釹

釹 - 概述

釹為銀白色金屬，熔點1024°C，密度7.004克/厘米³。釹是最活潑的稀土金屬之一，在空氣中能迅速變暗，生成氧化物;在冷水中緩慢反應，在熱水中反應迅速。摻釹的釔鋁石榴石和釹玻璃可代替紅寶石做激光材料，釹和鐠玻璃可做護目鏡。釹(Nd)：伴隨著鐠元素的誕生，釹元素也應運而生，釹元素的到來活躍了稀土領域，在稀土領域中扮演著重要角色，并且左右著稀土市場。

釹 - 性質(zhì)

體積彈性模量：Gpa，31.8

原子化焓：kJ /mol @25℃322

熱容：J /(mol• K)：27.45

導電性：10^6/(cm •Ω )：0.0157

導熱系數(shù)：W/(m•K)：16.5

熔化熱:(千焦/摩爾)：7.140

汽化熱:(千焦/摩爾)：273.0

原子體積:(立方厘米/摩爾)：20.6

元素在宇宙中的含量:(ppm)：0.01

元素名稱：釹

元素在太陽中的含量:(ppm)：0.003

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.0000018

地殼中含量：(ppm)：38

元素原子量：144.2

晶體結構：晶胞為六方晶胞。

相對原子質(zhì)量： 144.2

常見化合價： +3

電負性： 1.14

外圍電子排布： 4f4 6s2

核外電子排布： 2,8,18,22,8,2

同位素及放射線： *Nd-142 Nd-143 Nd-144(放 α[2.1E15y]) Nd-145 Nd-146 Nd-147[10.98d] Nd-148 Nd-149[1.72h] Nd-150

電子親合和能： 0 KJ•mol-1

第一電離能： 530 KJ•mol-1

第二電離能： 1034 KJ•mol-1

第三電離能： 0 KJ•mol-1

單質(zhì)密度： 7.007 g/cm3

單質(zhì)熔點： 1010.0 ℃

單質(zhì)沸點： 3127.0 ℃

原子半徑： 2.64 埃

離子半徑： 未知 埃

共價半徑： 1.64 埃

晶胞參數(shù)：

a = 365.8 pm

b = 365.8 pm

c = 1179.9 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

氧化態(tài)：

Main Nd+3

Other Nd+2, Nd+4

維氏硬度：343MPa

聲音在其中的傳播速率：(m/S) 2330

電離能 (kJ /mol)

M - M+ 529.6

M+ - M2+ 1035

M2+ - M3+ 2130

M3+ - M4+ 3899

釹 - 發(fā)現(xiàn)

發(fā)現(xiàn)人：馮•韋爾塞巴赫

發(fā)現(xiàn)年代：1885年

發(fā)現(xiàn)過程：1885年由馮•韋爾塞巴赫發(fā)現(xiàn)的。

元素描述：銀白色金屬，較活潑，室溫下在空氣中緩慢氧化，能與水和酸作用放出氫。有順磁性。

元素來源：存在于獨居石中，由含水氯化釹經(jīng)脫水后用金屬鈣還原，或由無水氯化釹經(jīng)熔融后電解而制得。元素用途：用于制造特種合金、電子儀器和光學玻璃。在制造激光器材方面，有著重要的應用。

元素輔助資料：

自莫桑德爾先后發(fā)現(xiàn)鑭、鉺和鋱以后，各國化學家特別注意從已發(fā)現(xiàn)的稀土元素去分離新的元素。在發(fā)現(xiàn)釤和釓的同一時期里，1885年奧地利化學家韋爾塞巴赫從didymium(當時被認為是一種稀土元素)的氧化物中分離出兩種新元素的氧化物，其中一種被命名為neodidymium，后來被簡化為neodymium，元素符號Pr。

釹、鐠、釓、釤都是從當時被認為是一種稀土元素膁idymium中分離出來的。由于它們的發(fā)現(xiàn)，didymium不再被保留。而正是它們的發(fā)現(xiàn)打開了發(fā)現(xiàn)稀土元素的第三道大門，是發(fā)現(xiàn)稀土元素的第三階段。但這僅是完成了第三階段的一半工作。確切的將應該是打開了鈰的大門或完成了鈰的分離，另一半就將是打開釔的大門或是完成釔的分離。

釹 - 主要用途

釹元素的到來活躍了稀土領域，在稀土領域中扮演著重要角色，并且左右著稀土市場。釹元素憑借其在稀土領域中的獨特地位，多年來成為市場關注的熱點。

1、金屬釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁體的問世，為稀土高科技領域注入了新的生機與活力。釹鐵硼磁體磁能積高，被稱作當代"永磁之王"，以其優(yōu)異的性能廣泛用于電子、機械等行業(yè)。阿爾法磁譜儀的研制成功，標志著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水平。

2、釹還應用于有色金屬材料。在鎂或鋁合金中添加1.5～2.5%釹，可提高合金的高性能、氣密性和耐腐蝕性，廣泛用作航空航天材料。

3、另外，摻釹的釔鋁石榴石產(chǎn)生短波激光束，在工業(yè)上廣泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。

4、在醫(yī)療上，摻釹釔鋁石榴石激光器代替手術刀用于摘除手術或消毒創(chuàng)傷口。釹也用于玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠制品的添加劑。

隨著科學技術的發(fā)展，稀土科技領域的拓展和延伸，釹元素將會有更廣闊的利用空間。

釹 - 發(fā)現(xiàn)小史

釹是稀土金屬中的一種。稀土是歷史遺留的名稱，從18世紀末葉開始被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。當時人們慣于把不溶于水的固體氧化物稱作土，例如把氧化鋁叫做陶土，氧化鎂叫苦土。稀土是以氧化物狀態(tài)分離出來，很稀少，因而得名稀土，稀土元素的原子序數(shù)是21(Sc)、39(Y)、57(La)至71(Lu)。它們的化學性質(zhì)很相似，這是由于核外電子結構特點所決定的。它們一般均生成三價化合物。鈧的化學性質(zhì)與其它稀土差別明顯，一般稀土礦物中不含鈧。钷是從鈾反應堆裂變產(chǎn)物中獲得，放射性元素147Pm半衰期2.7年。過去認為钷在自然界中不存在，直到1965年，荷蘭的一個磷酸鹽工廠在處理磷灰石中，才發(fā)現(xiàn)了钷的痕量成分。

因此，中國1968年將钷劃入64種有色金屬之外。1787年瑞典人阿累尼斯(C.A.Arrhenius)在斯德哥爾摩(Stockholm)附近的伊特比(Ytterby)小鎮(zhèn)上尋得了一塊不尋常的黑色礦石，1794年芬蘭化學家加多林(J.Gadolin)研究了這種礦石，從其中分離出一種新物質(zhì)，三年后(1797年)，瑞典人愛克伯格(A.G.Ekeberg)證實了這一發(fā)現(xiàn)，并以發(fā)現(xiàn)地名給新的物質(zhì)命名為Ytteia(釔土)。后來為了紀念加多林，稱這種礦石為Gadolinite(加多林礦，即硅鈹釔礦)。 1803年德國化學家克拉普羅茲(M.H.Klaproth)和瑞典化學家柏齊力阿斯(J.J.Berzelius)及希生格爾(W.Hisinger)同時分別從另一礦石(鈰硅礦)中發(fā)現(xiàn)了另一種新的物質(zhì)---鈰土(Ceria)。

1839年瑞典人莫桑得爾(C.G.Mosander)發(fā)現(xiàn)了鑭和鐠釹混合物(didymium)。1885年奧地利人威斯巴克(A.V.Welsbach)從莫桑得爾認為是“新元素”的鐠釹混合物中發(fā)現(xiàn)了鐠和釹。1879年法國人布瓦普德朗(L.D.Boisbauder)發(fā)現(xiàn)了釤。1901年法國人德馬爾賽(E.A.Demarcay)發(fā)現(xiàn)了銪。1880年瑞士馬利納克(J.C.G.De Marignac)發(fā)現(xiàn)了釓。1843年莫桑得爾發(fā)現(xiàn)了鋱和鉺。1886年布瓦普德朗發(fā)現(xiàn)了鏑。1879年瑞典人克利夫(P.T.Cleve)發(fā)現(xiàn)了鈥和銩。1974年美國人馬瑞斯克(J.A.Marisky)等從鈾裂產(chǎn)物中得到钷。1879年瑞典人尼爾松(L.F.Nilson)發(fā)現(xiàn)了鈧。從1794年加多林分離出釔土至1947年制得钷，歷時150多年。