稀土“十七姊妹”——稀土金属

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1、[科目]化学[年级][文件]str536.doc[标题]稀土“十七姊妹”——稀土金属[关键词]稀土/稀土金属[内容]稀土“十七姊妹”——稀土金属形形色色的玻璃如果你使用打火机，只要用大拇指把打火机上的可动部分一按，“咔嚓”一声，小转轮底下进出了火花，就把可燃气体给点着了。打火机打火，关键在于金刚砂转轮底下的那一小块打火石。打火石不是普通的石头，而是一种稍加摩擦或敲打就很容易氧化并发火燃烧的金属，是一种镧、铈等稀土金属与铁的合金制成的。说到稀土金属的大家族，成员可真不少，心的小朋友可能已经知道了，它们总共十七个，被称为“稀土十七姊妹”。稀土金属大都有一副朴素的银灰

2、色的外表，只有少数几种是淡黄色或浅蓝色。它们的外貌相似，性格一样，而且经常共生，十分团结，牢牢地联在一起。从第一个稀土金属钇发现于1794年算起，过了一百五十多年，直到1947年发现了钷，人们才算把稀土家族的全部成员找齐。可是，稀土金属好像很不乐意为人类服务，这不，直到本世纪五十年代，才有少数几种稀土金属进入了工业生产，又过了十多年，其他的稀土金属才开始与人们“合作”。稀土金属大家族的成员们真是十分“团结”。人们很难把它们分开，即使今天，我们仍然很少有机会看到单一的稀土金属。工业生产上的往往是混合稀土金属，也就是说包含有多种稀土金属的合金。但是，如果要说它们的化

3、合物，那么人们在很早以前就开始应用了。1879年电灯泡出世以前，当时最新的灯是烧煤油的汽油灯。人们用浸过硝酸钍或硝酸铈溶液的织物作罩纱，经过汽油灯一烧，织物烧光了，留下由硝酸钍或硝酸铈变成的氧化钍或氧化铈，在高温下发出强烈的光辉。玻璃工人师傅也早就利用稀土金属的氧化物来给玻璃着色。你看，铈化合物加到玻璃里呈黄色，镨加入玻璃时呈绿色，钕加入时呈紫色，铒加入时呈红色，钕与硒合作还可配出娇嫩的玫瑰色……利用稀土金属人们就可以生产出五彩缤纷，各种各样的玻璃来。稀土金属又可以来使玻璃脱色，叫玻璃变得更加透光明亮、晶莹洁白，还能提高玻璃的强度和耐热性能。人们用铈、镨、钕等稀

4、土的混合物用作玻璃的脱色剂，这种玻璃经过长期曝晒，依旧“面不改色”，透明度仍然很好。玻璃陶瓷工业至今还是稀土金属的主要“用户”，“十七姊妹”在这里大显身手，发挥了特殊而重要的作用，生产出了各种工业用特种玻璃和特种陶瓷。有些稀土金属加到玻璃中，能使玻璃具有吸收紫外线和通过红外线的能力。举例来说，含铈的玻璃在核辐射的长期照射下不变黑，可以用来防护原子反应堆发出的放射线。有一种含铈和钒的玻璃，经阳光照射会变成红色，可以用它来测定阳光照射的强度。激光的产生一般的光，不管是多么强烈的阳光或灯光，都不能透过一块薄薄的木板。但是激光，这种亮度极高的光，却能在极短的时间之内把钢

5、板击穿。甚至像金刚石这样最坚硬的天然物质，在激光的照射下，也会迅速地化成一缕青烟。这是怎么一回事呢？当产生激光的物质受到外来能量的激发，比如用闪光灯照射或通上电流之后，它们的原子或分子就从低能级上升到高能级，不过并不稳定，接着很快又过渡到中间的能级。当中间能级的粒子积聚得很多的时候，如果再受到激发，又会跌落到原来的低能级状态，并且放出光子。这时候数不清的光子在激光器里来回共振，调整了方向和步伐，最后突然一齐发射出来，就好像无数密集的“炮弹”，在同一个短暂的瞬间集中轰击一个目标，结果就会产生惊人的威力。”比如压力达到每平方厘米上百万公斤，温度超过摄氏一二十万度。在

6、这样的高温高压下，几乎任何坚硬难熔的物质都难得幸免。激光从出世到现在总共不过三十多年的历史。历史虽然不长，可是发展却很快。它给国防军事、工业生产、医学卫生和科学研究的发展带来了新的强大武器。利用激光能量集中、光色单纯、方向性好等特点，在焊接、切割、精密测量、测距、跟踪、通信等各个方面都有广泛的应用。举例来说，利用激光对压制化学纤维的喷丝头打孔，效率可以提高一百多倍，这就是说如果以前用一百台机器打孔的话，现在只要用一台激光器就行了。特别是在手术时，如果一个人眼睛里的视网膜出现了裂孔，那就很麻烦，先用麻醉剂麻醉，使病人失去知觉，动手术时又要特别小心，因为眼睛对一个人

7、来说太重要了，稍有差错就会贻误人的一生。可是换用激光来修理，作用时间只有几千分之一秒，病人不经麻醉也不会感到疼痛，而且激光的准确率极高，往往达到百分之九十九以上，这多么让病人放心呀。军事上利用激光制成激光雷达，它的反应可比无线电雷达灵敏多了。爱看电影的小朋友会看到这样的场面，敌人的坦克横行无阻，一般的枪炮打在它身上一点事也不顶，最多只能用炸药包炸坏它的履带，但它趴在那儿，照样能发出炮弹，这场面看了多让人心急呀！现在好了，人们利用激光制成了激光枪，只要扣动枪击，就可以把坦克击穿、烧毁，它再也神气不起来了。把激光用在摄影上，就有了一种新型的照像技术——全息照像，这样

8、，人们就可以制做出立体电