稀土金属、钇或钪的氧化物

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。从1794年发现第一个稀土元素钇,到1972年发现自然界的稀土元素钷,历经178年,人们才把17种稀土元素全部在自然界中找到。稀土金属的光泽介于银和铁之间。稀土金属的化学活性很强。钇是稀土元素 ,由于在地壳中的含量稀少,它们的氧化物与氧化钙等土族元素性质相似,因而得名。由于稀土元素分布分散,往往杂乱成矿,再加上它们性质彼此很相似,所以发现、分离以及分析它们都比较困难。钇和另一稀土元素铈是稀土元素中在地壳中含量较大的两种元素,因而它们在稀土元素中首先被发现。欧洲北部斯堪的纳维亚半岛上的挪威和瑞典是稀土元素矿物比较丰富的产地,因而这两种元素在这个地区最先被发现 .钪是一种柔软、银白色的过渡性金属。常跟钆、铒等混合存在,产量很少。主要化合价为氧化态+3价。1879年拉斯·弗雷德里克·尼尔森和他的团队在斯堪的纳维亚半岛的黑稀金矿(euxenite)和硅铍钇矿(gadolinite)中通过光谱分析发现这个新的元素,其名称Scandium是来自Scandia,斯堪的纳维亚半岛的拉丁文名称。早期,钪和钇和镧一起被列入稀土金属。钪是存在于大多数稀土矿,但可以提取的在全世界只有几个钪矿。由于钪的低可用性和制取困难,第一提取次在1937年进行。

稀土金属又称稀土元素,稀有金属,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。钪和钇因为经常与镧系元素在矿床中共生,且具有相似的化学性质,故被认为是稀土元素。与其名称暗示的不同,稀土元素(钷除外)在地壳中的丰度相当高,其中铈在地壳元素丰度排名第25,占0.0068%(与铜接近)。然而,由于其地球化学性质,稀土元素很少富集到经济上可以开采的程度。稀土元素的名称正是源自其匮乏性。人类第一种发现的稀土矿物是从瑞典伊特比村的矿山中提取出的硅铍钇矿,许多稀土元素的名称正源自于此地。

稀土金属的光泽介于银和铁之间。杂质含量对它们的性质影响很大,因而载于文献中的物理性质常有明显差异。镧在6K时是超导体。大多数稀土金属呈现顺磁性,钆在 0℃时比铁具有更强的铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性。镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钆的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好。除镱外,钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。