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什麽是稀土?它有什麽用?

摘要

稀土是化學元素周期表中的鑭系元素——鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)等。簡稱稀土(RE或r)。

在此部分編輯稀土的分類。

1)輕稀土(又稱鈰組):鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓。

2)重稀土(又稱釔族):鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔。

鈰組和釔組的區別,是因為礦物分離得到的稀土混合物,往往因鈰或釔的比例高而得名。

稀土金屬又稱稀土元素,是元素周期表ⅲB族中鈧、釔和鑭系17的總稱,通常用R或re表示。它們的名稱和化學符號是鈧(sc)、釔(y)、鑭(la)、鈰(ce)、鐠(pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(eu)、釓(Gd)和釓(eu)。它們的原子序數分別是21(Sc),39(Y),57(La)到71(Lu)。

編輯此段落名稱的來源

17稀土元素名稱的由來和應用

鑭(La)“La”命名於1839。當時,壹位名叫“莫桑德爾”的瑞典人發現鈰礦含有其他元素,他借用希臘語“hidden”壹詞將這種元素命名為“La”。鑭的應用非常廣泛,如壓電材料、電熱材料、熱電材料、磁阻材料、發光材料(藍粉)、儲氫材料、光學玻璃、激光材料、各種合金材料等等。她還被用於制備許多有機化學產品的催化劑。鑭也用於農用薄膜的光轉換。在國外,科學家們因為鑭在農作物中的作用,賦予了它“超級鈣”的美譽。

鈰(Ce)“鈰”於1803年由德國人克羅普洛斯、瑞典人烏斯博·黎齊和希欽格發現並命名,以紀念1801年發現的小行星谷神星。

鈰的廣泛應用;

(1)鈰作為玻璃添加劑,能吸收紫外線和紅外線,已廣泛應用於汽車玻璃。不僅

可以防紫外線,降低車內溫度,從而節省空調用電。從1997,日本汽車玻璃

CeO2被添加到所有的玻璃中。1996,汽車玻璃用氧化鈰至少有2000噸,美國約1000噸。

(2)目前,鈰正被應用於汽車尾氣凈化催化劑,可有效防止大量汽車尾氣排放到空氣中。

美國在這方面的消費量占稀土總消費量的三分之壹以上。

(3)硫化鈰可替代鉛、鎘等對環境和人類有害的金屬,應用於顏料,可用於塑料著色。

,也可用於油漆、油墨和造紙行業。目前,領先的公司是法國的羅納普朗克公司。

(4)Ce:LiSAF激光系統是美國研制的固體激光器,可以通過監測色氨酸濃度來使用。

用於探索生物武器,也可用於醫學。鈰的應用範圍很廣,幾乎所有的稀土應用都是鉛。

所有的疇都含有鈰。如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電材料等。

陶瓷、鈰碳化矽磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、部分永磁材料、各種合金鋼。

和有色金屬。

鐠(Pr)?大約160年前,瑞典人莫桑德從鑭中發現了壹種新元素,但不是單壹元素。莫山德發現這種元素與鑭非常相似,於是他將其命名為“鐠釹”。“釹”在希臘語中是“雙胞胎”的意思。大約40年後,也就是1885年,蒸汽燈面紗發明時,奧地利人韋爾斯巴赫成功地從“Pr-Nd”中分離出兩種元素,壹種命名為“Nd”,另壹種命名為“Pr-Nd”。這種“孿生”已經分離,鐠元素也有了施展才華的廣闊天地。鐠是壹種稀土元素,用量很大,用於玻璃、陶瓷和磁性材料。

鐠的廣泛應用;

(1)鐠廣泛應用於建築陶瓷和日用陶瓷。可以和陶瓷釉混合制成彩釉,也可以單獨使用。

釉下顏料,顏料為淡黃色,色調純凈淡雅。

(2)用於制造永磁體。選用廉價的金屬鐠釹代替純金屬釹制作永磁材料,抗氧性好。

可以加工成各種形狀的磁體。廣泛應用於各種電子設備和馬匹。

大商。

(3)用於石油催化裂化。將Pr-Nd富集物加入Y沸石分子篩中制備石油裂化催化劑。

該催化劑可以提高催化劑的活性、選擇性和穩定性。中國在20世紀70年代開始投入工業使用,

劑量越來越大。

(4)鐠也可用於研磨拋光。此外,鐠在光纖領域的應用也越來越廣泛。

釹(nd)隨著鐠的誕生而產生,Nd的到來活躍了稀土領域,在稀土領域發揮著重要作用,影響著稀土市場。?

釹因其在稀土領域的獨特地位,多年來壹直成為市場熱點。金屬釹最大的用戶是釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁體的問世,為稀土這壹高科技領域註入了新的活力。釹鐵硼磁體因其磁能積高而被譽為“永磁之王”,以其優異的性能廣泛應用於電子、機械等行業。α磁譜儀的研制成功,標誌著我國釹鐵硼磁體的磁性能進入世界壹流水平。釹也用於有色金屬材料。在鎂或鋁合金中加入1.5 ~ 2.5%的釹,可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性,廣泛用作航空航天材料。此外,摻釹釔鋁石榴石產生短波激光束,在工業上廣泛用於焊接和切割厚度在10mm以下的薄材料。在醫療上,摻釹釔鋁石榴石激光代替手術刀用於摘除手術或消毒傷口。釹也用於玻璃和陶瓷材料的著色,以及作為橡膠產品的添加劑。隨著科學技術的發展和稀土科技領域的擴大和延伸,釹將有更廣闊的利用空間。

釙(Pm)?1947年,馬林斯基(J.A.Marinsky)、格倫德寧(L.E.Glendenin)和科裏爾(C.E .)成功地從原子能反應堆使用的鈾燃料中分離出61元素,並將其命名為“鉕”(Promethium \壹種由鉕生產的用於核反應堆的人工放射性元素)。

鉕的主要用途是:

(1)可以作為熱源。為真空探測和人造衛星提供輔助能源。

(2)Pm147發射低能β射線,用於制造鈥電池。電作為導彈制導儀器和時鐘

來源。這種電池體積小,可以連續使用幾年。此外,鉕也用於便攜式x光儀器,

熒光粉的制備、厚度測量和導航燈。

Sm?1879年,博伊斯·波德萊爾從釔鈮礦石中發現了壹種新的稀土元素“Pr-Nd”,並根據這種礦石的名稱將其命名為釤。?釤呈淡黃色,是釤鈷永磁體的原料。釤鈷磁體是最早用於工業的稀土磁體。永磁體有兩種:SmCo5系列和Sm2Co17系列。70年代初發明了SmCo5系統,後期發明了Sm2Co17系統。現在是後者的需求。釤鈷磁體中使用的氧化釤的純度不需要太高。考慮到成本,主要使用95%左右的產品。此外,氧化釤還用於陶瓷電容器和催化劑。此外,釤具有核性質,可用作核反應堆的結構材料、屏蔽材料和控制材料,使核裂變產生的巨大能量得到安全利用。

歐盟?在1901年,尤金-安托勒·馬德·凱從釤中發現了壹種新元素,它被命名為銪。這大概是以歐洲這個詞命名的。氧化銪主要用於熒光粉。Eu3+用作紅色磷光體的激活劑,Eu2+用於藍色磷光體。目前,Y2O2S:Eu3+是發光效率、塗層穩定性和回收成本最好的熒光粉。再加上提高發光效率和對比度的技術改進,正被廣泛應用。近年來,氧化銪還被用作新型X射線醫療診斷系統的受激發射磷光體。氧化銪還可用於制造有色透鏡和濾光器,用於磁泡存儲裝置,以及用於原子反應堆的控制材料、屏蔽材料和結構材料。

加多Linium (Gd) 1880,瑞士Gnacke G.de Marignac將“釤”分離成兩種元素,其中壹種元素被Sorett證實,另壹種元素被Boyce Baudelaire的研究證實。1886年,尼亞克·德·馬裏研究稀土,紀念釔的發現者。?釓將在現代技術創新中發揮重要作用。

它的主要用途是:

(1)其水溶性順磁性配合物在醫療中可以改善人體的核磁共振成像信號。

(2)其硫氧化物可用作示波管和具有特殊亮度的X射線屏的矩陣柵極。

(3)釓鎵石榴石中的釓是壹種理想的單襯底磁泡存儲器。

(4)當沒有卡莫特循環限制時,可用作固體磁制冷介質。

(5)用作抑制劑,控制核電站的連鎖反應水平,保證核反應的安全。

(6)用作釤鈷磁體的添加劑,保證性能不隨溫度變化。

此外,氧化釓與鑭壹起使用有助於玻璃化區的改變,並提高玻璃的熱穩定性。氧化釓也可用於制造電容器和X射線增感屏。目前,國際上正在努力發展釓及其合金在磁制冷中的應用,並取得了突破性進展。在室溫下,以超導磁體、金屬釓或其合金為制冷介質的磁制冷機已經問世。

鋱(Tb)?1843年,瑞典的莫桑德爾通過研究釔土發現了鋱。鋱的應用大多涉及高科技領域。它是技術密集、知識密集的尖端項目,也具有顯著的經濟效益和誘人的發展前景。

主要應用領域有:

(1)熒光粉在三基色熒光粉中用作綠色粉末的激活劑,如鋱激活磷酸鹽基質和鋱激活。

矽酸鹽基質和鋱激活的鈰鎂鋁酸鹽基質在激發態都發射綠光。

(2)磁光存儲材料:近年來鋱磁光材料已達到量產規模,使用的是Tb-Fe非晶材料。

用薄膜研制的磁光盤作為計算機存儲元件,存儲容量提高了10 ~ 15倍。

(3)磁光玻璃。含鋱法拉第旋光玻璃用於制造激光技術中廣泛使用的旋轉器和隔離器。

環行器和循環器的關鍵材料。特別是特非諾(TerFenol)的開發,

這也開辟了鋱的新用途。Terfenol是20世紀70年代發現的新材料,壹半的合金都在裏面。

成分是鋱鏑,有時加鈥,其余是鐵。這種合金最早是由美國愛荷華州的艾姆斯實驗室開發的。

首先開發,當Terfenol被放置在磁場中時,它的尺寸變化比普通磁性材料更大。

這種變化可以使壹些精確的機械運動成為可能。鋱鏑鐵開始主要用於聲納,目前已經得到廣泛應用。

它廣泛應用於許多領域,從燃油噴射系統、液體閥門控制和微定位到機械執行器和機器。

飛機空間望遠鏡、機翼調節器等領域的結構與調整。

Dy?1886年,法國人博伊斯·波德萊爾成功地將鈥分離成兩種元素,其中壹種仍叫鈥,另壹種根據鈥“難以獲得”的含義命名為鏑。鏑在許多高科技領域發揮著越來越重要的作用。

鏑主要用於:

(1)用作釹鐵硼永磁體的添加劑,在這種磁體中加入約2~3%的鏑,可以提取。

鏑的矯頑力很高,過去需求量不大,但隨著釹鐵硼磁體需求量的增加,它成了

必需添加元素的品位必須在95 ~ 99.9%左右,需求量也在迅速增加。

(2)鏑用作熒光粉激活劑,三價鏑是壹種很有前途的單發光中心三色發光材料。

激活離子,它主要由兩個發射帶組成,壹個是黃光發射,壹個是藍光發射,摻雜。

鏑發光材料可用作三基色熒光粉。

(3)鏑是制備磁致伸縮合金中Terfenol合金的必要金屬原料,它可以使

可以實現機械運動的壹些精密活動。

(4)金屬鏑可用作磁光存儲材料,具有較高的記錄速度和讀出靈敏度。

(5)用於鏑燈的制備,碘化鏑用作鏑燈中的工作物質,具有高亮度、

色彩好、色溫高、體積小、電弧穩定等優點,已用於電影、印刷等照明光源。

(6)鏑元素因其較大的中子俘獲截面積,在原子能工業中用於測定中子能量。

光譜或中子吸收劑。

(7) Dy3L5O12也可用作磁制冷的磁性工質。隨著科學技術的發展,鏑應該

使用領域會不斷擴大和延伸。

19世紀下半葉,鈥(Ho)的發現和元素周期表的公布,加上稀土元素電化學分離技術的進步,進壹步促進了新的稀土元素的發現。1879年,瑞典克裏夫發現了鈥,並以瑞典斯德哥爾摩的地名命名為鈥。?

?目前鈥的應用領域有待進壹步開發,消費量不是很大。近日,包鋼稀土研究院采用高溫高真空蒸餾提純技術,研制出高純金屬鈥Ho/∑RE & gt;99.9%。

目前,鈥的主要用途有:

(1)用作金屬鹵素燈的添加劑,金屬鹵素燈是以高壓汞燈為基礎的氣體放電燈。

發展起來的,其特點是燈泡裏充有各種稀土鹵化物。目前主要使用

它是壹種稀土碘化物,氣體放電時會發出不同的譜線。鈥燈中使用的工作物質

就是碘化鈥,可以在弧區獲得更高的金屬原子濃度,從而大大提高輻射效率。

(2)鈥可作為釔鐵或釔鋁石榴石的添加劑;

(3)摻鈥釔鋁石榴石(Ho:YAG)可發射2μm激光,人體組織對2μm激光吸收率高。

幾乎比Hd:YAG高三個數量級。因此,當使用Ho:YAG激光器進行醫療手術時,它不僅可以

提高操作的效率和準確性,將熱損傷區域減小到更小的尺寸。鈥晶體產生的自由光

束可以消除脂肪,而不會產生過多的熱量,從而減少對健康組織的熱損傷,根據

據報道,美國用鈥激光治療青光眼可以減少患者手術的痛苦。中國2μm激光晶體

這種激光晶體的水平已經達到國際水平,應該大力研制生產。

(4)在磁致伸縮合金Terfenol-D中,還可以加入少量的鈥,以降低合金的飽和磁化強度。

所需的外場。

(5)另外,光纖激光器、光纖放大器、光纖傳感器等光通信器。可以由摻鈥光纖制成。

元件將在當今高速光纖通信中發揮更重要的作用。

呃?鉺於1843年在瑞典莫桑德爾被發現。鉺具有突出的光學性質,這壹直是人們關心的問題:

(1)Er3+在1550nm的光發射具有特殊的意義,因為這個波長正好在光纖通信中。

光纖損耗最低的是波長為980nm和1480nm的光激發的鉺離子(Er3+),從基態開始變化。

4I15/2躍遷到高能態4I13/2,當高能態的Er3+躍遷回基態時發射。

應時光纖的波長為1550nm,可以傳輸不同波長的光,但不同的光有不同的光衰減率。

1550nm波段的光衰減率最低(0.15 dB/km),幾乎為0。

下限極限衰減率。因此,光纖通信在1550nm作為信號光時,光損耗最小。這樣壹來,

如果在適當的基質中摻入適當濃度的鉺,就可以按照激光的原理動作,放大器可以進行補償。

補償通信系統中的損耗,所以在需要放大波長為1550nm的光信號的電信網絡中,摻鉺。

光纖放大器是必不可少的光學器件。目前,摻鉺石英光纖放大器已經商業化。

改變。據報道,為了避免無用吸收,光纖中鉺的摻雜量為幾十到幾百ppm。光纖通信

這壹迅速發展將開辟鉺新的應用領域。

(2)另外,摻鉺激光晶體及其輸出的1730nm激光和1550nm激光對人眼是安全的。

輸氣性能好,對戰場煙霧的穿透能力強,保密性好,不易被敵方發現和照射。

拍攝軍事目標對比度大,被制成對人眼安全的便攜式激光測距儀供軍事使用。

(3)玻璃中加入Er3+可制成稀土玻璃激光材料,是目前輸出脈沖能量最大的。

最高功率的固體激光材料。

(4)Er3+還可以作為稀土上轉換激光材料的激活離子。

(5)此外,鉺還可應用於眼鏡片玻璃和水晶玻璃的脫色和著色。

銩(Tm)銩於1879年由瑞典克裏夫發現,並以斯堪的納維亞的銩命名為銩。?

?鍀的主要用途如下:

(1)鍀用作便攜式醫用X射線機的輻射源。在核反應堆中受到輻照後,鍀會產生壹種可以發射X射線的同位素,這種同位素可以用來制造便攜式血液輻照器。這種輻射計可以在高中中子束的作用下將鍀-169轉化為鍀-170並發射出去。

(2)鍀也可用於腫瘤的臨床診斷和治療,因為它對腫瘤組織有很高的親和力,重稀土比輕稀土親和力大,尤其是鍀。

(3)在X射線增感屏用熒光粉中使用鍀作為激活劑LaOBr:Br(藍色),以增強光學靈敏度,從而減少X射線的照射和對人的傷害,X射線劑量比以前的鎢酸鈣增感屏降低50%,在醫學應用中具有重要的現實意義。

(4)鍀還可以作為添加劑用在金屬鹵素燈中,作為新的照明光源。

(5)在玻璃中加入Tm3+可以制成稀土玻璃激光材料,是目前輸出脈沖最大、輸出功率最高的固體激光材料。Tm3+還可以作為稀土上轉換激光材料的激活離子。

鐿(Yb)1878年,Jean Charles和G. de Gnacke在Er中發現了壹種新的稀土元素,Ytterby將其命名為鐿。?

?鐿主要用作(1)熱屏蔽塗層材料。鐿能明顯提高電沈積鋅鍍層的耐蝕性,含鐿鍍層比不含鐿的鍍層晶粒更細小、均勻、致密。(2)作為磁致伸縮材料。這種材料具有超磁致伸縮的特性,即在磁場中膨脹。該合金主要由鐿/鐵氧體合金和鏑/鐵氧體合金組成,並加入壹定比例的錳以產生超磁致伸縮性能。(3)鐿元件用於測量壓力,試驗證明鐿元件在標定的壓力範圍內具有較高的靈敏度,為鐿在壓力測量中的應用開辟了壹條新的途徑。(4)以樹脂為基礎的臼齒洞填充物,以取代過去常用的汞合金。(5)日本學者成功完成摻鐿釓鎵石榴石埋線波導激光器的制備,對激光技術的進壹步發展具有重要意義。此外,鐿還用作熒光粉活化劑、無線電陶瓷、電子計算機存儲元件(磁泡)添加劑、玻璃纖維助熔劑和光學玻璃添加劑。

魯(魯)?在1907中,韋爾斯巴赫和G .於爾班進行了他們自己的研究,通過不同的分離方法從鐿中發現了壹種新元素。韋爾斯巴赫將這種元素命名為Cp(仙後座),於爾班先生根據Paris的舊稱將其命名為Lu(鑥)。後來發現Cp和Lu是同壹種元素,所以統稱為鑥。?

?鑥主要用於(1)制造壹些特殊合金。例如,鑥鋁合金可用於中子活化分析。(2)穩定鑥核素在石油裂化、烷基化、加氫和聚合中起催化作用。(3)添加元素釔鐵或釔鋁石榴石可以改善某些性能。(4)氣泡水庫的原材料。(5)摻鑥四硼酸鋁釔釹復合功能晶體,屬於鹽溶液冷卻晶體生長技術領域。實驗表明,摻鑥NYAB晶體在光學均勻性和激光性能方面優於NYAB晶體。(6)發現鑥在電致變色顯示和低維分子半導體方面有潛在的應用。此外,鑥還用於能源電池技術和熒光粉的活化劑。

釔(y)1788年,研究化學和礦物學並收集礦石的瑞典業余軍官卡爾·阿雷尼(Karl areni)在斯德哥爾摩灣外的伊特比(Ytterby)發現了看起來像瀝青和煤的黑色礦物,並根據當地地名將其命名為釔鐵石榴石。1794年,芬蘭化學家約翰·加多林分析了這個埃特比特樣品。發現除了鈹、矽、鐵的氧化物外,還含有38%的未知元素的氧化物,棗“新土”。1797年,瑞典化學家埃克伯格證實了這種“新土壤”,並將其命名為氧化釔(意為氧化釔)。?

釔是壹種應用廣泛的金屬,主要用途有:(1)鋼鐵和有色合金的添加劑。FeCr合金通常含有0.5-4%的釔,釔可以增強這些不銹鋼的抗氧化性和延展性。在MB26合金中加入適量的富Y混合稀土後,合金的綜合性能明顯提高,可以替代部分中強鋁合金用於飛機受力構件。在鋁鋯合金中加入少量富Y稀土可以提高合金的導電性。這種合金已被中國大多數線材廠采用。向銅合金中添加釔提高了導電性和機械強度。

(2)含6% Y和2% Al的氮化矽陶瓷材料可用於研制發動機零件。(3)功率為400瓦的Nd: YAG激光束用於鉆孔、切割和焊接大型部件。(4)Y-Al石榴石單晶構成的電子顯微鏡熒光屏,熒光亮度高,對散射光的吸收低,耐高溫和抗機械磨損性能好。(5)含90%釔的高釔結構合金,可應用於航空等要求低密度、高熔點的場合。

(6)目前備受關註的摻釔SrZrO3高溫質子傳導材料,對生產要求高氫溶解度的燃料電池、電解池和氣體傳感器具有重要意義。此外,釔還用作耐高溫噴塗材料、核反應堆燃料的稀釋劑、永磁材料的添加劑和電子工業中的吸氣劑。

鈧(Sc) 1879,瑞典化學教授尼爾森(L.F .尼爾森,1840 ~ 1899)和克萊夫(P.T .克裏夫,1840 ~ 1905)也差不多。他們將這種元素命名為“鈧”,也就是門捷列夫預言的“類硼”元素。他們的發現再次證明了元素周期律的正確性和門捷列夫的先見之明。?與釔和鑭系元素相比,鈧的離子半徑特別小,氫氧化物的堿性特別弱。因此,當鈧和稀土元素混合在壹起時,用氨水(或極稀的堿)處理時,鈧會先沈澱出來,所以用“分步沈澱”的方法就可以很容易地將鈧與稀土元素分離。另壹種方法是通過極化分解來分離硝酸鹽,因為硝酸鈧最容易分解,從而達到分離的目的。?

?金屬鈧可以通過電解來制備。鈧冶煉時,將ScCl3、KCl和LiCl***熔化,用熔融的鋅作陰極進行電解,使鈧沈澱在鋅電極上,然後蒸發鋅得到金屬鈧。此外,在處理礦石以生產鈾、釷和鑭系元素時,易於回收鈧。鎢錫礦中伴生鈧的綜合回收也是鈧的重要來源之壹。鈧在化合物中主要以三價態存在,在空氣中易被氧化成Sc2O3,失去金屬光澤,變成深灰色。?

鈧能與熱水反應放出氫氣,也能溶於酸,所以是強還原劑。鈧的氧化物和氫氧化物只有堿性,但其鹽灰幾乎不能水解。鈧的氯化物是白色晶體,易溶於水,在空氣中易潮解。?在冶金工業中,鈧常被用來制造合金(合金添加劑),以提高合金的強度、硬度、耐熱性和性能。比如在鐵水中加入少量鈧可以顯著改善鑄鐵的性能,在鋁中加入少量鈧可以提高其強度和耐熱性。?在電子工業中,鈧可用作各種半導體器件。比如亞硫酸鈧在半導體方面的應用已經引起了國內外的關註,含鈧鐵氧體在計算機磁芯方面也大有可為。?在化學工業中,鈧化合物用作酒精脫氫脫水、乙烯生產和廢鹽酸制氯的高效催化劑。在玻璃工業中,可以制造含鈧的特殊玻璃。?在電光源行業,由鈧和鈉制成的鈧鈉燈具有效率高、光色正的優點。?

鈧在自然界中以45Sc的形式存在。此外,鈧的放射性同位素還有9種,分別是40 ~ 44SC和46 ~ 49SC。其中,46Sc作為示蹤劑,已經應用於化工、冶金和海洋學。在醫學上,國外有人研究了46Sc的稀土資源來治療癌癥。

稀土這個詞是歷史遺留下來的名字。18年底開始發現稀土元素。當時,人們常把不溶於水的固體氧化物稱為土壤。稀土壹般是以氧化物狀態分離出來的,比較稀有,所以命名為稀土。鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪通常稱為輕稀土或鈰組稀土;釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥釔稱為重稀土或釔族稀土。根據稀土元素理化性質的相似性和差異性,除鈧外,有的分為三組(有的歸為稀散元素),即輕稀土組為鑭、鈰、鐠、釹、鉕;中稀土組為釤、銪、釓、鋱、鏑;重稀土族是鈥、鉺、銩、鐿、鑥和釔。

這些稀土元素的發現,從1794年芬恩·J·加多林分離釔,到1947年美國J·a·馬林斯基制備鉕,歷時150多年。大多數稀土元素是由壹些歐洲礦物學家、化學家和冶金學家發現的。釙是美國的馬林斯基、L.E .格倫德寧和C.D .科瑞爾通過離子交換分離從鈾裂變產物中的稀土元素中獲得的。過去壹直認為自然界不存在鉕,直到1965年,芬蘭壹家磷酸鹽廠處理磷灰石時,發現了微量鉕。

本段稀土元素的性質和應用

大多數稀土金屬是順磁性的。在0℃時,釓的鐵磁性比鐵強。鋱、鏑、鈥、鉺在低溫下也具有鐵磁性,鑭、鈰的低熔點和釤、銪、鐿的高蒸氣壓表現出稀土金屬物理性質的巨大差異。釤、銪和釔的熱中子吸收截面大於鎘和硼,它們被廣泛用作核反應堆的控制材料。稀土金屬具有可塑性,其中釤和鐿最好。除鐿外,釔組稀土的硬度比鈰組稀土高。

研究稀土的表面積是非常重要的。稀土的表面積檢測數據只有用BET法檢測才是真實可靠的。目前國內很多儀器只能用直接比較法檢測,現在國內已經淘汰。目前國內外的比表面積測試都采用多點BET法,國內外測定比表面積的標準都是基於BET測試法。請參照中國國家標準(GB/T 19587-2004)——氣體吸附BET原理測定固體物質比表面積的方法。比表面積檢測實際上是壹項耗時的工作。由於樣品的吸附能力不同,壹些樣品的測試可能需要壹整天。如果測試過程沒有完全自動化,測試人員不能壹直離開,要高度集中,觀察儀表盤,控制旋鈕。稍有不慎就會導致測試過程的失敗,浪費測試人員大量寶貴的時間。只有真正全自動的智能比表面積測試儀產品才符合測試儀器行業的國際標準,國際同類產品都是全自動的,手動操作的儀器國外早就淘汰了。真正的全自動智能比表面積分析儀產品將測試人員從重復的機械操作中解放出來,大大降低了他們的工作強度,培訓簡單,提高了工作效率。真正的全自動智能比表面積測試儀大大減少了人為操作帶來的誤差,提高了測試精度。

稀土金屬已廣泛應用於電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環保、農業等領域。稀土的應用可以生產熒光材料、稀土金屬氫化物電池材料、電光源材料、永磁材料、儲氫材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超導材料、磁致伸縮材料、磁制冷材料、磁光存儲材料、光纖材料等。

中國稀土礦產資源豐富,成礦條件優越,探明儲量居世界第壹,為中國稀土產業發展提供了堅實基礎。