钷和離子交換

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钷和離子交換之间的区别

钷 vs. 離子交換

钷（Promethium）為一化学元素，化学符号為Pm，原子序61，属于镧系元素與稀土元素，它所有同位素皆帶有放射性，半衰期最长只有17.7年，故常以人工合成的方法制得。 在原子序82号(鉛)以前只有两个元素没有稳定的同位素，其中一个即為鉕，另一个是锝。在化學上，钷是一種鑭系元素，會與其他元素形成鹽類。钷會以+3氧化態形成穩定的鹽，但是也有少數化合物中存在+2的钷。 在1902年時，预测在當時已知的釹（60）和釤（62）之間存在一個與它們性質相似的未知元素。1914年，亨利·莫塞萊利用原子序與原子核電荷之間的關係（莫塞萊定律），確認當時還未知的61號元素確實存在。不過他測定當時所有已知元素的原子序，却發現沒有任何元素的原子序是61。 1926年，兩個義大利佛羅倫薩的化學家声称他們發現了第61號元素，將其命名為Florentium（中文譯作鉘）；同年，一批美國伊利諾大學的化學家亦宣布61號元素的發現，將其命名為Illinium（中文譯作鉯），但這兩個發現都被證實是錯誤的。 1938年，俄亥俄州立大學在進行核試驗的過程中，產生了一些放射性元素，且已确定不是釹或釤的放射性同位素。但此發現因缺乏化學證據證明那是61號元素，所以并沒有得到普遍的認可。1945年，美國橡樹嶺國家實驗室利用離子交換層析法（IEC）分析石墨核子反應堆中的鈾（235U）衰變產物，才真正发现並確認钷的存在。發現者原本打算以研究機構的名稱將之命名為Clintonium（源自橡樹嶺國家實驗室的前身柯林頓實驗室），但之後提出的名稱為“Prometheum”（現改變為Promethium），來自普羅米修斯（祂在希臘神話中偷走了火，從奧林匹斯山帶给人類），以象徵“大膽”以及“人類才智的濫用”。第一件钷的金屬樣本於1963年被制造出來。 自然钷有兩個可能的來源：銪-151衰變（產生钷-147），和鈾（產生各種同位素）。實際應用方面，虽然钷-145是最穩定的钷同位素，但只有钷-147的化合物有实际运用，用於夜光漆，核電池和厚度測量裝置。钷在自然界非常稀有，製作钷常用的方法是用熱中子轟擊鈾-235（濃縮鈾）来產生钷-147。. 離子交換技術（Ion exchange）或稱離子色譜法，是將兩種電解質間做離子的交換，或是在電解溶液和配合物之間的交換。最常見到的例子是使用聚合物或礦物用來純化、分離或淨化純水和其他離子溶液。其他的例子有離子交換樹脂，功能化多孔或凝膠聚合物）、沸石、、黏土和土壤中的腐殖質。 離子交換有兩類，一種是陽離子交換，指的是帶正電的離子互相交換；另外的陰離子交換，則是帶負電的離子互相交換。也有兩性離子交換劑可讓陰、陽離子同時交換。而在混床中能同時有效的進行交換陰、陽離子的交換。混床包括了陰、陽離子交換樹脂，或由處理過的溶液通過幾種不同的離子交換材料所製造出來。 離子交換劑，可以為非選擇性或因喜好結合為某些類別的離子，這取決於其化學結構。這根據了離子的大小、電價或結構而定。可以結合交換離子的常見範例有：.

硫酸鹽

硫酸盐，由硫酸根离子（）与其他金属离子组成的化合物，幾乎都是电解质，且大多数溶于水。.

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稀土金属

土金属，或称稀土元素，是元素週期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。钪和钇因为经常与镧系元素在矿床中共生，且具有相似的化学性质，故被认为是稀土元素。 与其名称暗示的不同，稀土元素（钷除外）在地壳中的豐度相当高，其中铈在地壳元素豐度排名第25，占0.0068%（与铜接近）。稀土元素並不稀有，但其傾向於兩兩一起生成合金，且難以將稀土元素單獨分離。另外，稀土元素在地殼中的分佈相當分散，很少有稀土元素集中到容許商業开采的礦床。人类第一种发现的稀土矿物是从瑞典伊特比村的矿山中提取出的，许多稀土元素的名称正源自于此地。.

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鈾

鈾（Uranium）是一種銀白色金屬化學元素，屬於元素週期表中的錒系，化學符號為U，原子序為92。每個鈾原子有92個質子和92個電子，其中6個為價電子。鈾具有微放射性，其同位素都不稳定，并以鈾-238（146個中子）和鈾-235（143個中子）最为常见。鈾在天然放射性核素中原子量第二高，仅次于钚。其密度比鉛高出大約70%，比金和鎢低。天然的泥土、岩石和水中含有百萬分之一至百萬分之十左右的鈾。採礦工業從瀝青鈾礦等礦物中提取出鈾元素。 自然界中的鈾以三种同位素的形式存在：鈾-238（99.2739至99.2752%）、鈾-235（0.7198至0.7202%）、和微量的鈾-234（0.0050至0.0059%）。鈾在衰變的時候釋放出α粒子。鈾-238的半衰期為44.7億年，鈾-235的則為7.04億年，因此它们被用于估算地球的年齡。 鈾獨特的核子特性有很大的實用價值。鈾-235是唯一自发裂變的同位素。鈾-238在快速中子撞擊下能夠裂變，屬於增殖性材料，即能在核反應爐中經核嬗變成為可裂變的鈈-239。鈾-233也是一種用於核科技的可裂變同位素，可從自然釷元素製成。鈾-238自發裂變的機率极低，快中子撞擊可诱导其裂變；鈾-235和233可被慢中子撞击而裂变，如果其质量超过临界质量，就都能夠維持核連鎖反應，在核反应过程中的微小质量损失会转化成巨大的能量。这一特性使它们可用于生产核裂变武器与核能发电。耗尽后的鈾-235发电原料被称为貧鈾（含238U），可用做钢材添加剂，製造贫铀弹和裝甲。.

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钐

釤是一种化學元素，符號為Sm，原子序數為 62。钐是一种中等硬度的銀白色金屬，在空氣中容易氧化。它属于典型的鑭系元素，氧化態通常为+3。最常见的釤(II)的化合物有SmO（氧化釤(II)），SmS，SmSe 和 SmTe。最後一個化合物在化學合成是一種常見的還原劑。釤沒有顯著的生物學作用，只有輕微毒性。 釤於1879年由法國的化學家保羅·埃米爾·勒科克·德布瓦博德蘭發現，並以它所分離而來的礦物鈮釔礦命名。此礦物早期命名為一名俄羅斯礦官員，上校Vasili Samarsky-Bykhovets，雖然是間接的，他成為第一個以自己名字命名一種化學元素的人。釤雖然歸類為一個稀土元素但在地殼中是第40最豐富的元素，比錫等金屬還要常見。釤在多種礦物質中組成比例高達2.8%，包括矽藻土，矽鈹釔礦，鈮釔礦，獨居石和氟碳鈰礦，最後兩個是最常見的商業元素來源。這些礦物質主要分佈在中國，美國，巴西，印度，斯里蘭卡，澳大利亞，中國釤開採及生產是目前世界領先的。 釤主要的商業應用為釤鈷磁鐵,其具有僅次於釹磁鐵的永久磁化，釤化合物可以承受700℃以上的顯著高溫，而不會失去其磁性，釤153放射性的同位素藥物的重要組成成分為釤-153lexidronam（Quadramet），可以殺死癌細胞，例如肺癌，前列腺癌，乳腺癌，骨肉瘤。另一種同位素釤-149，是一種強的中子吸收劑，可添加到核反應堆的控制棒。在反應器操作過程中它也形成一個衰變產物，是反應器的設計和操作中的一個重要的考慮因素。釤的其他應用包括催化的化學反應，放射性年代測定和X射線激光。.

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钕

钕（舊譯作釢、鋖）是化学元素，化学符号是Nd，原子序数是60，属于镧系元素(稀土元素)。1885年由冯·韦尔塞巴赫发现。银白色金属，较活泼，室温下在空气中缓慢氧化，能与水和酸作用放出氢。有顺磁性。存在于独居石中，由含水氯化钕经脱水后用金属钙还原，或由无水氯化钕经熔融后电解而制得。用于制造特种合金、电子仪器和光学玻璃。在制造激光器材方面，有着重要的应用。 Category:镧系元素 6F 6F *.

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金属

金属是一种具有光泽（对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、传热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。由於金屬的電子傾向脫離，因此具有良好的導電性，且金属元素在化合物中通常帶正价電，但當溫度越高時，因為受到了原子核的熱震盪阻礙，電阻將會變大。金屬分子之間的連結是金屬鍵，因此隨意更換位置都可再重新建立連結，這也是金屬伸展性良好的原因之一。 在自然界中，絶大多數金屬以化合態存在，少數金屬例如金、銀、鉑、鉍可以游離態存在。金屬礦物多數是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及矽酸鹽。 屬於金屬的物質有金、銀、銅、鐵、鋁、錫、錳、鋅等。在一大氣壓及25攝氏度的常温下，只有汞不是固體（液態），其他金属都是固體。大部分的純金屬是銀色，只有少數不是，例如金為黄色，銅為暗紅色。 在一些個別的領域中，金屬的定義會有些不同。例如因為恆星的主要成份是氫和氦，天文學中，就把所有其他密度較高的元素都統稱為「金屬」。因此天文學和物理宇宙學中的金屬量是指其他元素的總含量。此外，有許多一般不會分類為金屬的元素或化合物，在高壓下會有類似金屬的特質，稱為「金屬性的同素異形體」。.

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