稀土是什么?它都有哪些种类?

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稀土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),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。

稀土的分类】

1)轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。

2)重稀土(又称钇组):铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。

铈组与钇组之别,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇比例多的而得名。

稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、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)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。

【名称由来】

17种稀土元素名称的由来及用途

镧(La) � �"镧"这个元素是1839年被命名的,当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素,他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。 镧的应用非常广泛,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。

铈(Ce) "铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯,瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星--谷神星。

铈的广泛应用:

(1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。不仅

能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。从1997年起,日本汽车玻

璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约1000多吨.

(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中

美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。

(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色

,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。

(4)Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用

于探查生物武器,还可用于医学。铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领

域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电

陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢

及有色金属等。

镨(Pr) �� 大约160年前,瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素,但它不是单一元素,莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似,便将其定名为"镨钕"。"镨钕"希腊语为"双生子"之意。大约又过了40多年,也就是发明汽灯纱罩的1885年,奥地利人韦尔斯巴赫成功地从"镨钕"中分离出了两个元素,一个取名为"钕",另一个则命名为"镨"。这种"双生子"被分隔开了,镨元素也有了自己施展才华的广阔天地。镨是用量较大的稀土元素,其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。

镨的广泛应用:

(1)镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中,其与陶瓷釉混合制成色釉,也可单独作

釉下颜料,制成的颜料呈淡黄色,色调纯正、淡雅。

(2)用于制造永磁体。选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料,其抗氧性能

和机械性能明显提高,可加工成各种形状的磁体。广泛应用于各类电子器件和马

达上。

(3)用于石油催化裂化。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催

化剂,可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。我国70年代开始投入工业使用,

用量不断增大。

(4)镨还可用于磨料抛光。另外,镨在光纤领域的用途也越来越广。

钕(Nd) � �伴随着镨元素的诞生,钕元素也应运而生,钕元素的到来活跃了稀土领域,在稀土领域中扮演着重要角色,并且左右着稀土市场。 �

钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位,多年来成为市场关注的热点。金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世,为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积高,被称作当代"永磁之王",以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。阿尔法磁谱仪的研制成功,标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5~2.5%钕,可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性,广泛用作航空航天材料。另外,掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束,在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医疗上,掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。随着科学技术的发展,稀土科技领域的拓展和延伸,钕元素将会有更广阔的利用空间。

钷(Pm) ��1947年,马林斯基(J.A.Marinsky)、格伦丹宁(L.E.Glendenin)和科里尔(C.E.Coryell)从原子能反应堆用过的铀燃料中成功地分离出61号元素,用希腊神话中的神名普罗米修斯(Prometheus)命名为钷(Promethium)。钷为核反应堆生产的人造放射性元素。

钷的主要用途有:

(1)可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量。

(2)Pm147放出能量低的β射线,用于制造钷电池。作为导d制导仪器及钟表的电

源。此种电池体积小,能连续使用数年之久。此外,钷还用于便携式X-射线仪、

制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。

钐(Sm) ��1879年,波依斯包德莱从铌钇矿得到的"镨钕"中发现了新的稀土元素,并根据这种矿石的名称命名为钐。 ��钐呈浅黄色,是做钐钴系永磁体的原料,钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体。这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系两类。70年代前期发明了SmCo5系,后期发明了Sm2Co17系。现在是以后者的需求为主。钐钴磁体所用的氧化钐的纯度不需太高,从成本方面考虑,主要使用95%左右的产品。此外,氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。另外,钐还具有核性质,可用作原子能反应堆的结构材料,屏敝材料和控制材料,使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。

铕(Eu) ��1901年,德马凯(Eugene-Antole Demarcay)从"钐"中发现了新元素,取名为铕(Europium)。这大概是根据欧洲(Europe)一词命名的。氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3+用于红色荧光粉的激活剂,Eu2+用于蓝色荧光粉。现在Y2O2S:Eu3+是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进,故正在被广泛应用。近年氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片,用于磁泡贮存器件,在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。

钆(Gd) � �1880年,瑞士的马里格纳克(G.de Marignac)将"钐"分离成两个元素,其中一个由索里特证实是钐元素,另一个元素得到波依斯包德莱的研究确认,1886年,马里格纳克为了纪念钇元素的发现者 研究稀土的先驱荷兰化学家加多林(Gado Linium),将这个新元素命名为钆。 ��钆在现代技革新中将起重要作用。

它的主要用途有:

(1)其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振(NMR)成像信号。

(2)其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。

(3)在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。

(4)在无Camot循环限制时,可用作固态磁致冷介质。

(5)用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂,以保证核反应的安全。

(6)用作钐钴磁体的添加剂,以保证性能不随温度而变化。

另外,氧化钆与镧一起使用,有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。氧化钆还可用于制造电容器、x射线增感屏。 在世界上目前正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用,现已取得突破性进展,室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。

铽(Tb) ��1843年瑞典的莫桑德(Karl G.Mosander)通过对钇土的研究,发现铽元素(Terbium)。铽的应用大多涉及高技术领域,是技术密集、知识密集型的尖端项目,又是具有显著经济效益的项目,有着诱人的发展前景。

主要应用领域有:

(1)荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂,如铽激活的磷酸盐基质、铽激活

的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质,在激发状态下均发出绿色光。

(2)磁光贮存材料,近年来铽系磁光材料已达到大量生产的规模,用Tb-Fe非晶态

薄膜研制的磁光光盘,作计算机存储元件,存储能力提高10~15倍。

(3)磁光玻璃,含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转器、隔离

器和环形器的关键材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金(TerFenol)的开发研制,

更是开辟了铽的新用途,Terfenol是70年代才发现的新型材料,该合金中有一半

成份为铽和镝,有时加入钬,其余为铁,该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首

先研制,当Terfenol置于一个磁场中时,其尺寸的变化比一般磁性材料变化大这

种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳,目前已广

泛应用于多种领域,从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、机

构和飞机太空望远镜的调节 机翼调节器等领域。

镝(Dy) �� 1886年,法国人波依斯包德莱成功地将钬分离成两个元素,一个仍称为钬,而另一个根据从钬中"难以得到"的意思取名为镝(dysprosium)。镝目前在许多高技术领域起着越来越重要的作用.

镝的最主要用途是:

(1)作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用,在这种磁体中添加2~3%左右的镝,可提

高其矫顽力,过去镝的需求量不大,但随着钕铁硼磁体需求的增加,它成为

必要的添加元素,品位必须在95~99.9%左右,需求也在迅速增加。

(2)镝用作荧光粉激活剂,三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的

激活离子,它主要由两个发射带组成,一为黄光发射,另一为蓝光发射,掺

镝的发光材料可作为三基色荧光粉。

(3)镝是制备大磁致伸缩合金铽镝铁(Terfenol)合金的必要的金属原料,能使

一些机械运动的精密活动得以实现。

(4)镝金属可用做磁光存贮材料,具有较高的记录速度和读数敏感度。

(5)用于镝灯的制备,在镝灯中采用的工作物质是碘化镝,这种灯具有亮度大、

颜色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点,已用于电影、印刷等照明光源。

(6)由于镝元素具有中子俘获截面积大的特性,在原子能工业中用来测定中子能

谱或做中子吸收剂。

(7)Dy3Al5O12还可用作磁致冷用磁性工作物质。随着科学技术的发展,镝的应

用领域将会不断的拓展和延伸。

钬(Ho) � �十九世纪后半叶,由于光谱分析法的发现和元素周期表的发表,再加上稀土元素电化学分离工艺的进展,更加促进了新的稀土元素的发现。1879年,瑞典人克利夫发现了钬元素并以瑞典首都斯德哥尔摩地名命名为钬(holmium)。 �

�钬的应用领域目前还有待于进一步开发,用量不是很大,最近,包钢稀土研究院采用高温高真空蒸馏提纯技术,研制出非稀土杂质含量很低的高纯金属钬Ho/∑RE>99.9%。

目前钬的主要用途有:

(1)用作金属卤素灯添加剂,金属卤素灯是一种气体放电灯,它是在高压汞灯基础上

发展起来的,其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。目前主要使用的

是稀土碘化物,在气体放电时发出不同的谱线光色。在钬灯中采用的工作物质

是碘化钬,在电弧区可以获得较高的金属原子浓度,从而大大提高了辐射效能。

(2)钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂;

(3)掺钬的钇铝石榴石(Ho:YAG)可发射2μm激光,人体组织对2μm激光吸收率高,

几乎比Hd:YAG高3个数量级。所以用Ho:YAG激光器进行医疗手术时,不但可以

提高手术效率和精度,而且可使热损伤区域减至更小。钬晶体产生的自由光

束可消除脂肪而不会产生过大的热量,从而减少对健康组织产生的热损伤,据

报道美国用钬激光治疗青光眼,可以减少患者手术的痛苦。我国2μm激光晶体

的水平已达到国际水平,应大力开发生产这种激光晶体。

(4)在磁致伸缩合金Terfenol-D中,也可以加入少量的钬,从而降低合金饱和磁化

所需的外场。

(5)另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光通讯器

件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。

铒(Er) ��1843年,瑞典的莫桑德发现了铒元素(Erbium)。铒的光学性质非常突出,一直是人们关注的问题:

(1)Er3+在1550nm处的光发射具有特殊意义,因为该波长正好位于光纤通讯的光学

纤维的最低损失,铒离子(Er3+)受到波长980nm、1480nm的光激发后,从基态

4I15/2跃迁至高能态4I13/2,当处于高能态的Er3+再跃迁回至基态时发射出

1550nm波长的光,石英光纤可传送各种不同波长的光,但不同的光光衰率不同,

1550nm频带的光在石英光纤中传输时光衰减率最低(0.15分贝/公里),几乎为

下限极限衰减率。因此,光纤通信在1550nm处作信号光时,光损失最小。这样,

如果把适当浓度的铒掺入合适的基质中,可依据激光原理作用,放大器能够补

偿通讯系统中的损耗,因此在需要放大波长1550nm光信号的电讯网络中,掺铒

光纤放大器是必不可少的光学器件,目前掺铒的二氧化硅纤维放大器已实现商业

化。据报道,为避免无用的吸收,光纤中铒的掺杂量几十至几百ppm。光纤通信的

迅猛发展,将开辟铒的应用新领域。

(2)另外掺铒的激光晶体及其输出的1730nm激光和1550nm激光对人的眼睛安全,大

气传输性能较好,对战场的硝烟穿透能力较强,保密性好,不易被敌人探测,照

射军事目标的对比度较大,已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。

(3)Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,是目前输出脉冲能量最大,输出

功率最高的固体激光材料。

(4)Er3+还可做稀土上转换激光材料的激活离子。

(5)另外铒也可应用于眼镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和着色等。

铥(Tm) ��铥元素是1879年瑞典的克利夫发现的,并以斯堪迪那维亚(Scandinavia)的旧名Thule命名为铥(Thulium)。 �

�铥的主要用途有以下几个方面:

(1)铥用作医用轻便X光机射线源,铥在核反应堆内辐照后产生一种能发射X射线的同位素,可用来制造便携式血液辐照仪上,这种辐射仪能使铥-169受到高中子束的作用转变为铥-170,放射出X射线照射血液并使白血细胞下降,而正是这些白细胞引起器官移植排异反应的,从而减少器官的早期排异反应。

(2)铥元素还可以应用于临床诊断和治疗肿瘤,因为它对肿瘤组织具有较高亲合性,重稀土比轻稀土亲合性更大,尤其以铥元素的亲合力最大。

(3)铥在X射线增感屏用荧光粉中做激活剂LaOBr:Br(蓝色),达到增强光学灵敏度,因而降低了X射线对人的照射和危害,与以前钨酸钙增感屏相比可降低X射线剂量50%,这在医学应用具有重要现实的意义。

(4)铥还可在新型照明光源 金属卤素灯做添加剂。

(5)Tm3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,这是目前输出脉冲量最大,输出功率最高的固体激光材料。Tm3+也可做稀土上转换激光材料的激活离子。

镱(Yb) ��1878年,查尔斯(Jean Charles)和马利格纳克(G.de Marignac)在"铒"中发现了新的稀土元素,这个元素由伊特必(Ytterby)命名为镱(Ytterbium)。 �

�镱的主要用途有(1)作热屏蔽涂层材料。镱能明显地改善电沉积锌层的耐蚀性,而且含镱镀层比不含镱镀层晶粒细小,均匀致密。(2)作磁致伸缩材料。这种材料具有超磁致伸缩性即在磁场中膨胀的特性。该合金主要由镱/铁氧体合金及镝/铁氧体合金构成,并加入一定比例的锰,以便产生超磁致伸缩性。(3)用于测定压力的镱元件,试验证明,镱元件在标定的压力范围内灵敏度高,同时为镱在压力测定应用方面开辟了一个新途径。(4)磨牙空洞的树脂基填料,以替换过去普遍使用银汞合金。(5)日本学者成功地完成了掺镱钆镓石榴石埋置线路波导激光器的制备工作,这一工作的完成对激光技术的进一步发展很有意义。另外,镱还用于荧光粉激活剂、无线电陶瓷、电子计算机记忆元件(磁泡)添加剂、和玻璃纤维助熔剂以及光学玻璃添加剂等。

镥(Lu) ��1907年,韦尔斯巴赫和尤贝恩(G.Urbain)各自进行研究,用不同的分离方法从"镱"中又发现了一个新元素,韦尔斯巴赫把这个元素取名为Cp(Cassiopeium),尤贝恩根据巴黎的旧名lutece将其命名为Lu(Lutetium)。后来发现Cp和Lu是同一元素,便统一称为镥。 �

�镥的主要用途有(1)制造某些特殊合金。例如镥铝合金可用于中子活化分析。(2)稳定的镥核素在石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应中起催化作用。(3)钇铁或钇铝石榴石的添加元素,改善某些性能。(4)磁泡贮存器的原料。(5)一种复合功能晶体掺镥四硼酸铝钇钕,属于盐溶液冷却生长晶体的技术领域,实验证明,掺镥NYAB晶体在光学均匀性和激光性能方面均优于NYAB晶体。(6)经国外有关部门研究发现,镥在电致变色显示和低维分子半导体中具有潜在的用途。此外,镥还用于能源电池技术以及荧光粉的激活剂等。

钇(Y) �� 1788年,一位以研究化学和矿物学、收集矿石的业余爱好者瑞典军官卡尔·阿雷尼乌斯(Karl Arrhenius)在斯德哥尔摩湾外的伊特必村(Ytterby),发现了外观象沥青和煤一样的黑色矿物,按当地的地名命名为伊特必矿(Ytterbite)。1794年芬兰化学家约翰·加多林分析了这种伊特必矿样品。发现其中除铍、硅、铁的氧化物外,还含有38%的未知元素的氧化物枣"新土"。1797年,瑞典化学家埃克贝格(Anders Gustaf Ekeberg)确认了这种"新土",命名为钇土(Yttria,钇的氧化物之意)。 ��

钇是一种用途广泛的金属,主要用途有:(1)钢铁及有色合金的添加剂。FeCr合金通常含0.5-4%钇,钇能够增强这些不锈钢的抗氧化性和延展性;MB26合金中添加适量的富钇混合稀土后,合金的综合性能得到明显的改善,可以替代部分中强铝合金用于飞机的受力构件上;在Al-Zr合金中加入少量富钇稀土,可提高合金导电率;该合金已为国内大多数电线厂采用;在铜合金中加入钇,提高了导电性和机械强度。

(2)含钇6%和铝2%的氮化硅陶瓷材料,可用来研制发动机部件。(3)用功率400瓦的钕钇铝石榴石激光束来对大型构件进行钻孔、切削和焊接等机械加工。(4)由Y-Al石榴石单晶片构成的电子显微镜荧光屏,荧光亮度高,对散射光的吸收低,抗高温和抗机械磨损性能好。(5)含钇达90%的高钇结构合金,可以应用于航空和其它要求低密度和高熔点的场合。

(6)目前倍受人们关注的掺钇SrZrO3高温质子传导材料,对燃料电池、电解池和要求氢溶解度高的气敏元件的生产具有重要的意义。此外,钇还用于耐高温喷涂材料、原子能反应堆燃料的稀释剂、永磁材料添加剂以及电子工业中作吸气剂等。

钪(Sc) � �1879年,瑞典的化学教授尼尔森(L.F.Nilson, 1840~1899)和克莱夫(P.T.Cleve, 1840~1905)差不多同时在稀有的矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素。他们给这一元素定名为"Scandium"(钪),钪就是门捷列夫当初所预言的"类硼"元素。他们的发现再次证明了元素周期律的正确性和门捷列夫的远见卓识。 ��钪比起钇和镧系元素来,由于离子半径特别小,氢氧化物的碱性也特别弱,因此,钪和稀土元素混在一起时,用氨(或极稀的碱)处理,钪将首先析出,故应用"分级沉淀"法可比较容易地把它从稀土元素中分离出来。另一种方法是利用硝酸盐的分极分解进行分离,由于硝酸钪最容易分解,从而达到分离的目的。 �

�用电解的方法可制得金属钪,在炼钪时将ScCl3、KCl、LiCl共熔,以熔融的锌为阴极电解之,使钪在锌极上析出,然后将锌蒸去可得金属钪。另外,在加工矿石生产铀、钍和镧系元素时易回收钪。钨、锡矿中综合回收伴生的钪也是钪的重要来源之一。 钪在化合物中主要呈3价态,在空气中容易氧化成Sc2O3而失去金属光泽变成暗灰色。 ��

钪能与热水作用放出氢,也易溶于酸,是一种强还原剂。 � �钪的氧化物及氢氧化物只显碱性,但其盐灰几乎不能水解。钪的氯化物为白色结晶,易溶于水并能在空气中潮解。 ��在冶金工业中,钪常用于制造合金(合金的添加剂),以改善合金的强度、硬度和耐热和性能。如,在铁水中加入少量的钪,可显著改善铸铁的性能,少量的钪加入铝中,可改善其强度和耐热性。 ��在电子工业中,钪可用作各种半导体器件,如钪的亚硫酸盐在半导体中的应用已引起了国内外的注意,含钪的铁氧体在计算机磁芯中也颇有前途。 ��在化学工业上,用钪化合物作酒精脱氢及脱水剂,生产乙烯和用废盐酸生产氯时的高效催化剂。 � �在玻璃工业中,可以制造含钪的特种玻璃。 ��在电光源工业中,含钪和钠制成的钪钠灯,具有效率高和光色正的优点。 ��

自然界中钪均以45Sc形式存在,另外,钪还有9种放射性同位素,即40~44Sc和46~49Sc。其中,46Sc作为示踪剂,已在化工、冶金及海洋学等方面使用。在医学上,国外还有人研究用46Sc来医治癌症 稀土资源。

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,因而得名为稀土。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。

马克思吧!~

卡尔·马克思(1818-1883)是科学社会主义的奠基人,国际无产阶级的导师。马克思1818年5月5日出生于普鲁士莱茵省特利尔城一个犹太藉律师家庭。1835-1841年,先后在波恩大学和柏林大学学习法律。1837年,开始钻研黑格尔哲学,并加入青年黑格尔派的“博士俱乐部”。1841年大学毕业获哲学博士学位。1842年10月至1843年3月,任《莱茵报》主编。1843年6月,和燕妮结婚。同年秋,迁居巴黎,同卢格合办《德法年鉴》杂志。这时发表的一些文章表明他已成为唯物主义者和共产主义者。马克思对历史唯物主义和剩余价值学说的两大发现,使社会主义从空想变成科学。1847年,同恩格斯一起邀参加正义者同盟,我将其改组为共产主义者同盟。同年出席共产主义者同盟第第二次代表大会,受大会委托,同恩格斯一起起草了同盟纲领,这就是科学共产主义的纳性文献《共产党宣言》。《宣言》的发表,标志马克思主义的诞生。1848年法国二月革命爆发后,受同盟中央委托,在巴黎筹建新的中央委员会,并当选为同盟主席。4月,回德国参加革命。1848年欧洲革命期间,在科伦创办《新莱茵报》。革命失败后,流亡英国伦敦。五、六十年代,在极端困难的条件下,完成了马克思主义经济理论体系,1867年发表《资本论》第一卷;第二、三卷由恩格斯于1885、1894年整理出版。1864年9月国际工人协会即第一国际成立后,被选为总委员会委员,兼任德国通讯书记。他为国际起草了成立宣言、临时章程和历届代表大会的重要文件,是第一国际的实际领袖和灵魂。 1871年巴黎公社革命期间,受第一国际总委员会委托,写了《法兰西内战》系统地总结了公社革命的经验教训,发展了无产阶级革命和无产阶级专政的理论。晚年受和种疾病的折磨,仍致力于帮助各国社会主义政党的成长和人事理论研究。1883年3月14日病逝于英国伦敦。

20世纪发明 1895年 X射线

1895年 电影

1897年 阿司匹林

1900年 输血

1901年 原子核

1902年 无线电 传真机

1903年 飞机 不锈钢

1904年 手表

1907年 复印机 塑料

1911年 空调

1913年 汽车组装流水线 钨丝电灯

1920年 xyk

1923年 8线图像的装置(早期电视)

1927年 电视机

1928年 青霉素

1929年 盘尼西林

1935年 雷达

1939年 核能

1940年 彩色胶卷

1942年 核武器

1943年 计算机

1945年 人工肾 隐形眼镜

1948年 半导体收音机

1953年 DNA

1954年 避孕药

1957年 人造卫星

1958年 心动记录器

1960年 激光器

1964年 软质隐形眼镜

1967年 器官移植 因特网

1978年 试管婴儿

1983年 机器人

1997年 克隆技术

1923年 喷气发动机飞机:1903年,两位自行车制造商莱特兄弟进行了第一次机动飞行试验。1930年,英国工程师弗兰克·惠特尔首次申请喷气式发动机的专利。但是德国在航空研究领域的成就使其成为第一个研究成功喷气式飞机的国家,德国研制的海因克尔·赫178型飞机于1939年飞上蓝天。

第一架喷气式客机——英国的彗星1号于1949年试飞成功。20年以后,在这种飞机的基础上发展起来的波音7 47宽体喷气式飞机使得国际间空中旅行更加快捷、舒适和廉价。未来的发展项目包括可容纳700名乘客的超大型客机;更新的超音速协和式飞机;以及令人不可思议的“空中轿车”——也能在空中飞行的汽车。

电视机:提起电视机的发明,人们最常想到的是苏格兰工程师约翰·贝尔德。他在1923年首先为他制造的有8条显像线的装置申请了专利。1930年,第一台电视机投放市场,他将这个装置命名为“电视接收器”。

1932年,英国广播公司开始传送世界上第一套定期播放的电视节目。今天,电视节目通过无线中继站、有线以及卫星传送已经遍及世界的每个角落。然而舆论仍在为它是有益教育还是文化祸害而争论不休。

青霉素:这种世纪神奇药物是1928年由苏格兰人亚历山大·弗莱明发现的。当时他在培养皿中发现一种霉菌可以杀死细菌。

但是直到10年以后,牛津大学的三位研究人中找到了对这种霉菌进行提纯并作为药物使用的方法时,他的发现才得到广泛应用。青霉素的大规模生产开始于1943年,并在二战中得到了大大推进。青霉素拯救了无数生命,也带动了整个抗生素家族的诞生。

原子裂变:颇有争议的原子时代开始于1942年。当时,作为研制核武器的曼哈顿计划的一部分,设在芝加哥大学体育场的一个核反应堆达到临界状态。

1945年7月16日,第一颗原子d在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯爆炸成功。一个月之后,两颗原子d(一颗铀d和一颗钚d)相继在日本广岛和长崎上空爆炸。二次大战结束之后,美苏之间的对抗又把世界卷入了可怕的军备竞赛。核能如今已在发达国家得到广泛应用。

电子计算机:第一台实用型电子机械计算机是1943年由英国数学艾伦·图灵发明的。这台名为“巨人”的计算机是用来破译纳粹密码的。

此后的不断革新使得电子计算机的体积越来越小,能力却提高了成千上万倍:晶体管(1947年)、集成电路(1 959年)和微处理器(1970年)的发明提高了数据运行速度;硬盘(1956年)、调制解调器(1980年)和鼠标(1983年)的发明了又提高了获取数据的能力。未来还会出现一些“智能”型装置:诸如手表型对话器,能及时提醒你购买牛奶的冰箱等等。

避孕药:1954年由美国医生格雷戈里·平卡斯发明。这种口服药片——由两种可抑制排卵的荷尔蒙混合而成—— 引发了一场性与社会革命。妇女们第一次可以有效地节制生育,使她们能够选择是否要孩子以及何时要孩子。在这场革命过程中,妇女们摆脱了在性自由和工作权利方面所受的束缚,最终使她们在政治和经济上取得了史无前例的地位。

DNA:1953年2月28日,英国科学家弗朗西斯·克里克在剑桥一家酒吧宣布:“我们已经发现了生命的秘密。”克里克和美国人詹姆斯·沃尔森确定DNA是一种存在于细胞核中的双螺旋分子,能够决定遗传。

破译人类和动植物的基因密码为攻克疾病和提高粮食产量开拓了广阔前景。在今后的1/4世纪里,研究人员可能为癌症、心脏病、血友病、糖尿病及许多致命疾病找到基因疗法。但基因研究也给人们提出了诸如克隆等伦理方面的难题。

激光:激光的概念源于爱因斯坦1917年提出的激光波的设想。但直到40年后,纽约哥伦比亚大学的博士研究生戈登·古尔德发现了“刺激辐射散发放大光束”(即激光)的强大威力,并将这种光束应用于切割加热物质和测量距离之后,这一构想才成为现实。

古尔德花了将近30年时间才为他的发现申请到专利,当时,他发现的激光技术已在许多领域得到广泛应用,例如焊接、扫描、手术、计算、CD唱片、VCD影碟和零售业等。

器官移植:1967年是一个里程碑。那一年南非医生克里斯蒂安·伯纳德为患者实施了世界上首例心脏移植手术。随着研究控制器官移植排斥反应的药物不断开发出来,如今的医生已经可以为患者进行手、肝脏、皮肤、视网膜甚至睾丸的移植手术。今后要攻克的领域将是治疗阿耳茨海默氏症和帕金森氏症的脑细胞移植,还有异体移植——即把动物器官移植到人身上。

试管婴儿:路易斯·布朗今年度过了她的21岁生日。这位英国姑娘是世界上第一个试管婴儿——由从她母亲体内取出的卵子和她父亲的精子孕育而成。胚胎冷冻技术的首次应用是1984年,胚胎移植于1990年开始。试管技术为不育夫妇带来了希望与欢乐,同时也引发了一些伦理问题。例如50多岁甚至60多岁的妇女是否有权利生育孩了,因为孩子在童年时期父母就会过世。

太空探索:1957年10月4日,随着苏联人造地球卫星一号(一个环绕地球轨道运行、发出嘟嘟信号的小型卫星)的发射成功,太空时代开始了。1961年4月12日,苏联宇航员尤里·加加林成为进入太空的第一人。1969年7月 20日,尼尔·阿姆斯特朗登上月球标志着美国人赢得了登月竞赛的胜利。其它航天大国有西欧(欧洲航天局)、中国和日本。

卫星缩短了世界各地的距离,为人们提供了廉价与即时的通话、电视、广播和数据链接服务,同时也为航海、天气预报和科学研究提供信息。人类已开始对太阳系的各大行星进行探索。随着国际空间站在下个千年的建成,载人航天将进入一个新纪元。

因特网:它是打破信息堡垒的工具,它使人们廉价地获取各种知识成为可能。因特网是由五角大楼一个秘密的通信网络发展起来的。它如同一个蜘蛛网,即使一部分网线中断,整个网络仍完好无损。网络的首次通信,好数据包交换,是196 9年,在南加州两个实验室的计算机之间进行。

因特网在民间真正得到广泛应用是在1989年。英国计算机奇才蒂姆·伯纳斯—李设计出一种不受中央二十世纪影响人类的重大发明

蒸汽机:推动了整个工业革命的发展

传统的马力或者水力无法提供工业革命所需的动力,蒸汽机能量的开发为世界带来了一种更有效更强大的动力。虽说古人在公元前2世纪就已经开始这方面的探索,但直到瓦特的蒸汽机面市后,才真正开启了蒸汽机的商业价值。许多历史学家认为,蒸汽机的开发是工业革命最重要的发明之一,因为蒸汽机的出现带动了冶金、煤矿和纺织业的发展。蒸汽机的出现及纺织业的机械化,提高了工业的用铁量。由于英国拥有丰富的铁矿和煤矿,需求量的增加刺激了冶铁技术和煤矿业的改进,同时加快了工业化的步伐。1804年出现的蒸汽机火车和1807年出现的蒸汽机轮船大大改善了运输条件,辅助了工业革命的发展。

电话:掀开人类通讯史的新篇章

“沃森先生,请立即过来,我需要帮助!”这是1876年3月10日电话发明人亚历山大·贝尔通过电话成功传出的第一句话,电话从此诞生了,人类通讯史从此掀开了一个全新的篇章。

人类进行无线通讯的梦想则是1973年在美国纽约实现的。当时,这台世界上第一个实用手机体积大,重达1.9 公斤,是名副其实的“大哥大”。26年后的今天,世界最小的手机也诞生了,它只有寻呼机那么大,也比第一代手机轻了不少。

1964年是人类通讯史上另一个重要转折点,这年夏天,全世界成千上万的观众通过电视第一次收看由卫星转播的日本东京奥林匹克运动会实况。这是人类有史以来第一次通过电视屏幕同时间观看千里之外发生的事,人们除了感叹奥运精彩壮观的开幕式和各种比赛外,更惊叹于科技的进步。这一切都归功于哈罗德·罗森发明的地球同步卫星。

1969年夏天,国际互联网的雏形在美国出现,它由四个电脑网站组成,一个在加州大学分校,另三个在内华达州。1972年,实验人员首次在实验网络上发出第一封电子邮件,这标志着国际互联网开始与通讯相结合。到了90年代,国际互联网开始转为商业用途。1995年网络发展到第一个高潮,这一年被称为国际互联网年。在电子商业浪潮的推动下,国际互联网在21世纪对人类社会的影响将更加深远。

汽车:载着时代向前奔驶

汽车改变了人类的整个交通状况,拥有汽车工业成了每一个强大工业国家的标志。

汽车走过这样一段历史:1771年,法国人居纽设计出蒸汽机三轮车;1860年,法国人雷诺制造出了以煤炭瓦斯为燃料的汽车发动机;1885年,德国人本茨和戴姆勒各自完成了装有高速汽油发动机的机车和装有二冲程汽油发动机的三轮汽车,并且成功企业化;1908年,美国人福特采用流水式生产线大量生产价格低、安全性能高、速度快的T型汽车。汽车的大众化由此开始;1912年,凯迪拉克公司推出电子打火启动车,使妇女也开始爱上汽车;1926年,世界第一家汽车制造公司戴姆勒·本茨公司成立;1934年,第一辆前轮驱动汽车面世;1940年,大战令许多汽车制造商停产,欧洲车商开始转向生产军用车辆;50年代,德国沃尔沃的甲壳车轿车一经推出就成为最受欢迎的汽车;1970年到2000 年,日本车在亚洲走俏,丰田、本田、三菱以及日产特高技术小型车入侵欧美市场,改写了欧美牌子垄断的局面。

实际上,汽车的发明使人类的机动性有了极大的提高,使20世纪人类的视野更加开阔,更追求自由。当然,汽车工业的发展也带来了道路网挤占土地资源、大气污染和高昂的车费等问题,但不管怎么说,汽车确实载着人类向前发展,向前奔驶。

电视:人类自己创造的“魔鬼”

现代人可以一天不吃饭,不喝水,但不能一天没有电视。

电视的设想和理论早在1870年就出现过。1884年,德国发明家保罗?尼普科夫设计了全个穿孔的“扫描圆盘 ”,当圆盘转动的时候,小孔把景物碎分成小点,这些小点随即转换成电信号,另一端的接收机把信号重组成与原来图像相同但粗糙的影像。1926年,苏格兰人约翰·贝蒙德采用尼普科夫的“大圆盘”制造了影像机。

真正制造出画面稳定的电视是从俄罗斯移民到美国的拉基米尔·佐里金和出生在美国犹它州的菲洛·法恩斯沃思。在 1939年的世界博览会上,世界第一台真正清晰的电视开播,电视真正诞生了。

登月:人类航天史上迈出一大步

美国宇航员阿姆斯特朗登上月球刹那所说的名言“对个人来说,这只是一小步;对人类来说,这是迈出一大步”牢牢铭记在地球人的心上。

1969年7月20日下午4时,全世界5亿电视观众都看到了“黑黝黝”的画面,画面深处传来一个来自外太空的声音:“休斯顿,这里是静海基地,鹰舱已经登陆!”接下来,美国“阿波罗11号”登月宇宙飞船上的两名宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林问休斯顿宇航中心:“我们不想休息四小时,我们想马上登月。”休斯顿回答:“同意立即登月!”接着,阿姆斯特朗背朝外,开始从九级梯子缓缓爬下。全世界5亿人都看到了这一场景。

登月确确实实是人类航天科技的一大进步,因为正如最后一名登月者塞尔南上校所说的:“在月球遥望地球,我看不到任何国界,我觉得地球就是一个整体,我的整个思想也就开阔了。”

电脑:人类未来的希望

1946年2月4日,美国军方和政府部门的代表、著名的科学家一起挤在宾夕法尼亚大学的一个房间里。当一位陆军将军轻轻按下电钮后,占满整整三堵墙的机器立即亮了起来,人们热烈鼓掌,高声欢呼:“ENIAC活了!”并且向总工程师埃科特祝贺。“ENIAC”就是世界上第一台电脑。

基因:破解生命的千古密码

10多年前,科学界就预言说,21世纪是一个基因工程世纪。人类基因工程走过的主要历程怎样呢?1866年,奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律;1868年,瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA;1882年,德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体,也就是后来的染色体;1944年,美国科研人员证明DNA是大多数有机体的遗传原料,而不是蛋白质;1953年,美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结果,奠下了基因工程的基础;1980年,第一只经过基因改造的老鼠诞生;1996年,第一只克隆羊诞生;1999年,美国科学家破解了人类第 22组基因排序列图;未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。 系统工程和专用软件约束、使用简便的连接方式和传输数据的地址。如今的网络用户已达1.83亿,据估计到2003年将增加到5亿。


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