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稀土元素是什么?稀土有什么作用呢?

提问时间:2022-08-19 22:58:34来源:小樱知识网


稀土元素按其原子序数可分为轻稀土元素和重稀土元素。钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕因其原子序数和质量小而被归类为轻稀土元素。钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等八种元素因原子序数和质量较大,被归为重稀土元素。

二、稀土发现的历史

卡尔·阿克塞尔·阿雷尼·乌兹

1787年,瑞典王国的军官卡尔·阿克塞尔·阿雷尼·乌斯(Carl Axel areni Wus)在伊特比的采石场发现了一种黑色矿物(即化学式为(Ce,la,Nd,Y)2FeBe2Si2O10的Si-Be-Y矿石),成为世界上发现稀土矿物的第一人。

随后乌斯·阿雷尼将发现的Si-Be-Y矿石交给瑞典奥布皇家学院的约翰·加多林教授进行分析研究。1792年,约翰·加多林从硅铍钇矿石中分离出氧化钇(化学式Y2O3),并于1794年发表其成果,成为世界上发现钇和稀土元素的第一人。

克拉普罗特

1803年,普鲁士化学家马丁·海因里希·克拉普洛特在钽样品中发现了铈。同年,瑞典化学家Joens Jakob Berselius和William Hisinger从一种罕见的红棕色矿物(即铈矿)中提取出二氧化铈(化学式CeO2),并发现了元素“铈”。因此铈被普鲁士和瑞典独立发现,成为人类发现的第二种稀土元素。

此后,由于各种稀土元素的化学性质非常相似,当时的化学家很难将它们分离,这使得稀土元素的发现推迟了30多年。直到1839年,Joens Jacob Berselius和他的助手Karl Gustav Mosander从二氧化铈中提取出氧化镧(La2O3),使“镧”成为人类发现的第三种稀土元素。

约恩斯·雅各布·贝尔塞柳斯

1842年,卡尔·古斯塔夫·莫桑德尔从氧化钇矿物中分离出氧化铒(分子式Er2O3)和氧化铽(分子式TbO2),从而发现了稀土元素中的铒和铽。此后,其他稀土元素陆续被科学家发现,使人们对稀土元素有了更多的了解。

三。稀土的使用和分布

白云鄂博铁矿

由于其独特的化学性质,稀土元素被广泛应用,尤其是在具有战略意义的高科技领域。比如钪,可以制成铝钪合金,用于制造航天仪器;钷可以用来制造核电池;钐可以用来制造核反应堆的控制棒。此外,稀土元素还可用作催化剂、磁体、抛光剂、玻璃、陶瓷等领域。

2022年以前,稀土矿产主要分布在中国内蒙古白云鄂博铁矿,是世界上最大的稀土矿。20世纪后期,稀土储量和出口量一度占全球的90%。此后,经过多年的粗放开采,稀土的世界份额大大减少,但储量和出口量一直是世界第一,所以中国有非常完整的稀土生产加工产业链。

火鸡

目前,土耳其虽已发现近7亿吨稀土矿产,但已成为世界上最大的稀土储备国。然而,由于稀土开采和生产的工业门槛较高,土耳其缺乏完整的稀土生产和加工产业链,世界稀土价格在短时间内不会有太大变化。

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