三胞胎稀土元素来了–苦主「铽」现身

之前有提到过「钇」是在瑞典Ytterby村庄附近的矿井里被发现的,其实还有3个命名彷如三胞胎般且易被混淆的元素们,分别为铒(Erbium)、铽(Terbium)、镱(Ytterbium)也在该地区的矿石中被发现。 而以镧大家族里,Tb及Er是相对比较早期且发现时间点差不多,我们就先来聊聊一开始被误认成「铒」,隐身其后的苦主「铽」吧。

介绍

1843年Mosander经由钇土中分离铽的氧化物,并发现了铽元素,不过当初被命名为氧化铒,1877年才正式命名为铽,在1905年则第一次才由Urbain提纯制出来,人们会透过离子交换技术,从独居石矿中分离出铽。

铽

Tb

原子序数:65

原子量:158.925 u

原子结构:铽的最外层电子结构为4f 9 6s 2
物理/化学性质:纯态铽是有延展性的银白色金属,它表面上与铅相似,其柔软的程度可用刀割,高温下易被空气所腐蚀,室温时却腐蚀极慢。

铽主要的应用领域:

  • 大多涉及高技术领域,可应用于精密加工设备如特殊激光,且主要用于制造固态组件、节能灯泡与高分辨辨率的X射线照相。
  • 与镝、铁生成的TbDyFe合金,具有大的磁偏斜效果,用于电脑打印机的打印头、生产适合于唱片用的特殊磁性合金。 特别是当此为新型超磁伸缩合金材料(TerFenol)时,能广泛应用于声纳系统、平板扬声器等相关领域。
  • 可作为绿色光启动剂,以氧化铽的形式用于阴极射线管和日光灯中的绿色磷光体,并应用在传统彩色电视机显像管与计算机显示器中,像是光磁片、磁光贮存材料等等。
  • 由于其荧光特性还被用于检测内生孢子,绿色荧光斑点,除了可检测空间中微生物的存在,还能检测出例如炭疽病的致病细菌,在医疗、制药具有不错的应用前景。
  • 亦应用于性能要求较高的电动汽车驱动马达上,NdFeB磁铁中的部分钕能替换为「铽」,从而提高矫顽力,以改善磁铁的耐热性能。

近期恰好看到了相關報導,原來根據以往純電動汽車(EV)馬達,於普遍「釹磁鐵」中含有0.5~1%左右的鋱。知名日企則在最近已成功開發出了,即使將稀土「鋱」的用量降至0.1~0.2%左右的釹磁鐵,一樣能提高磁鐵的耐熱性,且不會影響磁鐵性能呢!    
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