壹、稀土元素
稀土是元素周期表中17種金屬元素的總稱,包括鑭系元素、鈧和釔。自然界有250種稀土礦物。芬蘭化學家加多林是第壹個發現稀土的人。1794年,他從壹種形似瀝青的重礦石中分離出第壹種稀土“元素”(釔土,即Y2O3)。
因為18世紀發現的稀土礦物很少,當時只能通過化學方法獲得少量的不溶於水的氧化物。歷史上,這種氧化物習慣上被稱為“土壤”,因此得名稀土。
根據稀土元素的電子層結構和物理化學性質,以及它們在礦物中的共存性和不同離子半徑能產生不同性質的特點,通常將十七種稀土元素分為兩組。
二、物理化學性質
壹個是缺少硫化物和硫酸鹽(只有少數),說明稀土元素具有氧親和力;二是稀土的矽酸鹽以島狀為主,無層狀、框狀、鏈狀結構;第三,壹些稀土礦物(尤其是復合氧化物和矽酸鹽)是無定形的。
第四,稀土礦物的分布,主要是巖漿巖和偉晶巖中的矽酸鹽和氧化物,熱液礦床和風化殼礦床中主要是碳氟化合物和磷酸鹽。大多數富釔礦物產於花崗巖和偉晶巖及與之相關的氣水熱液礦床中。
第五,稀土元素由於原子結構、化學和晶體化學的相似,往往共存於同壹礦物中,即鈰稀土和釔稀土元素往往共存於同壹礦物中,但這些元素並不以等量共存。有的礦物主要是含鈰的稀土,有的主要是釔。
已發現250多種稀土礦物和含稀土元素的礦物,適合目前冶煉條件的工業礦物只有10種。
三、應用領域
稀土在工業上被稱為“黃金”。由於其優異的光磁學等物理性質,可以與其他材料結合形成各種不同性質的新材料。它最顯著的作用是大大提高其他產品的質量和性能。
比如用於制造坦克、飛機、導彈的鋼、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰術性能都會有很大提高。而且稀土還是電子、激光、核工業、超導等許多高科技的潤滑劑。
稀土技術壹旦用於軍事,必然帶來軍事技術的飛躍。從某種意義上說,冷戰後美軍在幾場局部戰爭中的壓倒性控制得益於稀土科技領域的技術。