PR（元素周期表中第59位元素）

發(fā)展簡史

鐠的發(fā)現(xiàn)時(shí)間

1885年奧地利化學(xué)家威斯巴赫從氧化中分離出氧化釤后分離出新元素的氧化物，將這種新元素命名為preseodidymium，由Praseo（綠色）和didymium（釹鐠混合物）組成，即“綠”，因?yàn)樗柠}是綠色。這個(gè)元素的名稱簡化成praseodymium。譯成鐠，元素符號是Pr。鐠的英文名來源于希臘文prasios，原意是“綠色的孿生兄弟”。這是因?yàn)殓捄外S共生在一起，而且鐠的氧化物PrO為淺綠色。

礦產(chǎn)分布

鐠在太陽系里的分布情況

物理性質(zhì)

銀白色金屬，質(zhì)較軟，有延展性。室溫下鐠為BCC結(jié)構(gòu)。

自然界中鐠只有一種穩(wěn)定同位素，141-Pr。但有38種放射性同位素，其中比較穩(wěn)定的有143-Pr，半衰期為13.57 天；142-Pr，半衰期為19.12小時(shí)。其他的放射性同位素的半衰期都超不過5.985 小時(shí)，大部分的半衰期少于33秒。鐠還有6個(gè)亞穩(wěn)態(tài)，比較穩(wěn)定的是138m-Pr （t?；2.12 小時(shí)），142m-Pr （t?：14.6 分）和134m-Pr （t?：11 分）。鐠的同位素原子量從120.955 u （121-Pr）到 158.955 u （159-Pr）。穩(wěn)定同位素 141-Pr如果放出β射線，會(huì)俘獲電子。主要放射產(chǎn)物為鈰的同位素鈰58和釹的同位素釹60。

晶胞參數(shù)

：

自然界含量：

化學(xué)性質(zhì)

鐠

在空氣中抗腐蝕能力比鑭、鈰、釹和銪都要強(qiáng)，但暴露在空氣中會(huì)產(chǎn)生一層易碎的綠色氧化物，鐠在空氣中緩慢形成綠色易碎氧化物層；鐠通常以三價(jià)氧化態(tài)存在，也以4價(jià)形式存在。

應(yīng)用領(lǐng)域

鐠

鐠作為用量較大的稀土元素，很大一部分是以混合稀土的形式被利用，比如用作金屬材料的凈化變質(zhì)劑、化工催化劑、農(nóng)用稀土等等。以鐠釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中制備石油裂化催化劑，可提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。作為塑料改性添加劑，在聚四氟乙烯（PTFE）中加入鐠釹富集物，可明顯提高PTFE的耐磨性能。

稀土永磁材料是當(dāng)今最熱門的稀土應(yīng)用領(lǐng)域。鐠單獨(dú)用作永磁材料性能并不突出，但它卻是一個(gè)能改善磁性能的優(yōu)秀協(xié)同元素。無論是第一代稀土永磁材料釤鈷永磁合金，還是第三代稀土永磁材料釹鐵硼，加入適量的鐠都能有效地提高和改善永磁材料性能。如在SmCo中加入部分Pr取代Sm可以提高永磁材料的磁能積，兩者的比例一般為80%Sm—20%Pr，若鐠加入過多反而會(huì)降低材料的矯頑力和穩(wěn)定性。在第三代稀土永磁材料釹鐵硼中，添加鐠可以提高材料的矯頑力，德國、日本等國在生產(chǎn)高矯頑力釹鐵硼磁體時(shí)，均加入部分鐠。鐠的加入量為5%～8%，最高達(dá)10%，可取代1/3的釹。磁性材料對鐠質(zhì)量要求較高，至少應(yīng)達(dá)到釹的同等質(zhì)量。加入鐠還能提高磁體抗氧化性能（耐空氣腐蝕）和機(jī)械性能，已被廣泛應(yīng)用于各類電子器件和馬達(dá)上。

鐠還可用于研磨和拋光材料。純鈰基拋光粉通常為淡黃色，是光學(xué)玻璃的優(yōu)質(zhì)拋光材料，已取代拋光效率低又污染生產(chǎn)環(huán)境的氧化鐵紅粉。氧化釹對拋光作用不大，但鐠卻有良好的拋光性能。含鐠的稀土拋光粉會(huì)呈紅褐色，也被稱作紅粉，但這種紅不是氧化鐵紅，而是由于含有氧化鐠使稀土拋光粉顏色變深。鐠還被用新型磨削材料，制成含鐠剛玉砂輪。與白剛玉相比，在磨削碳素結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、高溫合金時(shí)，效率和耐用性可提高30%以上。為了降低成本，過去多用鐠釹富集物為原料，故稱鐠釹剛玉砂輪。

鐠在光纖領(lǐng)域的用途也越來越廣，已開發(fā)出在1300~1360nm譜區(qū)起放大作用的摻鐠光纖放大器（PDFA），技術(shù)日趨成熟。PDFA以其優(yōu)異的性能價(jià)格比，對中國當(dāng)前大量鋪設(shè)的1550nm的CATV系統(tǒng)光纖有線電視的興建改造與系統(tǒng)升級有著重大的實(shí)際意義。PDFA將從根本上改變現(xiàn)有的1550nmCATV的網(wǎng)絡(luò)格局，使1310nmCATV系統(tǒng)在HFC系統(tǒng)改造中成為替代1550nm系統(tǒng)的理想選擇。

制備方法

鐠在元素周期表中的位置

鑭、鈰、鐠、釹等輕稀土金屬，由于熔點(diǎn)較低，在電解過程可呈熔融狀態(tài)在陰極上析出，故一般均采用電解法制取。

常由水合氯化鐠PrCl·XHO經(jīng)脫水后用金屬鈣還原，或由無水氯化鐠經(jīng)熔融后電解而制得。

安全防護(hù)

鐠

注意事項(xiàng)

像其他稀土元素一樣，鐠具有慢性低毒，不是生物必須元素。