第二十二章稀土元素 57~71号15个元素位于周期表的,第六周期, IB族,是内过渡元素,层电子0~14个间, 价电子4f0145d016s2,称为镧系元素;有 La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy Ho、Er、Tm、Yb、Lu 它们加上同族的Sc、Y等17个元素叫做稀土元素; 其中La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu又称为轻 稀土,Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、 Sc、Y称为重稀土
第二十二章 稀土元素 57～71号 15个元素位于周期表的，第六周期， IIIB族，是内过渡元素，f亚层电子0～14个间， 价电子4f 0~14 5d 0~1 6s 2 ，称为镧系元素；有 La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、 Ho、Er、Tm、Yb、Lu 它们加上同族的Sc、Y等17个元素叫做稀土元素； 其中La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu又称为轻 稀 土 ， Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、 Sc、Y称为重稀土
稀土在地表中总含量00153%,相对来说(第六周期 中)较高的,但分散分布,同时总是混合存在,总 纯度也不高,如含有10%稀土的矿就算是富含矿 由于性质相近提取分离较难,所以纯的单稀土产品 较贵。 稀土元素发现较晚,从最初发现Y于1787年,到 最后一个由铀裂变找到Pm于1947年,将近两个 世纪。 稀土资源我国最为丰富,占世界的80%,而且矿 藏分布广,从南到北十多个省区均有,品种齐全, 北偏轻稀土,南偏中重稀土。内蒙的包头市堪称 稀土之城
稀土元素发现较晚，从最初发现Y于1787年，到 最后一个由铀裂变找到Pm于1947年，将近两个 世纪。 稀土在地表中总含量0.0153％，相对来说（第六周期 中）较高的，但分散分布，同时总是混合存在，总 纯度也不高，如含有10％稀土的矿就算是富含矿； 由于性质相近提取分离较难，所以纯的单稀土产品 较贵。 稀土资源我国最为丰富，占世界的80％，而且矿 藏分布广，从南到北十多个省区均有，品种齐全， 北偏轻稀土，南偏中重稀土。内蒙的包头市堪称 稀土之城
稀土元素结构特点和性能 ①4f0~4f14独特亚层 ②大的原子磁矩、各向异性(磁性材料) ③丰富的能级跃迁(发光材料 ④大范围可变的配位数6~14(材料、生 命科学) ⑤有序变化的原子和离子半径
稀土元素结构特点和性能： ①4f 0~4f 14 独特亚层 ②大的原子磁矩、各向异性（磁性材料） ③丰富的能级跃迁（发光材料） ④大范围可变的配位数6～14（材料、生 命科学） ⑤有序变化的原子和离子半径
稀土典型应用 ①热电子发射材料(LaB)1951年,用于通讯 ②石油催化裂解,生产轻质油,1962 ③Y2O3:Eu掺杂发光材料(红光),1963; LaPO4:Ce绿光;Sr(PO4)IEu2蓝光 ④ Smco;永磁体磁性材料,1967;Nd2FeaB (第二代,1975),Sm2Fe1N(第三代,1985 年) ⑤储氢材料,LaNi5,253kPa,lkg吸氢15g 1982年利用提取Ce后的富La混合稀土镍合金 更廉价储氢更大,并可分离和纯化氢达6个9。 通常钢瓶15Mpa储诸氢0.5kg
稀土典型应用： ① 热电子发射材料（LaB6）1951年，用于通讯 ② 石油催化裂解，生产轻质油，1962 ③ Y2O3：Eu3+ 掺杂发光材料（红光），1963； LaPO4：Ce绿光；Sr5 (PO4 ) 3Cl:Eu2+蓝光 ④ SmCo5 永磁体磁性材料，1967；Nd2Fe14B （第二代，1975），Sm2Fe17N（第三代，1985 年）。 ⑤ 储氢材料，LaNi5，253kPa, 1kg吸氢15g； 1982年利用提取Ce后的富La混合稀土镍合金， 更廉价储氢更大，并可分离和纯化氢达6个9。 通常钢瓶15Mpa储氢0.5kg
⑥高温超导, BaCuo,Te=90K,1987; La Ba Cu,o1986,Tc=35K,之后发现加压 可提高Tc;再后用更小的Sc取代,则无超导性, 因得不到钙钛矿型;另外之后发现 TBa2CaCu3O10也是高温超导,所以超导与f 电子无关。 ⑦激光晶体,1960红宝石(Al2O3:Cr3+); 1962,CaWO4:Nd输出连续激光;1964, Y3AlO12:Nd室温下连续输出; LiNbO3 NdP+自倍频晶体(1.06um红外,0.53m绿 光)。目前已知有320种激光晶体,其中290种 以稀土为激活离子
⑥ 高温超导 ， YBaCuO，Tc=90K，1987 ； LaxBayCuzOw 1986，Tc＝35K，之后发现加压 可提高Tc；再后用更小的Sc取代，则无超导性， 因 得 不 到 钙 钛 矿 型 ； 另 外 之 后 发 现 Tl2Ba2Ca2Cu3O10 也是高温超导，所以超导与f 电子无关。 ⑦ 激光晶体，1960红宝石（Al2O3：Cr3+）； 1962，CaWO4：Nd3+ 输出连续激光；1964， Y3Al5O12：Nd3+ 室温下连续输出；LiNbO3： Nd3+ 自倍频晶体（1.06μm 红外，0.53μm 绿 光）。目前已知有320种激光晶体，其中290种 以稀土为激活离子