63 Eu 銪 偽造者的克星

  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鑑別贗品，阻止造假。

  元素周期表里的很多族都有很強的家族特徵，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里的不同位置，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。根據電子在原子裡的排布方式，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，這些是鑭系元素。這一家族包括了鑥元素，但它不應該被排在這裡，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里被找到。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。誰在什麼時候發現了什么元素，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麼：「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。它們在我們面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，人們發現在釤單質里隱藏著一種雜質——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，通過一系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。經歷了如此艱苦的工作，沒有人敢質疑他的發現。

  更讓人心碎的是，他本不必花費這麼長時間。銪在稀土元素中很不尋常，因為它樂意給出2個或3個電子。而稀土家族中其他的成員就沒這麼靈活，通常都只給出3個電子。從化學角度來說，這已經是很大的區別了。銪可以與其他元素結合成一系列的化合物，而這是其他鑭系元素無法做到的，因此它應該很容易從同類元素中分離出來。

  然而，在其他很多方面，銪就和其他稀土元素一樣，很少有人花費心思去將這個家庭里的不同元素區分開來。有些元素更加稀有，可能更值錢，但它們通常作為混合物一起出售，被稱為稀土混合金屬(mischmetall)。儘管如此，還是有一些專門的用途，值得人們不辭辛苦地從混合物中分離它們，其中一個應用就是防偽。

  本書首發𝚋𝚊𝚗𝚡𝚒𝚊𝚋𝚊.𝚌𝚘𝚖,提供給你無錯章節，無亂序章節的閱讀體驗

  因為它們的電子排布方式，所有的鑭系元素都會發出螢光。用特定波長的光照射它們的原子，會使它們的電子躍遷到更高的能級。當這些電子回到它們原來的排布方式時，它們會重新發出它們吸收的光，但波長不同。照射的是藍光，而顯現的卻是紅光。組合使用多種鑭系元素，就可以產生不同的顏色。這是鑑別假鈔的眾多技巧之一。將真實的鈔票放到紫外燈下，會顯示出鑭系化合物的顏色和隱藏的圖案。

  1995年，一種新的貨幣誕生了。在設計紙幣的時候，任何鑭系元素都可以用來製作發光的防偽特徵。人們選擇了銪，這可能是因為銪的螢光特性比較清楚，而且銪在電視機顯示器和螢光燈中已經有了很長的使用歷史。成本也許是另一個因素，因為它比許多其他鑭系元素更貴，這可以阻止那些想從假鈔中獲利的偽造者。然而，當這種貨幣被稱為「歐元」的時候，只有一種鑭系元素可以使用了，那就是銪[1]!

  [1]　銪元素(europium)以「歐洲(Europe)」命名。