稀土金属元素
17种稀土元素名称及用途
17种稀土元素名称及用途镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的,当时有个叫"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"。
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。
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"这个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。
铈的广泛应用:(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,从而节约空调用电。
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。
(3)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。
(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"。
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。
稀土就是化学元素周期表中镧系元素
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。
铈组与钇组之别,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇比例多的而得名。
稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示。
它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、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)。
它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。
【名称由来】17种稀土元素名称的由来及用途镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的,当时有个叫"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"。
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。
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"这个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。
稀土元素的结构特征
稀土元素的结构特征稀土元素是指周期表中的镧系元素,包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)。
它们的原子数从57到71不断增加,且具有相似的化学性质。
这些元素被广泛用于电子、光学、材料科学和医学等领域,并且是许多技术和设备的基本材料。
1.电子结构:稀土元素的电子结构具有特殊的特征。
它们的电子排布在4f轨道中,这些电子具有特殊的自旋和轨道角动量,称为“内层电子自旋-轨道相互作用”(LS耦合)。
这种相互作用使得稀土元素表现出许多独特的物理和化学性质,例如磁性、发光和超导等。
2.离子半径:稀土元素的离子半径相对较小,尤其是3价稀土离子(+3)的离子半径。
它们的离子半径逐渐缩小,从镧系到镥系,这与它们在周期表中的位置有关。
3.磁性:稀土元素具有丰富的磁性。
其中,镨、钕、钆和铕是具有自发磁性的常温磁体材料,它们在室温下具有较高的磁矩。
镐、铽、钬等元素则具有温度敏感的磁性,称为“磁相变”。
这些稀土磁体在电子设备、计算机和电动汽车等领域有广泛的应用。
4.化合价:稀土元素形成的化合物的化合价多种多样。
由于它们的电子结构特殊,稀土元素可以同时显示不同化合价的特性。
例如,镧的最低化合价为+3,但它也能形成+2和+4的化合价。
5.光学特性:稀土元素在光学方面具有重要的应用价值。
它们的原子核和电子结构使得它们能够吸收和辐射可见光、紫外光和红外光等不同波长的电磁波。
稀土元素可以被用于制备发光材料,例如激光晶体和荧光粉。
总而言之,稀土元素具有独特的电子结构、离子半径、磁性、化合价和光学特性等结构特征。
这些特点使得稀土元素在各种领域有广泛的应用,对于推动科技进步和发展具有重要作用。
稀土金属的分类
稀土金属的分类稀土金属是一类类别多样且性能优异的金属元素,它们有着独特的物理和化学性质,能够为人们提供非常实用的应用。
例如,稀土金属可以用来制造钢铁、航天器、船舶、电子产品以及其他相关产品。
稀土金属分为内禀系和外禀系两类。
内禀系稀土金属主要是指属于镧系,即元素57-71之间的稀土金属,其中包括铈、钆、铽、钇、钋、镝、钔、钕、钆、铕、铽、钆和镥等。
外禀系的稀土金属是指除镧系以外的一些新元素,其中包括钆、铱、钨、锇和锕等。
内禀系稀土金属的特征是稀土金属的原子半径很小,而外禀系的稀土金属的原子半径较大,两类稀土金属在化学性质上也有很大的不同。
内禀系稀土金属,由于原子半径很小,其化合价和离子半径比一般元素都要低,因此在反应中很容易发生位移;而外禀系稀土金属,由于原子半径较大,其化合价和离子半径也较高,因此在反应中很难发生位移。
此外,内禀系稀土金属的化学特性和元素组成有关,可分为三类:稀土钯金属、稀土锆金属和稀土铒金属。
其中,稀土钯金属主要有钆、钇、钋、镝、钔和钕等,这些金属具有金属光泽、质地软、有色表现、熔点低等特点。
稀土锆金属有铈、铽、钌和铕等,这些金属具有延展性好、耐腐蚀性强、可塑性强等特点。
稀土铒金属主要有钆和铱,这些金属具有电导性好、热导率高、质量轻等特点。
另外,外禀系稀土金属包括钆、铱、钨、锇和锕等,它们之间在性质上存在很大的差别,但它们都具有稀有性、费用高、表面特性好、易加工等特点。
稀土金属的分类对于金属材料的开发和应用具有重要的意义,因为准确地认识和熟悉这些金属的性能和特点,可以帮助我们更有效的利用它们。
随着科学技术的发展,稀土金属的应用领域也不断扩大,它们将为我们的生活、技术和经济发展提供更多的帮助。
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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。
元素周期表中的稀土元素
元素周期表中的稀土元素稀土元素(Rare Earth Elements,简称为REE)是指元素周期表中的一组元素,它们通常被称为稀有、稀土或稀有土元素。
稀土元素具有独特的化学性质和广泛的应用价值,在科学、技术和工业领域有着重要的地位。
稀土元素包括锕系和镧系两个部分,一共有17个元素,依次是: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)、锕(Ac)以及钅(Th)。
这些元素的名称和发现者都有着一定的历史背景和科学意义。
稀土元素的特性是多样的,它们通常具有较强的磁性、发光性、化学活性和电子结构的复杂性。
稀土元素的独特性质使其在众多领域发挥着重要的作用。
以下是一些重要的应用领域:1. 强磁体:稀土元素在制造强磁体方面发挥着关键作用。
由于稀土元素具有高磁导率和高磁饱和度,它们被广泛用于制造永磁材料,如用于电机、发电机、磁盘驱动器等。
2. 光电材料:由于稀土元素的发光特性,它们被用于生产荧光粉、LED、激光器等光电器件。
铒、铥、镱等元素广泛应用于照明、显示和通信技术中。
3. 催化剂:稀土元素在催化领域具有独特的活性和选择性,因此广泛应用于化学和石油工业中。
稀土催化剂可以降低反应温度,提高反应速率和选择性,减少环境污染。
4. 稀土合金:稀土元素与其他金属元素组成的合金具有特殊的机械、磁性和热导性能。
稀土合金广泛应用于航空航天、汽车、电子等行业。
除了以上的应用领域,稀土元素还广泛应用于石油开采、医学、冶金、环境保护等领域。
稀土元素的价值也反映在经济上,许多国家将稀土元素视为战略性资源,为了确保自身发展的可持续性,积极开展稀土矿资源的勘探与利用。
然而,稀土元素的开采和应用也带来环境和经济的双重挑战。
稀土矿石的提取和分离过程对环境造成了破坏,同时在供应链的控制和价格的波动上也存在风险。
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
稀土-Sm1879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。
这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系两类。
70年代前期发明了SmCo5系,后期发明了Sm2Co17系。
现在是以后者的需求为主。
钐钴磁体所用的氧化钐的纯度不需太高,从成本方面考虑,主要使用95%左右的产品。
此外,氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。
另外,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。
元素符号:Sm中文名称:钐英文名称:Samarium原子序数:62原子量:150.4外围电子排布:4f6 6s2核外电子排布:2,8,18,24,8,2常用化合价:+2,+3同位素及放射性:Sm-144 Sm-147(放α) Sm-148(放α) Sm-149(放α) Sm-150 *Sm-152常用化合物:密度:7.54熔点:1074沸点:1794所属周期:6所属族数:IIIB原子半径:2.59离子半径:1.08(+3)共价半径:1.62发现人:Paul 蒻ile Lecoq de Boisbaudran发现时间:1879发现地点:法国名称由来:Named after the mineral samarskite.元素描述:Silvery rare earth metal.元素来源:Found with other rare earths in monazite sand. The sand is often 50% rare earths by weight and 2.8% samarium.元素用途:It is used in the electronics and ceramics industries. It is easily magnetized and very difficult to demagnetize. This suggests important future applications in solid-state and superconductor technologies.稀土元素的主要物理化学性质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。
稀散金属 稀土
稀散金属稀土稀散金属稀土是指存在于地壳中含量较低的金属元素,具有独特的物理和化学性质。
它们在现代工业中发挥着重要的作用,广泛应用于电子、能源、材料和环境等领域。
本文将从稀散金属稀土的定义、特性、应用和市场前景等方面进行介绍,以帮助读者更好地了解和认识这一重要的矿产资源。
一、稀散金属稀土的定义稀散金属稀土是指地壳中含量较低的金属元素,其含量通常低于普通金属元素。
这些金属元素包括稀土元素(如镧系元素、钇系元素等)、稀散金属(如锂、铌、钽等)以及贵金属(如铑、铼、铱等)等。
它们在地壳中分布较为分散,开采和提取过程相对复杂,因此被称为稀散金属稀土。
二、稀散金属稀土的特性1. 独特的物理性质:稀散金属稀土具有较高的熔点、硬度和密度,同时还表现出优异的磁性、导电性和光学性能等特点。
2. 丰富的化学性质:稀散金属稀土化合物常常具有较高的化学稳定性和活性,可以与其他元素形成多种化合物,广泛应用于催化剂、储能材料等领域。
3. 稀缺资源:由于其地壳分布相对较少,稀散金属稀土成为了一种稀缺资源,全球储量有限,且分布不均衡。
三、稀散金属稀土的应用1. 电子领域:稀散金属稀土在电子领域中具有重要应用,如稀土磁体用于制造电机、发电机和磁存储器,稀散金属用于制造半导体材料和电子元件等。
2. 能源领域:稀散金属稀土在能源领域中有广泛应用,如锂用于电池制造、钇用于核能产业、铌用于超导材料等。
3. 材料领域:稀散金属稀土在材料领域中发挥着重要作用,如稀土氧化物用于制备陶瓷材料、稀散金属用于合金制备等。
4. 环境领域:稀散金属稀土在环境领域中应用广泛,如催化剂用于净化废气、稀土吸附剂用于处理废水等。
四、稀散金属稀土的市场前景随着现代科技的发展和新能源产业的兴起,对稀散金属稀土的需求不断增加。
然而,由于其开采和提取难度较大,目前全球供应相对紧缺,价格较高。
因此,稀散金属稀土市场前景广阔,投资潜力巨大。
各国纷纷加大对稀散金属稀土的开发和应用研究,以提高资源利用效率,满足不断增长的市场需求。
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。
17种稀土元素名称的由来及用途
元素周期表内的稀土元素位置(资料图)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)。
稀土一词是历史遗留下来的名称。
稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。
稀土一般是以氧化物状态分离出来的,又很稀少,因而得名为稀土。
通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土;把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。
也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外(有的将钪划归稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷;中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝;重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。
这些稀土元素的发现,从1794年芬兰人加多林(J。
Gadolin)分离出钇到1947年美国人马林斯基(J。
A。
Marinsky)等制得钷,历时150多年。
其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。
钷是美国人马林斯基、格兰德宁(L。
E。
Glendenin)和科列尔(C。
D。
Coryell)用离子交换分离,在铀裂变产物的稀土元素中获得的。
过去认为自然界中不存在钷,直到1965年,芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷。
大多数稀土元素呈现顺磁性。
钆在0℃时比铁具更强的铁磁性。
铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性,镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。
钐、铕、钇的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。
稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好。
除镱外,钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。
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。
17种稀土元素
17种稀土元素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)。
概述日本是稀土的主要使用国,目前中国出口的稀土数量居全球之首稀土作为许多重大武器系统的关键材料,美国几乎都需从中国进口(某些程度上是战略的储备)。
稀土是中国最丰富的战略资源,它是很多高精尖产业所必不可少原料,中国有不少战略资源如铁矿等贫乏,但稀土资源却非常丰富。
在当前,资源是一个国家的宝贵财富,也是发展中国家维护自身权益,对抗大国强权的重要武器。
中国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说:“中东有石油,我们有稀土。
”稀土是一组同时具有电、磁、光、以及生物等多种特性的新型功能材料, 是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业, 如农业、化工、建材等起着重要作用。
稀土用途广泛, 可以使用稀土的功能材料种类繁多, 正在形成一个规模宏大的高技术产业群, 有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。
有“工业维生素”的美称。
中国的稀土情况介绍我国是名副其实的世界第一大稀土资源国,已探明的稀土资源量约6588万吨。
我国稀土资源不但储量丰富,而且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势,为我国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。
中国稀土资源成矿条件十分有利、矿床类型齐全、分布面广而有相对集中,目前,地质科学工作中已在全国三分之二以上的省(区)发现上千处矿床、矿点和矿化地。
中国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中的特点。
截止目前为止,地质工作者已在全国三分之二以上的省(区)发现上千处矿床、矿点和矿化产地,除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外,山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现,但是资源量要比矿化集中富集区少得多。
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。
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%(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×10^-10m~×10^-10m,Y3+为×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。
而Y归入重稀土组主要是由于Y3+离子半径与重稀土相近,化学性质与重稀土相似,它们在自然界密切共生。
稀土元素的化学性质及其应用
稀土元素的化学性质及其应用随着人类科技的发展和工业化进程的不断加速,稀土元素越来越成为工业中必不可少的重要元素。
它们有着独特的化学性质和广泛的应用领域,本文将着重探讨稀土元素的化学性质及其应用。
1. 稀土元素的常见化学性质1.1 金属性质:稀土元素大部分是金属,具有良好的导电性、导热性、延展性和塑性,各种性质都随着原子序数的增加而逐渐改变。
例如,镝、铒、钬等元素具有比较强的磁性,因此在制备永磁材料时常作为添加剂使用。
1.2 氧化还原性质:稀土元素易被氧化,而且一般能够表现出多种氧化态,如Ce4+和Ce3+之间的相互转化就被广泛应用于催化领域。
此外,由于稀土元素大部分具有不同程度的内电子层水平的完全填充或不完全填充,因此它们还表现出相对较强的还原性,特别是在氧化剂存在的条件下。
1.3 化合价:稀土元素中大部分的元素价相对较复杂,一般存在着多种离子态,如3+、4+、2+等。
这意味着稀土元素具有比较丰富的化学反应类型,可以通过不同化合价的调节来控制它们的化学反应,如研制化学发光材料时,添加不同的5d或4f杂质就可以获得不同颜色的光发射。
2. 稀土元素的应用领域2.1 稀土永磁体:永磁体是一种具有恒定磁性的材料,是现代电子工业中极为重要的一类材料。
稀土元素由于其独特的磁学性质,被广泛应用于永磁体材料的制备。
目前世界上大部分的永磁体材料中都含有稀土元素,如NdFeB、SmCo等都是常用的永磁体材料。
2.2 催化材料:稀土元素在催化领域中的应用非常广泛。
以Ce为代表的稀土元素常作为氧化剂添加到催化剂中,常见的CeO2-ZrO2复合材料、CeO2-SnO2复合材料等都是具有很好的催化性能的催化材料。
2.3 光学材料:稀土元素在光学材料领域中的应用也非常广泛。
各种稀土元素离子具有不同的能级结构,可以在不同的波长下发射光,因此它们在光学材料中被广泛应用,如倍频晶体、激光材料等。
2.4 稀土玻璃:稀土元素在玻璃领域中的应用也非常广泛。
稀土元素的性质
稀土元素的磁性质是由未充满4f电子层内的未成对电子引起的。
其中镝和钬的原子磁矩最大,钐、铈、镨和钕与强磁性的铁和钴的配伍性最好,能产生极强的相互作用,形成SmCo5和Nd2Fe14B等把磁畴保持在一起高度抗退磁的材料。
此外,一些稀土元素的磁热效应、磁致冷、磁致伸缩和磁光效应都充分展现了各稀土元素所特有的个性,为稀土的应用开发打开了重重深锁的大门。
稀土元素的电子能级和谱线较普通元素更多种多样,它们可以吸收和发射从紫外、可见到红外谱区各种波长的电磁辐射,仅钆原子的某个激发态就有多达36000个能级。
由于稀土元素4f亚层未成对电子与其他元素外层电子如d电子间的相互作用,形成丰富多彩、性能各异的稀土材料系列。
而与荧光、激光、阴极射线发光、电致发光、电光源以及瓷釉着色、玻璃色调的调整等相关的稀土材料及其应用都离不开稀土光谱中的发射与吸收,离不开稀土激光、荧光、电致发光等与能级跃迁相关的过程。
一言以蔽之,离不开稀土特殊的电子结构.。
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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)。
稀土用途:
在军事方面
稀土有工业“黄金”之称,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。
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。
在冶金工业方面
稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。
在石油化工方面
用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土-三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。
在玻璃陶瓷方面
稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。
在新材料方面
稀土钴及钕、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;近年来,世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。
此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加5~10%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。
农业方面作用
研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。
稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。
除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。
大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。
玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。
大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加14.8~26.6个,3粒荚数增多,增产14.5%~20.0%。
喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。
并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。