稀土元素元素有哪些?稀土元素介紹
文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2023-02-03 09:31:00【大
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稀土的元素組成
稀土就是化學元素周期表中鑭系元素——鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu),以及與鑭系的15個元素密切相關的元素——釔(Y)共16種元素,稱為稀土元素。
周期系ⅢB族中原子序數(shù)為21、39和57~71的17種化學元素的統(tǒng)稱。其中原子序數(shù)為57~71的15種化學元素又統(tǒng)稱為鑭系元素。
稀土元素的共性是:①它們的原子結(jié)構(gòu)相似;②離子半徑相近(REE3+離子半徑1.06×10-10m~0.84×10-10m,Y3+為0.89×10-10m);③它們在自然界密切共生。
稀土元素有多種分組方法,目前最常用的有兩種:
兩分法:鈰族稀土,La-Eu,亦稱輕稀土
釔族稀土,Gd-Lu+Y+Sc,亦稱重稀土
兩分法分組以Gd劃界的原因是:從Gd開始在4f亞層上新增加電子的自旋方向改變了。而Y歸入重稀土組主要是由于Y3+離子半徑與重稀土相近,化學性質(zhì)與重稀土相似,它們在自然界密切共生。
也有的根據(jù)稀土元素物理化學性質(zhì)的相似性和差異性,除鈧之外(有的將鈧劃歸稀散元素),劃分成三組,即輕稀土組為鑭、鈰、鐠、釹、钷;中稀土組為釤、銪、釓、鋱、鏑;重稀土組為鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔。
稀土的用途
大多數(shù)稀土元素呈現(xiàn)順磁性。釓在0℃時比鐵具更強的鐵磁性。鋱、鏑、鈥、鉺等在低溫下也呈現(xiàn)鐵磁性,鑭、鈰的低熔點和釤、銪、鐿的高蒸氣壓表現(xiàn)出稀土金屬的物理性質(zhì)有極大差異。釤、銪、釔的熱中子吸收截面比廣泛用于核反應堆控制材料的鎘、硼還大。稀土金屬具有可塑性,以釤和鐿為最好。除鐿外,釔組稀土較鈰組稀土具有更高的硬度。
稀土元素已廣泛應用于電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)等領域。應用稀土可生產(chǎn)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、磁致冷材料、磁光存儲材料、光導纖維材料等。
常用的氯化物體系為KCl-RECl3他們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中有廣泛的用途,在鋼鐵、鑄鐵和合金中加入少量稀土能大大改善性能。用稀土制得的磁性材料其磁性極強,用途廣泛。在化學工業(yè)中廣泛用作催化劑。稀土氧化物是重要的發(fā)光材料、激光材料。
中國擁有豐富的稀土礦產(chǎn)資源,成礦條件優(yōu)越,堪稱得天獨厚,探明的儲量居世界之首,為發(fā)展中國稀土工業(yè)提供了堅實的基礎。