鉕
銅臭 / 2022-08-04
一、鉕
第61號元素是鈾前元素中最后發(fā)現(xiàn)的一個元素。直到1947年才由鈾核裂變產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)這一元隸的同位素。 后來用中子射擊釹也得到鉕的同位素。
鉕有十種不同質(zhì)量的同位素，都具有放射性。其中鉕147系β?放射體，半衰期約2.6年，已能制得用毫克來稱量的量了。最長壽命的是鉕145,放射性系電子俘獲所致，半衰期約30年。
鉕作為鑭系元素中第五個成員，它只有三價狀態(tài)，化學(xué)行為符合于它在周期系中的位置。鉕鹽呈粉紅色。它在離子交換柱中的沖洗程序，恰位于62號釤和60號釹之間。
二、稀土元素的性質(zhì)和用途
稀土金屬一般是軟的，隨原子序的增高而漸硬。金屬具有展延性，但雜質(zhì)的存在就大大減小展延性。它們都具順磁性。表21-3列出稀土元素的一些性質(zhì)和分類。
稀土元素是活潑金屬，它們的標(biāo)準(zhǔn)電極電位由La的-2.52伏遞減至La的-2.52伏。新切開的銀白帶灰色光澤的表面在空氣中迅速變暗;蓋上一層氧化物膜，這個膜并不緊密，因此不能阻止空氣的進(jìn)一步作用。將金屬熱至200—400 時，即生成冒化物。它們與冶水程慢作用，與熱水作用較快，可置換出氫。它們也易溶于稀酸中。
稀土金屬是強(qiáng)的還原劑，因為它們的氧化物的生成熱很大。例如La?O?的生成熱為457千卡/克分子(鋁熱法中的Al?O?的生
成熱為378千卡/克分子)。因此“混合稀土金屬”是比鋁為更好的活潑金屬還原劑。
自由的金屬在200°以上在鹵素蒸氣中劇烈燃燒，生成鹵化物。在氮中熱至1000°以上生成氮化物L(fēng)nN;在高溫和碳作用生成乙炔型碳化物L(fēng)nC?。稀土金屬在室溫時緩慢吸收氫，在300°時較迅速，生成脆的無定形固體，具有不定的組成，大約是LnH?.?。這種“氬化物”在干燥空氣中穩(wěn)定，在潮濕空氣中可著火。宿
稀土金屬一般在150—180°著火(La的著火點(diǎn)特高，約450°)，因此“混合稀土金屬”和鐵(7:3)的合金用作打火機(jī)的“火石”。由火石磨出的銼屑在空氣中著火。
近年來，稀土金屬廣泛用在合金鋼及非鐵合金中。一般用到的不是個別的純稀土元素，而是“混合稀土金屬”，例如,含有0.1%混合稀土金屬、0.075%Al和0.15%Ca—Mg—Si 的合金鋼。這種合金鐧具有低溫抗擊的良好性能。在鑄鐵中，如果加入0.2—0.75%的混合稀土金屬，能提高“鐵水”的流動性、熱加工性能、抗氧化性能和金屬強(qiáng)度。稀土金屬一方面是除氧、硫劑，另一方面能使鐵中片狀的石墨“球化"(但“球墨鑄鐵”的制造一般用鎂)。鋁及鎂的合金中加0.3—11%混合稀土金屬，能增進(jìn)高溫下的強(qiáng)度，使它適用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)的制造。
稀土元素由于個別元素分離手續(xù)麻煩，同時又是活潑金屬，故不易得到純淨(jìng)狀態(tài)的金屬。它們的應(yīng)用范園有待于深入的研究和推廣。
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