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什么是稀土元素它事实有众贵摩登科技社会中有

稀土制品

  严格地说,它们和周期表上的其他元素一样——比如碳、氢和氧——原子序数在57到71之间。另外还有两种性质相似的稀土元素,有时也会与它们组合在一起,但主要的稀土元素就是这15种。要制作第一个,镧,从钡原子开始,加上一个质子和一个电子。每一个连续的稀土元素都会增加一个质子和一个电子。

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  有15种稀土元素是很重要的:化学专业的学生可能还记得,当电子被加到一个原子上时,它们会以团或层的形式聚集在一起,被称为轨道,这些轨道就像靶心周围目标的同心圆。

  任何原子的最内层靶圆可以包含两个电子;增加第三个电子意味着在第二个靶圆中增加一个。接下来的7个电子也在那里——之后电子必须进入第三个能容纳18个电子的靶圆。接下来的18个电子进入第四个靶圆。

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  然后事情开始变得有点奇怪。虽然在第四个靶圆中还有电子的空间,但接下来的八个电子进入了第五个靶圆。尽管第五圈空间更大,接下来的两个电子进入了第六圈。

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  这时原子就变成了钡原子,原子序数为56,而早期目标圆中的空位就开始被填满。再加上一个电子——制造镧——稀土元素系列的第一个电子——就把这个电子放到了第五圈。再加上一个,使铈原子序数为58,在第四个圆上增加了一个电子。制造下一个元素praseodymium,实际上就是把第五圈的最新电子移到第四圈,再加一个。从那里,额外的电子填满了第四个圆。

  在所有元素中,最外层的电子在很大程度上影响元素的化学性质。由于稀土具有相同的最外层电子构型,它们的性质非常相似。

  不,它们在地壳中比许多其他有价值的元素丰富得多。即使是最稀有的稀土元素铥原子的原子序数为69,是金的125倍。最稀有的稀土铈原子序数为58,是黄金的1.5万倍。

  从某种意义上说,它们又很罕见——矿物学家们会称它们为“分散的”,也就是说它们大多以相对较低的浓度散布在地球上。稀土通常存在于被称为碳酸盐岩的稀有火成岩中。

  有几个地区稀土储量丰富,而且主要集中在中国。中国每年生产的稀土量占全球13万吨稀土总量的80%以上。澳大利亚也有一些地区,其他一些国家也是如此。美国有一小块稀土资源丰富的地区,但美国最后一个稀土资源来源——加州山口采石场(Mountain Pass鲗)在2015年关闭。

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  是的,相当贵。2018年,一氧化二钕(原子序数为60)的成本是每公吨10.7万美元。预计到2025年,价格将攀升至15万美元。

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  在20世纪后半叶,原子序数为63的铕被广泛应用于视频屏幕(包括电脑显示器和等离子体)中,作为产生颜色的荧光粉,它对于吸收核反应堆控制棒中的中子也很有用。

  如今,其他稀土元素也普遍用于电子设备。例如,原子序数为60的钕是一种强大的磁铁,在智能手机、电视、激光、可充电电池和硬盘驱动器上都很有用。即将推出的特斯拉电动汽车发动机也将使用钕。

  自20世纪中期以来,对稀土的需求一直在稳步上升,而且没有真正的替代材料来替代它们。可以说,稀土对于现代科技社会至关重要。返回搜狐,查看更多

本站文章于2019-10-24 23:11,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:什么是稀土元素它事实有众贵摩登科技社会中有 稀土制品

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