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。因為18世紀發(fa)現的稀土礦物較少,當時只(zhi)能用(yong)化學法制(zhi)得少量不溶于水的氧化物,歷史上習慣地把(ba)這種氧化物稱為“土”,因而得名稀土。自然界(jie)中有(you)250種稀土(tu)礦(kuang)。
根(gen)據(ju)稀(xi)土元(yuan)素原子(zi)電(dian)子(zi)層(ceng)結構和物理(li)化學性(xing)質,以及它們(men)在礦物中共(gong)生(sheng)情況和不同的(de)離子(zi)半徑(jing)可產生(sheng)不同性(xing)質的(de)特征,十(shi)七(qi)種稀(xi)土元(yuan)素通(tong)常分為二組:
輕(qing)稀(xi)土包括:鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤(shan)、銪。
重稀土包括(kuo):釓、鋱、鏑(di)、鈥、鉺(er)、銩、鐿、镥(lu)、鈧(kang)、釔。
按萃(cui)取分離分類:
輕稀(xi)土(P204弱酸度萃取)—鑭、鈰(shi)、鐠、釹;
中稀(xi)土(P204低酸度萃(cui)取)—釤、銪(you)、釓、鋱和鏑;
重稀(xi)土(P204中酸度萃取)—鈥(huo)、鉺(er)、銩、鐿、镥、釔。
二、稀土有什么用途
稀土元素已廣泛應用于電子(zi)、石油化工(gong)、冶金、機械、能(neng)源、輕(qing)工(gong)、環境保護(hu)、農(nong)業等領域。
1、軍事方面
稀(xi)(xi)土(tu)有(you)工業“黃(huang)金(jin)”之稱,由于(yu)(yu)其(qi)具有(you)優良(liang)的(de)(de)光電磁等(deng)(deng)物理特性(xing)(xing)(xing),能(neng)(neng)與其(qi)他(ta)材料組(zu)成(cheng)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)各異、品種繁(fan)多(duo)的(de)(de)新型(xing)材料,其(qi)最顯著的(de)(de)功能(neng)(neng)就是大幅度提(ti)高其(qi)他(ta)產品的(de)(de)質(zhi)量和性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。比如大幅度提(ti)高用于(yu)(yu)制造(zao)坦(tan)克(ke)、飛(fei)機、導彈的(de)(de)鋼材、鋁合(he)金(jin)、鎂合(he)金(jin)、鈦合(he)金(jin)的(de)(de)戰(zhan)術性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。而且,稀(xi)(xi)土(tu)同樣是電子(zi)、激光、核(he)工業、超導等(deng)(deng)諸(zhu)多(duo)高科(ke)技(ji)的(de)(de)潤滑劑。稀(xi)(xi)土(tu)科(ke)技(ji)一(yi)旦用于(yu)(yu)軍(jun)事,必然帶來軍(jun)事科(ke)技(ji)的(de)(de)躍升。從(cong)一(yi)定意義上說,美(mei)軍(jun)在冷戰(zhan)后幾次局部(bu)戰(zhan)爭中壓(ya)倒性(xing)(xing)(xing)控制,得益于(yu)(yu)稀(xi)(xi)土(tu)科(ke)技(ji)領域(yu)的(de)(de)技(ji)術。
2、冶金工業
稀(xi)(xi)土(tu)金(jin)屬(shu)或氟化(hua)物(wu)、硅(gui)(gui)化(hua)物(wu)加入鋼中(zhong),能起到精(jing)煉、脫硫、中(zhong)和低熔(rong)點有害雜質的(de)作用(yong),并(bing)可以改(gai)善(shan)鋼的(de)加工性能;稀(xi)(xi)土(tu)硅(gui)(gui)鐵(tie)(tie)合金(jin)、稀(xi)(xi)土(tu)硅(gui)(gui)鎂合金(jin)作為球(qiu)化(hua)劑生(sheng)產稀(xi)(xi)土(tu)球(qiu)墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie),由于這種球(qiu)墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)特(te)別適用(yong)于生(sheng)產有特(te)殊要(yao)求的(de)復雜球(qiu)鐵(tie)(tie)件(jian),被廣泛用(yong)于汽(qi)車(che)、拖(tuo)拉(la)機、柴油機等(deng)機械制造業;稀(xi)(xi)土(tu)金(jin)屬(shu)添加至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等(deng)有色合金(jin)中(zhong),可以改(gai)善(shan)合金(jin)的(de)物(wu)理化(hua)學性能,并(bing)提(ti)高合金(jin)室溫及高溫機械性能。
3、石油化工
用稀(xi)(xi)土制成(cheng)(cheng)的(de)分子篩催(cui)化劑,具有(you)活(huo)性(xing)(xing)高(gao)、選(xuan)擇性(xing)(xing)好、抗重金屬(shu)中(zhong)毒能(neng)力強(qiang)的(de)優(you)點(dian),因(yin)而取(qu)代了硅酸(suan)(suan)鋁催(cui)化劑用于(yu)石油催(cui)化裂化過程;在合(he)成(cheng)(cheng)氨生(sheng)產過程中(zhong),用少(shao)量的(de)硝酸(suan)(suan)稀(xi)(xi)土為助催(cui)化劑,其(qi)處理氣(qi)量比鎳鋁催(cui)化劑大1.5倍;在合(he)成(cheng)(cheng)順丁橡(xiang)膠(jiao)和異(yi)戊橡(xiang)膠(jiao)過程中(zhong),采(cai)用環(huan)烷(wan)酸(suan)(suan)稀(xi)(xi)土-三異(yi)丁基鋁型催(cui)化劑,所(suo)獲得的(de)產品(pin)性(xing)(xing)能(neng)優(you)良(liang),具有(you)設備掛膠(jiao)少(shao),運轉穩定,后(hou)處理工序短等優(you)點(dian);復合(he)稀(xi)(xi)土氧化物還可以用作內(nei)燃機尾氣(qi)凈(jing)化催(cui)化劑,環(huan)烷(wan)酸(suan)(suan)鈰(shi)還可用作油漆催(cui)干劑等。
4、玻璃陶瓷
稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)氧(yang)化(hua)物或經過(guo)加(jia)工(gong)(gong)處(chu)理的(de)(de)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)精(jing)礦,可(ke)作為(wei)拋(pao)光(guang)粉廣泛用(yong)(yong)于光(guang)學(xue)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、眼鏡片、顯像管、示波管、平(ping)板(ban)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、塑料及金屬餐具的(de)(de)拋(pao)光(guang);在熔制玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)過(guo)程中(zhong),可(ke)利(li)用(yong)(yong)二氧(yang)化(hua)鈰(shi)對鐵(tie)有很強的(de)(de)氧(yang)化(hua)作用(yong)(yong),降低玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)中(zhong)的(de)(de)鐵(tie)含(han)量(liang),以(yi)(yi)(yi)達到(dao)脫除玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)中(zhong)綠(lv)色的(de)(de)目的(de)(de);添加(jia)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)氧(yang)化(hua)物可(ke)以(yi)(yi)(yi)制得不(bu)同(tong)用(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)光(guang)學(xue)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)和(he)特(te)種玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li),其(qi)中(zhong)包括(kuo)能(neng)通過(guo)紅(hong)外(wai)線(xian)、吸收紫外(wai)線(xian)的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、耐酸及耐熱(re)的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、防X-射(she)線(xian)的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)等;在陶(tao)(tao)釉和(he)瓷(ci)釉中(zhong)添加(jia)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu),可(ke)以(yi)(yi)(yi)減(jian)輕(qing)釉的(de)(de)碎裂性,并能(neng)使制品呈現不(bu)同(tong)的(de)(de)顏色和(he)光(guang)澤,被廣泛用(yong)(yong)于陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業。
5、農業方面
研究結果(guo)表明,稀(xi)土(tu)(tu)元素(su)可以(yi)提(ti)高植物的(de)葉綠(lv)素(su)含量,增(zeng)強光合作(zuo)用,促進(jin)根系(xi)發(fa)(fa)育,增(zeng)加根系(xi)對養分(fen)吸收。稀(xi)土(tu)(tu)還(huan)能(neng)(neng)促進(jin)種子萌發(fa)(fa),提(ti)高種子發(fa)(fa)芽率,促進(jin)幼苗(miao)生長。除了以(yi)上主要作(zuo)用外(wai),還(huan)具有使某些(xie)作(zuo)物增(zeng)強抗(kang)(kang)病(bing)、抗(kang)(kang)寒、抗(kang)(kang)旱的(de)能(neng)(neng)力。
大量的研究還表明,使用適當濃度稀土元素能促進(jin)植物(wu)對養分的吸收、轉化(hua)和利用。玉米用稀土(tu)(tu)拌種,出(chu)苗、拔節比對照(zhao)早1~2天,株高增(zeng)(zeng)加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒(li)飽滿,增(zeng)(zeng)產14%。大(da)豆(dou)用稀土(tu)(tu)拌種,出(chu)苗提早1天,單株結(jie)莢數增(zeng)(zeng)加14.8~26.6個,3粒(li)莢數增(zeng)(zeng)多,增(zeng)(zeng)產14.5%~20.0%。噴施稀土(tu)(tu)可使蘋果和柑橘(ju)果實的Vc含(han)量、總(zong)糖(tang)含(han)量、糖(tang)酸比均有所(suo)提高,促進(jin)果實著色(se)和早熟。并可抑制貯藏過(guo)程中(zhong)呼吸強度(du),降低腐爛率(lv)。