下载文档原格式
立志当早，存高远
稀土的性质及用途
稀土元素系典型的金属元素，其金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属。
稀土元素的电子层结构和核结构决定了稀土元素及其化合物的性质，而稀土的许多独特性质，又决定着它们的应用。
有关稀土的结构与性质的关系示于下表。
经历了60 多年的开发，因提取工艺复杂，产品价格昂贵，发展速度缓慢，消费量也不大。
20 世纪50 年代以后，稀土分离技术得到了迅速的发展，近代的离子交换法、溶剂萃取法取代了经典的分级结晶、分步沉淀法，并在工业生产中获得各种较纯的单一稀土产品，从而为稀土的应用奠定了基础。
近十年，稀土广泛用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、新材料领域。
在冶金工业方面：稀土金属或氧化物、硅化物加入钢中，能起到精练、脱硫、中和低熔点有害质的作用，并可以改善钢的加工性能；稀土铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁，由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件，被广泛用于汽车、拖拉机，柴油机等机械制造业；稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中，可以改善合金的物理化学性能，并提高合金室温及高温机械性能。
在石油化工方面：用稀土制成的分子筛催化剂，具有活性高、选择性好，抗重金属中毒能力强的优点，因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程；在合成氨生产过程中，用少量的硝酸稀土为助催化剂，其处理气特比镍铝催化剂大1.5 倍；在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中，采用环烷酸稀土－三异丁基铝型催化剂，所获得的产品性能优良，具有设备挂胶少，运转稳定，后处理工序短等优点；复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂，环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。
在玻璃陶瓷方面：稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿，可作为抛光粉广。
稀土化学基础知识讲义一、什么是稀土1、“稀土”名称的由来稀土是历史遗留下来的名称，从18世纪末叶才开始陆续被人们发现。
当时，化学家常常把不溶于水的金属氧化物都称为“土”。
例如把氧化铝叫做陶土，把氧化镁叫做苦土，氧化钙稍溶于水，溶液呈碱性，而被称为碱土，稀土是以氧化物状态分离出来的, 由于当时认为此类物质稀少，又不容易分离提取，因而得名“稀土”。
2、“稀土元素”所包括的元素种类及各自名称稀土元素是元素周期表中铳、锂和15种鋼系元素的总称，其名称和化学符号是铳（Sc ）、锂（Y ）、鋼（La ）、# （ Ce ）、错（Pr ）、$女（Nd ）、柜（Pm ）、锣（Sm ）、箔（Eu ）、轧（Gd）、轼（Tb）、镐（Dy）、钦（Ho）、餌（Er）、镂（Tu）、镇（Yb ）、镭（Lu）3、稀土元素的发现稀土的首次发现，与一位瑞典军官有关，这位瑞典军官就是卡尔•阿伦尼乌斯，他也是一位化学家。
1 789年，他在斯德哥尔摩附近的一个小镇伊特比（Yt-terby ）发现了一块不同寻常的黑色矿石。
1 794年芬兰化学家加多林研究了这块矿石，并从其中分离出一种新的物质。
3年以后（ 1797 ）瑞典化学家埃克伯格又证实了这一发现，并用发现地名给这种新的物质命名为“锂土”（Yttda）,后来人们为了纪念加多林，又称这种矿石为多森矿，即硅镀锂矿。
此后，从1803年德国化学家克拉着罗茨和瑞典化学家伯齐力乌斯和希森格尔发现钵土（Ceria）,到1947年美国的马瑞斯克等人从铀的裂变物中得到铠，稀土的发现共经历了150多年（见表1-1）。
在发现稀土元素的过程中，值得一提的是铳的发现因为远在1871年门捷列夫就曾预言它的存在，当时称它为“类硼”，而在8年后的1 879年，尼尔森在分析黑稀土金矿时果然发现了它而命名为铳。
表1-1稀土元素发现简史1794 年加多林（芬兰）1803 年钵克劳普罗斯（德）伯齐力乌斯（瑞典）希生格尔（瑞典）1839 年莫桑德（瑞典）1841 年错钱混合物莫桑德（瑞典）1843 年轼、M莫桑德（瑞典）1878 年镇马里格纳克（瑞士）1879 年尼尔森（瑞典）克利夫（瑞典）克利夫（瑞典）博依斯布兰德（法）1880 年轧马里格拉克（瑞士）1 885 年钱、错韦尔斯巴赫（奥地利）1886 年博依斯布兰德（法）1901 年德马克（法）1905 年e尤贝思（法）1 947 年柜马林斯基等（美国）4、“稀土”在元素周期表中的位置17个稀土元素在化学元素周期表中的位置是IIIB族铳、铉和鋼则分别是第4、5、6 周期中过度元素的第一位。
氧化钇产品结构式 中文别名钇氧 英文别名Yttrium oxide 分子式Y2O3 分子量225.81 CAS 编号 1314-36-9【中文名称】氧化钇【英文名称】yttrium oxide ；yttria【密度】5.01 g/cm3【熔点（℃）】2410【性状】白色略带黄色粉末。
有吸湿性。
在空气中很快吸收氨和从铵盐中 置换氨。
溶于稀酸，几乎不溶于水。
相对密度 5.03。
熔点 2410℃。
半数致死量(大鼠，腹腔)500mg/kg 。
【溶解情况】不溶于水和碱，溶于酸。
【用途】主要用作制造微波用磁性材料和军工用重要材料（单晶；钇铁柘榴石、钇铝柘榴石等复合氧化物），也用作光学玻璃、陶瓷材料添加剂、大屏幕电视用高亮度荧光粉和其他显像管涂料。
还用于制造薄膜电容器和特种耐火材料，以及高压水银灯、激光、储存元件等的磁泡材料。
【制备或来源】分解褐钇铌矿所得的混合稀土溶液经萃取、酸溶、再萃取、直接浓缩、灼烧而得。
【其他】露置空气中易吸收二氧化碳和水。
【接触限值】美国TWA ：1mg ／m3，ACGIH 英国TWA ：1mg ／m3 英国STEL ：3mg ／m3 德国MAK ：5mg ／m3 测定：滤器收集，酸解吸，原子吸收法分析【侵入途径】吸入，食入，皮肤及眼睛接触【健康危害】刺激眼睛；动物试验证明可损害肝、肺功能【接触处理】 皮肤接触： 用肥皂、水冲洗眼睛接触： 用水冲洗吸入： 将患者移至新鲜空气处，施行人工呼吸，就医食入： 给饮大量水，催吐(昏迷患者除外)【防护措施】呼吸系统防护： 选用适当的呼吸器眼睛防护： 戴防化镜和面罩防护服： 穿戴清洁完好的防护用具其他： 配备应急眼药水；定期对眼、肺进行检查氧化镝产品结构式 中文别名三氧化二镝 英文别名Dysprosium(III)oxide, Dysprosia 分子式Dy 2O 3分子量373.00 CAS 编号 1308-87-8氧化镝，为一种白色粉末，微有吸湿性，在空气中能吸收水分和二氧化碳。
稀土知识介绍简介：稀土资源的性质、特点、赋存状态、分解方法，与稀土金属的生产与制备一、概述稀土一词，是历史遗留下来的名称。
稀土元素是从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，因而得名稀土。
通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕，称为轻稀土或铈组稀土；把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。
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。
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。
二、稀土元素的性质与应用大多数稀土金属呈现顺磁性。
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。
稀土表面积研究是非常重要的，稀土的表面积检测数据只有采用BET 方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。
目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）----气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。
快速认识稀土知识点总结稀土是周期表中的一类化学元素，包括镧系元素和钪系元素，共计17种元素，它们的原子序数依次是57至71和89至103。
稀土元素在自然界中分布广泛，但因其存在于稀有矿物中并且难以提取，所以被称为“稀土”。
稀土元素在许多领域都有重要的应用，例如在能源、材料、医药等领域。
在化学性质上，稀土元素有着相似的特点，它们都是化学反应非常活泼的金属元素。
稀土元素的化合物通常呈现出多种氧化态，具有多种物理化学性质。
其中，镧系元素和钇、镱、镨、铈这几种元素在地壳中的丰度较高，因此在应用上较为常见。
稀土元素在能源领域有着广泛的应用。
首先，在核能领域，镧系元素可以用来制造核燃料和核反应堆的控制棒。
其次，在太阳能和风能的开发利用中，稀土元素的永磁材料可以用来制造风力发电机和太阳能光伏系统的发电机。
此外，稀土元素还可以用来制造储能设备，如永磁电机和锂离子电池。
在材料领域，稀土元素的应用也十分广泛。
稀土元素的氧化物和化合物可以用来制造各种颜色的荧光粉，并且被广泛应用于LED照明、显示屏、荧光灯等产品中。
此外，稀土元素还可以用来制造催化剂，例如三价铈和四价铈在汽车尾气净化中有着重要的应用。
此外，稀土元素还在医药、冶金、化工等领域有着重要的应用。
在医药领域，稀土元素被用来制作对X射线有高吸收效率的对比剂以及用于癌症治疗的放射性同位素。
在冶金领域，稀土元素可以用来制造高强度的合金，增强材料的性能。
在化工领域，稀土元素的化合物可以用来制造催化剂、稳定剂、防腐剂等。
然而，随着稀土元素的广泛应用，其资源日益紧缺，国际市场上的供需关系也越来越紧张。
目前，全球稀土资源主要分布在中国、澳大利亚、美国等国家，中国是全球最大的稀土生产国，约占全球产量的80%以上。
为了确保稀土资源的可持续发展，各国都在积极开展节约稀土、回收稀土等方面的研究工作。
总的来说，稀土元素是一类十分重要的化学元素，它在能源、材料、医药等领域都有着重要的应用。
稀土元素和化合物反应研究稀土元素是指第一周期的第57号至71号元素，它们具有独特的物理和化学性质，在现代科技领域中具有广泛的应用。
稀土元素的性质与其电子结构密切相关，而稀土化合物的反应性则与其晶体结构密切相关。
本文将介绍稀土元素和化合物反应的研究现状和未来发展方向。
一、稀土元素的化学性质稀土元素由于其特殊的电子结构，具有独特的化学性质。
稀土元素中，f 电子是局域化电子，无云层的外电子，局限在原子的近似球形势场内，因而具有较强的空间性质。
由于f 电子的局域化特性，稀土元素化合物具有很多独特的性质，包括高磁化率、发光等。
稀土元素氧化物是一类非常有用的材料，通常用于制备催化剂、陶瓷、玻璃等工业产品。
稀土氧化物中，不同原子的离子大小和化学性质均不同，因此制备不同类型的氧化物对其应用有着重要的影响。
例如Sm2O3和Sm3O4的电学性质明显不同，后者是一种能够被控制氧还原反应的半导体。
因此，了解稀土化合物的反应机理和反应性质至关重要。
二、稀土化合物的反应性质稀土化合物的晶体结构可能包含各种基元，如二元、三元或四元的结构单元等。
化合物中离子间作用力的大小以及其电子能带结构与离子模型之间的相互作用对反应活性产生深刻的影响。
在此背景下，如何理解稀土化合物反应的基本机制，对研究其化学性质具有重要意义。
反应速率和剂量效应是了解稀土化合物反应机制的重要指标。
在自由基进攻和电子转移反应中，反应速率可受化合物的结构和离子半径以及离子的电子在能带上的位置的影响。
反应过程中出现的过渡态结构与反应机理密切相关。
稀土化合物中的配合物具有相对强的性质，想要改变这一性质，需要了解其反应过程，制备出新型配合物。
在合成稀土化合物时，常常需要选择一个适当的氧化还原反应体系。
不同的氧化状态对所得产物的性质具有显著的影响，这进一步限制了稀土化合物的使用范围。
此外，化合物中的水分子和有机溶剂的存在也会对反应的速率和选择性产生影响。
三、稀土元素和化合物反应的研究现状稀土元素和化合物的反应研究是当前稀土化学研究的一个重要方向。
