1月19日,自然资源部中国地质调查局发布消息,河南一个稀土矿中发现的一种新矿物正式通过国际矿物学会审批,并被命名为倪培石(Nipeiite-(Ce))。它是以中国地质学家、南京大学地球科学与工程学院倪培教授的名字命名的新矿物,是目前在自然界中发现的铈(shì)元素含量最多的硅酸盐矿物。
一、倪培石是什么?
倪培石(Nipeiite-(Ce))是稀土硅酸盐矿物,属于硅铈石矿物超族,三方晶系,发现于河南省西峡县太平镇稀土矿,颜色为浅红至红棕色,单偏光下为灰白色,呈半透明—透明玻璃光泽,性脆,贝壳状断口,计算密度4.943克/立方厘米,是目前在自然界中发现的最富铈的硅酸盐矿物。


倪培石也是我国科研团队在自然界中发现并经由国际矿物学会正式批准的第三个硅铈石超族新矿物。三个硅铈石超族新矿物分别为:太平石、嫦娥石、倪培石。

二、倪培石中的铈
倪培石是中国特有的一种稀土资源,占比超过50%,是丰度最高的稀土金属。在稀土这个元素大家族中,铈是当之无愧的“老大哥”。铈,原子序数为58,属于稀土元素,第六周期系第ΙΙΙ B族镧系元素,元素符号为Ce,单质为银灰色的活泼金属,粉末在空气中易自燃,易溶于酸,还原剂,燃烧后呈粉末状。

铈在室温下很容易氧化,在空气中很容易失去光泽,用刀刮即可在空气中燃烧(纯的铈不易自燃,但稍氧化或与铁生成合金时,极易自燃)。
加热时,在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用产生氢氧化铈,溶于酸,不溶于碱。铈也能在卤素中燃烧,如在氯气中燃烧,产生三氯化铈(CeCl3)。
受低温和高压时,出现一种反磁性体,比普通形式的铈致密18%。用于制造打火石、陶瓷和合金等。铈是除铕外稀土元素中最活泼的。
铈在冷水中缓慢反应,在热水中反应加快。
三、倪培石的主要用途
倪培石是一种新矿物,未来在新材料等领域具有重要的科学价值。
铈的合金耐高热,可以用来制造喷气式推进器零件。铈的中子俘获截面积小,可作为反应堆燃料的稀释剂,上海科技大学研究成果,使用铈基催化剂,让火箭推进剂燃料更环保。
混有其他稀土元素的铈铁合金,与坚硬的物体摩擦时能擦出漂亮的火花,引燃周边的可燃物,是打火机、火花塞等点火装置里的关键材料。
铈也是很好的玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,被大量应用于汽车玻璃,不仅能防紫外线,还可降低车内温度,以节约空调用电。
具体来说,倪培石的主要用途在以下几个方面:
- 合金材料:铈可用于制造特种合金,如用于改善铝合金的热稳定性。
- 玻璃和陶瓷工业:在玻璃和陶瓷制造中,铈用于增强材料的颜色和强度。
- 催化剂:铈是许多催化剂的关键成分,特别是在汽车尾气催化转化器中用于减少有害排放。
- 电子产品:铈用于制造电视屏幕、荧光灯和电脑显示器等电子产品的部件。
- 玻璃抛光和清洁:铈的氧化物是一种高效的玻璃抛光剂。
- 核反应堆:某些类型的核反应堆使用铈作为控制材料。
此外,铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
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