稀土元素有哪些

稀土元素有哪些
稀土元素有哪些

稀土元素有哪些
稀土元素目录
稀土元素的发现
稀土元素组成
稀土元素的电子结构
稀土元素在地壳中的含量
稀土元素的特性
稀土矿物
稀土元素用途
编辑本段稀土元素的发现
稀土一词是历史遗留下来的名称.稀土元素（Rare Earth Element）是从18世纪末叶开始陆续发现,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土.稀土一般是以氧化物状态分离出来的,又很稀少,因而得名为稀土(Rare Earth,简称RE或R).这些稀土元素的发现,从1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)分离出钇到1947年美国人马林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷,历时150多年.其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的.钷是美国人马林斯基、格兰德宁(L.E.Glendenin)和科列尔(C.D.Coryell)用离子交换分离,在铀裂变产物的稀土元素中获得的.过去认为自然界中不存在钷,直到1965年,芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷.稀土元素的发现者及命名原因
编辑本段稀土元素组成
稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素.通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土元素 （铈组稀土）,钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇称为重稀土元素 （钇组稀土）.也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外(有的将钪划归稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇.周期系ⅢB族中原子序数为21、39和57～71的17种化学元素的统称.其中原子序数为57～71的15种化学元素又统称为镧系元素.
编辑本段稀土元素的电子结构
稀土元素外层电子结构
编辑本段稀土元素在地壳中的含量
稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素之总称.其中钷是人造放射性元素.他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价+3,其水合离子大多有颜色,易形成稳定的配化合物.溶剂萃取和离子交换是目前分离稀土的较好方法.镧、铈、镨、钕等轻稀土金属,由于熔点较低,在电解过程可呈熔融状态在阴极上析出,故一般均采用电解法制取.可用氯化物和氟化物两种盐系,前者以稀土氯化物为原料加入电解槽,后者则以氧化物的形式加入.
在自然界中主要矿物有独居石、铈硅石、铈铝石、黑稀金矿和磷酸钇矿.因其天然丰度小,又以氧化物或含氧酸盐矿物共生形式存在,故得名.已经发现的稀土矿物有250种以上,最重要的有氟碳铈镧矿[（Ce,La）FCO3]、独居石[CePO4,Th3（PO4）4]、磷钇石（YPO4）、黑稀金矿[(Y,Ce,Ca) (Nb,Ta,Ti)2O6]、硅铍钇矿（Y2FeBe2Si2O10）、褐帘石[（Ca,Ce）2(Al,Fe)3Si3O12]、铈硅石[（Ce,Y,Pr）2Si2O7·H2O].现已查明,稀土元素并不稀少,特别是中国的稀土资源十分丰富,有开采价值的储量占世界第一位.从1794年芬兰J加多林从瑞典斯德哥尔摩附近的于特比镇发现钇开始,一直到1947年美国JA马林斯基从铀的裂变产物中分离出钷,共经历150多年.
大多数稀土元素呈现顺磁性.钆在0℃时比铁具更强的铁磁性.铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性,镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异.钐、铕、钇的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大.稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好.除镱外,钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度.稀土元素已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域.应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等.常用的氯化物体系为KCl-RECl3他们在工农业生产和科研中有广泛的用途,在钢铁、铸铁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极强,用途广泛.在化学工业中广泛用作催化剂.稀土氧化物是重要的发光材料、激光材料.中国拥有丰富的稀土矿产资源,成矿条件优越,堪称得天独厚,探明的储量居世界之首,为发展中国稀土工业提供了坚实的基础.

镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，钪(Sc)、钇(Y)