化学之书
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1792年 伊特必

约翰·盖多林(Johan Gadolin,1760—1852)

图中一个烛台悬浮在用稀土金属制造的超导磁盘上,这些稀土材料与那些在瑞典伊特必镇上首次被发现的材料类似,那时的人们怎么也想象不到这些金属对现代世界将是这么重要。

论矿冶(1556年)

化学元素的命名来源多种多样。有些是古代称谓的延续,有些是为了凸显某种特殊性质,还有些是为了纪念著名的科学家,或是为了纪念它们的发现地点—元素钇(Yttrium)、铒(Erbium)、铽(Terbium)和镱(Ytterbium)的命名就属于最后一种情况:这几种元素名字均来自瑞典的一个名为伊特必(Ytterby)的名不见经传的小镇。1792年,斯德哥尔摩附近的一家采石场管理人员交给芬兰的化学家和物理学家约翰·盖多林一块很重的黑色矿物,从此开启了一系列化学元素的发现之旅。盖多林分析该矿物后发现,大多数矿物都含有一种未知成分,命名为“Ytterbia”(后来简写成Yttria,化学成分是氧化钇)。

后来人们知道在伊特必采石场发现的所有化学元素均属于“稀土元素(Rare earths)”。稀土元素具体包括17种化学性质相似的元素,略带讽刺意味的是,其中一些元素其实并不“稀少”,几乎跟铜等元素一样普遍。那么它们名字中的“稀”字从何而来呢?主要是因为它们分布分散且极不均匀,尤其当它们达到经济上可采储量时,它们也总是混在一起。要实现这些元素的分离并非轻而易举,在整个19世纪,化学家们都在尝试从现有的混合物中分离出新的元素。比如,1841年,一种新元素被命名为“Didymium”(现译为钕镨混合物),一直到几十年以后,人们才发现它是由两种未知元素(镨和钕)组成的混合物。

在20世纪下半叶,随着电子工业的发展,稀土元素的价值开始回升。在制造超强磁铁、彩色平板显示器、不同波长的发光二极管等方面,它们的作用越来越大。近年来,中国成为稀土元素最大的供应地,但是随着稀土元素需求量的日益增长,其他许多国家和矿业公司也争相开展了稀土元素的沉淀、分离等新技术的研发。■