一點也不“土”的稀土

饒勇

稀土的英文名稱為“rare earth”，為什么稱為稀土呢？稀土元素最初是從瑞典產(chǎn)的比較稀少的礦物中發(fā)現(xiàn)的，按當時人們的習慣，稱不溶于水的固體氧化物為“土”，故稱稀土。

稀土元素是一個大家族，它們一點也不孤單。稀土元素包括17種元素， 其中鑭（lán）、鈰（shì）、鐠（pǔ）、釹（nǚ）、钷（pǒ）、釤（shān）、銪（yǒu）、釓（gá）、鋱（tè）、鏑（dī）、鈥（huǒ）、鉺（ěr）、銩（diū）、鐿（yì）、镥（lǔ）被稱為鑭系元素，還有和鑭系元素密切相關的元素釔（yǐ）和鈧（kàng）。17種元素的總量是不稀少的，但其中有一些元素如鏑、鋱、銩、镥，其儲量則是稀少的。

大部分的稀土元素都是“相親相愛”的，在自然界中往往共同存在，只是在不同產(chǎn)地和不同類型的礦物中，它們的比例不同而已。

稀土元素“相親相愛”可不是一件好事，因為稀土元素之間越親近，分離起來就越困難。在許多稀土功能材料中，不同稀土的表現(xiàn)并不一致，每一種稀土卻需要分離得很干凈，而且還要有很高的純度。除了對化學純度有要求外，對它們的存在狀態(tài)也有嚴格要求。

之所以說稀土不“土”，不是說稀土的性質(zhì)沒有“土”性，而是指稀土的應用不“土”。事實上，稀土應用不僅不“土”，而且可以說是特別“高大上”。在日常生活中，人們常用的手機、燈、汽車、電視，還有給人們提供網(wǎng)絡的光纖，稀土在其中都起了關鍵作用。除此之外，在一些高精尖的領域，如激光制導的導彈、激光誘導的核聚變、潛艇的聲吶系統(tǒng)等，都需要稀土發(fā)揮巨大作用。

稀土以其強大的功能為人們提供了極大的便利。它不僅應用于節(jié)能燈、LED燈、電視機等的生產(chǎn)，還應用于尖端武器和醫(yī)療設備的制造，是目前發(fā)光材料與器件中用途最廣和性能最好的材料。稀土磁性材料的應用更廣，覆蓋手機、汽車、風力發(fā)電等領域，這也是因為稀土磁性材料是目前最好的磁性材料。稀土拋光材料用在光學鏡頭、激光玻璃、手機蓋板和集成電路拋光上，其效果也是所有拋光材料中最好的；還有稀土催化材料應用于石油重整、汽車尾氣凈化和工廠廢氣凈化，稀土儲氫材料應用于動力電池和高純氫制備等，稀土陶瓷應用于各種電子器件、工程陶瓷等。這些應用都能充分體現(xiàn)稀土應用“高大上”的特征。

稀土應用研究一直是全球各國的重點發(fā)展領域，這不僅僅是化學家和冶金學家的事，也是物理學家、生物學家、材料學家、機械學家等科學家們的艱巨任務。當然，稀土一定還有很多沒有被發(fā)現(xiàn)的用途，需要我們不斷地探索和開發(fā)。