一、稀土是什么東西
稀土就是化學元素周期表中鑭系元素——鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu),以及與鑭系的15個元素密切相關的元素—釔(Y)和鈧(Sc)共十七種金屬元素的總稱。因(yin)為(wei)18世紀發(fa)現的稀土礦物(wu)較少(shao),當時只能用化(hua)學法制得少(shao)量不溶于水的氧(yang)化(hua)物(wu),歷史上習慣地(di)把(ba)這(zhe)種氧(yang)化(hua)物(wu)稱為(wei)“土”,因(yin)而得名稀土。自然界中有250種(zhong)稀(xi)土礦(kuang)。
根據稀(xi)土元素(su)原子(zi)電子(zi)層(ceng)結構和物(wu)理化學性質(zhi),以及(ji)它(ta)們(men)在(zai)礦物(wu)中共生情況和不(bu)同的離子(zi)半徑可產(chan)生不(bu)同性質(zhi)的特征,十七(qi)種(zhong)稀(xi)土元素(su)通常分為二組:
輕(qing)稀土包(bao)括:鑭、鈰、鐠(pu)、釹、钷(po)、釤(shan)、銪。
重稀土(tu)包括:釓(ga)、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。
按(an)萃取分離分類:
輕稀土(P204弱酸度萃取)—鑭、鈰(shi)、鐠、釹;
中(zhong)稀(xi)土(P204低(di)酸度萃取)—釤、銪、釓(ga)、鋱和鏑(di);
重稀土(P204中酸度萃(cui)取)—鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔。
二、稀土有什么用途
稀土元素已廣泛應(ying)用于電(dian)子、石油化工、冶金、機械(xie)、能源(yuan)、輕工、環境保護、農(nong)業等領域。
1、軍事方面
稀(xi)土(tu)有工業“黃金”之稱,由于(yu)(yu)其具有優良的光電(dian)磁等物理(li)特性(xing)(xing),能(neng)與其他材(cai)(cai)料組成性(xing)(xing)能(neng)各異、品(pin)種繁多的新型材(cai)(cai)料,其最顯(xian)著的功(gong)能(neng)就是(shi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)其他產品(pin)的質量和(he)性(xing)(xing)能(neng)。比如大幅(fu)度提(ti)高(gao)用于(yu)(yu)制(zhi)(zhi)造坦克、飛機、導(dao)彈的鋼材(cai)(cai)、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰術性(xing)(xing)能(neng)。而且(qie),稀(xi)土(tu)同樣是(shi)電(dian)子(zi)、激光、核工業、超(chao)導(dao)等諸(zhu)多高(gao)科(ke)技(ji)(ji)的潤滑劑。稀(xi)土(tu)科(ke)技(ji)(ji)一旦(dan)用于(yu)(yu)軍(jun)事,必然帶來(lai)軍(jun)事科(ke)技(ji)(ji)的躍升(sheng)。從一定意(yi)義上(shang)說,美軍(jun)在冷(leng)戰后幾次局部戰爭中壓倒性(xing)(xing)控(kong)制(zhi)(zhi),得(de)益于(yu)(yu)稀(xi)土(tu)科(ke)技(ji)(ji)領域的技(ji)(ji)術。
2、冶金工業
稀(xi)土(tu)(tu)金(jin)屬或氟(fu)化(hua)(hua)物(wu)、硅(gui)化(hua)(hua)物(wu)加(jia)(jia)入鋼中,能(neng)起到精(jing)煉、脫硫、中和低(di)熔(rong)點(dian)有害雜質的(de)(de)作(zuo)用(yong),并可以(yi)改(gai)善鋼的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能(neng);稀(xi)土(tu)(tu)硅(gui)鐵(tie)合(he)(he)金(jin)、稀(xi)土(tu)(tu)硅(gui)鎂合(he)(he)金(jin)作(zuo)為球化(hua)(hua)劑生產稀(xi)土(tu)(tu)球墨鑄鐵(tie),由于這種球墨鑄鐵(tie)特別適用(yong)于生產有特殊要求的(de)(de)復雜球鐵(tie)件,被廣泛用(yong)于汽(qi)車、拖拉機、柴(chai)油機等(deng)機械制造(zao)業(ye);稀(xi)土(tu)(tu)金(jin)屬添加(jia)(jia)至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等(deng)有色(se)合(he)(he)金(jin)中,可以(yi)改(gai)善合(he)(he)金(jin)的(de)(de)物(wu)理化(hua)(hua)學性(xing)能(neng),并提高(gao)合(he)(he)金(jin)室(shi)溫及(ji)高(gao)溫機械性(xing)能(neng)。
3、石油化工
用稀(xi)土(tu)制成(cheng)的(de)分子(zi)篩(shai)催化劑(ji)(ji),具(ju)有活性高、選擇性好、抗(kang)重金屬中(zhong)毒能力強的(de)優點,因而取代(dai)了硅酸鋁(lv)催化劑(ji)(ji)用于(yu)石油催化裂化過(guo)程;在(zai)合成(cheng)氨生(sheng)產過(guo)程中(zhong),用少量(liang)的(de)硝酸稀(xi)土(tu)為(wei)助催化劑(ji)(ji),其處理(li)氣量(liang)比(bi)鎳(nie)鋁(lv)催化劑(ji)(ji)大1.5倍;在(zai)合成(cheng)順丁橡膠(jiao)(jiao)和異戊橡膠(jiao)(jiao)過(guo)程中(zhong),采(cai)用環(huan)烷酸稀(xi)土(tu)-三異丁基鋁(lv)型催化劑(ji)(ji),所獲得的(de)產品性能優良,具(ju)有設備掛(gua)膠(jiao)(jiao)少,運轉穩定,后(hou)處理(li)工序短(duan)等優點;復合稀(xi)土(tu)氧化物還(huan)可以用作(zuo)(zuo)內燃(ran)機尾氣凈化催化劑(ji)(ji),環(huan)烷酸鈰還(huan)可用作(zuo)(zuo)油漆催干劑(ji)(ji)等。
4、玻璃陶瓷
稀(xi)(xi)(xi)土氧化(hua)物或(huo)經(jing)過(guo)加(jia)(jia)工(gong)處理的(de)(de)(de)稀(xi)(xi)(xi)土精(jing)礦(kuang),可作為拋(pao)光(guang)粉廣泛用(yong)(yong)于光(guang)學玻(bo)璃、眼鏡片、顯(xian)像管、示波管、平板玻(bo)璃、塑料及(ji)(ji)金(jin)屬餐具的(de)(de)(de)拋(pao)光(guang);在(zai)熔制玻(bo)璃過(guo)程中,可利(li)用(yong)(yong)二氧化(hua)鈰對鐵有很強的(de)(de)(de)氧化(hua)作用(yong)(yong),降低(di)玻(bo)璃中的(de)(de)(de)鐵含量,以(yi)達到脫除玻(bo)璃中綠色的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de);添(tian)加(jia)(jia)稀(xi)(xi)(xi)土氧化(hua)物可以(yi)制得不(bu)同(tong)(tong)用(yong)(yong)途的(de)(de)(de)光(guang)學玻(bo)璃和(he)特種(zhong)玻(bo)璃,其中包括(kuo)能(neng)通過(guo)紅(hong)外線、吸收紫(zi)外線的(de)(de)(de)玻(bo)璃、耐酸及(ji)(ji)耐熱的(de)(de)(de)玻(bo)璃、防X-射線的(de)(de)(de)玻(bo)璃等;在(zai)陶釉(you)和(he)瓷釉(you)中添(tian)加(jia)(jia)稀(xi)(xi)(xi)土,可以(yi)減輕釉(you)的(de)(de)(de)碎(sui)裂性,并能(neng)使制品呈現不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)顏(yan)色和(he)光(guang)澤,被廣泛用(yong)(yong)于陶瓷工(gong)業(ye)。
5、農業方面
研究(jiu)結果表明(ming),稀(xi)(xi)土元素可以提(ti)高植(zhi)物的葉綠素含(han)量(liang),增強(qiang)(qiang)光合作用(yong)(yong),促(cu)(cu)進(jin)根系發育,增加根系對養(yang)分(fen)吸收。稀(xi)(xi)土還能促(cu)(cu)進(jin)種(zhong)子(zi)萌發,提(ti)高種(zhong)子(zi)發芽率,促(cu)(cu)進(jin)幼苗(miao)生長(chang)。除了以上主要作用(yong)(yong)外,還具有使某些(xie)作物增強(qiang)(qiang)抗(kang)病(bing)、抗(kang)寒、抗(kang)旱的能力。
大量的研究還表明,使用適當濃度稀土元素能促進植物(wu)對(dui)(dui)養(yang)分的(de)(de)吸收、轉化和利用。玉米用稀土拌(ban)種,出苗、拔節比對(dui)(dui)照(zhao)早1~2天(tian),株高增(zeng)(zeng)加(jia)0.2米,早熟(shu)3~5天(tian),而且籽(zi)粒(li)飽滿,增(zeng)(zeng)產14%。大豆用稀土拌(ban)種,出苗提早1天(tian),單株結(jie)莢(jia)數增(zeng)(zeng)加(jia)14.8~26.6個,3粒(li)莢(jia)數增(zeng)(zeng)多,增(zeng)(zeng)產14.5%~20.0%。噴施稀土可(ke)使(shi)蘋果和柑橘果實(shi)的(de)(de)Vc含量(liang)、總(zong)糖含量(liang)、糖酸比均有所提高,促進果實(shi)著色和早熟(shu)。并可(ke)抑制貯藏(zang)過程中呼(hu)吸強度,降低腐爛(lan)率。