Praseodym ist ein chemisches Element mit dem Symbol Pr und der Ordnungszahl 59, gehört zur Obergruppe der Seltenen Erden (Lanthanoide) und stellt mit seiner Verbindung Praseodym(III,IV)-oxid eine wichtige Materialbasis in modernen Hochtechnologien dar. Dieses silbrig-weiße Metall findet sich in Mineralien wie Bastnäsit, Monazit und Cerit und wird durch aufwendige Trenn- und Reduktionsverfahren gewonnen.
In der Anwendung spielt Praseodym eine entscheidende Rolle als Legierungsbestandteil in Hochleistungsmagneten, als Dotierungselement in der Lasertechnik sowie in der Glas- und Keramikindustrie für Spezialfärbungen und Strahlenschutz. Die wachsende Nachfrage in Zukunftsbranchen wie Elektromobilität, Windkraft und Lasertechnologie unterstreicht seine strategische Bedeutung für Industrie und Energiewende.
Praseodym kommt weltweit nur in geringer Konzentration vor, wobei die bedeutendsten Lagerstätten in China, den USA, Australien und Indien liegen.
| Schmelzpunkt | 935 °C |
|---|---|
| Spezifisches Gewicht | 6,47 g/cm³ |
| Farbe | Silbrigweiss |
| Siedepunkt | 3129 °C |
| Weltjahresproduktion ca. | 47000 Tonnen |
| Massenanteil / Erdhülle | 0,00086% |
| Im Jahr 2021 | +51,80 % |
|---|---|
| Im Jahr 2022 | – 12,60 % |
| Im Jahr 2023 | – 8,40 % |
| Im Jahr 2024 | + 6,10 % |
Die Geschichte von Praseodym beginnt im 19. Jahrhundert, einer Zeit intensiver Entdeckungen auf dem Gebiet der Chemie. Im Jahr 1841 gelang es dem schwedischen Chemiker Carl Gustav Mosander, aus Lanthanoxid eine bislang unbekannte Substanz zu isolieren, die er Didym nannte. Dieses vermeintliche Element erwies sich später als Mischung mehrerer Seltenen Erden. Erst 1874 vermutete der schwedische Chemiker Per Teodor Cleve, dass Didym aus zwei verschiedenen Elementen bestehen müsse. Diese Annahme bestätigte sich elf Jahre später, als der österreichische Forscher Carl Auer von Welsbach Didym erfolgreich in zwei neue Metalle trennte.
Er benannte die entdeckten Elemente nach ihren charakteristischen Eigenschaften. Das eine erhielt den Namen Neodym, was „neuer Zwilling“ bedeutet, und das andere nannte er Praseodym, abgeleitet aus dem Griechischen prásinos didymos, also „grüner Zwilling“. Diese Bezeichnung verdankt Praseodym der grünlichen Farbe seiner Oxide, die bei der chemischen Aufbereitung sichtbar wurden.
Im Laufe des 20. Jahrhunderts fand Praseodym zunehmend Beachtung in Industrie und Forschung. Mit der Entwicklung neuer Legierungen und Magnetmaterialien wurde es zu einem unverzichtbaren Bestandteil leistungsstarker Dauermagnete. Auch in der Glas- und Lasertechnik fand das Metall Anwendung, da es Licht in charakteristischen Spektralbereichen absorbiert und so präzise optische Effekte ermöglicht.
Heute gilt Praseodym als eines der wichtigen Elemente für Hochtechnologien und Zukunftsbranchen. Seine Entdeckung war ein Meilenstein auf dem Weg zur Erforschung der Seltenen Erden und legte den Grundstein für viele moderne Anwendungen in Energie, Kommunikation und Materialwissenschaft.
Praseodym kommt in der Natur nicht als freies Metall vor, sondern ist vergesellschaftet mit anderen Lanthanoiden in Mineralien wie Bastnäsit, Monazit und Cerit. Die weltweiten Reserven werden auf rund 4 Millionen Tonnen geschätzt. Für die Gewinnung wird das Erz zunächst mechanisch aufbereitet und chemisch angereichert (z. B. Flotation, Lösungsmittelextraktion). Anschließend erfolgt die Trennung mittels Ionenaustausch oder Extraktion sowie die Reduktion zu Metall oder Oxiden.
Aufgrund seiner geologischen Verteilung, die auf wenige Förderländer konzentriert ist, zählt Praseodym zu den strategisch bedeutenden Rohstoffen. Die aufwendige Aufbereitung und Trennung machen seine Gewinnung besonders anspruchsvoll und unterstreichen seinen hohen wirtschaftlichen und technologischen Wert.
Praseodym ist ein weiches, silbrig-weiß glänzendes Metall mit paramagnetischen Eigenschaften. Es gehört zu den Lanthanoiden und reagiert bei Raumtemperatur mit Sauerstoff, bildet dabei eine grünlich gefärbte Oxidschicht, die an der Luft abblättert. Bei 798 °C wandelt sich die α-Modifikation (hexagonal) in die β-Modifikation (kubisch-raumzentriert) um. In Verbindungen bildet Praseodym hauptsächlich die Oxidationszahlen +3 und +4. Metalle dieser Gruppe zeichnen sich durch starke f-Elektronenübergänge aus, die sie besonders für optische, magnetische und elektronische Anwendungen interessant machen.
Praseodym wird als Legierungszusatz genutzt, um hochfeste Metalle und starke Permanentmagnete (z. B. Neodym-Eisen-Bor-Magnete) zu verbessern.
In der Glas- und Keramikindustrie dient Praseodym(III,IV)-oxid zur Herstellung spezieller Farbtöne sowie von Schutzbrillen gegen intensive Strahlung.
In der Lasertechnik fungiert es als Dotierungselement in Feststofflaser-Kristallen und trägt so zu präzisen und leistungsfähigen Laseranwendungen bei.
Weitere Einsatzfelder umfassen Färbungen bei Spezialgläsern, Dotierung von Kondensator- oder Keramikmaterialien sowie zunehmend Anwendungen in Elektromobilität und Energietechnik.
Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Mobilität, Energiesystemen und Industrie wächst die Bedeutung von Praseodym weiter. Fachstudien prognostizieren einen steigenden Bedarf, insbesondere bei leistungsfähigen Dauermagneten und in energieeffizienten Technologien. Aufgrund begrenzter Förderung, hoher Konzentration auf einige Förderländer und komplexer Aufbereitung besteht langfristig das Potenzial für Versorgungsengpässe. Recycling, Materialsubstitution und Effizienzsteigerungen bei Legierungen und Dotierungen werden deshalb zentrale Themen der kommenden Jahre sein.
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