啥是鑭系元素？就是元素周期表下面那一行沒人看的元素表，即57-71號元素，包括：鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥。
為啥把它們放在一起？因?yàn)殍|系元素有一個特性——鑭系收縮。鑭系元素的原子半徑和離子半徑隨著原子序數(shù)的增加而逐漸減小的現(xiàn)象。這種收縮對于非過渡金屬以及其他過渡金屬來說是反常的（一般半徑都是隨著序數(shù)增大而增大）。
鑭系收縮導(dǎo)致了稀土元素之間原子半徑相差非常小，而且大多數(shù)稀土元素外層電子構(gòu)型相同，即化學(xué)性質(zhì)非常接近，也就導(dǎo)致了稀土元素的分離提純極為困難。
這些元素都是金屬，為啥叫稀“土”呢？
因?yàn)橄⊥潦菤v史遺留下來的名稱。稀土是從18世紀(jì)末開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時人們常把不溶于水的固體氧化物稱為土，例如，將氧化鋁稱為“陶土”，氧化鈣稱為 “堿土”等。稀土一般是以氧化物狀態(tài)分離出來的，當(dāng)時比較稀少，因而得名為稀土。
稀土元素重要在哪里？
稀土元素被稱為“現(xiàn)代工業(yè)維生素”，廣泛應(yīng)用于電子、石油化工、冶金、機(jī)械、能源、輕工、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。應(yīng)用稀土可生產(chǎn)熒光材料、稀土金屬氫化物電池材料、電光源材料、永磁材料、儲氫材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超導(dǎo)材料、磁致伸縮材料、磁致冷材料、磁光存儲材料、光導(dǎo)纖維材料……
比如釹元素，我們最常聽說的就是釹磁鐵，準(zhǔn)確說應(yīng)該是釹鐵硼磁鐵，被稱作“永磁之王”。因?yàn)槿绱藘?yōu)異的磁性能，廣泛應(yīng)用于電子、電力機(jī)械、醫(yī)療器械、玩具、包裝、五金機(jī)械、航天航空等領(lǐng)域，較常見的有永磁電機(jī)、揚(yáng)聲器、磁選機(jī)、計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動器、磁共振成像設(shè)備儀表等。
釹磁鐵
比如釓元素，在醫(yī)療領(lǐng)域，常以釓-二乙烯二胺五醋酸(DTPA)的絡(luò)合物形式作為核磁共振（MRI）的顯影劑使用，有利于病情的診斷。
比如鑭元素，可以用于制造特種合金精密光學(xué)玻璃，高折射光學(xué)纖維板，適合做攝像機(jī)、照相機(jī)、顯微鏡鏡頭和高級光學(xué)儀器棱鏡等。也就是說，我們?nèi)粘ｋx不開的手機(jī)的生產(chǎn)也離不開稀土元素。
2013年美國使用的稀土分配示意圖
稀土如此重要，哪里有呢？
中國是名副其實(shí)的稀土大國，資源儲量第一，占23%左右；產(chǎn)量第一，占世界稀土商品量的80%至90%；銷售量第一，60%至70%的稀土產(chǎn)品出口到國外；應(yīng)用第一，大部分的稀土在供國內(nèi)使用。
其中最為著名的稀土礦莫過于內(nèi)蒙古包頭市白云鄂博鐵-鈮-稀土元素礦床。
白云鄂博礦是世界上最大的稀土礦床，截至2008年底，白云鄂博鐵-鈮-稀土礦床已探明鐵礦石儲量14.7億噸，稀土工業(yè)儲量3600萬噸，居世界第一位，鈮儲量660萬噸，居世界第2位。
如果中國只是在稀土儲量上世界第一，算不上稀土強(qiáng)國，更關(guān)鍵的是中國掌握著最先進(jìn)的稀土元素分離提純技術(shù)。這里不得不提一個人——徐光憲院士。
上面提到，因?yàn)椤拌|系收縮”，導(dǎo)致稀土元素之間分離及其困難。20世紀(jì)70年代，徐光憲提出最優(yōu)化串級萃取設(shè)計(jì)方案，建立了新的串級萃取理論，直接應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，引導(dǎo)稀土分離技術(shù)的全面革新，促進(jìn)了中國從稀土資源大國向高純稀土生產(chǎn)大國的飛躍。2009年1月9日，徐光憲院士獲得2008年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。
來源：安徽省地質(zhì)博物館
