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工业维生素稀土元素

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:稀土有“工业维生素”之称,是一种非常重要的战略资源。第一位发现稀土元素的人是芬兰科学家约翰·加多林。自加多林发现稀土元素后,瑞典化学家莫桑德对稀土研究产生了兴趣。在农业方面,据研究表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分的吸收。除此之外,稀土元素还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。此外,稀土元素还被应用到化学、生物学、航天、军事等各个领域。

稀土有“工业维生素”之称,是一种非常重要的战略资源。从18世纪末开始,稀土元素陆续被发现,到现在人们已经知道的稀土一共有17种元素,包括镧系的15种元素以及与镧系关系密切的钪和钇。

第一位发现稀土元素的人是芬兰科学家约翰·加多林。1794年,加多林在瑞典斯德哥尔摩附近一个叫意托比的小镇的采石场中发现了一种黑色矿物。他对这种矿物作了仔细的分析,在用分级结晶的方法分离该矿时,他发现了一种新的元素,把它命名为钇。尽管当时加多林得到的钇还不纯,可是他仍被认为是最先发现稀土元素的学者。

自加多林发现稀土元素后,瑞典化学家莫桑德对稀土研究产生了兴趣。莫桑德是著名化学家贝采里乌斯的学生,他对稀土元素复杂性的揭示比其他任何人都更深入。1839年,莫桑德将硝酸铈加热分解,发现只有一部分溶解在硝酸中,他把溶解的氧化物称为镧土,“镧”在希腊文中的意思是“隐藏”。从此,镧便登上了历史的舞台。今天,我们已经知道,镧的用途非常广泛,如用于电热材料、发光材料、各种合金材料以及制备许多有机化工产品的催化剂中。

莫桑德

在发现镧后,莫桑德又对镧进行了一系列的研究。他从镧中又发现了一种新的元素,但它不是单一元素,这种元素的性质与镧非常相似,因此被定名为“镨钕”,“镨钕”为希腊语中“双生子”的意思。此外,莫桑德还相继发现了铽、铒等稀土元素。

稀土金属矿

1885年,奥地利人韦尔斯巴赫成功地从“镨钕”中分离出了两种元素,一种取名为“钕”,另一种则命名为“镨”,从此,“双生子”被分隔开了。此外,韦尔斯巴赫还发明了用稀土材料制造白热煤气罩(又称韦尔斯巴赫煤气纱罩)、锇丝电灯、铁铈合金制成的自动煤气灯等,极大地改善了人民的生活。1903年,韦尔斯巴赫又通过自身的不懈努力,发现了稀土元素铈的第二大用途,即铈铁合金在机械摩擦下能产生火花,可以用来制造打火石。韦尔斯巴赫的研究对社会作出了巨大贡献,因此他赢得了世界人民的爱戴和敬仰。

学海拾贝

“稀土”是历史遗留下来的名称。当时的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”。

在工业领域,将稀土元素加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业等。在农业方面,据研究表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分的吸收。稀土元素还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除此之外,稀土元素还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。

此外,稀土元素还被应用到化学、生物学、航天、军事等各个领域。人们越来越认识到,稀土已经成为一种十分珍贵的资源。

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