結構生物化學/稀土金屬

17種稀土元素

[1]:

• 鈧 (Sc)
• 釔 (Y)
• 鑭 (La)
• 鈰 (Ce)
• 鐠 (Pr)
• 釹 (Nd)
• 鉕 (Pm)
• 釤 (Sm)
• 銪 (Eu)
• 釓 (Gd)
• 鋱 (Tb)
• 鏑 (Dy)
• 鈥 (Ho)
• 鉺 (Er)
• 銩 (Tm)
• 鐿 (Yb)
• 鎦 (Lu)

稀土金屬是一組15種化學性質相似的元素，被稱為鑭系元素，它們與元素週期表中的其他元素分開列出。稀土金屬通常在地殼中以高濃度存在。人類在許多先進的技術裝置中使用它們，例如磁鐵、超導體、電子拋光劑、打火機火石、精煉催化劑和混合動力汽車部件。它們還被用作發光材料中的活性離子。

稀土金屬或稀土元素是一組17種表現出相似特徵的元素。這些元素的名稱非常具有誤導性，因為這些金屬相對容易找到。它們根本不稀有，除了其中一種。這些元素唯一稀有的地方是它們在地球上的分佈非常分散。這意味著沒有大型的稀土金屬礦，而是在全球範圍內細細地散佈著。這些金屬都比鐵重，這相當了不起。稀土金屬的價格波動很大，並在私人市場上銷售，使其價格含糊不清。

鈧

鈧的原子序數為21。它是一種銀白色的金屬。暴露在空氣中時，可能會呈現出微弱的黃色或粉紅色。它在恆星中含量最豐富。它可以與酸迅速反應。鈧於1876年由拉爾斯·弗雷德里克·尼爾森在研究稀土金屬時首次發現。它現在用於航空航天工業中的鋁鈧合金以及運動器材（例如高爾夫球杆、腳踏車車架）。它也用於汞蒸氣燈。

釔

釔於1787年由卡爾·阿雷尼烏斯在瑞典伊特比附近的一個礦山中首次發現，最初被命名為伊特比亞礦，後來改為矽鈹釔礦，但經過多位科學家對該金屬的進一步分析，發現它是一種不純的金屬形式。弗里德里希·沃勒於1828年透過加熱無水氯化釔(III)與鉀首次獲得了金屬釔。釔是一種柔軟的銀色金屬。它通常以Y³⁺的形式存在。

釔常用於製造合金。最近，它在超導體和雷射器方面也展現出巨大的潛力。像其他稀土元素一樣，它與冷水緩慢反應，與熱水快速反應。固體金屬不會與空氣中的氧氣反應，但在粉末狀形式下，它在較高溫度下會發生爆炸性反應。它在地球上相當常見，甚至大量存在於從月球帶回的岩石中。

在實驗室中，釔已被觀察到對大鼠具有毒性作用，儘管對人類的測試並不多。它通常會被謹慎對待。

鑭

鑭在元素週期表中排名第39位。它於1839年由卡爾·G·莫桑德首次發現。它可以被視為一種銀白色的金屬，柔軟到可以用刀切割。它最常見的存在形式是La³⁺。它具有延展性和韌性，暴露在空氣中時很容易生鏽，因為它會立即氧化。它通常用於混合動力汽車的鎳金屬氫化物充電電池。它還用於製造夜視鏡、打火機火石以及高質量相機和望遠鏡的鏡頭。

鈰

鈰在元素週期表中排名第58位。它是一種柔軟的灰色金屬。它也具有反應性、延展性和韌性。暴露在潮溼空氣中時，它會生鏽。它於1803年在瑞典由永斯·J·貝採利烏斯和威廉·馮·希辛格首次發現，同年也在德國由馬丁·克拉普羅特發現。鈰用於碳弧照明。氧化鈰用於汽車的催化轉化器，以減少CO排放。氟鈰用於治療和預防大面積燒傷的感染。

鐠

鐠在元素週期表中排名第59位。它是一種銀白色的金屬。它柔軟且具有延展性，並且只有輕微的毒性。它通常以Pr³⁺的形式存在，其鹽通常呈淺綠色。它於1885年由卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫首次發現。它用於混合動力汽車和風力渦輪機所需的強力永磁體。它也用於製造焊工和玻璃吹制工使用的特種玻璃護目鏡。

釹

釹在元素週期表中排名第60位，原子量為144.24 g/mol。它是一種銀白色金屬，柔軟且光亮。它的熔點為1289K，沸點為3343 K。它主要以Nd³⁺的形式存在。其鹽通常呈淺紫色。它於1885年由卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫首次發現，當時他意識到他之前發現的一種稱為didymium的金屬實際上是兩種不同元素的混合物，這兩種元素後來被命名為釹和鐠。它用於許多電子產品和打火機火石中使用的NIB磁體。

鉕

鉕在元素週期表中排名第61位。它是稀土金屬中唯一具有放射性的元素，並且非常有害。它的鹽在黑暗中會發出淺藍色或綠色的光。

釤

釤在元素週期表中排名第62位。它的原子量為150.4 g/mol。它於1853年在瑞士日內瓦由讓-查爾斯·加利薩德·德馬里尼亞克首次發現，當時他在研究的礦物光譜中發現了譜線。它是一種硬而銀色的金屬。在高於150^oC的溫度下，它會在空氣中點燃，否則在正常溫度下它是穩定的。它通常以Sm³⁺的形式存在，其鹽通常呈淺黃色。它用於耳機、小型電機和電吉他拾音器中使用的合金磁體，也用作核反應堆的吸收劑。放射性¹⁵²Sm也用於治療癌症。

銪

銪在元素週期表中排名第63位。它的原子量為151.96 g/mol。它略微有毒，但其金屬粉塵是火災和爆炸危險。它的熔點為1095 K，沸點為1873 K。它以柔軟且延展的銀白色金屬形式存在。暴露在空氣中時會立即氧化。它被認為是稀土金屬中反應性最強的金屬，在150-180^oC的溫度下會點燃。它用於歐元鈔票上的防偽標記中的熒光粉。

銪的發現歸功於歐仁-安托爾·德馬賽，他於1886年利用他自行研製的專門用於研究稀土金屬的光譜儀，在釤中發現了光譜線。儘管他的研究結果最初遭到質疑，但他後來在1901年透過分離銪證明了他的發現。

釓

釓是元素週期表中的第64號元素。其原子量為157.25 g/mol。其熔點為1587 K，沸點為3533 K。它於1880年首次被讓-查爾斯·加利薩德·德·馬里尼亞克發現，當時他記錄了從獨居石中提取的氧化物製備過程中出現的譜線。他的發現後來在1886年由保羅·埃米爾·勒科克·德·博阿博德蘭證實。它是一種銀白色金屬，具有延展性和可鍛性。在潮溼的空氣中會失去光澤。通常以Gd³⁺的形式存在。

鋱

鋱是元素週期表中的第65號元素。其原子量為158.9 g/mol。其沸點為3493 K，熔點為1633 K。它是一種灰色的金屬，具有延展性和可鍛性。它也比較柔軟，可以用刀切割。它以Tb³⁺的形式存在，當被激發時會發出綠色的熒光。它於1843年由卡爾·古斯塔夫·莫桑德發現，當時他希望發現另一種元素，於是他用氫氧化銨從氧化釔中沉澱出不同鹼度的部分。這產生了兩種不同的物質，他發現其中含有新的元素鉺和鋱。它用於三基色照明和電視中的彩色熒光粉，也用於黑莓手機的綠色顯示。

鏑

鏑是元素週期表中的第66號元素。其沸點為2833 K，熔點為1410 K。其原子量為162.50 g/mol。它是一種銀白色的金屬，柔軟且光亮。在室溫下會緩慢失去光澤。在酸中會溶解。它擁有所有元素中最高的磁強度。通常以Dy³⁺的形式存在。它於1886年首次被保羅·埃米爾·勒科克·德·博阿博德蘭發現，他透過一個耗時且複雜的過程，從氧化鈥中分離出氧化鏑。它被用作核反應堆控制棒中的水泥。它也被用於光碟和硬碟。

鈥

鈥是元素週期表中的第67號元素。其原子量為164.9 g/mol。其沸點為2973 K，熔點為1743 K。它略帶毒性。它是一種延展性、可鍛性和柔軟的銀白色金屬。當被加熱或暴露在潮溼的空氣中時，會氧化成黃色的氧化物。通常以Ho³⁺的形式存在，其化合物通常呈棕黃色。與鏑一樣，它具有最高的磁強度，因此可用作強磁場的磁通量集中器。它也被用於雷射器，用於治療癌症和腎結石的非侵入性醫療程式。它的同位素被用來使玻璃和立方氧化鋯呈現紅色和黃色。

鉺

鉺是元素週期表中的第68號元素。其原子量為167.26 g/mol。它是一種中等毒性的銀白色金屬，柔軟且延展性強。暴露在空氣中會緩慢失去光澤。它也能與水反應，並溶於酸。最常見以Er³⁺的形式存在。鉺鹽通常呈粉紅色。它於1843年首次被卡爾·古斯塔夫·莫桑德發現，他使用氫氧化銨沉澱出氧化釔的不同鹼度的部分。從中他發現了兩種不同的物質，每種物質都包含一種新的元素，鉺和鋱。鉺用於放大器和雷射器以及攝影濾鏡。

銩

銩是元素週期表中的第69號元素。其原子量為168.9 g/mol。它是一種無毒的灰色金屬，柔軟且延展性強。暴露在空氣中會緩慢失去光澤。與水反應會生成氫氧化物和氫氣。主要以Tm³⁺的形式存在。它是丰度最低的元素之一。它於1879年在瑞典烏普薩拉首次被佩爾·特奧多爾·克萊夫以氧化物的形式發現，當時他正在研究鉺。

鐿

鐿是元素週期表中的第70號元素。其原子量為173.04 g/mol。它是一種延展性和可鍛性強的銀白色金屬。暴露在空氣中會立即失去光澤。它於1878年首次被讓-查爾斯·加利薩德·德·馬里尼亞克發現。他設法提取了一種未知的粉末，命名為氧化鐿，方法是加熱硝酸鉺直至分解。它用於不鏽鋼合金。其化合物也常被用作有機化學反應中的催化劑。

鎦

鎦是元素週期表中的第71號元素。其原子量為174.97 g/mol。其沸點為3663 K，熔點為1933 K。它是一種無毒的銀白色金屬。它是鑭系元素中最硬和最重的元素。¹⁷⁷Lu用於癌症治療，¹⁷⁶Lu用於確定隕石的年齡。

參考文獻

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

"釔。" 化學解釋。Advameg公司，2012年。http://www.chemistryexplained.com/elements/T-Z/Yttrium.html#b