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色的外表，只有少数几种是淡黄色或浅蓝色。它们的
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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，人们就可以制做出立体电影和立体电视，当你在观看时，可不要害怕哟。虽然能够用来制造激光器的物质很多，可其中功劳最大的是稀土金属，尤其是钕，最受人们“宠爱” 。目前，掺钕的化铝石榴激光器和掺钕的玻璃激光器，是很受人们欢迎的激光器。我国使用的各种玻璃激光器全都是国产的钕玻璃，它比较容易加工，而且价格很便宜。
