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你听说过伊特比(Ytterby)吗?这是一个位于瑞典的小村子,它看起来平平无奇,大概会是那种除了当地人很少有人知道的地方。但是,这里其实是一个化学界的圣地:有七种元素的发现都源于这里,其中直接用伊特比命名的化学元素就有多达四种。

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(伊特比矿的元素发现纪念牌。图片来源:Uwezi,Wikimedia Commons)

发现元素的故事要从当地的伊特比矿场讲起,这本来是当地人开采长石的地方,长石虽然不是什么稀有的矿物,但它可以制作瓷器,市场需求还是很多的。1787年,化学家Carl Axel Arrhenius在这个矿场发现了一种奇怪的、沉重的黑色矿石,他把这些石头命名为“ytterbite”(注:后来名字改成了Gadolinite,即硅铍钇矿),并将样本送到了他的朋友化学家Johan Gadolin那里。Johan Gadolin从这些矿石中首先得到了一种新金属元素的氧化物——氧化钇(Y2O3)。这是人们所知道的第一种稀土化合物,钇的命名就来源于伊特比,它被叫作Yttrium。

在此之后,研究者们又陆续从伊特比的矿石中分离出了更多新的稀土元素。其中有四种元素的名字都是直接取自伊特比:钇(Yttrium)、镱(Ytterbium)、铽(Terbium)和铒(Erbium)。(命名方式大概就是从Ytterby里截取了不同的片段吧,感觉是够懒的……)

新的元素还在发现,还继续用Ytterby的几个字母实在不太合适,于是化学家们终于放弃了这种命名方式……其他通过当地矿石发现的元素分别获得了这样的名字:钬(Holmium),来自斯德哥尔摩的拉丁名字Holmia;铥(Thulium),来自Thule,斯堪的纳维亚地区的一个古希腊名;钪(Scandium),来自斯堪的纳维亚(Scandinavia)。

这些元素的发现十分重要,它们不仅完善了元素周期表,而且各种稀土元素在后来都发现了相当重要的用途。例如著名的“高温超导体”(注:高温是相对的,意思是有液氮冷却就够了)钇钡铜氧,其中就含有在伊特比发现的钇元素。

一个小村子为什么能带来这么多新元素发现?这其中自然有一些巧合,但也与稀土元素的特性有关。稀土金属元素在自然界常常结伴出现,而且它们彼此之间分离比较困难,所以从同一个地方的矿石里就可以持续地分离发现新的元素。

如今,伊特比矿场早已废弃,不过在当地还是留下了一些元素发现的纪念。比如美国材料信息学会(ASM International society)设立的纪念铭牌,以及用元素命名的道路。如果有机会的话,也可以去那里看看(虽然可能也并没有什么可看的_(:з)∠)_)。

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(当地的“铽路”(Terbiumvägen),这条路就在伊特比矿场附近。图片来源:Uwezi,Wikimedia Commons)

本文参考:

http://www.slate.com/articles/health_and_science/elements/features/2010/blogging_the_periodic_table/ytterby_the_tiny_swedish_island_that_gave_the_periodic_table_four_different_elements.html

https://balticeye.org/en/eutrophication/elemental/Ytterby-1/

https://eic.rsc.org/feature/the-most-important-village-in-chemistry/3009670.article

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