稀土元素化学PDF电子书下载

1 稀土元素 1

1.1 稀土元素的概念 1

1.2 稀土的发现与存在 2

1.2.1 稀土的发现历史 2

1.2.2 稀土元素的存在 4

1.3 稀土元素资源的分布 7

1.4 稀土元素的应用 9

1.4.1 稀土在传统领域中的应用 9

1.4.2 稀土在新材料方面的应用 11

1.4.3 稀土在其他领域中的应用 13

复习思考题 14

2 稀土元素体系的能量和镧系收缩 15

2.1 稀土元素的自由原子和离子体系的能量 15

2.1.1 稀土元素自由原子和离子的基态电子组态 15

2.1.2 镧系原子和离子在基组态时的能级 17

2.2 镧系收缩 23

复习思考题 26

3 稀土金属 27

3.1 稀土金属的一般性质 27

3.1.1 稀土金属的化学性质 27

3.1.2 稀土金属的物理性质 29

3.2 稀土金属及合金的制备 36

3.2.1 低熔点、高沸点轻稀土金属的制备 36

3.2.2 高熔点、高沸点稀土金属的制备 45

3.2.3 高蒸气压、变价稀土金属的制备 49

3.2.4 稀土中间合金的制备 50

3.2.5 稀土合金材料的制备 56

3.2.6 金属的纯化 57

复习思考题 60

4 稀土元素的光谱与磁性 61

4.1 稀土元素的光谱 61

4.1.1 三价稀土离子的能级图 61

4.1.2 稀土离子的吸收光谱 63

4.1.3 稀土离子的荧光性质 66

4.1.4 谱带位移 68

4.1.5 谱带强度 68

4.1.6 谱带的精细结构 72

4.1.7 稀土的荧光材料及其应用 74

4.1.8 稀土的激光性能 75

4.2 稀土元素的磁性 78

4.2.1 物质的磁性 78

4.2.2 稀土离子的磁性 82

4.2.3 稀土金属的磁性 83

4.2.4 稀土金属与3d过渡金属化合物的磁性 84

复习思考题 91

5 三价稀土元素化合物 92

5.1 稀土氧化物 92

5.1.1 氧化物的制备和结构 92

5.1.2 稀土氧化物的性质 93

5.2 稀土含氧酸盐 95

5.2.1 稀土硝酸盐 95

5.2.2 稀土硫酸盐及硫酸复盐 96

5.2.3 稀土碳酸盐 97

5.2.4 稀土草酸盐 98

5.2.5 稀土磷酸盐 99

5.2.6 稀土高氯酸盐 100

5.3 稀土氢氧化物 100

5.4 稀土卤化物 101

5.4.1 制备 101

5.4.2 性质 102

5.5 稀土盐类和氢氧化物的溶解度 108

5.6 其他稀土化合物 108

5.6.1 稀土硫化物 108

5.6.2 稀土氮化物 110

5.6.3 稀土硼化物 111

5.6.4 稀土碳化物 113

5.6.5 稀土硅化物 113

5.6.6 稀土氢化物 114

复习思考题 119

6 二价和四价稀土元素化学 120

6.1 二价稀土元素化学 120

6.1.1 二价稀土化合物 120

6.1.2 二价稀土离子的溶液化学 125

6.1.3 二价态稀土元素的稳定性 125

6.2 四价稀土元素化学 127

6.2.1 四价稀土化合物 127

6.2.2 四价稀土离子的水溶液化学 130

6.2.3 四价态稀土元素的稳定性 133

复习思考题 134

7 稀土配合物化学 135

7.1 稀土元素配合物的制备方法 135

7.2 稀土元素的配位性能 136

7.2.1 稀土元素与d区过渡元素配位性能的差别 136

7.2.2 钇的配位性能 137

7.2.3 钪与镧系元素配合物在性质上的差异 137

7.3 配位数 138

7.3.1 稀土配合物的配位数和几何构型 138

7.3.2 稀土配合物的配位数与离子半径和配体性质的关系 141

7.4 稀土元素配合物的热力学性质 143

7.4.1 稀土配合物系列中稳定性的变迁 143

7.4.2 镧系配合物性质与原子序数关系 147

复习思考题 152

8 稀土的提取 153

8.1 提取稀土元素的工业原料及其分类 153

8.2 稀土元素提取概况 157

8.2.1 精矿的分解 157

8.2.2 化合物的分离和净化 158

8.2.3 稀土金属的制备 158

8.3 稀土矿物的分解 158

8.3.1 氟碳铈矿-独居石混合型矿 158

8.3.2 氟碳铈矿 164

8.3.3 离子吸附型稀土矿 167

复习思考题 171

9 稀土元素的分离 172

9.1 分级结晶法 172

9.2 分级沉淀方法 173

9.2.1 硫酸复盐分级沉淀法 174

9.2.2 氢氧化物分级沉淀法 175

9.2.3 草酸盐分级沉淀法 175

9.3 选择性氧化还原法 176

9.3.1 铈的氧化分离法 176

9.3.2 钐、铕、镱的还原分离法 177

9.4 溶剂萃取法分离稀土元素 179

9.4.1 溶剂萃取的基本知识 180

9.4.2 中性络合萃取体系分离稀土元素 189

9.4.3 酸性络合萃取体系分离稀土元素 194

9.4.4 离子缔合萃取体系分离稀土元素 201

9.4.5 协同萃取体系萃取过程化学 204

9.4.6 萃取法在稀土生产上的应用 207

9.5 离子交换法分离稀土元素 211

9.5.1 离子交换法的基本概念 211

9.5.2 离子交换色层的类型及应用 215

复习思考题 226

10 钪元素 227

10.1 钪的资源 227

10.2 钪的物理化学性质 229

10.2.1 物理性质 229

10.2.2 化学性质 229

10.3 钪的应用 231

10.3.1 冶金方面 231

10.3.2 化工方面 231

10.3.3 照明和发光方面 232

10.3.4 电子学和电工技术方面 232

10.3.5 能源和放射化学方面 232

10.4 钪的提取 233

10.4.1 从钪钇石中提钪 234

10.4.2 从钛铁矿中回收钪 234

10.4.3 从铝土矿中回收钪 237

10.4.4 从黑钨矿中回收钪 238

10.4.5 从钨锰铁冶炼渣中回收钪 238

10.5 金属钪的制取 240

10.5.1 无水ScCl3制备 241

10.5.2 无水ScF3制备 241

10.5.3 金属热还原ScF3或ScCl3制备金属钪 241

10.5.4 金属钪的蒸馏提纯 241

10.6 特殊形式钪的制备 242

10.6.1 薄箔和膜 242

10.6.2 单晶 242

复习思考题 242

参考文献 243