稀土元素-稀土的应用共15页
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"。
元素周期表中稀土元素的特点与应用
元素周期表中稀土元素的特点与应用稀土元素是指原子序数为57至71之间的15种化学元素,它们在元素周期表中位于镧系元素下方的区域。
由于稀土元素具有一系列独特的物理和化学特性,它们在许多领域中具有重要的应用价值。
本文将探讨稀土元素的特点以及它们在不同领域中的应用。
一、稀土元素的特点1. 原子结构:稀土元素的原子结构比较复杂,外层电子结构的变化较小。
随着原子序数的增加,原子半径逐渐减小,原子核电荷增加,电子外层吸引力增强。
2. 磁性:稀土元素中的某些元素,如钕、钆等,表现出较强的磁性。
稀土元素的磁性主要来源于其内部配置的f电子。
这使得稀土元素在制备永磁材料等方面具有重要应用。
3. 化学反应性:稀土元素的化学反应性中等偏弱,容易与非金属元素发生反应,形成稀土化合物。
此外,稀土元素也能形成多种氧化态,具有较强的氧化性。
4. 光谱特性:稀土元素具有丰富的光谱特性,包括可见光和红外线范围。
这些特性使得稀土元素在激光器、荧光材料以及光纤通信等方面有广泛应用。
二、稀土元素的应用1. 电子技术领域:稀土元素在电子技术领域的应用非常广泛。
例如,镧系元素在显示器件中可用作磷光体,发出不同颜色的光,并形成彩色图像。
此外,稀土元素也可用于制备磁记录材料、半导体材料等。
2. 磁性材料:稀土元素在磁性材料中发挥着重要作用。
例如,钕铁硼永磁材料具有较高的磁性能,广泛应用于电机、声音设备、信息存储等领域。
其他稀土元素如铽、铒等也有磁性材料的应用。
3. 催化剂:稀土元素催化剂在化学工业中扮演重要角色。
稀土元素的催化剂可用于石油加工、化学合成、环境保护等各种反应中。
催化剂的加入能够提高反应速率和选择性,降低能量消耗。
4. 光电材料:稀土元素在光电材料方面有广泛应用。
稀土元素的光谱特性可用于制备激光器、荧光粉、发光二极管等器件。
稀土元素的发光稳定性高,具有较长的寿命。
5. 生物医学领域:稀土元素在生物医学领域的应用日益增多。
它们被用作示踪剂、荧光探针、抗肿瘤药物等。
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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。
17种稀土元素名称的由来及用途
17种稀土元素名称的由来及用途一、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。
二、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。
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。
三、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"。
稀土金属主要用途
十七种稀土用途一览1 镧用于合金材料和农用薄膜2 铈大量应用于汽车玻璃3 镨广泛应用于陶瓷颜料4 钕广泛用于航空航天材料5 钷为卫星提供辅助能量6 钐应用于原子能反应堆7 铕制造镜片和液晶显示屏 8 钆用于医疗核磁共振成像9 铽用于飞机机翼调节器 10 铒军事上用于激光测距仪11 镝用于电影、印刷等照明光源12 钬用于制作光通讯器件13 铥用于临床诊断和治疗肿瘤 14 镱电脑记忆元件添加剂15 镥用于能源电池技术 16 钇制造电线和飞机受力构件17 钪常用于制造合金1 . 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。
镧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。
铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。
铈的合金耐高热,可以用来制造喷气推进器零件。
(资料图)2. 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。
稀土基本知识及应用
一、概念什么是稀土?稀土生产与分离稀土资源(一)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。
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,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。
钷为核反应堆生产的人造放射性元素。
常用15种稀土元素名称的由来及用途浅说镧(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”。
从此,镧便登上了历史舞台。
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。
铈广泛应用于(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。
稀土知识、用途及其世界分布情况.pdf
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)。
稀土分类为: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.稀土金属已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。
应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。
在目前已发现的 250 多种稀土矿物和含稀土元素的矿物,适合现今选冶条件的工业矿物仅有 10 余种: 1)含铈族稀土(镧、铈、钕)的矿物:氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿和独居石。
2)富钐及钆的矿物:硅铍钇矿、铌钇矿、黑稀金矿。
3)含钇族稀土(钇、镝、铒、铥等)的矿物:磷钇矿、氟碳钙钇矿、钇易解石、褐钇铌矿、黑稀金矿。
稀土元素在地壳中丰度并不稀少,只是分散而已。
因此,虽然稀土的绝对量很大,但就目前为止能真正成为可开采的稀土矿并不多,而且在世界上分布极不均匀,主要集中在中国、美国、印度、前苏联、南非、澳大利亚、加拿大、埃及等几个国家,其中中国的占有率最高。
(1)中国占世界稀土资源的 41.36%,是一个名符其实的稀土资源大国。
稀土资源极为丰富,分布也极其合理,这为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。
主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿、江西风化壳淋积型稀土矿、湖南褐钇铌矿和漫长海岸线上的海滨砂矿等等。
白云鄂博稀土矿与铁共生,主要稀土矿物有氟碳铈矿和独居石,其比例为3∶1,都达到了稀土回收品位,故称混合矿,稀土总储量 REO 为 3500 万吨,约占世界储量的 38%,堪称为世界第一大稀土矿。
稀土元素的应用
稀土元素的应用镧的应用非常广泛,应用于各种合金材料、贮氢材料、热电材料、磁阻材料、发光材料、屏蔽涂料、光学玻璃等。
它也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中。
在农业上,有科学家把镧对农作物的作用赋与“超级钙”的美称。
1、传统应用(1)钢铁改质剂金属镧加入钢中可脱硫和脱氧,可细化晶粒,形成微合金并改变夹杂物的形态及分布,提高抗氢脆和抗腐蚀能力;加入到铁中可净化铁水,改变石墨形态,防止杂质元素破坏球化作用。
由于钢铁在各个领域应用广泛,金属镧在钢、铸铁等高性能产品发展过程中均扮演着重要的色。
(2)还原剂金属镧与氧在高温下发生还原反应,利用蒸气压差可真空蒸馏分离提纯制备金属钐、金属铥等高蒸气压金属,该工艺简单,污染少。
(3)石油炼制催化剂为了从原油中获得更多的汽油、柴油等轻质油, 必须在石油精炼加工中对重质油采用催化裂化处理, 就必需使用石油裂化催化剂, 稀土分子筛裂化催化剂比不含稀土的催化剂催化活性和热稳定性均有明显提高, 可使轻质油收率提高4%, 使催化剂寿命延长2倍, 炼油成本降低20%, 并使裂化装置生产能力提高30%-50%。
(4)功能陶瓷镧在功能陶瓷材料中具有特别好的应用前景;如在钛酸钡(BaTiO3)电容器陶瓷中加入氧化镧,可明显提高电容器的稳定性和使用寿命,加入1%氧化镧,可延长使用寿命400-500倍。
镧作为固体电解质可用于固体氧化物燃料电池。
他们都具有良好的抗断裂韧性、热稳定性和抗循环疲劳性。
把镧作为主成分加入锆钛酸铅制备(Pb, La)(Zr,Ti)O3, 即电光陶瓷, 可用于强核辐射护目镜、光通讯调制器、全息记录等。
2、应用于新型材料(1)光学玻璃光学玻璃中应用镧既是经典用途,也是目前主要应用领域之一。
镧系光学玻璃具有高折射率和低色散的优良光学特性,可简化光学仪器镜头、消除球差、色差和像质畸变,扩大视场角,提高鉴辨率和成像质量,已广泛用于航空摄像机、高档相机、高档望远镜、高倍显微镜、变焦镜头、广角镜头和潜望镜头等方面,已成为光学精密仪器和设备不可缺少的镜头材料。
神奇的稀土元素和用途
作者:天马行空一个常用的比喻是,如果说石油是工业的血液,那稀土就是工业的维生素。
稀土是一组金属的简称,稀土元素(Rare Earth Elements,REE)从18世纪末叶开始陆续被发现,共有17种,包括化学元素周期表中的15种镧系元素——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),以及与镧系元素密切相关的两个元素钪(Sc)和钇(Y),目前已被广泛应用于电子、石化、冶金等众多领域。
几乎每隔3-5年,科学家们就能够发现稀土的新用途,每六项发明中,就有一项离不开稀土。
中国稀土矿藏丰富,雄踞着三个世界第一:资源储量第一,占23%左右;产量第一,占世界稀土商品量的80%至90%;销售量第一,60%至70%的稀土产品出口到国外。
同时,中国还是唯一一个能够提供全部17种稀土金属的国家,特别是军事用途极其突出的中重稀土,中国占有的份额让人艳羡。
稀土是宝贵的战略资源,有“工业味精”“新材料之母”之称,广泛应用于尖端科技领域和军工领域。
据工业和信息化部介绍,目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴产业等高新技术产业不可缺少的原材料,还广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、新能源、轻工、环境保护、农业等。
早在1983年,日本就出台了稀有矿产战略储备制度,其国内83%的稀土来自中国。
再看美国,它的稀土储量仅次于中国,但是他的稀土都是轻稀土,稀土分为重稀土和轻稀土,重稀土是很贵重的,轻稀土开采起来很不合算,被业内人士成为假稀土,美国稀土进口量的80%来自中国。
邓小平同志曾说:“中东有石油,中国有稀土。
”其话语的弦外之音不言而喻。
稀土不但是世界上1/5高科技产品必备的“味精”,更是未来中国在世界谈判桌上的一张强有力的底牌筹码。
保护并科学利用好稀土资源,不让宝贵的稀土资源盲目贱卖出口西方国家,成为近年来诸多仁人志士呼吁的一项国家战略。
珍贵的稀土稀土元素在现代科技中的应用
珍贵的稀土稀土元素在现代科技中的应用珍贵的稀土:稀土元素在现代科技中的应用稀土元素,顾名思义,是一类在自然界中含量很低的元素,其构成了稀土系列,包括15个元素: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)、镥(Lu)以及锕系列元素镤(Pa)。
这些稀土元素虽然在自然界中含量较低,但其在现代科技中的应用却举足轻重。
稀土元素独特的物理和化学性质,使其被广泛应用于电子、光电、催化、材料、冶金、能源等领域。
一、电子领域:稀土元素在电子领域的应用主要体现在液晶显示器、磁性材料和电子器件等方面。
1. 液晶显示器:稀土元素的配合物可以被用作制备液晶显示器的材料,其中钆和铕离子具有很高的磁光旋转力,可以使液晶分子旋转,从而改变其透光性能,实现彩色显示效果。
2. 磁性材料:稀土元素与过渡金属形成的稀土磁体具有较高的磁性能,被广泛应用于电机、发电机、磁共振成像等设备中。
其中钕铁硼(NdFeB)磁体是目前商业化应用最广泛的稀土磁体,具有高磁能积和优良的磁性能。
3. 电子器件:稀土元素在电子器件中的应用包括发光二极管(LED)、激光器、场发射显示器等。
稀土元素的发光特性使其成为制备高亮度、高效率的LED材料的重要组成部分。
二、光电领域:稀土元素在光电领域的应用主要体现在激光、荧光材料和光纤通信等方面。
1. 激光:由于稀土元素离子能够在特定的能级之间发生非辐射跃迁,它们可以作为激光的主要激发物质。
其中钕离子可以激发红外激光,铽离子可以激发蓝光激光。
2. 荧光材料:稀土元素在荧光材料中起到发光中心的作用,通过调整稀土元素离子的能级结构,可以实现不同颜色的发光效果。
欧洲铈(Eu2 +)离子常用于制备红色荧光材料,镓铝石榴石(Gd3Ga5O12:Eu3 +)是一种应用广泛的红光荧光材料。
3. 光纤通信:稀土元素掺杂的光纤可以通过调节其能级结构,改变光纤的光学性能。
稀土元素介绍及其应用-PPT精品文档
陶瓷工业领域
• 稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中,减少釉和 破裂并使其具有光泽。稀土更主要用做陶 瓷的颜料,由于稀土元素有未充满的4f电子, 可以吸收或发射从紫外、可见到红外光区 不同波长的光,发射每种光区的范围小, 导致陶瓷的颜色更柔和、纯正,色调新颖, 光洁度好。如黄色、紫罗兰色、绿色、桃 红色、橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物 可以制造耐高温透明陶瓷(应用于激光等领 域)、耐高温坩埚(冶金)。
电光源工业领域
• 稀土作为荧光灯的发光材料,是节能性的 光源,特点是光效好、光色好、寿命长。 比白炽灯可节电75—80%。
冶金工业领域
• 稀土在冶金工业中应用量很大,约占稀土总用量的1/3。 稀土元素容易与氧和硫生成高熔点且在高温下塑性很小 的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等,钢水中加入稀土, 可起脱硫脱氧改变夹杂物形态作用,改善钢的常、低温 韧性、断裂性、减少某些钢的热脆性并能改善加热工性 和焊接件的牢固性。 • 稀土在铸铁中作为石墨球化剂、形核剂核对有害元素的 控制剂,提高铸件质量,对铸件的机械性能有很大改善, 主要用于钢锭模、轧锟、铸管和异型件四个方面。 • 在有色合金方面应用,对以有色金属为基的各种合金都 有良好的作用,改善合金的物理和机械性能。应用最多 的使铝、镁、铜三个系列。
• 稀土元素是现代高科技所必需的,从航空到核能, 都离不开稀土元素。我国是的稀土产量是世界第一, 约占世界总量的60%,但是由于我国的分离稀土的 技术、设备落后,成本高、而且只能分离出一部分。 于是我国只能出口廉价的矿石给日本、美国,却要 以高昂的价价格从他们那买回来必需的稀土元素。 我国一年进口的稀土元素所花的钱甚至比出口稀土 矿石所得到的钱还要多。 • 目前稀土元素的应用蓬勃发展,已扩展到科学技术 的各个方面,尤其现代一些新型功能性材料的研制 和应用,稀土元素已成为不可缺少的原料。
稀土元素介绍及其应用 共12页
稀土元素在传统产业领 域中应用
农业领域
• 目前发展有稀土农学、稀土土壤学、稀土植物 生理学、稀土卫生毒理学和稀土微量分析学等 学科。稀土作为植物的生长、生理调节剂,对 农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征; 同时稀土属低毒物质,对人畜无害,对环境无 污染;合理使用稀土,可使农作物增强抗旱、 抗涝和抗倒伏能力。当前我国农田施用稀土面 积达5 000—7 000万亩/年,为国家增产粮、棉、 豆、油、糖等6—8亿公斤,直接经济效益为 10—15亿元,年消费稀土1 100—1 200吨。
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。
• 稀土元素是现代高科技所必需的,从航空到核能, 都离不开稀土元素。我国是的稀土产量是世界第一, 约占世界总量的60%,但是由于我国的分离稀土的 技术、设备落后,成本高、而且只能分离出一部分。 于是我国只能出口廉价的矿石给日本、美国,却要 以高昂的价价格从他们那买回来必需的稀土元素。 我国一年进口的稀土元素所花的钱甚至比出口稀土 矿石所得到的钱还要多。
稀土元素介绍及其 应用
• 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
17种稀土元素
17种稀土元素稀土元素是指周期表中的15个镧系元素和2个铯系元素,它们具有相似的化学性质和特殊的物理性质。
稀土元素在许多领域都有广泛的应用,包括电子技术、磁性材料、催化剂、光学材料等。
下面将分别介绍这17种稀土元素及其应用。
1. 镧(La):镧是稀土元素中最常见的元素之一,主要用于制备镧系合金和光学玻璃。
它还可以用于石油催化裂化催化剂、金属氢化物电池等。
2. 铈(Ce):铈在催化剂、储氢合金、磁性材料等方面有重要应用。
此外,铈还可以用于制备光学玻璃、陶瓷材料等。
3. 镨(Pr):镨主要应用于制备镨系合金和磁性材料。
它还可以用于石油催化裂化催化剂、光学玻璃等。
4. 钕(Nd):钕是稀土元素中最常见的元素之一,主要应用于制备磁性材料,如永磁材料。
此外,钕还可以用于制备玻璃、陶瓷材料等。
5. 钐(Sm):钐主要用于制备钐系合金和磁性材料。
它还可以用于制备储氢合金、光学玻璃等。
6. 铕(Eu):铕主要用于制备光学材料和荧光材料。
它还可以用于制备磁性材料、储氢合金等。
7. 钆(Gd):钆主要应用于制备磁性材料和核反应堆材料。
它还可以用于制备光学玻璃、陶瓷材料等。
8. 铽(Tb):铽主要用于制备磁性材料和荧光材料。
它还可以用于制备光学玻璃、陶瓷材料等。
9. 镝(Dy):镝主要应用于制备磁性材料和液晶显示器。
它还可以用于制备光学玻璃、陶瓷材料等。
10. 铒(Er):铒主要用于制备光学玻璃和激光材料。
它还可以用于制备磁性材料、陶瓷材料等。
11. 铥(Tm):铥主要用于制备激光材料和光学玻璃。
它还可以用于制备磁性材料、陶瓷材料等。
12. 镱(Yb):镱主要用于制备激光材料和光学玻璃。
它还可以用于制备磁性材料、陶瓷材料等。
13. 镥(Lu):镥主要用于制备光学玻璃和激光材料。
它还可以用于制备磁性材料、陶瓷材料等。
14. 铯(Cs):铯是稀土元素中唯一的两个铯系元素之一,主要应用于制备光电器件和光学玻璃。
此外,铯还可以用于制备磁性材料、催化剂等。
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。
稀土元素的应用
镧(La)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。
镧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)(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。
(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)(1)镨被广泛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,可加工成各种形状的磁体。
广泛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、选择性和稳定性。
我国70年代开始投入工业使用,用量不断增大。
(4)镨还可用于磨料抛光。
另外,镨在光纤领域的用途也越来越广。
钕(Nd)钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位,多年来成为市场关注的热点。