銪元素真是惹人生氣。它是一大群相似元素中的一員,讓化學家們困惑了一個多世紀。現在這種困惑卻變成了它的一個優點,人們可以利用它的這種特性來鑒別贗品,阻止造假。
元素周期表裏的很多族都有很強的家族特征,但有些元素是如此相似,以至於區分它們就像在玩一場特別棘手的“大家來找碴”遊戲。這17種元素化學性質非常相似,即使它們位於元素周期表裏的不同位置,顯然也應該把它們放在一起。雖然它們被稱為“稀土”,但它們既不稀少也不是土。根據電子在原子裏的排布方式,對這些宛如分身一樣的元素進行了更精細的分類。由15個成員組成的家族在主元素周期表的下方排成一條長線,這些是鑭係元素。這一家族包括了鑥元素,但它不應該被排在這裏,因為鑥的電子排列意味著它算是一種過渡金屬,應該排在主表。
感到困惑?你不是唯一一個。稀土元素之間的化學相似性意味著它們經常在同一塊岩石裏被找到。整個19世紀,化學家們都試圖解開這些元素之間的糾纏。似乎每當一個元素被分離出來,又會有另一個元素隱藏其中。誰在什麽時候發現了什麽元素,屢屢引發爭論。這簡直就像一場噩夢。
即使是威廉·克魯克斯(氦和鉈的發現者)也對此束手無策,他知道自己在抱怨什麽:“這些稀土元素讓我們在研究中感到茫然,讓我們在猜測中迷惑,甚至讓我們在夢中揮之不去。它們在我們麵前就像一片未知的海洋,到處都是嘲弄、困惑、咕噥著奇怪的咒語以及各種可能性。”
19世紀末,人們發現在釤單質裏隱藏著一種雜質——銪元素。法國化學家尤金·德馬爾塞試圖將它分離出來。他發明了一種方法,利用釤和未知元素之間的細微差別,通過一係列艱難的反應和重結晶來分離它們,這花費了他好幾年的時間。經曆了如此艱苦的工作,沒有人敢質疑他的發現。