稀土元素是什么东西(不得不说的稀土元素)(1)

发光元素那一期小帮向大家介绍了元素——铕(Eu),作为镧系元素的成员,铕还有另一个别称,叫做稀土元素。

稀土元素一共有17种,可以广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。

在荧光材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料中不乏稀土元素的影子。

已经发现的稀土矿物有250种以上,最重要的有氟碳铈镧矿、独居石、磷钇石、黑稀金矿、硅铍钇矿、褐帘石、铈硅石。

稀土元素是什么东西(不得不说的稀土元素)(2)

现已探明的稀土矿中,中国具有开采价值的储量居全球第一。2018年我国的出口量就达到了53000吨,与此同时,由于世界形势的不断变化,以及我国的政策改变,中国已然成为了成为稀土的最大进口国。

稀土元素是什么东西(不得不说的稀土元素)(3)

稀土元素是什么东西(不得不说的稀土元素)(4)

稀土元素主要集中在第ⅢB族

钇、钪、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥

稀土元素常见的分组方式

轻稀土元素:镧~铕

重稀土元素:钆~镥、钇、钪

稀土元素镧(La)

镧是一种有延展性的银白色金属。

镧是稀有金属中反应活性比较高的元素。

镧暴露在空气中的镧会被迅速氧化。

镧可以被冷水缓慢腐蚀。

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金属镧

莫桑德于1839年在含有杂质的硝酸铈中发现了镧。他分离出了镧的氧化物。

镧的应用

• 含有镧的稀土金属化合物可大量应用于照明,特别是在电影工业上用于影棚照明和投影。

•203La可以提高玻璃的抗碱腐蚀性能,被用于制造特种光学玻璃。

• 少量的镧可用作球墨铸铁的添加剂。

• 含有镧的海绵状合金可以吸收氢气的体积相当于自身体积的400倍。

• 打火石。

• 合金。

稀土元素铈(Ce)

铈是一种带有铁灰色光泽的金属。

铈在潮湿的空气中会迅速氧化。

铈是反应活性第二高的稀土金属。

铈可以被冷水缓慢腐蚀,能与热水迅速反应。

铈易于与碱溶液和各种浓度的酸发生反应。

铈在地壳中的丰度是稀土元素中最高的。

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金属铈

贝采利乌斯和希辛格在1803年发现了铈。

铈的应用

• 氧化铈是白炽灯灯罩的重要成分,也是自洁式烤箱的催化剂。

• 铈的硫酸盐可广泛用作定量分析中容量分析法的氧化剂。

• 用于制造玻璃,作为添加剂和脱色剂。

• 氧化铈能比红铁粉磨光玻璃更快,所以可替代后者用作玻璃磨光剂。

• 加工石油的催化剂。

• 用于冶金和原子能领域。

稀土元素钕(Nd)

钕带有一种明亮的银色金属光泽。

钕是一种反应活性较高的金属。

在空气中会迅速失去光泽。

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金属钕

威斯巴赫通过反复分馏含有铵盐的硝酸溶液,于1885年在一种名叫氧化的稀土氧化物中分离出了两种稀土氧化物———氧化钕和氧化镨,氧化则是从铌钇矿中获得的。人们于1925年才得到了相对纯净的金属钕。

钕的应用

• 彩色玻璃。钕可以使玻璃产生从纯紫色到酒红色和暖灰色的颜色。光线通过这些玻璃后,会产生特殊的吸收峰。这种玻璃可用于天文学研究,产生可以校准光谱的吸收峰。

• 含有钕的玻璃可用作激光材料,替代红宝石产生干涉光。

• 钕盐是珐琅的着色剂。

• 合金。

• 钕可和硼形成强力永久磁体。这种磁体的成本比钐钴磁体低。

稀土元素钆(Gd)

钆是一种带有银白色金属光泽的金属。

钆具有很好的延展性。

钆具有铁磁性,会被磁体强烈吸引。

钆可以与水缓慢反应,并可溶于稀酸。

稀土元素是什么东西(不得不说的稀土元素)(8)

金属钆

布瓦邦德朗在1886年分离出了钆土,即氧化钆。直到21世纪初,人们才刚刚分离出了纯净的金属钆。

钆的应用

• 用于制造钆-钇石榴石,可用于微波领域。

• 钆的化合物可用于制造彩色电视机显像管的荧光粉。

• 合金。

• CD光盘。

• 超导体。

• 向病人静脉注射含钆化合物的溶液,可增强磁共振的对比效果。

稀土元素铒(Er)

纯净的金属铒质地柔软、有延展性。

铒具有一种明亮的银色金属光泽。

在空气中相当稳定,不会被迅速氧化。

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金属铒

克莱姆和鲍默在1934年通过用钾的蒸气还原无水氯化铒,获得了比较纯净的金属铒。

铒的应用

• 铒的光学性质非常突出,用于光纤通讯。

• 核工业。

• 冶金工业,可与钒形成合金。铒可以降低硬度,并降低加工难度。

• 粉红色的氧化铒是玻璃和搪瓷釉料的着色剂。

• 摄影滤镜。

总 结

通过小帮的介绍,相信大家对稀土元素都有了一定的了解。智能的科技产品离不开稀土,尖端的国防技术也离不开稀土。合理规划和利用稀土,才能使稀土产业发展的更好。

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文章来源:化工帮CIP

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