钷
钷，原子序数61，是人工放射性元素，也是一种稀土元素，元素名来源于希腊文，原意是“火”。原本产生于恒星里，地球上的钷有着多种起源。有多种同位素，钷147可制作防护的发光粉和用于航标灯;也可用于作核电池的燃料。
中文名：钷
英文名：Promethium
符号：Pm
序号：61
周期：6
元素分区：f
原子质量：144.913
密度：7264kg/m3
外观：金属性
熔点：1373K（1100°C）℃
沸点：3273K（3000°C）℃
物质状态：固态、放射性
1、元素历程
钷
钷为六方晶格晶体，熔点1168°C，沸点2460°C，密度7.22克/厘米³。钷的氯化物、硝酸盐是可溶性盐，草酸盐、氟化物难溶。第一电离能5.55电子伏特。放射性元素，半衰期最长的为145Pm，18年，147Pm半衰期为2.64年。虽然有较长的半衰期，但是很难大量积累它。物理性质和化学性质与钕和钌相似。原本产生于恒星里，地球上的钷有着多种起源。钷147可制作防护的发光粉和用于航标灯；也可用于作核电池的燃料。在自然界中里尚未发现它的存在。它是铀、钍和钚的裂变产物之一，在核反应堆中人工方法制得。得名于希腊神话中的普罗米修斯（Prometheus）。
钷是继锝之后，人工制得的第二个化学元素。在天然矿物中寻找61号元素的工作，花费了科学家们不少的时间和精力，但最后都无功而返。后来在“同位素统计规则”的指导下，科学家们放弃了从天然矿石中寻找，而走向核反应的产物中。
在1902年，BohuslavBranner推测在元素周期表中应该有一个元素在钕和钐之间。他不知道的是这个元素的同位素是放射性的而且早已不存在了。他尝试发现它并提出了几种说法，但很明显都是错的。然而，微量的钷的确以核裂变的结果出现在铀矿石中，但总量少于矿石的每百万吨1微克。
在1939年，加州大学的60英寸回旋加速器用于制造钷，但它没有实现。最终61号元素于1945年由Jacob.A.Marinsky，LawrenceE.Glendenin和CharlesD.Coryell在田纳西州的橡树岭生产出来了。他们使用离子交换色谱法从一个核反应堆中的铀燃料的裂变产物中分离了它。
钷是继锝之后，人工制得的第二个化学元素。在天然矿物中寻找61号元素的工作，花费了科学家们不少的时间和精力，但最后都无功而返。后来在“同位素统计规则”的指导下，科学家们放弃了从天然矿石中寻找，而走向核反应的产物中。
1945年，美国田纳西州橡树岭克林顿实验室的研究人员马林茨基、格伦丁宁和克里尔在铀裂变产物中发现了61号元素。他们应用了新的离子色层分离法把它分离出来，并研究了它。新元素并命名为promethium，元素符号定为Pm，名称来自希腊神话中偷取火种给人类的英雄普罗米修斯（Prometheus）。1949年国际纯粹和应用化学联合会接受了这一名称。
2、元素来源
先天并不存在，产生于铀、钍和钚的裂变产物中。
3、制备方法
钷
1965年，芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷，在核反应堆中人工方法制得,是铀、钍和钚的裂变产物之一，在核反应堆中人工方法制得。
4、发光粉钷~(147)废水的处理工艺
为达到放射性钷~(147)废水的排放标准,采用调节废水的pH值、使用两次共沉淀的原理。共沉淀试验是利用废水中固有的溶解钙、镁和锌离子,用两次沉淀法使钷~(147)废水的比放减少4～5个数量级,从而达到废水的排放标准,此处理技术现已成功的应用于生产实践中。
5、理化性质
物理性质
第一电离能5.55电子伏特。放射性元素，半衰期最长的为145Pm，18年，147Pm半衰期为2.64年。虽然有较长的半衰期，但是很难大量积累它。物理性质和化学性质与钕和钌相似。其同位素不稳定。在地壳的火成岩中质量分数为4.5*10^(-20)g/t或4.5*10^(-21)%。原子丰度和宇宙体重原子丰度无。
元素符号：Pm
英文名：Promethium
中文名：钷
相对原子质量：暂未发现
常见化合价：+3电负性：1.13
外围电子排布：4f56s2核外电子排布：2,8,18,23,8,2
同位素及放射线：Pm-143Pm-144Pm-145Pm-146Pm-147(放β)Pm-148Pm-148mPm-149Pm-151
电子亲合和能：0KJ·mol-1
第一电离能：535KJ·mol-1第二电离能：1052KJ·mol-1第三电离能：0KJ·mol-1
单质密度：6.475g/cm3单质熔点：1042.0℃单质沸点：3000.0℃
原子半径：2.62埃离子半径：1.09(+3)埃共价半径：1.63埃
化学性质
元素原子量：
晶体结构：晶胞为六方晶胞。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
22.39
电离能(kJ/mol)
M-M+535.9
M+-M2+1052
M2+-M3+2150
M3+-M4+3970
氧化态：
MainPm+3氧化还原RE=(RE3+)+3e-
其他性质
电负性：1.13（鲍林标度）
比热：180J/(kg·K)
热导率：17.9W/(m·K)
电子亲合和能：0KJ·mol-1
第一电离能：540kJ/mol
第二电离能：1050kJ/mol
第三电离能：2150kJ/mol
第四电离能：3970kJ/mol
常见化合物：未知
同位素
同位素丰度半衰期衰变模式衰变能量MeV衰变产物
145Pm100%17.7年电子捕获0.163145Nd
146Pm人造5.53年电子捕获1.472146Nd
β衰变1.542146Sm
147Pm人造2.6234年β衰变0.224147Sm
同位素及放射线：Pm-143Pm-144Pm-145Pm-146Pm-147(放β)Pm-148Pm-148mPm-149Pm-151
一些化学反应方程式如下：
3C5H5Na+PmCl3→(C5H5)3Pm+3NaCl(在四氢呋喃介质中，无水氯化钷和环戊二烯钠反应) |
氧化钷
中文名称：氧化钷
制取：三氧化二钷可由加热分解草酸钷、碳酸钷和氢氧化钷制得。加热分解硫酸钷和硝酸钷也可得到三氧化二钷，但所需的温度较高。
性质：和多数稀土元素相似，钷一旦暴露在空气中便会氧化生成相应的+3价氧化物。
6、元素周期
钷
迄今已合成28个钷的同位素，钷-147的寿命是2.6234年，β辐射弱，因而被用来制造像药片一样大小的原子电池。由于这种能源很安全，而且作用的时间长，具有钷-147的电池首先应用在助听器和轻便的无线电接受器中。
1902年，捷克化学家博胡斯拉夫布劳纳发现的所有相邻的镧系元素钕和钐之间的差异是最大的，作为结论，他建议有一个元素有它们之间的中间性质。这一预测在1914年由亨利·莫斯利所证实，同时他发现有几个原子序并没有相对应的元素,分别为43，61，72，75，85，87。随着对元素表中族与族之间知识的差距,所以开始进行预测地球和自然环境中的稀有元素。第一个发表其发现的是来自佛罗伦萨，意大利的路易吉罗拉和洛伦佐·费尔南德斯。利用巴西矿物独居石的分级结晶分离一硝酸盐的稀土元素后,它们得到的溶液主要含有钐。此溶液得到一X-ray的光谱属于钐和元素61。为了纪念他们的城市，他们命名的元素61“florentium的。该研究结果发表在1926年，但科学家们声称的实验是在1924年。此外，在1926年，一组科学家从伊利诺伊大学Urbana-Champaign分校，史密斯霍普金斯和莱昂英特马公布的元素61的发现。他们把它命名为"illinium"。这些发现被指出是错误的,因为在所谓元素61的光谱上的线跟钕是相同的,这些线被发现是一些杂质(钡，铬和铂)组成的。1934年，JosefMattauch终于制定了“同量异位素的规则。其中一个对于这些规则的间接后果是元素61无法形成稳定的同位素。1938年，进行了核试验的HB法等。在俄亥俄州立大学（OhioStateUniversity）。产生一定的核素钕和钐的放射性同位素和的名称为“cyclonium”的提出，但是有一个缺乏化学证明元素61的产生和发现没有广泛承认。
7、主要用途
钷
（1）可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量。
（2）Pm147放出能量低的β射线，用于制造钷电池。作为导弹制导仪器及钟表的电源。此种电池体积小，能连续使用数年之久。此外，钷还用于便携式X-射线仪、制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。
（3）主要用于示踪的研究。用来制造核能电池；如同笔尖大小的"原子电池"，可用于导弹仪器、手表和收音机的电源，是掺入硫化锌的夜光粉原料。
（4）用量作测厚度仪器的射线源。
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