钷 | 7440-12-2

• 物质功能分类: 无机化工 - 单质
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相镧系化合物
• 中文名称: 钷
• 英文名称: promethium
• CAS: 7440-12-2
• 化学式: Pm
• 分子量: 144.913
• InChiKey: VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  1080° (Weigel)
• 沸点：
  3000°C
• 密度：
  7.22
• 稳定性/保质期：
  主要同位素包括145Pm、146Pm、147Pm、149Pm和151Pm。该元素易溶于稀酸，与热水作用可置换出氢气。其三价离子在晶体或水溶液中呈浅红黄色。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

安全信息

• 危险等级：
  7
• 危险品运输编号：
  UN 2912

制备方法与用途

稀土元素钷简介

钷[pǒ]是稀土元素家族的一员，被誉为人工“夜明珠”，其独特的性质使其在人类生活中大放异彩。钷，化学符号为Pm，原子序数为61，是一种放射性的镧系元素之一。目前已知有17种同位素和4种同质异能素。其中最重要的是从铀裂变产物中提取或用中子照射146Nd制得的147Pm（半衰期2.64年）。

发现历史

1902年，Bohuslav Branner推测在元素周期表中应该有一个元素位于钕和钐之间。但当时他并不知道这个元素具有放射性且含量极少。（微量的钷确实以核裂变的结果出现在铀矿石中，每百万吨铀矿石中仅含有不到1微克的钷。）

1939年，加州大学的研究人员开始探索如何利用60英寸回旋加速器人工制造钷，但最终没有实现目标。最终，Jacob A. Marinsky、Lawrence E. Glendenin和Charles D. Coryell等人在田纳西州橡树岭国家实验室成功合成钷。他们通过离子交换色谱法从铀燃料的裂变产物中分离出钷。钷的名字源于希腊神话中的偷取火种给人类的英雄普罗米修斯，元素符号定为Pm。

直到1948年，研究人员才首次制得肉眼可见并可称重的氯化钷（PmCl3，黄色）和硝酸钷（Pm(NO3)3），各3毫克。1965年，从6000吨铀矿石中获得了350毫克钷，这是通过铀裂变产生的。自此以后，钷不再被认为是一种人工合成的元素。截至目前，已有28个钷同位素被成功合成，其中最长寿命的是钷-147，其半衰期为2.6234年。

用途

钷是一种放射性元素，最初是通过人工合成获得的，之后也在自然界中被发现。它主要用于制造放射性同位素电池，在航空航天和医疗领域有着重要应用。此外，钷还可以用于制作放射发光材料，用作永久光源等。总之，它是用途广泛的反射性稀土元素。

放射发光

放射发光是指某些物体在放射性同位素的射线作用下产生长时间光辐射的现象。这种发光不产生热量，也被称为“冷光”。相比于普通的自发光元素，放射发光的优势在于它可以长期提供微弱照明，无需维护保养，例如用于地下指挥部永久性的发光标志等。

选择合适的放射性同位素需要考虑三点：适当的温度、半衰期和放射性危害。例如，钷-147的半衰期为2.6年，是一种只释放β射线的放射性核素，其β射线射程短且对人体的危害小。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  钷 在 nitric acid 、 oxalic acid 作用下， 生成 promethium(III) oxide
  参考文献：
  名称：

  Absorption spectrophotometric and X-ray diffraction studies of the trihalides of promethium in the solid state

  摘要：

  DOI：

  10.1016/0022-5088(88)90413-4
• 作为产物：
  描述：

  promethium trifluoride 在 lithium 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 钷
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Sc: MVol.B2, 2.1.1, page 200 - 207

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Lanthanide(<scp>iii</scp>) and group 13 metal ion complexes of tripodal amino phosphinate ligands
  作者：Michael S. Kovacs、Vishakha Monga、Brian O. Patrick、Chris Orvig

  DOI：10.1039/b507905e

  日期：——

  -3-azabutyl)amine (H(3)ppba.2HCl.H(2)O) and tris(4-(phenylphosphinato)-3-azabutyl)amine (H(3)ppa.HCl.H(2)O) were synthesized and reacted with Al(3+), Ga(3+), In(3+) and the lanthanides (Ln(3+)). At 2 : 1 H(3)ppba to metal ratios, complexes of the type [M(H(3)ppba)(2)](3+)(M = Al(3+), Ga(3+), In(3+), Ho(3+)-Lu(3+)) were isolated. The bicapped [Ga(H(3)ppba)(2)](NO(3))(2)Cl.3CH(3)OH was structurally characterized

  三脚架氨基次膦酸酯配体，三（4-（苯基膦酸酯）-3-苄基-3-氮杂丁基）胺（H（3）ppba.2HCl.H（2）O）和三（4-（苯基膦酸酯）-3-合成了氮杂丁基胺（H（3）ppa.HCl.H（2）O）并与Al（3 +），Ga（3 +），In（3+）和镧系元素（Ln（3+））反应。在2：1 H（3）ppba与金属的比率下，[M（H（3）ppba）（2）]（3 +）（M = Al（3+），Ga（3+），In分离出（3 +），Ho（3 +）-Lu（3+））。二甲位的[Ga（H（3）ppba）（2）]（NO（3））（2）Cl.3CH（3）OH的结构经过表征，并通过各种技术间接显示为与其他[M（ H（3）ppba）（2）]（3+）配合物。同样，在2：1 H（3）ppba与金属的比率下，[M（H（4）ppba）（2）]（5 +）（M = La（3 +）-Tb（3+）进行了表征，并确定了[Gd（H（4）
• Vapor pressure of promethium trifluoride
  作者：J.K. Gibson、R.G. Haire

  DOI：10.1016/0040-6031(89)87310-1

  日期：1989.3

  Abstract The vaporization of promethium trifluoride has been studied by Knudsen effusion-mass spectrometry. The equilibrium vapor pressure of PmF3 over (Pr 1 3 Pm 1 3 Sm 1 3 )F3 was mea- sured relative to those of the other components (PrF3 and SnF3) over the temperature range of 1100–1280 °C. The vaporization behavior of PmF3 was found to be very similar to that of PrF3. The results obtained in this

  摘要 用克努森渗出质谱法研究了三氟化钷的汽化。PmF3 相对于 (Pr 1 3 Pm 1 3 Sm 1 3 )F3 的平衡蒸气压是在 1100–1280 °C 的温度范围内相对于其他组分（PrF3 和 SnF3）的平衡蒸气压进行测量的。发现 PmF3 的汽化行为与 PrF3 的汽化行为非常相似。在这项研究中获得的结果被制成表格，并根据氟化钷汽化热力学进行了讨论。
• A study of citrate complexes of several lanthanides
  作者：A. Ohyoshi、E. Ohyoshi、H. Ono、S. Yamakawa

  DOI：10.1016/0022-1902(72)80548-7

  日期：1972.6

  The citrate complexes of several lanthanides were investigated by an ion exchange method. To facilitate the analysis of the complexes formed with the different protonated ions of citrate, H3Cit− and H2Cit2−, a series of solutions containing a nearly constant amount of H3Cit−, but in which the H2Cit2− varied, was prepared. The species H2Cit2− and HCit3− were found to form complexes but H3Cit− does not

  通过离子交换法研究了几种镧系元素的柠檬酸盐络合物。为了促进与柠檬酸盐的不同的质子化离子形成的复合物的分析，H 3相关链接-和H 2相关链接2-，一系列含有H的几乎恒定的量的解决方案3相关链接- ，但在将H 2相关链接2 −有所准备。发现H 2 Cit 2−和HCit 3−形成络合物，但H 3 Cit −似乎不充当配体甚至在pH降低到约2根据本实验条件下，所述类型的复合物中，M（H 2 CIT）+中，M（H 2 CIT）2 -，MHCit和M（HCit ）2 3−被发现，并确定它们的形成常数。
• Synergism in the solvent extraction of di-, tri- and tetra-valent metal ions—I Synergic effects of different phosphate esters
  作者：T.V. Healy

  DOI：10.1016/0022-1902(61)80121-8

  日期：1961.10

  Synergic effects noted previously only in the solvent extraction of uranyl ions are now shown to exist for other ions. Examples of this greatly enhanced extraction from aqueous solution are given for rare earths, actinides and alkaline earths, the extracted species being Ca(TTA)2S2 UO2(TTA)2S1 UO2(TTA)2S2 Pm(TTA)3S2 Tm(TTA)3S1 Tm(TTA)3S2 Am(TTA)3S2 Cm(TTA)3S2 and Th(TTA)4S1 where S is a neutral organophosphorus

  先前仅在溶剂萃取铀酰离子中指出的协同作用现已显示对其他离子存在。从稀土，act系元素和碱土金属中提炼出这种从水溶液中萃取的实例，萃取物为Ca（TTA）2 S 2 UO 2（TTA）2 S 1 UO 2（TTA）2 S 2 Pm（TTA） ）3 S 2 Tm（TTA）3 S 1 Tm（TTA）3 S 2 Am（TTA）3 S 2 Cm（TTA）3 S 2和Th（TTA）4 S 1，其中S是中性有机磷酸酯，从具有高极性磷氧键的三辛基膦氧化物到非常弱碱性的磷酸三苯酯，TTA是指壬基三氟丙酮。
• Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Sc: MVol.C1, 2.2.2.1, page 106 - 106
  作者：

  DOI：——

  日期：——