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关于镧系元素的应用领域介绍

2022.9.17

  应用领域

  镧系元素应用极为广泛。化学工业上主要用作催化剂。例如混合镧系元素的氯化物和磷酸盐用作催化剂,以加速石油的裂化分解。混合稀土氧化物广泛用作玻璃抛光材料和玻璃的脱色剂,还可用来制造耐辐射玻璃和激光玻璃。用三氧化二钇和三氧化二镝可制得耐高温透明陶瓷,这种陶瓷被用于火箭、激光、电真空等技术工程上。此外,电视工业中大量使用的荧光粉为某些稀土化合物,此荧光粉用于制造电视荧光屏。

  钢铁中加入少量稀土元素,可大大改善钢的机械性能,因此稀土元素可称为钢铁的“维生素”。例如在生铁里加进铈,可得到球墨铸铁,使生铁具有韧性且耐磨,可以铁代钢,以铸代锻 [7] 。

  此外,农业上用稀土元素可使粮食增产10%~20%,白菜增产29%,大豆增产50%,还可提高西瓜的产量和甜度,因此用作高效微量肥料。

  氧化态

  镧系元素在固态、水溶液中或其他溶剂中的特征氧化态是+3。由于镧系元素在气态时,失去两个6s电子和一个5d电子或失去两个6s电子和一个4f电子所需的电离能比较低,所以一般能形成稳定的+3氧化态。除+3特征氧化态外,镧系元素还存在着一些不常见的氧化态。例如:铈、镨、钕、铽、镝存在+4氧化态,原因是它们的4f层保持或接近全空、半满或全充满的状态比较稳定,但只有+4氧化态的铈能存在于溶液中,它是很强的氧化剂。

  同理,铈、钕、钐、铕、铥、镱还存在+2氧化态。

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