稀土元素-「鈰」

2020-09-06 瀚海新材料丨萬磁王

是周期系第ΙΙΙ族副族鑭系元素,一種稀土元素。原子序數58。穩定同位素:136、138、140、142。灰色金屬,有展性。密度:正方晶體6.9g/cm3,立方晶體6.7g/cm3。熔點799℃,沸點3426℃。

鈰是一種銀灰色的活潑金屬,粉末在空氣中易自燃,易溶於酸。鈰的名稱來源於小行星穀神星的英文名 。鈰在地殼中的含量約0.0046%,是稀土元素中豐度最高的。金屬鈰主要做還原劑。

稀土元素-「鈰」

的發現歷史

1752年瑞典化學家克龍斯泰德發現一種新的礦石。西班牙礦物學家唐·福斯圖·德埃爾烏耶分析後認為它是鈣和鐵的矽酸鹽。

1803年德國化學家克拉普羅特分析了該礦石,確定有一種新的金屬氧化物存在,稱它為ochra(赭色土),礦石稱為赭色礦(ochroite),因為它在受灼燒時出現赭色。

同時瑞典化學家貝採利烏斯(J-öns Jakob Berzelius,1779-1848)和瑞典礦物學家希辛格(Wilhelm Hisinger,1766-1852)也在分析瑞典產的Tungsten礦(「重石」之意)時發現了同一新元素氧化物,不同於釔土。釔土溶於碳酸銨溶液,在煤氣燈焰上灼燒時呈現紅色,而這種土不溶於碳酸銨溶液,在煤氣燈焰上灼燒沒有呈現特徵焰色。於是稱它為ceria(鈰土),元素命名為cerium(鈰),元素符號定為Ce,礦石稱為鈰矽石(cerite),以紀念當時發現的一顆小行星穀神星(Ceres)。其實這種鈰矽石是一種水合酸鹽,含鈰66%~70%,其餘是鈣、鐵和釔的化合物。

鈰元素

的應用

(1)鈰作為玻璃添加劑,能吸收紫外線與紅外線,現已被大量應用於汽車玻璃。不僅能防紫外線,還可降低車內溫度,從而節約空調用電。從1997年起,日本汽車玻璃全加入氧化鈰,1996年用於汽車玻璃的氧化鈰至少有2000噸,美國約一千多噸。

(2)目前正將鈰應用到汽車尾氣淨化催化劑中,可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中。美國在這方面的消費量佔稀土總消費量的三分之一強。

(3)硫化鈰可以取代鉛、鎘等對環境和人類有害的金屬應用到顏料中,可對塑料著色,也可用於塗料、油墨和紙張等行業。目前領先的是法國羅納普朗克公司。

(4)Ce:LiSAF雷射系統是美國研製出來的固體雷射器,通過監測色氨酸濃度可用於探查生物武器,還可用於醫學。鈰應用領域非常廣泛,幾乎所有的稀土應用領域中都含有鈰。如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、鈰碳化矽磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。


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    28000-29000 28500 0 金屬鈰27000-28000 27500 0 鑭鈰金屬
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