央媒详解稀土元素"家族" 我国稀土矿藏雄踞四个"世界第一"(3)

2019-06-06 10:54 科技日报

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资料图:稀土金属(Rare Earth)又称稀土元素。(PC端可拖拽查看大图,手机端可保存可查看大图)

资料图:稀土元素(Rare Earth Element)。(PC端可拖拽查看大图,手机端可保存可查看大图)

■充满历史性误会 “孪生兄弟”被当成“一个人”

稀土元素是在1794年,由芬兰化学家加多林从未知的矿化物发现的,即从硅铍钇矿中发现了“钇土”(氧化钇)。从1794年发现钇土开始,到1947年最后一个稀土元素钷被提取出来,前后共经历了150多年,期间充满了诸多历史性的误会。

上述专家介绍道,事实上,稀土元素最初被发现是这样被描述的:稀土的发现始于北欧,1787年业余矿物学家阿累尼乌斯在斯德哥尔摩附近一个名叫伊特比(Yteerby)的小村寻得了一块他从未见过的黑色矿石,就借用这个村名将其命名为Yteerite。1794年加多林声称从这种矿物中发现了一种新元素“钇土”,将其命名为Yteelium(Y)(钇)。

人们就把这一年看作是发现了第一个稀土元素“钇”的年代。其实,这是一种误会。因为,加多林当初发现的“钇土”并不是一种稀土元素,而只能说是“钇组稀土”混合氧化物。后来的科学家,又从这种“钇土”中相继发现了镱(Yb)、铒(Er)、铽(Tb)等重稀土元素。原来是当初的化学家们把这几个“孪生兄弟”都当成“一个人”了。同样的误会也发生在轻稀土身上。

在中国,最早的稀土矿发现于1934年,发现人是何作霖教授。之后,中国地质科学工作者不断探索和总结中国地质构造演化、发展的特点,运用和创立新的成矿理论,在全国范围内发现并探明了一批重要稀土矿床,并总结出中国稀土资源具有成矿条件好、分布面广、北轻南重、有价元素含量高、综合利用价值大等最基本的特点。

稀土元素中有15个“成员”源自一个庞大的“家族”——镧系元素(RE),它们是元素周期表中第57号元素镧到71号元素镥15种元素的统称。

在物理性质上,镧系金属为银白色,较软,有延展性。活泼性较强,仅次于碱金属和碱土金属,需要隔绝空气保存。同时镧系金属是强还原剂,其还原能力仅次于金属镁(Mg),其反应性可与铝相比。随着原子序数的增加,还原能力呈逐渐减弱的趋势,其电子逐渐排布在内层4f轨道,外层电子排布基本相同,因此这些“成员”的化学性质比较相似。

责任编辑:鲁路(QM0002)  作者:谢开飞