基本介紹
- 中文名：鈰組
- 英文名：yttriumgroup
- 含義：稀土元素及分組表定義鈰組
- 原子序數：較低
概述,存在,鈰組元素的套用,
概述
稀土元素及分組表定義鈰組（yttriumgroup），原子序數從57～63，鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)稱為輕稀土元素，又稱鈰組（yttriumgroup）稀土或鈰組。
稀土元素及分組表 |
1.1稀土元素分類
按礦物特點分：
（1）輕稀土元素（lightrareearthelement，LREE），包括鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪七個元素，或稱鈰組（ceriumgroup），它們具有較低的原子序數和較小質量；
（2）重稀土元素（heavyrareearthelements,HREE），包括釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥，它們具有較高的原子序數的較大質量，儘管釔的原子量僅為39，但由於其離子半徑在其它重稀土元素的離子半徑鏈環之中，其化學性質更接近重稀土元素，在自然界也與其它重稀土元素共生，故它被歸為重稀土組。因此重稀土元素也稱為釔族（yttriumgroup）稀土。
鈰組與釔組之別，是因為礦物經分離得到的稀土混合物中，常以鈰或釔比例多的而得名。
按硫酸復鹽溶解度分：
鈰組（硫酸復鹽難溶）—鑭、鈰、鐠、釹；
鋱組（硫酸復鹽微溶）—釤、銪、釓、鋱、鏑和鈥；
釔組（硫酸復鹽易溶）—銪、鉺、銩、鐿、鑥、釔。
輕中重三組稀土的分類法沒有一定之規，由於各組之間相鄰元素間的溶解度差別很小，用這種方法是分不淨的。
現在多用萃取法分組：
輕稀土（P204弱酸度萃取）—鑭、鈰、鐠、釹；
中稀土（P204低酸度萃取）—釤、銪、釓、鋱和鏑；
重稀土（P204中酸度萃取）—鈥、銪、鉺、銩、鐿、鑥、釔。 稀土元素同屬於元素周期表第ⅢB族，化學性質十分相近
存在
稀土元素大都在礦物中共生，分離困難。在目前已發現的250多種稀土礦物和含稀土元素的礦物，適合現今選冶條件的工業礦物僅有10餘種：
1)含鈰族稀土(鑭、鈰、釹)的礦物：氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、氟碳鈰鈣礦、氟碳鋇鈰礦和獨居石。
2)富釤及釓的礦物：矽鈹釔礦、鈮釔礦、黑稀金礦。
3)含釔族稀土(釔、鏑、鉺、銩等)的礦物：磷釔礦、氟碳鈣釔礦、釔易解石、褐釔鈮礦、黑稀金礦。
鈰組元素的套用
稀土鈰鑭(La)：鑭的套用非常廣泛，如套用於壓電材料、電熱材料、熱電材料、磁阻材料、發光材料（蘭粉）、貯氫材料、光學玻璃、雷射材料、各種合金材料等。她也套用到製備許多有機化工產品的催化劑中，光轉換農用薄膜也用到鑭，在國外，科學家把鑭對作物的作用賦與"超級鈣"的美稱。
稀土鈰 |
鈰（Ce）：1，鈰作為玻璃添加劑，能吸收紫外線與紅外線，現已被大量套用於汽車玻璃。不僅能防紫外線，還可降低車內度，從而節約空調用電。從1997年起，日本汽車玻璃全加入氧化鈰，1996年用於汽車玻璃的氧化鈰至少有2000噸，美國約1000多噸。2，目前正將鈰套用到汽車尾氣淨化催化劑中，可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中美國在這方面的消費量占稀土總消費量的三分之一強。3，硫化鈰可以取代鉛、鎘等對環境和人類有害的金屬套用到顏料中，可對塑膠著色，也可用於塗料、油墨和紙張等行業。目前領先的是法國羅納普朗克公司。4，Ce:LiSAF雷射系統是美國研製出來的固體雷射器，通過監測色氨酸濃度可用於探查生物武器，還可用於醫學。鈰套用領域非常廣泛，幾乎所有的稀土套用領域中都含有鈰。如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、鈰碳化矽磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。
鐠(Pr)：1，鐠被廣泛套用於建築陶瓷和日用陶瓷中，其與陶瓷釉混合製成色釉，也可單獨作釉下顏料，製成的顏料呈淡黃色，色調純正、淡雅。2，用於製造永磁體。選用廉價的鐠釹金屬代替純釹金屬製造永磁材料，其抗氧性能和機械性能明顯提高，可加工成各種形狀的磁體。廣泛套用於各類電子器件和馬達上。3，用於石油催化裂化。以鐠釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中製備石油裂化催化劑，可提高催化劑的活性、選擇性和穩定性。我國70年代開始投入工業使用，用量不斷增大。4，鐠還可用於磨料拋光。另外，鐠在光纖領域的用途也越來越廣。
釹(Nd)：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，並且左右著稀土市場。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"，以其優異的性能廣泛用於電子、機械等行業。阿爾法磁譜儀的研製成功，標誌著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水平。釹還套用於有色金屬材料。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。另外，摻釹的釔鋁石榴石產生短波雷射束，在工業上廣泛用於厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在醫療上，摻釹釔鋁石榴石雷射器代替手術刀用於摘除手術或消毒創傷口。釹也用於玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠製品的添加劑。隨著科學技術的發展，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。
鉕(Pm)：鉕為核反應堆生產的人造放射性元素，主要用途如下：1，可作熱源。為真空探測和人造衛星提供輔助能量。2，Pm147放出能量低的β射線，用於製造鉕電池。作為飛彈制導儀器及鐘錶的電源。此種電池體積小，能連續使用數年之久。此外，鉕還用於攜帶型X-射線儀、製備螢光粉、度量厚度以及航標燈中。
釤（Sm）：釤鈷磁體是最早得到工業套用的稀土磁體。這種永磁體有SmCo5系和Sm2Co17系兩類。70年代前期發明了SmCo5系，後期發明了Sm2Co17系。現在是以後者的需求為主。釤鈷磁體所用的氧化釤的純度不需太高，從成本方面考慮，主要使用95%左右的產品。此外，氧化釤還用於陶瓷電容器和催化劑方面。另外，釤還具有核性質，可用作原子能反應堆的結構材料，屏敝材料和控制材料，使核裂變產生巨大的能量得以安全利用。
銪（Eu）：氧化銪大部分用於螢光粉。Eu3+用於紅色螢光粉的激活劑，Eu2+用於藍色螢光粉。現在Y2O2S:Eu3+是發光效率、塗敷穩定性、回收成本等最好的螢光粉。再加上對提高發光效率和對比度等技術的改進，故正在被廣泛套用。近年氧化銪還用於新型X射線醫療診斷系統的受激發射螢光粉。氧化銪還可用於製造有色鏡片和光學濾光片，用於磁泡貯存器件，在原子反應堆的控制材料、屏敝材料和結構材料中也能一展身手。
