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因误会而得名的金属--稀土

时间:2011-01-16  归属:地理杂谈

稀土金属在科技迅速发展的生活的各个领域,并以其神奇的魅力受到人们的宠爱。

    如果有人问你稀土是什么?

    你要是望文生义地回答:稀土就是稀少的土呗!那你可就大错特错了。其实,稀土并不是什么稀少的土,它和金、银、铜、铁一样,也是金属,只不过它不是一种金属元素,而是镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镜、镥、钪和钆共 17 种元素的统称。“稀土”这个名字是因200 年前的一个误会叫出来的。

    1789 年,一个名叫卡尔?阿连纽斯的军官,在斯德哥尔摩附近于特比镇发现了一块乌黑发亮的矿石,他不知道是什么矿石,便命名它为于特比矿。5年后(1794 年),一位 34 岁的芬兰化学家加多林对这块矿石作了分析了鉴定,他发现这块矿石中有 2/5 元素叫不出名字。他还发现这些固体氧化物均不溶于水,又有金属光泽。而人们常常习惯把这些不溶于水的固体氧化物统统叫做“土”,再加上当时看来这些元素又极为稀少,所以把它们都叫做“稀土”。从此稀土金属的名字一直沿用到今天。

    现已查明,稀土金属在地壳中的含量并不算太少,平均为万分之一点五,比锌、镍、铜、锡、铅等许多金属元素的含量都多。

    含有稀土金属的矿物种类很多,目前已知有 250 多种,主要有氟碳铈镧 矿、独居石和鄂博矿等。也就是说,稀土并不稀少!

    稀土金属从外表上看,也没有什么特别之处,它们大都有副朴素的银灰色外表,具有金属光泽,硬度都比较低;它们不仅外表长得相象,而且化学性质也都比较活泼,性格十分近似,17 姊妹常常共生在一起,要想把它们一一分开,分离出纯的单一稀土的化合物一般是很困难的。因而工业上往往直接利用混合稀土金属。

    稀土由于提炼比较困难,应用一般较晚。从发现到应用经历了一个很长的时期。钇、铈、镧等少数几种稀土金属到 20 世纪 50 年代,其余多数稀土金属到 20 世纪 60 年代,才开始工业性生产。也就是说,稀土从被人类发现到应用的经历,真有点“玉在璞中人不识,剖出方知世上珍”的味道。稀土一旦被人们认识以后,便立即以其神奇的妙用,赢得人们深深的喜爱。

    由于稀土金属化学性质活泼,能与不少元素发生作用,形成理想的合成材料,所以在铸铁、炼钢和有色金属冶炼中,只要加入万分之几或千分之几

的稀土,就既可清除金属中的有害杂质,又能使金属的内部结构更加致密,从而大大改善金属材料的性能,使它们耐腐蚀,耐氧化,耐高温,经久耐用。因而被称作冶金工业的“维生素”。

    稀土金属被应用到石油工业部门里,它又成了一种“神通广大”的催化剂。它用于石油的催化裂化,可以使汽油的产量、质量双倍提高。作为催化剂,它可以加速化学反应过程,使石油的处理能力提高 30%。

    当玻璃和陶瓷中加入了稀土金属之后,便以其特有的魅力,绝妙的性能征服了人们。例如当它作为脱色剂给玻璃脱色后,能叫玻璃变得更加透光明亮、晶莹洁白,而且还可以提高玻璃的强度和耐热性能,使玻璃即使在烈日下长期暴晒,也“面不改色”。

    它作为着色剂,可以生产出色彩缤纷的彩色玻璃。加入铈的玻璃可以用来防护原子能反应堆发出的放射线,钐、钇的氧化物加到玻璃里,可以用于防护中子辐射。用稀土还可以制造出多种多样的光学玻璃、特种玻璃,用于生活、国防和科研。

    用稀土抛光粉抛光的精密光学玻璃,不仅光洁度好,而且寿命长。

    加入稀土或经稀土处理过的瓷器,色彩异常精美华贵,而且具有经受高温而不裂,消音、电学性能更佳的特性。

    稀土荧光粉具有光度高,显色性能好,发射光谱可根据需要进行调节等优点,是其他类型的荧光粉无法与之相比的。彩色电视机的荧光屏上,正是由于涂上一层薄薄的稀土荧光粉,才能色彩逼真地把大千世界展现在我们面前。

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