稀土元素及其化学反应

稀土元素及其化学反应主讲人：赵志成CONTENTS什么是稀土？稀土名字的由来：以氧化物的形式从当时认为是相当稀少的矿物当中发现的，所以称为稀土。其实呢，稀土不稀也不土：不稀：现已探明稀土元素的丰度比一些普通元素还要高。不土：稀土元素除可以以氧化物存在，还可以以盐类形式存在。稀土的分布？分布特点：1.储量大2.分布广3.类型多4.矿种全5.综合利用价值高稀土有哪些化学反应？1.稀土金属与氧作用稀土金属在室温下，能与空气中的氧作用，其稳定性随原子序数增加而增加。首先在其表面上氧化，继续氧化的程度，依据所生成的氧化物的结构性质不同而异。如镧、铈和镨在空气中氧化较快，极易失去金属光泽，而钕、钐和重金属的氧化速度较慢，甚至较长时间保持金属光泽。铈的氧化性与其它稀土金属相差较大，铈氧化首先生成Ce2O3，继续氧化则生成CeO2，这也是铈具有自然性的原因。2.稀土金属与氢作用稀土金属在室温下能吸收氢，温度升高吸氢速度加快。当加热到250~300℃时，则能激烈吸氢，并生成组成为RHEX（X=2~4）型的氢化物。在真空中，加热1000℃以上时，可以完全释放出氢.这一特殊性质常用于稀土金属粉末的制取。稀土氢化物在潮湿空气中不稳定，易溶于酸和被碱所分解。稀土金属与碳、氮的作用无论是熔融状态还是固态稀有金属，在高温下与碳、氮作用，均能生成REC2型和REN型化合物。稀土碳化物在潮湿空气中易分解，生成乙炔和碳氢化合物（约70%C2H2和20%CH4）。碳化物能固溶在稀土金属中。3.稀土金属与硫作用稀土金属与硫蒸气作用，生成组成为RE2S4和RES的硫化物。硫化物的特点是熔点高，化学稳定性和耐蚀性强。如图右边表格为某些稀土硫化物的熔点La2S32100~2150Ce2S32000~2200CeS2450Ce3S42500Nd2S32200Sm2S31900Y2S31900~19505.稀土金属与卤素作用在高于200℃的情况下，稀土金属均能与卤素发生剧烈反应，主要生成三价的REX3型化合物，其作用强度由氟向碘递减。而钐、铕还可以生成REX2型，铈可生成REX4型化合物，但都属于不稳定的中间化合物。除氟化物以外，稀土元素均有很强的吸湿性，且易水解生成REOX型卤化物，其作用强度由氟向碘递增。稀土金属与金属元素作用稀土金属几乎能与所有金属元素发生作用，生成组成不同的金属间化合物。如与镁生成REMg、REMg2、REMg4等化合物。（稀土金属微溶于镁）此外还能与铝、铁、钴、铜等生成不同的化合物。注意：稀土金属与钙、钡等均不生成互溶体系，与钨、钼不能生成化合物。稀土金属与水和酸的作用稀土金属能分解水，在冷水中作用缓慢，在热水中作用较快，并迅速放出氢气；RE+3H2O=RE(OH)3+3/2H2稀土金属能溶解在稀盐酸、硫酸、、硝酸当中，生成相应的化合物。在氢氟酸和磷酸中不易溶解，这儿是由于生成难溶的氟化物和磷酸盐膜所致。RE+3HCL=RECL3+3/2H2稀土未来的发展前景稀土目前在很多下游应用领域有着不可取代的地位，特别是电子产业的稀土永磁材料钕铁硼，实用化工材料里的各种稀土催化剂，有色金属特殊材料中的的稀土添加剂，还有玻璃陶瓷、光学玻璃的添加剂，以及光学材料中的一些研磨材料。另外，一些稀土核材料目前也没有其它材料取代。稀土是朝阳产业、新兴产业，未来随着产业结构调整，稀土市场需求将保持旺盛，高附加值产品所占比例将越来越多。“十二五”期间，稀土产业将得到国家政策重点扶持，我国和全球稀土产业都会稳步发展。谢谢大家！！!