PR（元素周期表中第59位元素）

發(fā)展簡史

鐠的發(fā)現(xiàn)時間

1885年奧地利化學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”，因為它的鹽是綠色。這個元素的名稱簡化成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”。這是因為鐠和釹共生在一起，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。其他的放射性同位素的半衰期都超不過5.985 小時，大部分的半衰期少于33秒。鐠還有6個亞穩(wěn)態(tài)，比較穩(wěn)定的是138m-Pr （t?；2.12 小時），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：

化學性質(zhì)

鐠

在空氣中抗腐蝕能力比鑭、鈰、釹和銪都要強，但暴露在空氣中會產(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；鐠通常以三價氧化態(tài)存在，也以4價形式存在。

應用領(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。

稀土永磁材料是當今最熱門的稀土應用領(lǐng)域。鐠單獨用作永磁材料性能并不突出，但它卻是一個能改善磁性能的優(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，均加入部分鐠。鐠的加入量為5%～8%，最高達10%，可取代1/3的釹。磁性材料對鐠質(zhì)量要求較高，至少應達到釹的同等質(zhì)量。加入鐠還能提高磁體抗氧化性能（耐空氣腐蝕）和機械性能，已被廣泛應用于各類電子器件和馬達上。

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，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)異的性能價格比，對中國當前大量鋪設的1550nm的CATV系統(tǒng)光纖有線電視的興建改造與系統(tǒng)升級有著重大的實際意義。PDFA將從根本上改變現(xiàn)有的1550nmCATV的網(wǎng)絡格局，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

鐠

注意事項

像其他稀土元素一樣，鐠具有慢性低毒，不是生物必須元素。