结构生物化学/稀土金属

17种稀土元素

[1]:

• 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)

稀土金属是一组15种化学性质相似的元素，被称为镧系元素，它们与元素周期表中的其他元素分开列出。稀土金属通常在地壳中以高浓度存在。人类在许多先进的技术设备中使用它们，例如磁铁、超导体、电子抛光剂、打火机火石、精炼催化剂和混合动力汽车部件。它们还被用作发光材料中的活性离子。

稀土金属或稀土元素是一组17种表现出相似特征的元素。这些元素的名称非常具有误导性，因为这些金属相对容易找到。它们根本不稀有，除了其中一种。这些元素唯一稀有的地方是它们在地球上的分布非常分散。这意味着没有大型的稀土金属矿，而是在全球范围内细细地散布着。这些金属都比铁重，这相当了不起。稀土金属的价格波动很大，并在私人市场上销售，使其价格含糊不清。

钪

钪的原子序数为21。它是一种银白色的金属。暴露在空气中时，可能会呈现出微弱的黄色或粉红色。它在恒星中含量最丰富。它可以与酸迅速反应。钪于1876年由拉尔斯·弗雷德里克·尼尔森在研究稀土金属时首次发现。它现在用于航空航天工业中的铝钪合金以及运动器材（例如高尔夫球杆、自行车车架）。它也用于汞蒸气灯。

钇

钇于1787年由卡尔·阿雷尼乌斯在瑞典伊特比附近的一个矿山中首次发现，最初被命名为伊特比亚矿，后来改为硅铍钇矿，但经过多位科学家对该金属的进一步分析，发现它是一种不纯的金属形式。弗里德里希·沃勒于1828年通过加热无水氯化钇(III)与钾首次获得了金属钇。钇是一种柔软的银色金属。它通常以Y³⁺的形式存在。

钇常用于制造合金。最近，它在超导体和激光器方面也展现出巨大的潜力。像其他稀土元素一样，它与冷水缓慢反应，与热水快速反应。固体金属不会与空气中的氧气反应，但在粉末状形式下，它在较高温度下会发生爆炸性反应。它在地球上相当常见，甚至大量存在于从月球带回的岩石中。

在实验室中，钇已被观察到对大鼠具有毒性作用，尽管对人类的测试并不多。它通常会被谨慎对待。

镧

镧在元素周期表中排名第39位。它于1839年由卡尔·G·莫桑德首次发现。它可以被视为一种银白色的金属，柔软到可以用刀切割。它最常见的存在形式是La³⁺。它具有延展性和韧性，暴露在空气中时很容易生锈，因为它会立即氧化。它通常用于混合动力汽车的镍金属氢化物充电电池。它还用于制造夜视镜、打火机火石以及高质量相机和望远镜的镜头。

铈

铈在元素周期表中排名第58位。它是一种柔软的灰色金属。它也具有反应性、延展性和韧性。暴露在潮湿空气中时，它会生锈。它于1803年在瑞典由永斯·J·贝采利乌斯和威廉·冯·希辛格首次发现，同年也在德国由马丁·克拉普罗特发现。铈用于碳弧照明。氧化铈用于汽车的催化转化器，以减少CO排放。氟铈用于治疗和预防大面积烧伤的感染。

镨

镨在元素周期表中排名第59位。它是一种银白色的金属。它柔软且具有延展性，并且只有轻微的毒性。它通常以Pr³⁺的形式存在，其盐通常呈浅绿色。它于1885年由卡尔·奥尔·冯·威尔斯巴赫首次发现。它用于混合动力汽车和风力涡轮机所需的强力永磁体。它也用于制造焊工和玻璃吹制工使用的特种玻璃护目镜。

钕

钕在元素周期表中排名第60位，原子量为144.24 g/mol。它是一种银白色金属，柔软且光亮。它的熔点为1289K，沸点为3343 K。它主要以Nd³⁺的形式存在。其盐通常呈浅紫色。它于1885年由卡尔·奥尔·冯·威尔斯巴赫首次发现，当时他意识到他之前发现的一种称为didymium的金属实际上是两种不同元素的混合物，这两种元素后来被命名为钕和镨。它用于许多电子产品和打火机火石中使用的NIB磁体。

钷

钷在元素周期表中排名第61位。它是稀土金属中唯一具有放射性的元素，并且非常有害。它的盐在黑暗中会发出浅蓝色或绿色的光。

钐

钐在元素周期表中排名第62位。它的原子量为150.4 g/mol。它于1853年在瑞士日内瓦由让-查尔斯·加利萨德·德马里尼亚克首次发现，当时他在研究的矿物光谱中发现了谱线。它是一种硬而银色的金属。在高于150^oC的温度下，它会在空气中点燃，否则在正常温度下它是稳定的。它通常以Sm³⁺的形式存在，其盐通常呈浅黄色。它用于耳机、小型电机和电吉他拾音器中使用的合金磁体，也用作核反应堆的吸收剂。放射性¹⁵²Sm也用于治疗癌症。

铕

铕在元素周期表中排名第63位。它的原子量为151.96 g/mol。它略微有毒，但其金属粉尘是火灾和爆炸危险。它的熔点为1095 K，沸点为1873 K。它以柔软且延展的银白色金属形式存在。暴露在空气中时会立即氧化。它被认为是稀土金属中反应性最强的金属，在150-180^oC的温度下会点燃。它用于欧元钞票上的防伪标记中的荧光粉。

铕的发现归功于欧仁-安托尔·德马赛，他于1886年利用他自行研制的专门用于研究稀土金属的光谱仪，在钐中发现了光谱线。尽管他的研究结果最初遭到质疑，但他后来在1901年通过分离铕证明了他的发现。

钆

钆是元素周期表中的第64号元素。其原子量为157.25 g/mol。其熔点为1587 K，沸点为3533 K。它于1880年首次被让-查尔斯·加利萨德·德·马里尼亚克发现，当时他记录了从独居石中提取的氧化物制备过程中出现的谱线。他的发现后来在1886年由保罗·埃米尔·勒科克·德·博阿博德兰证实。它是一种银白色金属，具有延展性和可锻性。在潮湿的空气中会失去光泽。通常以Gd³⁺的形式存在。

铽

铽是元素周期表中的第65号元素。其原子量为158.9 g/mol。其沸点为3493 K，熔点为1633 K。它是一种灰色的金属，具有延展性和可锻性。它也比较柔软，可以用刀切割。它以Tb³⁺的形式存在，当被激发时会发出绿色的荧光。它于1843年由卡尔·古斯塔夫·莫桑德发现，当时他希望发现另一种元素，于是他用氢氧化铵从氧化钇中沉淀出不同碱度的部分。这产生了两种不同的物质，他发现其中含有新的元素铒和铽。它用于三基色照明和电视中的彩色荧光粉，也用于黑莓手机的绿色显示。

镝

镝是元素周期表中的第66号元素。其沸点为2833 K，熔点为1410 K。其原子量为162.50 g/mol。它是一种银白色的金属，柔软且光亮。在室温下会缓慢失去光泽。在酸中会溶解。它拥有所有元素中最高的磁强度。通常以Dy³⁺的形式存在。它于1886年首次被保罗·埃米尔·勒科克·德·博阿博德兰发现，他通过一个耗时且复杂的过程，从氧化钬中分离出氧化镝。它被用作核反应堆控制棒中的水泥。它也被用于光盘和硬盘。

钬

钬是元素周期表中的第67号元素。其原子量为164.9 g/mol。其沸点为2973 K，熔点为1743 K。它略带毒性。它是一种延展性、可锻性和柔软的银白色金属。当被加热或暴露在潮湿的空气中时，会氧化成黄色的氧化物。通常以Ho³⁺的形式存在，其化合物通常呈棕黄色。与镝一样，它具有最高的磁强度，因此可用作强磁场的磁通量集中器。它也被用于激光器，用于治疗癌症和肾结石的非侵入性医疗程序。它的同位素被用来使玻璃和立方氧化锆呈现红色和黄色。

铒

铒是元素周期表中的第68号元素。其原子量为167.26 g/mol。它是一种中等毒性的银白色金属，柔软且延展性强。暴露在空气中会缓慢失去光泽。它也能与水反应，并溶于酸。最常见以Er³⁺的形式存在。铒盐通常呈粉红色。它于1843年首次被卡尔·古斯塔夫·莫桑德发现，他使用氢氧化铵沉淀出氧化钇的不同碱度的部分。从中他发现了两种不同的物质，每种物质都包含一种新的元素，铒和铽。铒用于放大器和激光器以及摄影滤镜。

铥

铥是元素周期表中的第69号元素。其原子量为168.9 g/mol。它是一种无毒的灰色金属，柔软且延展性强。暴露在空气中会缓慢失去光泽。与水反应会生成氢氧化物和氢气。主要以Tm³⁺的形式存在。它是丰度最低的元素之一。它于1879年在瑞典乌普萨拉首次被佩尔·特奥多尔·克莱夫以氧化物的形式发现，当时他正在研究铒。

镱

镱是元素周期表中的第70号元素。其原子量为173.04 g/mol。它是一种延展性和可锻性强的银白色金属。暴露在空气中会立即失去光泽。它于1878年首次被让-查尔斯·加利萨德·德·马里尼亚克发现。他设法提取了一种未知的粉末，命名为氧化镱，方法是加热硝酸铒直至分解。它用于不锈钢合金。其化合物也常被用作有机化学反应中的催化剂。

镥

镥是元素周期表中的第71号元素。其原子量为174.97 g/mol。其沸点为3663 K，熔点为1933 K。它是一种无毒的银白色金属。它是镧系元素中最硬和最重的元素。¹⁷⁷Lu用于癌症治疗，¹⁷⁶Lu用于确定陨石的年龄。

参考文献

<a href="http://www.chemicool.com/">Chemicool元素周期表</a>

"钇。" 化学解释。Advameg公司，2012年。http://www.chemistryexplained.com/elements/T-Z/Yttrium.html#b