在我們日常生活中，雞蛋是不可或缺的營養食品。然而，每當我們享受完一顆美味的雞蛋後，蛋殼往往被當作垃圾丟棄。 但你是否知道，這些看似無用的蛋殼，其實蘊含著巨大的價值？
蛋殼主要由無機質和有機質組成，其中無機質包含碳酸鈣（方解石）、碳酸鎂和磷酸鈣等，碳酸鈣在蛋殼中占比超過80%；有機質主要由蛋白質組成，在蛋殼中占比超過3%。碳酸鈣在蛋殼形成過程中起著關鍵作用，透過鈣的沈積，結合有機基質，最終形成蛋殼的堅硬結構。
最新的科學研究表明，蛋殼可以用來提取稀土元素，這些珍貴的資源在能源、軍事、醫療等高科技領域具有廣泛的套用。 因此，蛋殼的回收不僅具有環保意義，還能為稀土元素的回收利用開辟新的途徑。
什麽是稀土元素呢？
稀土元素是元素周期表中鑭系（包括鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥）的15個元素，以及原子序數為21的鈧和39的釔，共計17個元素。
稀土元素最早在18世紀末開始陸續被發現，由於當時發現的稀土礦物較少，人們只能用化學方法制得少量不溶於水的氧化物，這些氧化物在歷史上被習慣性地稱為「土」，所以這些元素就被稱為「稀土」。
稀土是寶貴的戰略資源，在新能源汽車、工業機器人、航空航天、國防軍工等各行各業尤其是高新產業中發揮著重要的作用。稀土是「新材料之母」，堪稱「萬能之土」，也被譽為「工業的維生素」。
稀土元素之所以被稱為稀有，是因為它們在地殼中的分布相當分散，而且很難從其他元素中分離出來。稀土元素是一種不可再生資源，其形成和富集需要經歷長時間的地質作用，包括火山噴發、地殼變動等，不能透過自然過程在短時間內得到補充。
此外，稀土元素的開采和提煉需要大量的水、能源和化學品，對環境造成很大的影響。因此，稀土元素的高效開采和回收利用具有重要的研究價值。
從溶液中提取稀土元素的新方法
2024年6月4日，科學家發表了一篇關於利用雞蛋殼從溶液中提取稀土元素的方法。研究者將蛋殼放入含有稀土元素的溶液中，將溶液加熱至25℃到205℃溫度區間，持續三個月。
研究結果表明，稀土元素會沿著碳酸鈣（方解石）邊界及有機基質進入蛋殼。當溫度達到90°C時，蛋殼表面會形成名為kozoite的稀土化合物。隨著溫度的進一步升高，蛋殼的方解石外殼溶解，並被多晶kozoite取代。
當溫度達到205°C時，kozoite逐漸轉變為穩定的氟碳鈰礦。氟碳鈰礦是一種具有重要工業價值的鈰族稀土元素（輕稀土）礦物，屬於氟碳酸鹽型別，是稀土元素提取的重要原料之一。
該研究成果為原本看似無用的蛋殼賦予了全新的價值，透過對其特有組分和結構的利用，為稀土元素的回收提供了永續的解決方案，高度契合迴圈經濟和廢物價值化的原則，實作了資源的最大化利用和環境的永續發展。
蛋殼還有哪些你不知道的作用？
在食品領域 ，蛋殼是一種優質的食品鈣強化劑。蛋殼經過洗凈、烘幹和研磨處理後，可以添加到面粉、餅乾等食品中，不僅豐富了食品的口感，更為人們提供了寶貴的鈣元素，顯著提升了食品的營養價值。
在農業種植領域 ，蛋殼可以作為肥料和土壤改良劑，不僅可以為植物提供豐富的鈣元素，促進植物的健康生長，還有助於土壤結構的改善，為農作物的生長提供更加有利的環境。
在畜牧業領域， 蛋殼是一種優良的飼料添加劑，可以為畜禽提供豐富的鈣源，有助於促進畜禽骨骼的健壯和生長發育，為養殖業帶來更大的經濟效益。
此外，蛋殼在清潔方面也具有奇效。例如將蛋殼打碎放入熱水瓶等容器，可以有效去除內部的汙垢和水垢，讓容器煥然一新。
迴圈經濟和廢物價值化不僅是永續發展的關鍵驅動力，更是我們邁向綠色未來、構建生態文明社會的必由之路。 我們期待著更多創新技術和模式的湧現，將廢物轉化為更多的寶貴資源，為人類社會的永續發展註入新的活力，為建設美麗地球貢獻我們的智慧和力量。
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出品：科普中國
作者：石暢（物理化學博士）
監制：中國科普博覽
