一点也不“土”的稀土

饶勇

稀土的英文名称为“rare earth”，为什么称为稀土呢？稀土元素最初是從瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，按当时人们的习惯，称不溶于水的固体氧化物为“土”，故称稀土。

稀土元素是一个大家族，它们一点也不孤单。稀土元素包括17种元素， 其中镧（lán）、铈（shì）、镨（pǔ）、钕（nǚ）、钷（pǒ）、钐（shān）、铕（yǒu）、钆（gá）、铽（tè）、镝（dī）、钬（huǒ）、铒（ěr）、铥（diū）、镱（yì）、镥（lǔ）被称为镧系元素，还有和镧系元素密切相关的元素钇（yǐ）和钪（kàng）。17种元素的总量是不稀少的，但其中有一些元素如镝、铽、铥、镥，其储量则是稀少的。

大部分的稀土元素都是“相亲相爱”的，在自然界中往往共同存在，只是在不同产地和不同类型的矿物中，它们的比例不同而已。

稀土元素“相亲相爱”可不是一件好事，因为稀土元素之间越亲近，分离起来就越困难。在许多稀土功能材料中，不同稀土的表现并不一致，每一种稀土却需要分离得很干净，而且还要有很高的纯度。除了对化学纯度有要求外，对它们的存在状态也有严格要求。

之所以说稀土不“土”，不是说稀土的性质没有“土”性，而是指稀土的应用不“土”。事实上，稀土应用不仅不“土”，而且可以说是特别“高大上”。在日常生活中，人们常用的手机、灯、汽车、电视，还有给人们提供网络的光纤，稀土在其中都起了关键作用。除此之外，在一些高精尖的领域，如激光制导的导弹、激光诱导的核聚变、潜艇的声呐系统等，都需要稀土发挥巨大作用。

稀土以其强大的功能为人们提供了极大的便利。它不仅应用于节能灯、LED灯、电视机等的生产，还应用于尖端武器和医疗设备的制造，是目前发光材料与器件中用途最广和性能最好的材料。稀土磁性材料的应用更广，覆盖手机、汽车、风力发电等领域，这也是因为稀土磁性材料是目前最好的磁性材料。稀土抛光材料用在光学镜头、激光玻璃、手机盖板和集成电路抛光上，其效果也是所有抛光材料中最好的；还有稀土催化材料应用于石油重整、汽车尾气净化和工厂废气净化，稀土储氢材料应用于动力电池和高纯氢制备等，稀土陶瓷应用于各种电子器件、工程陶瓷等。这些应用都能充分体现稀土应用“高大上”的特征。

稀土应用研究一直是全球各国的重点发展领域，这不仅仅是化学家和冶金学家的事，也是物理学家、生物学家、材料学家、机械学家等科学家们的艰巨任务。当然，稀土一定还有很多没有被发现的用途，需要我们不断地探索和开发。