稀土非土 稀土是神马东西？
- 来源:微型计算机Geek
- 关键字:稀土非土,神马,东西
- 发布时间:2011-03-31 10:27
所谓稀土，指的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），再加上和15个镧系元素有着灰常密切关系的钪（Sc）和钇（Y），这17种元素被统称为稀土元素（RareEarth），简称稀土（RE或R）。不过，要是以咱们今天的眼光来看，稀土这个词的诞生纯属一个历史的笑话。话说18世纪末的人们由于没有《Geek》看，不能科学地理解世界，错误地把不溶于水的固体氧化物称为“土”并且还当成一个习惯保留了下来，而当时被发现的稀土元素都是以氧化物的形式出现的，于是便有了“稀土”之“土”的说法。但咱们都是经受过9年义务冰火洗礼的，根据中学化学的基本定义可知，当我们提及“XX元素”如何如何的时候，都指的是这种元素的单质的性质，而不是化合物。氧化物非单质，所以稀土也非土。相反，这个家族的成员不但不土，反而个个都是铮铮铁骨的金属纯爷们儿，它们也都具有金属光泽、铁磁性和化学还原性等典型的金属性质。另一方面，由于当时稀土矿石的分离技术实在过于落后，所以成品产量少得可怜，但有些人偏偏还死不认账，硬要说这是因为矿石里的稀土元素含量低，于是又有了“稀土”之“稀”。事实上，稀土元素在地壳内的含量相当丰富—比如铈，它在地壳中的含量排第25位，比烂大街的铅（Pb）元素还要高；而即使是稀土家族中地壳含量最低的镥，也比广大群众喜闻乐见的黄金（Au）要高出200来倍呢！由此可见，稀土元素一点也不“稀”，不过“稀土”这个称谓由于约定俗成的关系还是保留了下来。
稀土家族中第一个问世的元素是钇（Y），它是芬兰人加多林在1794年发现的。话说加多林这货从小受资本主义的腐蚀立志当一个煤老板，却杯具的没有出生在山西境内，所以长大以后他开始满世界地寻找煤矿。在做了N年无用功以后，加多林终于在一个叫伊特比（Ytterby）的瑞典小镇发现了一种黑色矿石，于是兴冲冲地把这种矿石样品送去分析，但鉴定结果却无情地击碎了他的发财梦—这玩意不是煤炭！他又换了几家鉴定机构，结果还是一样。在内牛满面之际，加多林还是不死心，他坚定地认为是这些人眼红自己，所以决定自己来分析。结果这一弄，虽然还是没有发现煤，但他却意外地得到了一种未知的“新土”，并从中分离出了新的元素。这下可不得了了，加多林在一夜之间就成为了学术界的英雄。有了名声，money和face自然也接踵而至，于是，超额完成儿时目标的加多林为了纪念伊特比（Ytterby）这块福地，他将新元素命名为了Yttrium（当然，这个拉丁文词语也有氧化物的意思）。钇的发现，是加多林人生的一小步，却是人类的一大步，它给人类文明打开了一扇新的大门，从此以后，无数的化学工作者开始投入到了发现新稀土然后发财的滚滚洪流中。
鉴于加多林在瑞典发现了钇，所以N多人都跑到这个小国来碰运气。1803年，德国化学家克拉普洛特在分析一种出产于瑞典瓦斯特拉斯城的红色重石时，发现其中有一种未知元素的氧化物存在，因为这东西在灼烧时呈现赭色，于是他很没有创意地就直接将其命名为ochra（赭色土），而这种新元素也被命名为ochroium。与此同时，本地人贝奇里乌斯和希辛格在研究这种矿石时也有相同发现，但他们将其命名为ceria（铈土），元素则称为cerium，以纪念当时发现的一颗小行星CERES。虽然ochroium和cerium指的都是同一种元素，但根据“强龙不压地头蛇”的基本原理，克拉普洛特童鞋最后既没捞到money和face，他的ochroium也被历史无情地抛弃了，而cerium
的叫法却一直沿用至今。哎，杯具啊！
到了1839年，有个叫莫桑得尔的瑞典人（还是瑞典的……）在做粗铈土样品的分析工作时，无意中发现样品里除了铈以外还有一种新元素—镧。为了纪念这个当年的漏网之鱼，他将其命名为lanthanum（这个词源于希腊文，原意就是“隐蔽”）。既然铈土里有新元素，那钇土里不是也有可能有么？基于这个判断，莫桑得尔开始重新对加多林当年发表的钇土文献资料进行整理和研究。结果这一研究，还真研究出了名堂。1843年，莫桑得尔采用分级沉淀法从钇土里分离出了一种新物质，命名为erbia（铒土），元素名为erbium（和钇一样，铒的这个名字同样是为了纪念原产地Ytterby小镇）。在屡次尝到了炒别人冷饭的甜头后，莫桑得尔可谓是春风得意马蹄疾，而幸运女神也令人发指地再一次眷顾于他—莫桑得尔于同年居然又发现了铽元素（不过不知为何，他一直到1877年才将这种新元素正式命名为terbium）。镧、铒和铽这三种新元素的发现，不仅让莫同学飞黄腾达，也打开了稀土世界的第二扇大门，更掀起了稀土发财神话的新高潮。
科技的发展一日千里，到了19世纪后半叶，光谱分析法问世了，元素周期表发表了，电化学分离工艺也诞生了。于是，在这三大新法宝的光辉下，诸多尚未曝光的稀土家族成员纷纷表示鸭梨很大。1879年，瑞典人克利夫（依然是瑞典的……）发现了钬和铥。同年，瑞典化学家尼尔森和克莱夫（继续瑞典……）分别在硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了钪（这玩意就是门捷列夫当初预言的“类硼”元素，所以这也再次证明了元素周期表的正确性和门捷列夫的牛X所在）。1880年，瑞士人马里格纳克（终于不是瑞典的了！）分离出了钆。1885年，奥地利人维尔斯巴赫成功分离出镨和钕。次年，法国人波伊斯宝莱德发现了镝。此后，钐、铕、镥、镱也一个接一个地被广大渴望发财的化学家们发现。1974年，马林斯基和格伦丹宁从原子反应堆的铀燃料里分离出了最后一个稀土元素—钷。至此，稀土家的17口人都已亮相完毕。这些元素的发现（还有与之而来的money和face），是人类科技发展史上最激动人心的时刻之一，不但极大地开阔了我们的认知视野，而且还实实在在地影响和改变着人类的日常生活，它们就像隐形的翅膀撑托着我们如今的高科技生活—即便我们根本没注意过它们。不过即使翅膀是隐形的也不代表护翼不存在，否则咱们的生活早就侧漏了。不信？往下一看便知。
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