稀土元素发现史话[1]
材料天地材料天地
金属世界
http:www.jssjzz
稀土元素的来历是不寻常的。钪、钇和镧系共
17种元素，在自然界里是紧密共生于极复杂的矿
石之中。这是由于它们的电子结构的相似性使它
们的物理和化学性质也极为相似，正因如此，对它
们的提取和分离也就相当困难。由于科学工作者
们的不断探索和努力，现在已可以提炼纯度相当高
的单一稀土产品。这些稀土产品在各个领域中的
应用正在深入研究，有的已得到了广泛的使用。当
初，为了寻这些稀土元素，世界各国的科学家们
以坚韧不拔的精神，克服重重困难，曾经付出了巨
大的艰辛劳动，前后经历了大约一个半世纪的曲折
历程，才全部发现了这些难以捉摸、性能奇特的元
素。他们为元素周期表填补了空白，在元素发现史
上写下了光辉的一页。
稀土元素的发现是从北欧开始的。斯堪的那
维亚半岛富藏着稀土族矿物，但是长期无人知晓。
1788年盛夏，瑞典一位名叫卡尔
·阿雷尼乌斯的军
克拉普罗兹和瑞典的两位化学家伯采利乌斯、黑新
格尔，同时在另一种矿石(铈硅石)中发现了一种新
的淡黄的土性氧化物，称为“铈土”。
“钇土”和“铈土”究竟是什么样的物质?不少科
学家想了各种办法，可是在几十年内也没有搞清
楚。直到
l839年才由瑞典化学家莫桑德尔最先证
明了它们的复杂性。莫桑德尔将当时得到的硝酸铈
加热，用稀硝酸处理，出乎意外的得到了两种氧化
物。一种是不溶于稀硝酸的氧化物，仍叫铈土；另一
种是溶解于稀硝酸的氧化物，叫做“镧土”（La），含
意是隐藏之意。
l843年，莫桑德尔又用同样的方法仔细研究
了“钇土”，得到了三种不同颜的土性氧化物：无
的氧化物，沿用旧名，仍称之为“钇土”；黄的氧
化物称之为“铒土”；玫瑰的氧化物称之为“铽
土”。莫桑德尔的发现告诉人们：原来钇土和铈土并
不是纯净的氧化物，而是稀土元素的化合物组成的
稀土元素发现史话
李兵
官在斯德哥尔摩附近的伊特比小镇上，到一块不
常见的黑石头。1794年，芬兰的著名化学家加多
林研究了阿雷尼乌斯所得到的这块矿石，发现其中
含有一种新的土性氧化物。这种氧化物难溶于水，
没有金属光泽，于是他就把这种氧化物叫做“钇
土”，意思是跟形成土壤的氧化物很相似。又因为这
种矿石原产地是在瑞典的一个小城镇伊特比（Ytterby）
附近，为了纪念矿石的发现地，就把这个新
发现的元素叫做“钇”（Y）。这就是第一个稀土成员
的问世。加多林是稀土元素的最先发现者，为了纪
念他的功绩，
后来矿物学家就把他所研究的矿石称
作加多林矿石，即硅铍钇矿。l803年，德国化学家
混合体。
瑞士化学家马里格纳克早在
l840年，当他只
有
23岁的时候，就开始对稀土族进行了研究，他致
力于元素原子量的精密测定，为稀土元素的发现作
出了重大的贡献。l878年，马里格纳克将从硅镀钇
矿中得到的少许硝酸铒加热至分解，然后用水萃
取，从沉渣中得列了两种氧化物：一种红物仍保
留旧名“铒土”，另一种为无物，称为“镱土”。
1880年，马里格纳克又从钶酸钇矿中分离出一种
新的物质，暂称为
Ya。
1871年，俄国化学家门捷列夫根据他的元素
周期表上的位置，预言有一种新元素，其原子量在
·48·
2006年第
1期
金属世界
http:www.jssjzz
材料天地
40(碳)和
48(钛)之间，总有被发现的一天。当时，
他称这种新元素为“类硼”。时隔
8年，这种元素果
然被瑞典化学家尼尔松发现。尼尔松从硅铍钇矿
和黑稀金矿中提取了氧化铒，并把它制成硝酸盐。
他又将这种盐加热分解，得到了极纯净的氧化铒，
与此同时，他还意外地获得了一些含有一种新元素
的土质。这种新元素的一切特性，几乎同门捷列夫
所预言的“类硼”完全符合，尼尔松为纪念他的祖国
瑞典（Sweden），将它称之为钪（Sc）。
1879年，法国化学家布瓦菩德朗将氢氧化铵
加于铌钇矿溶液中，发现有另一种土质沉淀。经仔
细研究后，发现它是一种新的土质氧化物，命名为
钐。
1880年，瑞士化学家马里格纳克将钐土分离
成两种元素，其中一种证实是钐元素，另一不知名。
1886年，马里格纳克为了纪念研究稀土的先驱
者——
—发现钇元素的芬兰化学家加多林（Gado
Linium），将这个新元素命名为钆（Gd）。
瑞典化学家克利夫
l879年在研究把镱土和钪
土分离出来后所剩下的铒土时，注意到铒的原子量
并非恒定。经过进一步研究，他终于把铒土分解成
3种成分，即铒土，钬土和铥土。克利夫取名钬
(Ho)，其用意是纪念他的故乡斯德哥尔摩，而铥
(Tm)这个名称则由斯堪的那维亚的古名（Thule）而
来的。
大约在
1845年，瑞典化学家莫桑德尔从镧中
发现了一种新的元素，但它不是单一元素，莫桑德
尔发现这种元素的性质与镧非常相似，便将其定名
为“镨钕”（希腊语为“双生子”之意）。40年后，也就
一个土一个于念什么是
1885年，奥地利人韦尔斯巴赫成功地从“镨钕”
中分离出了两个元素，一个取名为“钕”，另一个则
命名为“镨”。
l886年，法国化学家布瓦菩德朗采用分级沉
淀法，在钬土
中又分离出一种新的氧化物，称为
“镝”（Dy），意为“难得”。
法国化学家德马凯致力于光谱的研究，能了如
指掌地审视各种复杂的光谱。l901年，他将硝酸钐
镁用分级沉淀法做了一次极精密的分析，结果发现
了一种新的氧化物，称之为“铕”（Eu），其意为“欧
洲”。
1907年，法国化学家韦尔斯巴赫和尤贝恩各
自进行研究，用不同的分离方法从“镱”中又发现了
一个新元素，韦尔斯巴赫把这个元素取名为
Cp(Cassiopeium)，尤贝恩根据巴黎的旧名
lutece将
其命名为
Lu(Lutetium)。后来发现
Cp和
Lu是同
一元素，便统一称为镥（Lu）。
l902年，门捷列夫的朋友布劳纳教授就已推
测过在钕和钐之间应有一种元素存在。英国物理学
家莫塞莱发现元素的
X射线光谱和它的原子序数
间的简单关系，并对稀土元素的
X射线光谱进行了
仔细的研究后，于
l9l4年确认应有
6l号元素存
在。这样就使许多科学家不辞辛苦地寻它。
l926年，美国伊利诺斯大学化学教授霍普金
斯和他的同事赫黎斯终于到了
6l号元素的
X射
线光谱，它和莫塞莱法则的推断完全吻合。此外，詹
姆斯教授和意大利的鲁拉教授也都独立地发现了
6l号元素。因这一元素非常难，以表示对希腊神
话里为人类从天上取来火种的英雄——
—普鲁米修
斯（Prometheus）的纪念，故取名为钷（Pm）。
1947年，美国专家马林斯基和格伦丹宁两人，
在处理铀核裂变生成的放射性同位素时，正式得到
了钷。后来，人们用中子轰击钕而得到了人造钷。
从
1794年加多林发现钇到
l947年马林斯基
等人发现钷为止，前后经历了
l50多年的时间，才
到了全部的稀土元素。
2006年第
1期·49·

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。