi|10.1002.2F9780470386323|noedit}}</ref>. К середине 1980-х гг. ученые получили три наиболее полезных сплава: [[Самарийпентакобальт|SmCo<sub>5</sub>]], [[Дисамарийгептадекакобальт|Sm<sub>2</sub>Co<sub>17</sub>]] и [[Неодимовый магнит|Nd<sub>2</sub>Fe<sub>14</sub>B]]. Каждый из них намного превосходит по своим полезным свойствам предыдущие типы магнитов, а лучшие — в десять раз сильнее [[альнико]] или [[Ферриты|ферритовых]] сплавов<ref name="magmat1"/><ref>{{статья|автор=Strnat K. J., Hoffer G. I.|заглавие=YCo<sub>5</sub> A Promising New Permanent Magnet Material|ссылка=http://www.dtic.mil/docs/citations/AD0484670|язык=en|издательство=Air Force Materials Lab Wright-Patterson AFB OH|год=1966|archive-date=2016-03-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304084554/http://www.dtic.mil/docs/citations/AD0484670}}</ref>. По максимальному показателю [[Коэрцитивная сила|энергии продукта]] магниты можно расположить в следующем порядке: Nd{{sub|2}}Fe{{sub|14}}B (до 56,7 М[[Гаусс (единица измерения)|Гс]][[Эрстед (единица измерения)|Э]]) > Sm{{sub|2}}Co{{sub|17}} (22—32) > SmCo{{sub|5}} (22) > Альнико (до 11) > Ферриты (до 6)<ref name="cc1">{{cite doi|10.1016/B978-0-08-097774-4.00413-7|noedit}}</ref><ref group="К">Согласно другому источнику, максимальная энергия продукта для неодимового магнита в 59,5 МГсЭ была достигнута в 2006 г. в компании Nippon Sumitomo. Коммерчески доступные неодимовые магниты имеют такое значение до 52 МГсЭ. См.: {{cite doi|10.1007/978-3-642-36388-7|noedit}}</ref>.

Магниты, состоящие из самария и кобальта (SmCo{{sub|5}}), были разработаны в 1967 г.<ref name="shu1">{{cite doi|10.1007/978-3-642-36388-7|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1063/1.1709459|noedit}}</ref><ref group="К">По другим данным, сплав SmCo<sub>5</sub> был разработан в 1970-х гг. (см. <!-- magmat1-->{{книга|заглавие=Manufacturing Methods for Samarium Cobalt Magnets|ссылка=https://books.google.ru/books/about/Manufacturing_Methods_for_Samarium_Cobal.html?id=uAJCOAAACAAJ|издательство=Defense Technical Information Center|год=1971|allpages=152}} и {{cite doi|10.1002.2F9780470386323|noedit}}), а попал под внимание ученых ещё в 1960 г. (см. {{cite doi|10.1016/0022-3697(60)90083-4|noedit}})</ref> и на протяжении долгого времени считались самыми сильными<ref>{{cite doi|10.1007/s10854-009-9923-2|noedit}}</ref>, однако в настоящее время используются реже неодимовых (в случаях, требующих устойчивость к коррозии или стойкость в эксплуатации при повышенных температурах<ref name="cc1"/>) из-за слабого магнитного поля и высокой стоимости его компонентов<ref name="xie1">{{cite doi|10.1016.2Fj.mineng.2013.10.021|noedit}}</ref>: железо и неодим дешевле кобальта и самария соответственно, а сам сплав NdFeB содержит относительно меньшее количество лантаноида<ref name="magmat1"/>. Самарий-кобальтовые магниты нашли своё применение в [[Аэрокосмическая индустрия|аэрокосмической]] и [[Авиационная промышленность|авиационной промышленности]], требующих термической стабильности при 400—500 °C (предпочтение отдается Sm{{sub|2}}Co{{sub|17}})<ref name="shu1"/>.

[[Неодимовый магнит|Магнитные свойства]] неодима позволяют создавать мощнейшие постоянные магниты{{sfn|The Elements|2009|p=141}}. В 1984 г. был впервые получен сплав неодима, железа и бора (Nd<sub>2</sub>Fe<sub>14</sub>B)<ref name="magmat1">{{cite doi|10.1002.2F9780470386323|noedit}}</ref><ref name="ho1"/><ref>{{cite doi|10.1063.2F1.333572|noedit}}</ref>, широко используемый<ref group="К">Выпуск NdFeB магнитов составил более 60000 т в 2008 г. Приблизительная общая стоимость проданных постоянных магнитов (из основных) в 2010 г. составила 9 млрд долл. США, из которых 62 % приходилось на NdFeB и 3 % на SmCo (на альнико и ферритовые магниты пришлось 1 % и 34 % соответственно). См.:
* {{cite doi|10.1016/j.scriptamat.2012.04.036|noedit}};
* {{cite doi|10.1002/adma.201002180|noedit}}.</ref> в настоящее время во множестве технологий, требующих высокую коэрцитивную силу<ref name="xie1"/><ref>{{cite doi|10.1016.2FS0304-8853.2802.2900334-7|noedit}}</ref>, и лучшая замена для которого до сих пор не найдена<ref>{{cite doi|10.1088/0022-3727/44/6/064001|noedit}}</ref><!-- , например, в [[Жесткий диск|жестких дисках]]<ref name=autogenerated1 />-->. Неодим может быть замещен празеодимом и до 5 мас.% церием для увеличения конечной энергии продукта<ref><!-- xie1-->{{статья|автор=Doyle F. M.|заглавие=Direct production of mixed, rare earth oxide feed for high energy-product magnets|издательство=Rare Earths and Actinides: Science, Technology and Applications IV as held at the 2000 TMS Annual Meeting|год=2000|страницы=31—44}}</ref><ref><!-- xie1-->{{статья|автор=Benz M. G.|заглавие=High-Energy-Product (Pr-Nd-Ce) FeB Magnets Produced Directly from Mixed-Rare-Earth-Oxide Feed for MRI Medical Imaging Applications |издание=Rare-Earth Magnets and Their Applications, Sendai, Japan, September 2000|издательство=The Japan Institute of Metals Proceedings|год=2000|том=14|страницы=99—108}}</ref>, а добавление тербия или диспрозия в сплав позволяет увеличить его коэрцитивность<!-- xie1--><ref name="shu1"/><ref>{{cite doi|10.1016/j.jmmm.2008.01.027|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016.2Fj.scriptamat.2011.03.011|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.jallcom.2015.01.078|noedit}}</ref>. С другой стороны, из-за его термической демагнетизации, относительно низкая [[коэрцитивность]]<sup>[[:en:Coercivity|[en]]]</sup> не может отвечать возрастающим к ней требованиям при работе высокотемпературных устройств, например, [[ветрогенератор]]ов или некоторых элементов {{нп5|гибридный электромобиль|гибридных электромобилей|en|Hybrid electric vehicle}}<ref name="ho1">{{cite doi|10.1016/j.jmmm.2015.08.091|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.scriptamat.2011.05.006|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1063.2F1.4803657|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.jallcom.2014.01.055|noedit}}</ref>.

Некоторые примеры использования магнитов: жесткие диски — 24,5 и 5,8 мас.% Nd и Pr соответственно (вес магнита 4,3 г; модель [[Seagate Technology|Seagate]] ST3500418AS, 2009 г.); 286 г Nd и 130 г Dy пришлось, в среднем, на каждый гибридный автомобиль (из 265 000 шт.), проданный в США и Германии в 2010 г.<ref name="zepf2"/>; ветрогенераторы (приблизительно) — от 150 до 200 кг Nd и от 20 до 30 кг Dy на 1 МВт генерируемой мощности<ref>{{cite doi|10.2113/gselements.8.5.341|noedit}}</ref>.<!-- Предпринимаются попытки улучшить коэрцитивные свойства данного сплава (NdFeB) с помощью {{comment|HDDR|гидрирование-диспропорционирование-десорбция-рекомбинация}}-процесса<ref>{{cite oi|10.1016/j.sciptamat.2015.07.046|noedit}}</ref>, незначительного добавления Gd (до 1,5 мас.%) в сплав (что позволяет улучшить его магнитные свойства, однако превышение более 2 мас.% резко ухудшает его характеристики)<ref>{{cite oi|10.1016/S1002-0721(12)60009-X|noedit}}</ref>-->
[[Файл:Magnetocaloric effect.svg|thumb|left|275px|Сплав гадолиния нагревается в магнитном поле, отдавая тепло в окружающую среду]]
Гадолиний, его соли и сплавы играют заметную роль в [[Адиабатическое размагничивание|магнитном охлаждении]], в котором вещество нагревается, если его поместить во внешнее магнитное поле<ref name="pekka1" />. Первый эксперимент, благодаря которому удалось последовательно достичь снижения температуры до 0,25 K исследуемых образцов октагидрата [[Сульфат гадолиния(III)|сульфата гадолиния(III)]] (Gd<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>·8H<sub>2</sub>O) и результаты которого были предсказаны заранее, провели в 1933 г. [[Джиок, Уильям Фрэнсис|У. Джиок]] и Д. МакДугалл<ref>{{cite doi|10.1103/PhysRev.43.768|noedit}}</ref>. (Позднее, в 1949 г. Джиоку была присуждена Нобелевская премия за изучение поведения веществ при сверхнизких температурах<ref>{{cite web|url=http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1949/|title=The Nobel Prize in Chemistry 1949|publisher=Nobelprize.org|lang=en|access-date=2015-09-21|archive-date=2014-03-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20140328143414/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1949/|url-status=live}}</ref>.) В настоящее время этот металл является одним из наиболее широко изученных охлаждающих магнитных материалов<ref name="mce1">{{cite doi|10.1146/annurev.matsci.30.1.387|noedit}}</ref>.

==== Промышленность ====
Изотопы гадолиния ([[Гадолиний-155|<sup>155</sup>Gd]], [[Гадолиний-157|<sup>157</sup>Gd]]) имеют необычно большое нейтронное [[Ядерное эффективное сечение|сечение]], которое позволяет использовать их в [[ядерная промышленность|ядерной промышленности]], например, в [[Аварийная регулирующая кассета|стержнях реактора]]<ref name="pekka1" />. Атомы гольмия, обладающие одним из наибольших [[Магнитный момент|магнитных моментов]] среди остальных элементов, позволяют создавать сильнейшие [[Магнитное поле|магнитные поля]]; данные сильные магниты, — одним из компонентов которых и является гольмий, — нашли своё применение в стержнях на АЭС<ref>{{cite doi|10.1533/9780857093585.1|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1109/TMAG.1985.1063692|noedit}}</ref><ref>{{книга|автор=Emsley, J.|заглавие=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|ссылка=https://books.google.com/?id=Yhi5X7OwuGkC&pg=PA181|издательство=Oxford University Press|год=2001|allpages=538|pages=181–182|isbn=0-19-850341-5|серия=Oxford Pakistan Paperbacks Series}}</ref>.

Некоторые лантаноиды, например, церий из-за его экзотермической реакции с водородом (как и у остальных представителей) уже при комнатной температуре может быть использован в качестве газопоглотителя в электровакуумной промышленности и металлургии{{sfn|Популярная библиотека химических элементов|1983|с=108}}.
{| class="standard " align=right style="text-align:center; width:40%"
!colspan=10|Применение металлов в военных целях<ref>{{cite doi|10.1201/b19055-2|noedit}}</ref><ref>{{cite web|url=https://www.fas.org/sgp/crs/natsec/R41744.pdf|title=Rare Earth Elements in National Defense: Background, Oversight Issues, and Options for Congress|author=Valerie Bailey Grasso|date=2013|publisher=Congressional Research Service, R41744|lang=en|access-date=2016-02-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20140326100108/https://www.fas.org/sgp/crs/natsec/R41744.pdf|archive-date=2014-03-26}}</ref>
|-bgcolor=lightblue
|Металл||Область применения||Технология||Пример
|-
|Nd, Pr, Sm, Dy, Tb||Системы управления и контроля||Сильные и компактные магниты||[[Томагавк (ракета)|Ракеты Томагавк]], высокоточные бомбы, [[JDAM]], [[БПЛА]]
|-
|Большинство Ln||[[Радиоэлектронная борьба|РЭБ]]||Накопление энергии, усиление плотности||[[Глушение|Постановщики помех]], электромагнитный [[рельсотрон]], [[Система активного отбрасывания]]
|-
|Eu, Tb||Системы целенаведения||Усиление мощности и разрешающей способности||Лазерное наведение, лазеры воздушного базирования
|-
|Nd, Pr, Sm, Dy, Tb||[[Электрический двигатель|Электромоторы]]||Сильные и компактные магниты||Интегрированный стартер-генератор, [[Эскадренные миноносцы типа «Замволт»|«Замволт» (DDG-1000)]], {{comment|HMETD|Сокращение от англ. Hub-Mounted Electric Traction Drive (In-Wheel Traction Drive) — это встроенный в ступицу колеса электропривод}}, [[Lockheed Martin F-35 Lightning II#Программа JSF|JSF]]
|-
|Nd, La, Eu||Системы связи||Усиление и улучшение сигнала||Гидроакустические преобразователи, [[радар]]ы, {{comment|MICAD|Сокращение от англ. Multipurpose Integrated Chemical Agent Detection — Многозадачное интегрированное устройство обнаружения химических веществ}}
|}
Изготовленные на основе всех оксидов лантаноидов керамические пластинки обладают высокой [[гидрофобность]]ю и прочностью, что позволяет использовать их там, где требуется соответствующие свойства, например: на лопастях турбин в электростанциях, через которые проходит пар, конденсируются капли воды (в диаметре несколько микрометров), что отрицательно сказывается на эффективности<ref>{{cite news|url=http://www.popmech.ru/technologies/13588-ni-kapel-ni-tsarapin-gidrofobnaya-keramika/|title=Ни капель, ни царапин: Гидрофобная керамика|date=2013-01-21|publisher=Популярная Механика|access-date=2015-07-25|archive-date=2015-09-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20150924115259/http://www.popmech.ru/technologies/13588-ni-kapel-ni-tsarapin-gidrofobnaya-keramika/}}</ref><ref>{{cite doi|10.1038/nature.2013.12250|noedit}}</ref>. Данное свойство объясняется электронной структурой, которая препятствует образованию [[Водородная связь|водородных связей]] с межфазными молекулами воды, и сохраняется даже после проверки в агрессивной среде (например, нагрев до высоких температур или обработка [[Абразивные материалы и абразивная обработка|абразивными материалами]]). Более того, эти оксиды могут быть использованы для изготовления [[ультрагидрофобность|ультрагидрофобных]] поверхностей<ref>{{cite doi|10.1038/nmat3545|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1557/mrc.2014.20|noedit}}</ref>.

Отмечается эффективность (а также низкая токсичность при сравнении с [[Хроматы|хроматами]]<ref>{{cite doi| 10.1515/CORRREV.2007.25.5-6.591|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1071/CH11092|noedit}}</ref>) применения лантана, церия и иттрия в качестве [[ингибитор]]ов [[Коррозия|коррозии]] для [[алюминий|алюминиевых]] и [[цинк]]овых сплавов в водном растворе [[хлор]]а<ref name="corr1">{{cite doi|10.1179/1743278215Y.0000000030|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/S0921-5093(02)00469-0|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/S0010-938X(00)00085-8|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/S0010-938X(00)00144-X|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.electacta.2012.01.090|noedit}}</ref>, а также замедление коррозии [[железо|железа]] и [[сталь|стали]] в газообразном растворе хлора<ref name="corr1"/><ref>{{cite doi|10.1149/2.012111jes|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/S0925-8388(96)02826-5|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.5006/1.3280785|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1007/s11661-012-1103-y|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/S0300-9440(01)00250-8|noedit}}</ref>. Образование защитной плёнки, состоящей из комплекса гидратированных оксидов, происходит благодаря присутствию солей металлов в растворе, что подтверждается [[Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия|РФЭС]]<ref name="corr1"/><ref>{{cite doi|10.1179/1743278214Y.0000000148|noedit}}</ref>. Существует продолжающийся интерес исследователей к применению лантаноидов: свойства солей и их применение на ряде металлов было известно и изучалось на протяжении почти 30 лет, а основное внимание привлекали к себе церий и лантан. Большинство работ фокусировалось на алюминиевых сплавах; разработка [[:en:Conversion coating|конверсионных покрытий]] для других металлов происходила намного медленнее по различным причинам<ref>{{cite doi|10.1533/9780857093585.186|noedit}}</ref>.
[[Файл:MLCC-Kondensatoren-1.png|thumb|left|Многослойные керамические конденсаторы ([[поверхностный монтаж|SMD-компоненты]])]]
Металлы группы нашли своё применение в многослойных керамических [[конденсатор]]ах ({{lang-en|Multilayer Ceramic Capacitor}}) — большинство лантаноидов (из которых выделяют Dy, Er и Ho) позволяет улучшить их свойства<ref name="capa1"/>: уменьшить [[:en:Dissipation factor|тангенс угла потерь]]<!-- (Er и Yb)--><ref>{{cite doi|10.1111/j.1551-2916.2009.03309.x|noedit}}</ref> и скорость старения<ref>{{cite doi|10.1143/JJAP.42.1|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1143/JJAP.40.255|noedit}}</ref><ref>{{cite doi|10.1143/JJAP.41.5668|noedit}}</ref>, достичь стабильной [[Ёмкость|ёмкости]] (±15 %) в широком промежутке температур (от −55 до +150 °C)<ref>{{cite doi|10.1016/S0025-5408(02)00813-9|noedit}}</ref>. Последний факт удовлетворяет требованиям EIA X8R и позволяет применять такие конденсаторы в высокотемпературных устройствах: [[Наклонно-направленное бурение|наклонных скважинах]] ([[Геологоразведочные работы|нефтеразведка]]), автомобилях, для военных нужд и в авиакосмической промышленности — все вышеперечисленные факты позволяют сделать вывод о высокой критичности лантаноидов (в виде примеси, допанта) при производстве конденсаторов с качественно хорошими характеристиками<ref name="capa1"/>.

Современные электронные устройства содержат множество таких конденсаторов, ежегодный рост отгрузок с заводов которых составил 15 % в начале 2000-х гг.; в США их использовалось приблизительно 3 млрд/год<ref name="capa1"/><ref group="К">Согласно источнику к предложению, информация по увеличению отгрузки с заводов приведена из данных, датируемых 2002 годом (см. дополнительно: Electrical Industry Alliance (EIA), World Capacitor Trade Statistics (WCTA), 2002), а данные по потреблению в США датируются 2011 годом (см. дополнительно: M.Kahn, Multilayer Ceramic Capacitors: Material and Manufacture, AVX technical Information, Myrtle Beach, SC, 2011)</ref>. Например, в мобильном телефоне содержится приблизительно 250 штук, 400 — в [[ноутбук]]е (лэптопе) и более 1000 в автомобильной электронике<ref>{{статья|автор=Dang-Hyok Yoon|заглавие=Tetragonality of barium titanate powder for a ceramic capacitor application|ссылка=http://jcpr.kbs-lab.co.kr/file/JCPR_vol.7_2006/JCPR7-4/Vol.7,No.4,pp.343~354_2006.pdf|издание=Journal of Ceramic Processing Research|год=2006|issue=4|volume=7|pages=343—354|issn=1229-9162|doi=|archive-url=https://web.archive.org/web/20190526232251/http://jcpr.kbs-lab.co.kr/file/JCPR_vol.7_2006/JCPR7-4/Vol.7,No.4,pp.343~354_2006.pdf|archive-date=2019-05-26}}</ref>.

==== Медицина ====
[[Файл:Diethylentriaminpentaessigsäure.svg|thumb|250px|right|[[ДТПА|Пентетовая кислота]], содержащаяся, например, в «Магневисте»<ref>{{cite doi|10.1039.2FC4CS00394B|noedit}}</ref><ref name="гадовист"/>, позволяет улучшить изображение в МРТ: образованное с ионами гадолиния комплексное соединение позволяет изменить свойства окружающих молекул воды<ref>{{cite doi|10.1021/cr980440x|noedit}}</ref> и увеличить скорость релаксации протонов в ней<!-- …to increase the water proton relaxation rate --><ref>{{cite doi|10.1002/mrc.1260290910|noedit}}</ref>]]
Гадолиний в соединениях применяется в [[магнитно-резонансная томография|магнитно-резонансной томографии]] в качестве одного из лучших контрастирующих агентов, поскольку скапливается, например, в [[Рубец (медицина)|рубцовых тканях]] или [[опухоль|опухолях]], и «подсвечивает» такие ткани в МРТ<ref>{{статья|заглавие=Medical imaging relaxes to brighten up|ссылка=http://www.nature.com/news/2002/020408/full/news020408-1.html|язык=en|издательство=Nature|год=9 апреля 2002|issn=1744-7933|doi=10.1038/news020408-1|archive-date=2015-09-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20150927152100/http://www.nature.com/news/2002/020408/full/news020408-1.html}}</ref>. А чтобы уменьшить негативное влияние на организм, ионы металла окружаются [[хелаты|хелатирующими лигандами]]<ref name="pekka1" />. На территории Российской Федерации в продаже есть контрастные препараты под названиями «Гадовист», «Магневист»<ref>{{cite news|url=http://kommersant.ru/doc/2768866|title=Bayer локализуется на «Полисане»|author=Елена Большакова|date=2015-07-16|publisher=Коммерсантъ|access-date=2015-09-21|archive-date=2015-09-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20150927135003/http://kommersant.ru/doc/2768866}}</ref>, содержащие ионы металла<ref name="гадовист">{{cite web|url=http://www.rlsnet.ru/tn_index_id_1984.htm|title=Магневист®|publisher=Регистр лекарственных средств России|description=Инструкция по применению, противопоказания, состав и цена|access-date=2015-09-21|archive-date=2015-09-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20150928162848/http://www.rlsnet.ru/tn_index_id_1984.htm|url-status=live}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.rlsnet.ru/tn_index_id_25742.htm|title=Гадовист®|publisher=Регистр лекарственных средств России|description=Инструкция по применению, противопоказания, состав и цена|access-date=2015-09-21|archive-date=2015-09-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20150928040612/http://www.rlsnet.ru/tn_index_id_25742.htm|url-status=live}}</ref>.

Сочетание инертных и биосовместимых наночастиц золота со стабильными ионами Ln<sup>3+</sup>, имеющими продолжительную люминесценцию или характерные магнитные характеристики, позволяет получить {{нп5|нанозонд|нанозонд|en|Nanoprobe (device)}}, который бы подходил для применения в биомедицине или изучения биологических систем<ref>{{cite doi|10.1016/j.ccr.2014.03.019|noedit}}</ref>.

Длина волны гольмиевых лазеров составляет 2,08 [[Микрометр|мкм]] (излучение безопасно для зрения), что позволяет применять их в медицине, например, в виде гольмий-допированного {{iw|алюмо-иттриевый гранат|алюмо-иттриевого граната|en|YAG}} или иттрий-лантан-фторидных (YLF, LaYF<sub>4</sub>) лазеров<ref>{{cite doi|10.1007/978-3-319-26809-5_5|noedit}}</ref>. Непрерывные эрбиевые и тулиевые импульсные лазеры, работающие на длине волны 3 мкм, подходят для применения в [[лазерная хирургия|лазерной хирургии]]: рабочая длина волны совпадает с частотой колебаний атомов [[кислород|O]]—[[водород|H]] в [[вода|воде]] — достигается сильное поглощение луча биологическими тканями<!-- расширить, есть ещё несколько примеров--><ref>{{cite doi|10.1016/j.crhy.2007.09.010|noedit}}</ref>.

[[Ядерное эффективное сечение|Поперечное сечение]] диспрозия позволяет использовать его для поглощения [[Спектр нейтронов|тепловых нейтронов]], а высокая температура плавления позволяет применять в составе специальных сплавов [[нержавеющая сталь|нержавеющих сталей]] или в устройствах и деталях по ядерному контролю. При комбинировании металла с [[ванадий|ванадием]] и другими редкоземельными элементами возможно использование в лазерных материалах. [[Халькогениды]] диспрозия-[[кадмий|кадмия]], являющиеся источниками [[инфракрасное излучение|инфракрасного излучения]], нашли своё применение в изучении химических реакций{{sfn|CRC Handbook|2009|p=4—11}}.

Лантаноиды и лантан применяют как добавки к [[сталь|сталям]], [[чугун]]ам и другим [[сплав]]ам для улучшения механической стойкости, [[коррозия|коррозионной]] устойчивости и жаропрочности. Используют лантаноиды и лантан для получения специальных сортов [[стекло|стекла]], в атомной технике. Соединения лантана, а также лантаноидов используют для изготовления [[лак]]ов и красок, светящихся составов, в производстве кожи, в текстильной промышленности, в радиоэлектронике для изготовления [[катод]]ов. Соединения лантаноидов применяются в [[лазер]]ах.
<!-- обязательно<ref>{{cite doi|10.1038/srep11844|noedit}}</ref> -->

=== Применение в будущем ===
Различные термодинамически устойчивые [[интерметаллиды]] состава Ln<sub>x</sub>M<sub>y</sub> (где M = [[Марганец|Mn]], [[Железо|Fe]], [[Кобальт|Co]], [[никель|Ni]], [[медь|Cu]] и нижестоящие под ними элементы в таблице) могут найти своё применение в виде [[Наночастица|наночастиц]] или тонких плёнок в области [[нанотехнология|нанотехнологии]], например: в [[фотокатод]]ах, [[диэлектрик]]ах, [[Сегнетоэлектричество|сегнетоэлектриках]], [[полупроводник]]ах, [[Выпрямитель|выпрямителях]] (радиотехника и электроника), [[Ноутбук|портативных компьютерах]], [[Стекло|стёклах]] (поглощающих [[Ультрафиолетовое излучение|УФ]]- и пропускающих [[инфракрасное излучение|ИК-излучение]]), [[постоянный магнит|постоянных магнитах]] (системы связи и компьютер), [[сверхпроводник]]ах и [[Композиционный материал|композитных материалах]], [[Твердотельный лазер|твердотельных лазерах]] (в особенности для военных нужд), [[люминофор]]ах для [[Цветное телевидение|цветных ТВ]], [[катализатор]]ах (регенерация [[Выхлопные газы|выхлопных газов]] автомобилей) и [[водородный аккумулятор|водородных аккумуляторах]]. Более того, присутствие лантаноидов в металлических наночастицах увеличивает [[Ударная вязкость|ударную вязкость]], а также улучшает их структуру и [[Пластичность (физика)|пластичность]]<ref>{{cite doi|10.1134/S2070205110020012|noedit}}</ref>.

Благодаря проведённым в Китае исследованиям были синтезированы ультратонкие нанокристаллы {{нп5|Химическая стабильность|химически стабильных|en|Chemical stability}} оксибромидов (OBr<sup>−3</sup>) [[оксибромид европия(III)|европия]], [[оксибромид гадолиния(III)|гадолиния]], [[оксибромид тербия(III)|тербия]] и [[оксибромид лантана(III)|лантана]], из которых последний, при допировании атомами Eu<sup>3+</sup> (LaOBr:Eu<sup>3+</sup>), может быть использован для точного определения [[Злокачественные клетки|раковых клеток]]. Кристаллы могут приниматься этими больными (но не здоровыми) клетками, а благодаря люминесцентным свойствам и [[Биосовместимость|биосовместимости]] соединений, задаванию определённых длин волн отражающегося света (видного при подаче [[Электрическое напряжение|напряжения]] или под [[ультрафиолет]]ом) и последующему подсвечиванию, их можно увидеть, например, через [[микроскоп]]. Все упомянутые свойства позволят [[Онкология|онкологам]] определить мельчайшее количество больных клеток в пробах для [[Биопсия|биопсии]]<ref name=daily1>{{cite news|url=http://www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150820105209.htm|title=Lighting up cancer cells to identify low concentrations of diseased cells|date=2015-08-20|publisher=ScienceDaily.com|lang=en|access-date=2015-09-01|archive-date=2015-09-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20150905072847/http://www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150820105209.htm}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/j.apmt.2015.06.001|noedit}}</ref>.

Существует предположение об использовании оксибромидов лантаноидов в низкозатратных энергетических устройствах, использующих люминесцентные свойства, в качестве альтернативы, например, светодиодам<ref name="daily1"/>.

Металлогели с изменяемым под УФ-излучением цветом, содержащие ионы Eu<sup>3+</sup> и Tb<sup>3+</sup> в различных определённых соотношениях, были разработаны в [[Массачусетский технологический институт|МТИ]] в 2015 г. Металлогели из [[Полиэтиленгликоль|ПЭГ]], функционализированные терпиридиловыми лигандами, благодаря чувствительности к внешним взаимодействиям через проявление [[:en:Mechanochromism|механо-]], [[:en:Vapochromism|вапо-]], [[:en:thermochromism|термо-]] и хемохромизма, могут быть использованы в качестве тонкопленочных покрытий-индикаторов в растворе или газовой фазе вещества, например, для определения [[Загрязнитель|загрязнителей]], [[токсин]]ов, [[патоген]]ов, изменения температуры и механического давления<ref>{{cite news|url=http://www.chemistryviews.org/details/news/8326211/Lanthanides_Light_Up.html|title=Lanthanides Light Up|date=2015-09-07|publisher=ACS Publications|lang=en|access-date=2015-10-27|archive-date=2016-08-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20160817143555/http://www.chemistryviews.org/details/news/8326211/Lanthanides_Light_Up.html}}</ref><ref>{{cite doi|10.1021/jacs.5b07394|noedit}}</ref>.

Существует предложение использовать лантаноиды в виде маркировочного материала ({{lang-en|taggant}}, от {{lang-en2|tag}} — бирка) для пометки исходного материала, идущего на создание конечного продукта, на каждой стадии его производства, чтобы контролировать и прослеживать поставщиков, продавцов и т. д. Отмечается его низкая стоимость по сравнению с обычными средствами борьбы с подделками (например, маркировка или чипование): достаточно нанести всего несколько частей на миллион такого вещества в ячейку матрицы<!-- host matrix--> для создания пометки<ref>{{cite doi|10.1021/acs.accounts.6b00058|noedit}}</ref>.

== См. также ==
* [[Актиноиды]]
* [[Редкоземельные элементы]]

== Примечания ==
'''Комментарии'''
{{примечания|широкие|group=К}}

'''Источники'''
{{примечания}}

== Литература ==
: '''На английском языке''':
* {{книга|заглавие=CRC Handbook of Chemistry and Physics|ссылка=http://copac.jisc.ac.uk/search?isn=1420090844&rn=2|ответственный=Ed.: David R. Lide; William M. Haynes|издание=90th ed|место=London|издательство=CRC Press|год=2009|isbn=9781420090840, 1420090844|ref=CRC Handbook}}{{Недоступная ссылка|date=2019-05|bot=InternetArchiveBot }}
* {{книга|автор=Greenwood, N. N.; Earnshaw, A.|заглавие=Chemistry of the elements|ссылка=http://copac.jisc.ac.uk/search?isn=0750633654&rn=2|издание=2nd ed|место=Oxford|издательство=Butterworth-Heinemann|год=1997|allpages=1341|isbn=0750633654, 9780750633659|ref=Chemistry of the elements}}
* {{книга|ответственный=Ed.: Evans, C. H|заглавие=Episodes from the History of the Rare Earth Elements|ссылка=|издательство=Kluwer Academic Publishers|год=1996|issue=|volume=15|pages=268|issn=|isbn=978-94-010-6614-3, 978-94-009-0287-9|doi=10.1007/978-94-009-0287-9|ref=Episodes from the History of the Rare Earth Elements}}
* {{книга|автор=Evans, C. H.|заглавие=Biochemistry of the Lanthanides|volume=8|издательство=Springer US|год=1990|pages=444|isbn=978-1-4684-8748-0; 978-1-4684-8750-3|doi=10.1007/978-1-4684-8748-0|ref=Biochemistry of the Lanthanides}}
* {{книга|заглавие=The rare earth elements: fundamentals and applications|ссылка=http://copac.jisc.ac.uk/search?isn=978-1-119-95097-4&rn=2|ответственный=Ed.: David A. Atwood|место=Chichester, West Sussex|издательство=John Wiley & Sons, Ltd|год=2012|серия=Encyclopedia of inorganic and bioinorganic chemistry|allpages=606|isbn=9781119950974|ref=The rare earth elements: fundamentals and applications|archive-url=https://web.archive.org/web/20181221053820/http://copac.jisc.ac.uk/search?isn=978-1-119-95097-4&rn=2|archive-date=2018-12-21}}
* {{книга|ответственный=Ed.: Peter Möller; Petr Černý; Francis Saupé|заглавие=Lanthanides, Tantalum and Niobium|издательство=Springer Berlin Heidelberg|год=1989|volume=7|issn=0723-8835|isbn=978-3-642-87264-8|doi=10.1007/978-3-642-87262-4|ref=Lanthanides, Tantalum and Niobium}}
* {{книга|автор=Gray, T.|название=The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe|ссылка=https://archive.org/details/elementsvisualex0000gray|год=2009|издательство=Black Dog & Leventhal Publishers|место=New York|isbn=978-1-57912-814-2|страниц=240|ref=The Elements}}
* {{книга|заглавие=Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|ссылка=http://copac.jisc.ac.uk/search?isn=978-0-444-87080-3&rn=2|ответственный=Ed.: Karl A. Gschneidner, Jr.; LeRoy Eyring|издание=Vol. 11|издательство=Elsevier Science Publishers B.V.|год=1988|allpages=594|isbn=9780444870803|ref=Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths}}
* {{книга|заглавие=Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths|ссылка=http://store.elsevier.com/product.jsp?isbn=9780444535900|ответственный=Ed.: Karl A. Gschneidner, Jr., Jean-Claude G. Bünzli, Vitalij K. Pecharsky|издание=Vol. 41|издательство=North Holland|год=2011|allpages=560|isbn=978-0-444-53590-0|ref=Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths}}
* {{книга|автор=Brumme, A|заглавие=Wind Energy Deployment and the Relevance of Rare Earths|издание=1st ed|издательство=Gabler Verlag|год=2014|страниц=87|isbn=978-3-658-04912-6; 978-3-658-04913-3|doi=10.1007/978-3-658-04913-3 |ref=Wind Energy Deployment and the Relevance of Rare Earths}}
* {{книга|автор=Robert E. Krebs|заглавие=The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide|ссылка=http://lccn.loc.gov/2006012032|издание=2nd ed|издательство=Greenwood Press|год=2006|allpages=422|isbn=0-313-33438-2|ref=The History and Use of Our Earth's Chemical Elements}}
: '''На русском языке''':
* {{книга|автор=В. А. Волков, Е. В. Вонский, Г. И. Кузнецова|заглавие=Выдающиеся химики мира: Биографический справочник|ответственный=Под ред.: В. И. Кузнецова|место={{М}}|издательство=Высшая школа|год=1991|страниц=656|isbn=5-06-001568-8|тираж=100000|ref=Выдающиеся химики мира}}
* {{книга|заглавие=Популярная библиотека химических элементов. Книга вторая|ссылка=https://archive.org/details/libgen_00036842|ответственный=Петрянов-Соколов И. В. (отв. ред.)|место={{М}}|издательство=«Наука»|год=1983|страницы=[https://archive.org/details/libgen_00036842/page/n63 137]|страниц=573|ref=Популярная библиотека химических элементов}}
* {{книга|заглавие=Свойства элементов|ответственный=Под ред.: {{nobr|М. Е. Дрица}}|издание=Справ. изд|место=М.|издательство=Металлургия|год=1985|страниц=672|тираж=6500|ref=Свойства элементов}}
: '''На украинском языке''':
* {{книга|автор=А. М. Голуб|заглавие=Загальна та неорганична хімiя|издательство=Вища школа|год=1971|том=2|страниц=416|тираж=6700|место={{К}}|ref=Голуб}}

== Ссылки ==
* [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/ Статистические данные и информация по редкоземельным элементам от USGS]
* [https://web.archive.org/web/20081222141610/http://www.college.ru/chemistry/course/content/chapter8/section/paragraph4/subparagraph1.html Лантаноиды]
* [bse.sci-lib.com/article068666.html Лантаноиды: статья в БСЭ]

{{Внешние ссылки}}
{{Периодическая система элементов}}
{{Группы химических элементов}}

{{спам-ссылки|1=
* bse.sci-lib.com/article068666.html
}}

[[Категория:Лантаноиды|*]]
[[Категория:Периодическая система]]
[[Категория:Редкоземельные элементы]]
[[Категория:Группы химических элементов]]
[[Категория:Радиоактивные элементы]]