物以“稀”為貴!在人們眼中,稀有金屬一定非常寶貴稀少了?其實,稀有金屬在地殼中并不少見,比常見的銅、錫、鋅等元素都要多。比如,鈦在地球地殼中含量十分豐富,在所有元素中,居第十位,比常見的鋅、銅、鎳、鉻的藏量高出數十倍。那么鈦怎么會是稀有金屬呢?
原來,稀有金屬都發現得比較晚,使用得就更晚了。最早發現的稀有金屬是鉬和鎢,至今只有200年的歷史。而大家知道的金屬,像銅、鐵、錫、金、銀大多有數千年的歷史了。這些普通的金屬雖然有的藏量少,但因其發現和使用早,人們經常見到。而我們稱之為稀有的金屬,卻因其發現和使用得很晚,人們見得少、用得少,當然,就會給人以稀少的感覺。在100多年前,法國的皇帝有一套鋁制餐具感到特別珍惜,就是因為當時鋁被發現和使用得很晚很少見。
稀有金屬普遍使用得晚,跟它們難于提煉是密切關聯的。例如鈦、釩等許多稀有金屬一般在自然界中很少以單質存在,只有經過特殊的化學、物理方法提純才能獲得。此外,體現稀有金屬稀有的一個重要因素是一般它們在大自然中的藏量很少,且分布很稀散,很不集中,沒有含量高的礦物。它們一個總的特點是,大都具有應用少、提取、含量低、存在散的特點。這也是稱它們為稀有金屬的原因。
這類金屬按其總體而言是相當龐大的,是在人類生產生活中協同人類作戰的“外籍軍團”。這個軍團依其不同的作戰特點又可分為五個獨立的兵種。
第一類叫輕稀有金屬,這是一支輕騎兵部隊,它們包括鋰、鈹、銣、銫4個密度小的成員。鋰的密度只有0.57克/立方厘米,在油里照樣自由地游泳。銫的密度為1.87克/立方厘米,在四者中是最大的,卻只有鐵的四分之一。可別看它們輕浮,在化學反應中,卻無愧是支沖鋒陷陣首當其沖的輕騎兵。它們都是易失電子的活潑金屬。
第二類叫難溶稀有金屬,是支不怕火的隊伍。它們包括鈦、釩、鎢、鉑、鈮、鉭、鋯、鉿等8個熔點高的成員。其中鎢的熔點高達3 410℃,堪稱金屬中骨頭最硬的。燈泡中的燈絲就是鎢做的。這支隊伍的不少成員,在原子能工業、電子工業和宇航工業中都做出了貢獻,是著名的不怕火的硬骨頭。
第三類叫稀散稀有金屬,顯然,這是一支善于潛伏化整為零的部隊。它們有鎵、銦、鉈、鍺、錸5個在地殼里無單質的成員。其中鍺是有名的半導體材料,在電子工業中立下了汗馬功勞。
第四類稀土金屬,共包括鈧、釔和所有鑭系元素,共17個成員。別看它們成員很多,但性質很相似,具有易于共生,難于分離的特點,所以它們是支最團結的部隊。
第五類是一支現代化的放射性部隊,叫放射性稀有金屬,包括釙、鈁、鐳和屬于錒系的10多種元素。如為我們熟知的鐳的母親——居里夫人,就是鐳的發現者。常用來造原子彈的鈾(U235)就是錒系家族的一個成員。這是現代原子能研究的一塊熱土。