“稀土”这个词大家也许并不陌生，经常在新闻中看到与之相关的报道，尤其是在进出口贸易领域。
稀土属于不可再生资源，稀少的储量和高价值的应用使稀土被誉为“工业维生素”，十分珍贵。稀土元素包括镧（lán）系元素和与其同族的钪（kàng）和钇（yǐ），总共有17种。
稀土广泛应用于冶金、玻璃、陶瓷、磁性材料等领域，在工业上具有极高的价值。随着新兴高科技的发展，稀土供应链也成为了兵家必争之地。目前中国的稀土加工能力占全球80%以上、磁体生产能力占全球90%以上，已掌握全球稀土市场的话语权，成为世界上最大的稀土生产国和供应国。
稀土到底是什么？稀土又是怎么被发现的？让我们一起回到200多年前第一次发现稀土的那个时候。
本文整理自《从此世间有稀土》，经出版社授权发布。
稀土元素之乡：伊特比矿场
瑞典东南海岸外的斯德哥尔摩群岛中有一座名叫雷萨罗的岛屿，岛上有个叫伊特比（Ytterby）的地方，那里有个“伊特比矿”，在化学史上声名显赫。
美国的材料信息学会（ASM International）是世界上规模最大的材料工程师和科学家协会，从1972年开始，他们每年都会在美国或世界范围内选取个别地点作为历史地标，标准是此地曾经见证过材料方面的重大技术进展。1989年，伊特比矿入选，学会在矿场入口处立了一块铭牌，上面写着：
材料信息学会指定伊特比矿为历史地标
从这里开采的黑色加多林石中，曾经分离出钇、铽、铒、镱等四种新元素，并以伊特比命名。
前面我们提到，稀土元素总共有17种，其中借用“伊特比”这个地名作为元素名称的就有4种，接近四分之一。更为传奇的是，直接或间接从伊特比矿发现的稀土元素接近10种。小小的伊特比矿场，堪称稀土元素发现的风起之地。
一切的开始：一块黑色矿石
1787年，瑞典斯维亚火炮团炮兵中尉卡尔·阿克塞尔·阿雷纽斯来到了伊特比矿场。
阿雷纽斯在业余时间喜欢钻研技术问题，于是上级选派他到瑞典皇家铸币厂研习火药的特性。当时的瑞典皇家铸币厂拥有全瑞典最好的化学家和矿物学家，阿雷纽斯在学习过程慢慢成为了一名业余的地质学家和化学家。
来到伊特比矿场的阿雷纽斯，关注的并不是当地出产的石英石和长石，而是废置一旁的伴生矿石，那是一种带有玻璃光泽的黑色矿石，上手感觉比一般矿石沉得多。阿雷纽斯猜测这可能是一种新矿石，就把石头带了回去。
他没想到的是，这一无心的举动开启了绵延160年的稀土元素发现史。
第一种被确定的稀土金属化合物：氧化钇
阿雷纽斯自己没有能力和时间分析这种黑石的成分，于是他寄给了约翰·加多林。加多林是一位化学家，师从当时的瑞典化学大师托贝恩·奥洛夫·贝里曼，后者为闻名欧洲的分析化学家。
约翰·加多林（1760—1852）
加多林收到矿石后立即开始了分析。通过加热、加浓硝酸溶解等手段，他发现了一种包含新元素的“新土”（在加多林的时代，各种能够从其他物质中分离出来，却无法进一步分离出单质的金属氧化物都被称为“土”），这种“新土”外观上很像生石灰和矾土（即氧化铝），但具有不同的性质。
1794年，加多林发表对于黑石成分分析的定量结果：以质量计算，这种矿石包含31%的二氧化硅、19%的矾土、12%的氧化铁以及38%的新土。
图片由豆包AI生成
加多林延续以发现地伊特比命名的方式，把这种新土称为“钇土”（Ytterbia），即后来被命名为氧化钇的氧化物。与钇土对应的新元素就被称为“钇”（Yttrium）。
就这样，加多林发现了第一种稀土，而直到30年后的1828年，德国化学家弗里德里希·维勒才首次成功分离出钇的单质。
后来，这种黑石也被称为“加多林石”（Gadolinite），以纪念加多林的功绩，这个名字在西方沿用至今。中国则用其成分命名，称其为硅铍钇矿。
新书推荐
《从此世间有稀土》
作者: 羊顿
出版社: 湖南科学技术出版社
ISBN: 9787571036690
本书将带你回到160年前，跟随加多林、贝采里乌斯等科学巨匠的脚步，亲历钪、钇及镧系共17种稀土元素的发现过程。全书以文字书写为显微手段，精细描摹数十位科学家如何借助科学研究方法，尽力拨开迷雾，为永远也不会彻底竣工的科学大厦贡献自己的心力。这不仅是一部稀土元素发现史，也是科学发现的缩影。在这里，失败与错误是家常便饭，但每一次失败、每一个错误，都自有其价值。
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图文编辑：莫思怡
审稿：夏磊 赵翰露
签发：林峻
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