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| 編輯推薦： |
翻到化学教科书的最后，你是否曾好奇过元素周期表下面为什么另排了两行元素？
尤其第一行，那一个个千奇百怪的生僻名字都是谁取的？该怎么念？
对应的元素长什么样？有什么用？
如果你也曾有过这些疑问，那么这本书就是为你准备的。
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种元素的发现过程，在其中，你将看到：
分离15000次，只为制得一丁点纯净的样品
即使是伟大的科学家，面对全新的理论，也可能很保守
物理学、工程学的进步如何推动化学的发展
为了优先权，科学家也会争得面红耳赤
……
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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| 內容簡介： |
本书以文字书写为显微手段，精细描摹数十位科学家，历时一百六十年，一一发现十七种稀土元素的故事。这些故事的背景纵贯十九、二十世纪的物理和化学革命，以及各种技术的进步与一次次疯狂的战争。來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
书中不仅讲述稀土的科学发现，也关注那些困在时间和空间局限中的人——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。
这既是一部关于稀土元素发现史的科普作品，也是一部以科学家为主角的历史非虚构作品。在稀土战略地位日益重要的今天，他们的故事显得格外意味深长。
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| 關於作者： |
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羊顿，本名杨运洋，生于1977年。自由作者、编辑，运营有“羊顿第二作者工作室”，主要从事通俗科学读物，及非虚构文本的创作与出版工作。
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| 目錄：
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第1章 黑石之门
1 一块石头
2 一种土
3 土二代
4 从原子到分子
5 从火焰到光谱
6 1878―1879
7 非典型科学家
8 纷争
9 更多光
第2章 褐石之土
1 重石
2 新人与新土
3 先后之争
4 土，稀土
5 门徒与摩西
6 “那得是多大一勺啊!”
7 一个名字的终结
8 失落的元素、失落的人
9 潮水退去
第3章 迷失之子
1 化学大会上的年轻人
2 周期表的阴影
3 一个萝卜一个坑
4 最后的稀土
5 对决
6 61号元素
7 继续迷失
8 终局
附录1 彩色插图
附录2 图片来源
附录3 主要参考文献
后记
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| 內容試閱：
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土，稀土
现代化学中，铍、镁、钙、锶、钡、镭这6种铍族元素被称为“碱土金属”（Alkaline earth metals），那十几种稀土元素自然叫作“稀土金属”（Rare earth metals）。“碱土”和“稀土”这两个说法算得上“活化石”，记载着我们对这些元素的历史认知。
比它们更古老的，是“土”这个说法，也就是英文的earth。这当然不是指“土地”“地球”，而是指一类外观和土相像的化学物质。
在化学的萌芽时期，炼金术士、医药化学家以及后来的燃素论者，一直把燃烧等剧烈反应形成的各种不溶性灰渣视为大地的构成物――土。它们不够纯净，主要成分是金属氧化物，在古人眼里，确实太像土了。那时候化学尚未成形，对于到底什么是“土”也就没有明确的定义。最早让“土”成为化学概念的是英国矿物学家、古生物学家约翰·伍德沃德（John Woodward，1665―1728），他在1728年第一次用Earth指代那些没有味道、难溶于水、易成粉末的不透明物质。从此，化学家逐渐习惯将符合这类特征的物质命名为“某土”。
在伍德沃德的时代，符合这个定义的纯净土质还不多：一是生石灰（氧化钙，也可以叫“钙土”），一是硅土（二氧化硅）。生石灰是历史悠久的建筑材料，而化学家知道，沙子、石英和玻璃的主要成分都是硅土。接下来，更多土质被识别出来。1754年化学家在黏土中发现了矾土（氧化铝），1755年、1774年又分别将苦土、重土（氧化钡）与石灰区别开来。苦土、重土与石灰的性质相似，只能微弱地溶于水，而且溶液呈碱性，这三种土就合称为碱土。
以当时的手段，这些土质还不能被还原成金属单质，所以化学家普遍认为它们是构成其他物质的基本元素，或者说单质。到了加多林发现钇土的18世纪90年代，化学家已经猜到它们可能是某些金属的氧化物――这个认识要归功于拉瓦锡，是他率先提出氧化学说，这才有了氧化物的概念，也是他最早指出了这些土质是氧化物的可能性。
不过，当时发现的各种土质和已知的金属氧化物外观上差别太大，即使猜到这一点，也不免让人心中犯嘀咕。一般金属氧化物都是黑色或深色的粉末，而土质大都呈灰色或白色，颜色很浅。更让人怀疑它们并非同类的是，各种金属氧化物可以利用木炭这样的还原剂还原出单质，土质却不行。
对于土质和金属氧化物的关系，拉瓦锡自己也没有把握。这导致1789年出版的《化学基础论》中出现了两种看起来有些矛盾的表述。一方面，拉瓦锡在书中列出了史上第一张元素表――严格地说，是包含33种“简单土质”的简单物质表，石灰、苦土、重土（重晶石）、黏土（矾土）、硅土（石英）位列其中；另一方面，拉瓦锡指出，这5种土质很可能是某些金属的氧化物，而之所以难以还原，是因为和碳相比，这些金属更容易与氧结合，并且已经“被氧饱和”，“甚至可以假定，这些土质必定很快就不会再被认为是简单物质”。
从《化学基础论》出版到铈土被发现，大概有15年的时间，这期间化学家又发现了好几种新土，包括1789年克拉普罗特发现的锆土、1790年英国人发现的锶土、1794年加多林发现的钇土、1798年沃克兰发现的铍土。
按照现在的观点，这些元素分属不同的族，但那时候还没有元素周期律的概念，化学家完全不知道不同元素的化学性质存在联系，他们知道的是，这一堆新土和已知的土质差不多，都不能还原。这几种新土中的单质大部分要等到19世纪20年代才被分离出来，除了锶土稍微早一点。另一方面，它们也不能被氧化，于是化学家知道，如果确如拉瓦锡所言，这些土质是金属的氧化物，那一定是“被氧饱和”的，用现在的话说就是，属于最高价的氧化物。
……
真正在土质和金属氧化物之间画上等号的是英国的汉弗莱·戴维（Humphry Davy，1778―1829）。
1808年，利用伏打电堆产生的电流，戴维接连从生石灰、锶土、重土、苦土中电解出钙、锶、钡和镁的单质。“碱土金属”之名就此诞生，化学家认识到，各种土质其实都应该是某种金属的氧化物，如果不能分离，那只是因为技术手段还不够。
……
电流对化学反应的神奇作用让化学家十分振奋，可接下来十来年里，利用电解法还原更多土质的努力都失败了，包括钇土和铈土。对这两种土质本身的研究倒是有些进展，1814年贝尔塞柳斯发现，自己制得的铈氧化物样品中包含少量钇土，后来又发现从加多林石中制取的钇土，同样含有铈氧化物。
这让人们认识到，钇土和铈土的化学性质过于接近，彼此很难分离，但它们又与碱土明显不同，利用电解的方式无法还原。大概就是在这时候，化学家将钇土和铈土归于一个新的门类――稀土（Rare earth）。这个名字究竟起源于何时已经很难考证，但最早发现的两种稀土分别出自加多林石和铈硅石，它们的确十分稀少，从这个角度讲，“稀土”之“稀”是名副其实的。
随着化学手段的进步，到了1828年，维勒终于还原出钇单质，大约10年后莫桑德又分离出铈单质。钇土和铈土的化学成分大白于天下：和碱土一样，它们也是金属的氧化物。有“稀土”的说法在前，它们对应的元素单质，自然就称为稀土金属。
19世纪40年代，看似纯净的钇土和铈土又各自被进一步分离成好几种不同土质，这引起了化学家的广泛注意，也让“稀土”和“碱土”一样，被用来指代性质接近的一堆土质。
“稀土”之名沿用至今，造成一个有意思的现象，很多介绍稀土元素的书或文章喜欢强调，“稀土”二字在字面上传达的信息和实际情况并不相符，比如“稀土非土”“稀土不稀”之类。
稀土非土?
如果你说的“土”是指土壤或者泥土，那稀土确实不是土；但如果是指伍德沃德定义的“土”，那稀土就是一种土――和碱土一样。
稀土不稀?
此言有理，稀土并不算最稀有的元素。以在地壳中的丰度来论，真正稀有的稀土元素只有一种：钷（音叵），钷的所有同位素都具有放射性，在自然界确实罕见。除去这个特例，就连丰度最低的铥，在地壳中的含量也高于碘、银、汞、金等常见元素，而丰度最高的稀土元素铈，在全部元素中丰度排名第25位。可资对比的是，金银铜铁锡这五金之中，只有铁的丰度高于铈。
不过，中国的稀土资源相当丰富，单是内蒙古白云鄂博一地的储量就比世界上其他所有国家的资源量还要多。20世纪70年代，我国一些稀土专家甚至动议，要把“稀土”改称“丰土”。
“稀土”之“稀”，是拜最初几种矿石过于稀少之况所赐。然而换个角度看，这个名字如今仍有贴切的一面。
地质学中有个名词叫“稀有元素”，指的是自然界中储量稀少、地壳丰度小于100ppm的元素，也就是说，如果1吨地壳物质中这种元素的含量少于0.1千克，就算“稀有”。按照这个定义，所有稀土元素全都属于稀有元素。
另外，如果以稀土产量为标准，别说是19、20世纪，就算是现在，说它们稀有也不算夸张。2023年，全球铜产量为2155万吨，而稀土产量只有35.4万吨，这还是十几种元素合起来的数据。
当今世界，各个大国都把稀土视为极端重要的战略资源，包括中国。这主要是因为，稀土对于其他金属具有“点石成金”的作用，它们对于钢铁或有色金属的价值，正如盐之于味，维生素之于生命，哪怕只是添加极小的分量，也可以发挥关键作用，大大提高这些金属在力学、电磁、光学、热学等方面的性能。
稀土变得如此重要、如此关键，都是后话，在加多林和贝尔塞柳斯的时代，投身稀土元素研究的科学家完全是出于科学目的，相当长的时间里，相当多的人根本看不到这些提纯如此困难的土质能有什么实际用途。然而，稀土元素的各种应用，包括令韦尔斯巴赫成为巨富的发明，包括为我国在全球贸易体系中争得话语权的稀土工业，都起源于1800年前后那两次貌似毫无用处的发现。
接下来，这些无用之研究还在继续。
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