稀土元素
稀土元素及分组特征
稀土元素及分组特征
通常把元素性质相近的17种微量金属元素称为稀土元素,分两组,即轻稀土和重稀土,即镧系+钇+钪:镧(57)、铈(58)、镨(59)、钕(60)、钷(61)、钐(62)、铕(63)、钆(64)、铽(65)、镝(66)、钬(67)、铒(68)、铥(69)、镱(70)、镥(71)+钇(39)、钪(21)。
(1)、轻稀土(7种):即铈组稀土元素,包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)。
(2)、重稀土(9种):即钇组稀土元素,包括钆(Gd)、铽(Tb)镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)。
在17种元素中,钪(Sc)不形成独立矿床,也不与其他16种元素共生,因此一般将钪(Sc)单独描述。
除钷、钪以外,按分离工艺上的要求,结合商业价值,又将稀土元素分为三组。
其中按萃取法(目前常用的分离方法)分离可分为:
A、轻稀土(P204弱酸度萃取)组:镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd);
B、中稀土(P204低酸度萃取)组:钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)或钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd);
C、重稀土(P204中酸度萃取)组:铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)或铽(Tb)镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)+钇(Y)。
1。
稀土元素知识学习
一、稀土元素简介稀土,曾称稀土金属,或称稀土元素,是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。
稀土是制造被称为“灵巧炸弹”的精密制导武器、雷达和夜视镜等各种武器装备不可缺少的元素。
因其天然丰度小,又以氧化物或含氧酸盐矿物共生形式存在,故叫“稀土”。
1.基本简介稀土金属,或称稀土元素,是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。
钪和钇因为经常与镧系元素在矿床中共生,且具有相似的化学性质,故被认为是稀土元素。
与其名称暗示的不同,稀土元素(钷除外)在地壳中的丰度相当高,其中铈在地壳元素丰度排名第25,占0.0068%(与铜接近)。
然而,由于其化学性质,稀土元素很少富集到经济上可以开采的程度。
稀土元素的名称正是源自其匮乏性。
人类第一种发现的稀土矿物是从瑞典伊特比村的矿山中提取出的硅铍钇矿,许多稀土元素的名称正源自于此地。
2.元素组成稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素。
周期系ⅢB族中原子序数为21、39和57~71的17种化学元素的统称。
其中原子序数为57~71的15种化学元素又统称为镧系元素。
稀土元素的共性是:①它们的原子结构相似;②离子半径相近(REE3+离子半径1.06×10^-10m~0.84×10^-10m,Y3+为0.89×10^-10m);③它们在自然界密切共生。
稀土元素有多种分组方法,目前最常用的有两种:两分法:铈族稀土,La-Eu,亦称轻稀土(LREE)钇族稀土,Gd-Lu+Y,亦称重稀土(HREE)两分法分组以Gd划界的原因是:从Gd开始在4f亚层上新增加电子的自旋方向改变了。
稀土元素
邓小平曾说过,“中东有石油,中国有稀土”。
稀土的经济军事的战略地位可见一斑。
所谓稀土元素,具有极其优越的光、电、磁、超导、催化等性能,包括钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥17种元素。
当今世界,每6项新技术的发明,就有一项离不开稀土。
稀土是21世纪重要的战略资源,是现代工业的“味精”。
由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。
因而在国防战略武器、新材料开发、信息产业、生物工程上应用越来越广泛。
比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。
而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。
稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。
从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。
为什么“爱国者”导弹能比较轻易击毁“飞毛腿”导弹?这得益于前者精确制导系统的出色工作。
其制导系统中使用了大约4公斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚焦,钐、钕即是稀土元素。
为什么M1坦克能做到先敌发现?因为该坦克装备的掺钕钇铝石榴石的激光测距机,在晴朗的白天可以达到近4000米的观瞄距离,而T-72的激光测距机能看到2000米就算不错。
而在夜间,加入稀土元素镧的夜视仪又成为伊拉克军队的梦魇。
至于F-22超音速巡航的功能,则靠其强大的发动机以及轻而坚固的机身所赐,它们都大量使用稀土科技造就的特种材料。
比如F119发动机叶片以及燃烧室使用了阻燃钛合金,这种钛合金的制造据说是使用了铼;而F-22的机身就更加是用稀土强化的镁钛合金武装。
否则,超音速巡航中,F119强大的动力足以摧毁它自己。
“世界稀土产在哪里?在中国。
”中国稀土占据着众多的世界第一,其储量占世界总储量的53.5%。
邓小平曾说过,“中东有石油,中国有稀土”。
17种稀土元素特点及应用大全
17种稀土元素特点及应用大全稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu,共17个元素。
“稀土”一词是十八世纪沿用下来的名称,因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少,而且获得的氧化物难以熔化,也难以溶于水,也很难分离,其外观酷似“土壤”,而称之为稀土。
稀土元素分为“轻稀土元素”和“重稀土元素”:“轻稀土元素”指原子序数较小的钪Sc、钇Y和镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu。
“重稀土元素”原子序数比较大的钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu。
稀土元素特性及应用简介:1、镧(La)镧的应用非常广泛,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
它也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。
2、铈(Ce)A、铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。
B、目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中。
美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。
C、硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
D、Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。
铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。
如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
3、镨(Pr)镨是用量较大的稀土元素,其主要用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。
稀土元素
力学因素)。
Ln3+颜色:
La3+(4f0)、Lu3+(4f14)具有封闭电子构型,在可见区、紫外区均 无吸收;Ce3+(4f1)、Eu3+(4f6)、Gd3+(4f7) 、Tb3+(4f8)吸收带全部 或绝大部分在紫外区,Yb3+(4f13)的吸收带出现在近红外区。它 们的4f轨道为全空、半空、全充满、半充满、或接近全空、全充
以上过程只是把稀土元素从矿石中分离出来,得到的氧 化物是混合稀土氧化物,或混合稀土盐。
1.2 稀土元素的分离方法
稀土元素及其+3价态化合物的性质很相似,在自然界中 广泛共存,给分离和提纯工作带来很大困难。 1.分级结晶法 依据稀土元素盐类溶解度差异的方法。 进行多次反复操作。可能反复结晶数十次,百次,甚至 上千次 才可得到符合纯度要求的产品。 2.分级沉淀法 也是依据稀土盐类的溶解度不同,加入化学试剂生产难 溶化合物,沉淀出来,再溶解、沉淀,反复多次。
3.选择性氧化还原法 对于易被氧化或还原的+3价镧系离子,可用合适的氧化 剂或还原剂改变它们的价态,使形成性质上与其它+3价离子 有明显区别的化合物,从而分离。 如Ce3+易氧化为Ce4+ ,Ce4+可形成Ce(IO3)4或Ce(OH)4 从酸性溶液中沉淀出来。
4.离子交换法 利用Ln3+在阳离子交换树脂上吸附强弱不同。 如在磺酸基聚苯乙烯强酸性阳离子树脂(HR)上有: Ln 3+(aq)+ 3HSO3SR(s)= Ln(O3SR)3(s)+3H+(aq) Ln3+在树脂上的吸附次序是La→Lu逐渐减弱。用某种络 合剂(如Na2EDTA)溶液洗淋,洗脱顺序是Lu3+ → La 3+ .
17种稀土元素
17种稀土元素的应用领域稀土的分类1)轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
2)重稀土(又称钇组):铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
镧(La)【lán】:镧的应用超级普遍,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各类合金材料等。
她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。
铈(Ce)【shì】:1,铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空挪用电。
从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约1000多吨。
2,目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效避免大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。
3,硫化铈能够取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
4,Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。
铈应用领域超级普遍,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。
如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各类合金钢及有色金属等。
镨(Pr)【pǔ】:1,镨被普遍应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中,其与陶瓷釉混合制成色釉,也可单独作釉下颜料,制成的颜料呈淡黄色,色调纯正、淡雅。
2,用于制造永磁体。
选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料,其抗氧性能和机械性能明显提高,可加工成各类形状的磁体。
普遍应用于各类电子器件和马达上。
3,用于石油催化裂化。
以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂,可提高催化剂的活性、选择性和稳固性。
稀土元素(研)
Ln2O3不溶于水。可溶于无机酸。溶解程度决定于制备 时的灼烧温度和元素在系列中的位置。如:La2O3在冷的 70%HClO4中,瞬时溶解;但Lu2O3则需几个小时。 金属Ce or Ce(OH)4在氧气中受热可生成CeO2, 浅黄色粉 末,不溶于碱液,也不溶于硝酸和盐酸,但能溶于浓硫酸生 成Ce(SO4)2。PrO2是很强的氧化剂。可将Mn2+氧化为MnO4Ce3+氧化为Ce4+。
300℃
2LnCl3 + 3H2O + 6NH3↑
无水氯化物熔点较高(600~800 ℃)很易吸湿。
用Ca还原SmF3、EuF3、YbF3可得其二氟化物。制备其它 镧系元素的二氟化物,只能在CaF2 or SrF2 orBaF2中,用Ca 还原LnF3制取。 制备其它二卤化物的一般方法有: (1)稀土金属还原相应的三卤化物 2TmI3 + Tm 3TmI3 (2)在水溶液中以Zn-Hg齐还原Eu3+到Eu2+。 (3)用H2还原三卤化物 2SmCl3 + 1/2H2 SmCl2 + HCl (4)加热分解无水三卤化物 2SmI3 700℃ 2SmI2 + l2(g) (5)在液氨中,金属Sm、Eu、Yb与NH3反应 Ln + 2NH3 Ln(NH3)2 + H2↑ LnCl2 + NH3↑
6-2 镧系元素性质 6.2.1 镧系元素原子的电子结构
从Ce开始,电子逐一填充在4f轨道。 价电子构型为:[Xe]4f0~145d0~16s2。
Ln、Ce、Gd基态 电子构型不符合 “构造原理
1.所有最外层都是6s2,类似于碱土金属,性质活泼。 2.次外层有5d0 ~ 15s25p6,Ln+3价离子电子构型是很规则的,从La3+→Lu3+, 为4f0→4f14,最外层电均为5s25p6电结构。 3.4f 电子深藏于5s25p6壳层,对离子化学性质影响很小,Ln3+物、溴化物、碘化物、硝酸盐、醋酸盐、 氯酸盐、高氯酸盐等都极易溶解于水;硫酸盐微溶于水,且 在0℃时比在常温下更易溶解;氟化物、碳酸盐、磷酸盐和 草酸盐不不溶于中性或碱性水溶液中,且草酸盐也不溶于酸
稀土元素-稀土的应用
工业领域
Magic Rare earth element
医 药 领 域
农业领域
稀 1.冶金工业领域 1. 稀土元素对于硫,氧等元 3. 稀土在玻璃工业中有三个 素的亲和力很强,在炼钢 土 中可混合稀土去除硫,氧 应用:玻璃着色、玻璃脱色和 在石油裂化工业中,稀土分子 元 2.石油化工领域 制备特种性能的玻璃。 等杂质,获得纯净的钢材。 作为筛裂化催化剂,活性高、 4. 稀土可以加入陶瓷和瓷釉 素 选择性好、汽油的生产率高。 • 之中,减少釉和破裂并使其 氢在稀土中有很大的溶解 钕玻璃为粉红色并带有紫 在 3.玻璃工业领域 可以使分子筛的催化效率大大 具有光泽。但更主要用做陶 色光泽、镨玻璃为绿色 度,可以用稀土吸收钢水 (制造滤 增加,并且延长了其使用寿命。 工 瓷的颜料,它可使陶瓷的颜 中的氢,克服氢脆。 光片 )等; 业 4.陶瓷工业领域 色更柔和、纯正,色调新颖, 二氧化铈可将玻璃中呈黄 光洁度好。稀土氧化物还可 领 绿色的二价铁氧化为三价而脱 以制造耐高温透明陶瓷 (应用 5. 稀土作为荧光灯的发 域 5.电光源工业领域 色,还可以加入氧化钕进行物 于激光等领域 )、耐高温坩埚 理脱色; 光材料,是节能性的光 ( 冶金)。 的 源 ,特点是 光效好 、光 稀土特种玻璃如铈玻璃(防 应 6.污染治理 色好 、寿命 长 。比白炽 辐射玻璃 )、镧玻璃(光学玻璃)。 用 灯可节电75—80%。
④ 对人体皮肤的作用
⑤对人体癌症及爱滋病毒的作用
谢谢啊!
优点:
①电动机的效率增强;
磁性材料
②电动汽车起动机的起动力会大大 增加而体积却大大减小; ③家用电器能耗显著降低; ④有广泛的应用前景,如:磁悬浮 高速列车,自动化高速公路。
缺点:成本变高
稀土元素
稀土元素稀土是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth),简称稀土(RE或R)。
世界稀土资源世界稀土工业储量约1亿吨,我国居首位为5200万吨(REO),占世界稀土工业总储量一半以上。
其它富有稀土资源的国家和地区依次为美国(1300万吨)、独联体(600万吨)、澳大利亚(520万吨)、印度(110万吨)、加拿大(94万吨)南非(39万吨)、巴西(11万吨)等国家。
欧盟和日本基本没有稀土资源。
中国稀土资源我国稀土资源具有储量大、矿物品种全、稀土配分好等特点。
白云鄂博矿是世界最大的稀土矿山,为氟碳铈和独居石混合型稀土矿。
江西、广东等南方七省区的离子吸附型中重稀土矿是我国独有珍稀矿种。
四川和山东省拥有优质的单一型氟碳铈镧稀土矿。
广东、广西和台湾等省还蕴藏丰富的独居石矿和磷钇矿。
中国稀土工业储量REO万稀土——现代工业的维生素我国稀土应用已有50多年历史。
20世纪50年代开始把稀土应用于汽灯纱罩、打火石和电弧碳棒等方面,进而大量应用于冶金、机械、石油、化工、玻璃和陶瓷等传统产业,对改善产品性能、增加产品品种、提高生产效率发挥了巨大作用。
稀土已成为改进产品结构、提高科技含量、促进行业技术进步的重要元素。
由于稀土用量少,作用大,并已渗透到国民经济各个领域,成为许多产业不可缺少的“助剂”,被人们誉称为“现代工业的维生素”。
永磁之王——钕铁硼金属钕和镨钕合金主要用于制造钕铁硼永磁材料,它是目前世界上磁性最强的永磁体,被誉为“永磁之王”。
用它代替其他永磁材料,可使器件体积和重量成倍下降,从而获得了极为广泛的应用。
目前主要应用领域有:永磁电动机、发电机、核磁共振成像仪、磁选机、音响扬声器、磁力传动、磁力起重、仪器仪表、液体磁化、磁疗设备等等,已成为汽车制造、通用机械、电子信息产业和尖端技术不可缺少的功能材料。
稀有稀土元素
稀有稀土元素
稀有稀土元素是指十六种稀有金属元素的总称,又称稀土金属元素,其中包括镨、钕、钇、镝、铌、钆、钡、钛、铍、锆、钐、钪、锝、钋、铷、锶,它们是人类日常生活必不可少的元素,也成为当今高科技发展的关键要素。
由于其独特的性质,稀有稀土元素在各行各业的应用非常广泛,尤其在光电子、冶金、石油化工等领域,其具有独特的地位和价值,从而形成了“稀有”的用途价值。
例如,稀有稀土元素在电器、电子、汽车、玻璃等行业中有着重要的作用。
此外,稀土元素在国家、工业和军事方面也有着特殊的意义,特别是在军事领域,稀土元素可用于制造弹药和军用物品,是重要的战略物资。
虽然稀有稀土元素的应用价值很大,但受到自然资源的限制,地质勘查能力有限,贮存量也不足,使得其代价非常昂贵,成为稀缺资源。
因此,为了满足当前发展需求,现在非常重要的是加强对稀有稀土元素的开发、利用和节约,优化资源配置。
总的来说,稀有稀土元素的应用价值巨大,是当今高科技和国防发展的关键元素,对于保护和合理利用有限的自然资源具有重要的意义。
稀土元素小百科
稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu,共17个元素。
镧(lan兰)、铈(shi市)、镨(pu普)、钕(nv女)、钷(po叵)、钐(shan山)、铕(you 有)、钆(ga嘎)、铽(te特)、镝(di笛)、钬(huo火)、铒(er耳)、铥(diu丢)、镱(yi 意)、镥(lu鲁),钪(kang抗),钇(yi乙)“稀土”一词是十八世纪沿用下来的名称,因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少,而且获得的氧化物难以熔化,也难以溶于水,也很难分离,其外观酷似“土壤”,而称之为稀土。
稀土元素分为“轻稀土元素”和“重稀土元素”:“轻稀土元素”指原子序数较小的钪Sc、钇Y和镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu。
“重稀土元素”原子序数比较大的钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu。
二、稀土资源及储备状况由于稀土元素性质活跃,使它成为亲石元素,地壳中还没有发现它的天然金属无水或硫化物,最常见的是以复杂氧化物、含水或无水硅酸盐、含水或无水磷酸盐、磷硅酸盐、氟碳酸盐以及氟化物等形式存在。
由于稀土元素的离子半径、氧化态和所有其它元素都近似,因此在矿物中它们常与其它元素一起共生。
我国稀土资源占世界稀土资源的80%,以氧化物(REO)计达3 600万吨,远景储量实际是1亿吨。
我国稀土资源分南北两大块。
——北方:轻稀土资源,集中在包头白云鄂博特等地,以后在四川冕宁又有发现。
主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素;——南方:中重稀土资源,分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省,以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中,主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。
稀土元素、稀土资源
稀土元素、稀土资源稀土元素资料汇总第一篇稀土元素基本知识稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu,共17个元素。
“稀土”一词是十八世纪沿用下来的名称,因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少,而且获得的氧化物难以熔化,也难以溶于水,也很难分离,其外观酷似“土壤”,而称之为稀土。
稀土元素分为“轻稀土元素”和“重稀土元素”:“轻稀土元素”指原子序数较小的钪Sc、钇Y和镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu。
“重稀土元素”原子序数比较大的钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu。
什么是稀土?稀土是稀土元素(或称稀土金属)的简称,是17种元索组成的一个金属大家族,第三副族中的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等等15个镧系元素(拥有独特的4f 电子轨道)以及性质与它们相近的钪和钇。
‘稀土’是由18世纪末被发现时而得名,当时认为它们很稀贵,其氧化物又有难溶于水的“土性”,故称为稀土。
现在看来,稀土在地壳中的重量百分含量(克拉克值)比铜、铅、锌、银等常见金属元索还要高,性质也不像土,而是一组性质十分活泼的金属,但“稀土”这个奇特的名称却被沿用至今。
从1794年发现第一个稀土元素钇,到1972年发现自然界的稀土元素钷,历经178年,人们才把17种稀土元索全部在自然界中找到。
今年由于工业提纯和冶炼技术的发展,除元素钷以外,都能获得高纯的稀土氧化物和稀土金属。
稀土的应用也随着科技的发展从初级到高级,从19世纪末应用稀土制造汽汽灯纱罩、打火石和弧光灯碳棒等初级应用产品发展到现在把稀土广泛应用于彩电荧光屏、三基色节能灯、绿色高能充电电池、汽车尾气净化催化剂、电脑驱动器、核磁共振成像仪、固体激光器、光纤通讯和磁悬浮列车等高科技领域。
中重稀土元素
中重稀土元素摘要:1.稀土元素的概述2.中重稀土元素的定义和特点3.中重稀土元素的应用领域4.我国中重稀土元素的资源优势和开发状况5.中重稀土元素的市场前景正文:一、稀土元素的概述稀土元素,又称为镧系元素,是指周期表中第ⅢB 族的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、欧(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、铕(Yb)和镱(Lu)15 种金属元素。
由于其具有独特的物理和化学性质,被广泛应用于磁性材料、磁悬浮列车、磁头、发光材料、催化剂等领域。
二、中重稀土元素的定义和特点中重稀土元素是指镧系元素中相对原子质量较大的元素,如钐(Sm)、欧(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)等。
这些元素具有较高的磁性、较强的耐腐蚀性和较好的机械性能等特点,使其在磁性材料、磁悬浮列车、磁头、发光材料、催化剂等领域具有广泛的应用。
三、中重稀土元素的应用领域1.磁性材料:中重稀土元素具有较高的磁性,可作为磁性材料的主要成分,如钐钴磁体、钕铁硼磁体等。
2.磁悬浮列车:中重稀土元素可用于磁悬浮列车的磁力系统,提高列车的运行速度和稳定性。
3.磁头:中重稀土元素可作为磁头材料,提高磁头的灵敏度和读写速度。
4.发光材料:中重稀土元素可用于制造发光材料,如钐离子掺杂的钇铝石榴石发光材料等。
5.催化剂:中重稀土元素可作为催化剂,提高化学反应的速率和选择性,如钐催化剂用于合成氨等。
四、我国中重稀土元素的资源优势和开发状况我国是世界上稀土资源最丰富的国家,拥有全球约90% 的中重稀土资源。
近年来,我国政府对稀土资源的保护和合理开发给予了高度重视,加大了对稀土产业的投资和支持力度,推动了稀土产业的转型升级和可持续发展。
五、中重稀土元素的市场前景随着科技的不断发展和新兴产业的崛起,对中重稀土元素的需求将持续增长。
稀土17种元素
稀土17种元素15个镧系元素,即镧(57)、铈(58)、镨(59)、钕(60)、钷(61)、钐(62)、铕(63)、钆(64)、铽(65)、镝(66)、钬(67)、铒(68)、铥(69)、镱(70)、镥(71),再加上与其电子结构和化学性质相近的钪(21)和钇(39),共计17个元素。
除钪与钷外,其余15个元素往往共生。
镧(57)镧【拼音】:[lán]【字义】:1.一种金属元素,属稀土金属,可制合金,亦可做催化剂。
铈(58)铈【拼音】:[shì]【字义】:1.一种金属元素,是优良的还原剂,可用来制合金。
镨(59)镨【拼音】:[pǔ]【字义】:1.一种金属元素,属稀土金属,用于做特种合金和特种玻璃,亦可做陶器的颜料。
钕(60)钕【拼音】:[nǚ]【字义】:1.一种金属元素,色微黄,稀土金属。
【常用词组】:1.钕玻璃[nǚbōli]钷(61)、钷【拼音】:[pǒ]【字义】:1.一种人造的放射性元素。
钷的乙种射线能使磷光体发光,用来制造荧光粉、航标灯,亦用来制造小而轻的原子电池。
钐(62)钐【拼音】:[shān] [shàn]【字义】:[shān] 1.一种金属元素,灰白色,有放射性,稀土金属。
铕(63)铕【拼音】:[yǒu]【字义】:1.一种金属元素,银白色。
用作彩色电视机的荧光粉,在激光材料及原子能工业中有重要的应用。
钆(64)钆【拼音】:[gá]【字义】:1.一种金属元素,稀土金属。
它的氟化物和硫化物都带淡红色。
用于微波技术、彩色电视机的荧光粉、原子能工业及配制特种合金。
铽(65)铽【拼音】:[tè]【字义】:1.一种金属元素,属稀土金属,无色结晶的粉末,有毒。
它的化合物可做杀虫剂,亦用来治疗皮肤病。
镝(66)镝【拼音】:[dí] [dī]【字义】:稀土族的三价金属元素,它形成的化合物属于已知的具有最大磁性的物质之列。
其氧化物呈白色,而盐呈微黄色[dysprosium]——元素符号Dy 钬(67)钬【拼音】:[huǒ]【字义】:1.一种金属元素,属稀土金属。
17种稀土元素名称的由来及用途浅说
稀土材料第一课概念1.1 什么是稀土?1.2 稀土生产与分离1.3 稀土资源1.1 什么是稀土?稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素—钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。
简称稀土(RE或R)。
稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的,“土”是按当时的习惯,称不溶于水的物质,故称稀土。
根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为二组。
轻稀土(又称铈组)包括:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
重稀土(又称钇组)包括:铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
称铈组或钇组,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇占优势而得名。
稀土元素的主要物理化学性质稀土元素是典型的金属元素。
它们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素,而比其他金属元素活泼。
在17个稀土元素当中,按金属的活泼次序排列,由钪,钇、镧递增,由镧到镥递减,即镧元素最活泼。
稀土元素能形成化学稳定的氧化物、卤化物、硫化物。
稀土元素可以和氮、氢、碳、磷发生反应,易溶于盐酸、硫酸和硝酸中。
稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物,因此在钢水中加入稀土,可以起到净化钢的效果。
由于稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大,很容易填补在其晶粒及缺陷中,并生成能阻碍晶粒继续生长的膜,从而使晶粒细化而提高钢的性能。
稀土元素具有未充满的4f电子层结构,并由此而产生多种多样的电子能级。
因此,稀土可以作为优良的荧光,激光和电光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。
稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物,使稀土广泛用于印染行业。
而某些稀土元素具有中子俘获截面积大的特性,如钐、铕、钆、镝和铒,可用作原子能反应堆的控制材料和减速剂。
17种稀土元素
17种稀土元素
钪kang4 金属元素符号:Sc 银白色质软可用来制特种玻璃和合金。
钇yi3 金属元素符号:Y 暗灰色可用来制特种玻璃和合金。
镧lan2 金属元素符号:La 银白色质软它的化学物可制特种玻璃和合金
铈shi4 金属元素符号:Ce 铁灰色质软可用来制合金
镨pu3 金属元素符号:Pr 淡黄色它的化学物多呈绿色可用作颜料等
钕nu3 金属元素符号:Nd 银白色可用来制合金,激光材料等,也用作催化剂
钷po3 金属元素符号:Pm 人造的放射性金属元素
钐shan1 金属元素符号:Sm 放射性金属元素
铕you3 金属元素符号:Eu 铁灰色,用于核工业,也可制彩色显像管中的荧光粉
钆ga2 金属元素符号:Gd 银白色,磁性强,用于微波技术,核工业。
铽te4 金属元素符号:Tb 银白色,质软,可用来制荧光物质及某些元件等。
镝di1 金属元素符号:Dy 银白色,用于核工业。
钬huo3 金属元素符号:HO 银白色,质软可用来制磁性材料。
铒er3 金属元素符号:Er 银灰色,质软可用来制特种合金
铥diu1 金属元素符号:Tm 银白色,质软可用来制X射线源等
镱yi 金属元素符号:Yb 银白色,质软,可用来制特种合金,也用作激光材料。
镥lu 金属元素符号:Lu 银白色,质软,可用于核工业。
在钕铁硼产品中常有的稀土金属有钕,镨,镝,铽,钆,钬。
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稀土元素
稀土是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rar e Earth)。
简称稀土(RE或R)。
我公司的产品主要是镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)。
镧(La)
"镧"元素是1839年被命名的,有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素,他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。
主要应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。
铈(Ce)
"铈"元素是由德国人克劳普罗斯,瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星--谷神星。
主要用于玻璃添加剂,现已被大量应用于汽车玻璃。
从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有20 00吨,美国约1000多吨。
铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。
如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电
容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
镨(Pr)
大约160年前,瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素,但它不是单一元素,莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似,便将其定名为"镨钕"。
"镨钕"希腊语为"双生子"之意。
大约又过了40多年,也就是发明汽灯纱罩的1885年,奥地利人韦尔斯巴赫成功地从"镨钕"中分离出了两个元素,一个取名为"钕",另一个则命名为"镨"。
这种"双生子"被分隔开了,镨元素也有了自己施展才华的广阔天地。
镨是用量较大的稀土元素,其用于玻璃、陶瓷、石油催化裂化、磨料抛光和磁性材料中。
钕(Nd)
伴随着镨元素的诞生,钕元素也应运而生,钕元素的到来活跃了稀土领域,在稀土领域中扮演着重要角色,并且左右着稀土市场。
金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。
钕铁硼永磁体的问世,为稀土高科技领域注入了新的生机与活力,被称作当代"永磁之王",以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。
钕还应用于有色金属材料。
在镁或铝合金中添加1.5~2.5%钕,可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性,广泛用作航空航天材料。
另外,掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束,在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。
在医
疗上,掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。
钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。
钐(Sm)
1879年,波依斯包德莱从铌钇矿得到的"镨钕"中发现了新的稀土元素,并根据这种矿石的名称命名为钐。
钐呈浅黄色,是做钐钴系永磁体的原料,钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体,氧化钐用于陶瓷电容器和催化剂方面。
钐还具有核性质,可用作原子能反应堆的结构材料,屏敝材料和控制材料,使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。
铕(Eu)
1901年,德马凯(Eugene-Antole Demarcay)从"钐"中发现了新元素,取名为铕(Europium)。
这大概是根据欧洲(Europe)一词命名的。
氧化铕大部分用于荧光粉,提高发光效率和对比度等起到了较大的作用,故正在被广泛应用。
近年氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。
氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片,用于磁泡贮存器件,在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。
钆(Gd)
1880年,瑞士的马里格纳克(G.de Marignac)将"钐"分离成两个
元素,其中一个由索里特证实是钐元素,另一个元素得到波依斯包德莱的研究确认,1886年,马里格纳克为了纪念钇元素的发现者研究稀土的先驱荷兰化学家加多林(Gado Linium),将这个新元素命名为钆。
钆在现代技革新中将起重要作用,其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振(NMR)成像信号。
用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂,以保证核反应的安全。
另外,氧化钆与镧一起使用,有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。
氧化钆还可用于制造电容器、x射线增感屏。