1、稀土元素的分組稀土元素是元素周期表中第ⅢB 族的 16 個元素總稱,
即 LaLu 鑭系元素(5771)和釔(Y,39)。
?根據(jù)文獻(xiàn)資料,稀土元素的分組有以下兩種:
?(1)二分組:即鈰組和釔組
?①鈰組稀土(LaEu),用ΣCe 表示,稱輕稀土(組)或鈰族稀土(組)
?包括:鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu),共 7 個。
?②釔組稀土(GdLu+Y),用ΣY 表示,稱重稀土(組)或釔族稀土(組)
?包括:釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、釔(Y),共 9 個。
?(2)三分組:由于研究對象與內(nèi)容不同,通常有下面三種分法。
?①輕稀土組:鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)用 LREE 表示。
?②中稀土組:釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho);或釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)。用 MREE 表示。
?③重稀土組:鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu);或鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、釔(Y),用HREE 表示。
?2、稀土的性質(zhì)和用途
?(1) 稀土的性質(zhì)
?稀土是典型的金屬,銀白色或灰色,金屬光澤,硬度較大,導(dǎo)電性不良,具延展性。稀土元素化學(xué)性質(zhì)活潑,其活潑性僅次于堿土金屬。常溫下,稀土金屬需保存在煤油中。按稀土金屬的活潑性次序排列,由鑭一镥遞減,即鑭最活潑。
?輕稀土金屬燃點(diǎn)很低,如鈰為 165℃,鐠為 290℃,釹為 270℃,并在燃燒時放出大量的熱。
?稀土能與許多元素化合。當(dāng)和氧作用時,一般生成穩(wěn)定性很高的 RE2O3 型氧化物,與水作用可放出氫氣,與酸作用反應(yīng)更激烈,但與堿幾乎不發(fā)生反應(yīng)。
?稀土及其合金具有大量吸氫的能力,如鑭鎳合金(LaNi5)是良好的儲氫材料。
?(2)稀土的用途
?稀土最早的應(yīng)用局限于汽燈紗罩、打火石、電弧碳棒、玻璃著色等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展人們逐漸認(rèn)識了稀土的性質(zhì),使其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛,用量逐漸擴(kuò)大,以至成為現(xiàn)代工業(yè)的重要物質(zhì):
?①冶金工業(yè):稀土元素可作合金劑、還原劑、去硫脫氧劑等,在冶煉鋼鐵時加入少量稀土氧化物, 可凈化鋼鐵中雜質(zhì),改變其物理化學(xué)性能;
?②石油化工工業(yè):催化裂化是煉油工業(yè)中重要的加工方法,原油直接蒸餾僅得 15%20%汽油,而稀土裂化取得的汽油可達(dá)原油的 80%,還可產(chǎn)出丙烯、丁烯等重要化工原料;
?③玻璃陶瓷工業(yè):稀土在玻璃陶瓷中的應(yīng)用,近年發(fā)展較快。鈰、鐠、釹、鉺等稀土可做玻璃的脫色劑和著色劑,制成的玻璃器具,具有透明度高,色彩鮮艷的特點(diǎn);稀土在陶瓷制作中可作釉料,使陶瓷產(chǎn)品具有呈色均勻、光澤明亮、鮮艷柔和的特點(diǎn)。稀土還可制作特種陶瓷如熱敏電阻器、光電陶瓷等;
?④電氣工業(yè):釔、鋱、銩等可制造最新式電子計算機(jī)中存儲數(shù)碼的記憶裝置;銪、釔、釓、鋱等稀土氧化物具有發(fā)光效率高、色彩鮮艷、穩(wěn)定性好的特性,既是制造探照燈、弧光燈、電機(jī)等零件的重要原料,也是制造彩色電視機(jī)、高強(qiáng)度照明用紅色熒光粉、投影電視白色熒光粉的熒光材料。在目前研究開發(fā)利用的超導(dǎo)領(lǐng)域,稀土也是重要的材料之一,如釔鋇銅氧系、鑭銅系超導(dǎo)材料離不開稀土;
?⑤原子能工業(yè):釔具有中子俘獲截面小比重輕,可做核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料;而釤、銪、釓的中子俘獲截面大,可做核反應(yīng)堆的控制棒或停堆棒,還可做屏蔽材料。
?此外,稀土在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕紡、環(huán)保等領(lǐng)域也有廣泛用途。(源于:地質(zhì)雜記)