Cerium on kiistaton "isoveli" harvinaisten maametallien suuressa perheessä.Ensinnäkin harvinaisten maametallien kokonaismäärä maankuoressa on 238 ppm ja ceriumia 68 ppm, mikä muodostaa 28 % harvinaisten maametallien kokonaiskoostumuksesta ja sijoittuu ensimmäiseksi.Toiseksi, cerium on toinen harvinaisten maametallien alkuaine, joka löydettiin yhdeksän vuotta yttriumin löytämisen jälkeen (1794).Sen käyttö on erittäin laaja, ja "cerium" on pysäyttämätön
Cerium-elementin löytö
Carl Auer von Welsbach
Ceriumin löysivät ja nimesivät vuonna 1803 saksalainen Kloppers, ruotsalainen kemisti J ö ns Jakob Berzelius ja ruotsalainen mineralogi Wilhelm Hisinger.Sitä kutsutaan seriiksi ja sen malmia kutsutaan seriitiksi vuonna 1801 löydetyn asteroidin Ceresin muistoksi. Itse asiassa tämäntyyppinen ceriumsilikaatti on hydratoitu suola, joka sisältää 66–70 % ceriumia, kun taas loput ovat kalsiumyhdisteitä. , rauta jayttrium.
Ceriumin ensimmäinen käyttökerta oli itävaltalaisen kemistin Carl Auer von Welsbachin keksimä kaasutakka.Vuonna 1885 hän yritti sekoittaa magnesiumia, lantaania ja yttriumoksidia, mutta nämä seokset säteilivät vihreää valoa tuloksetta.
Vuonna 1891 hän havaitsi, että puhdas toriumoksidi tuotti paremman valon, vaikka se oli sinistä, ja sekoitettiin serium(IV)oksidin kanssa tuottaakseen kirkkaan valkoisen valon.Lisäksi serium(IV)oksidia voidaan käyttää myös katalyyttinä toriumoksidin palamiseen
Cerium metalli
★ Cerium on sitkeä ja pehmeä hopeanvalkoinen metalli, jolla on aktiivisia ominaisuuksia.Altistuessaan ilmalle se hapettuu muodostaen ruosteen kaltaisen kuoriutuvan oksidikerroksen.Kuumennettaessa se palaa ja reagoi nopeasti veden kanssa.Sentin kokoinen ceriummetallinäyte syöpyy täysin noin vuodessa.Vältä kosketusta ilman, vahvojen hapettimien, vahvojen happojen ja halogeenien kanssa.
★ Ceriumia on pääasiassa monatsiitissa ja bastnaesiitissa sekä uraanin, toriumin ja plutoniumin fissiotuotteissa.Ympäristölle haitallinen, vesistöjen saastumiseen tulee kiinnittää erityistä huomiota.
★ Cerium on 26. sijalla yleisin alkuaine, jonka osuus maankuoresta on 68 ppm, kuparin (68 ppm) jälkeen.Ceriumia on enemmän kuin tavallisia metalleja, kuten lyijyä (13 pm) ja tinaa (2,1 ppm).
Cerium Electron -kokoonpano
Sähköiset järjestelyt:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cerium sijaitsee lantaanin jälkeen ja siinä on 4f elektronia alkaen ceriumista, joten se on helppo osallistua kemiallisiin reaktioihin.Ceriumin 5d-kiertorata on kuitenkin varattu, eikä tämä vaikutus ole tarpeeksi voimakas ceriumissa.
★ Useimmat lantanidit voivat käyttää valenssielektroneina vain kolmea elektronia, lukuun ottamatta ceriumia, jolla on vaihteleva elektronirakenne.4f-elektronin energia on lähes sama kuin metallitilassa siirrettyjen ulkoisten 5d- ja 6s-elektronien energia, ja vain pieni määrä energiaa tarvitaan muuttamaan näiden elektronisten energiatasojen suhteellista miehitystä, mikä johtaa kaksinkertaiseen valenssiin. +3 ja +4.Normaali tila on +3 valenssia, joka osoittaa +4 valenssia anaerobisessa vedessä.
Ceriumin käyttö
★ Voidaan käyttää seosaineena ja seriumsuolojen valmistukseen jne.
★ Sitä voidaan käyttää lasin lisäaineena ultravioletti- ja infrapunasäteiden absorboimiseen, ja sitä käytetään laajalti auton lasissa.
★ Voidaan käyttää erinomaisena ympäristönsuojelumateriaalina, ja tällä hetkellä edustavin on autojen pakokaasujen puhdistuskatalysaattori, joka estää tehokkaasti suuren määrän autojen pakokaasuja pääsemästä ilmaan.
★ Kevytharvinaisten maametallien alkuaineitakoostuu pääasiassa ceriumista, koska kasvien kasvunsäätelijät voivat parantaa sadon laatua, lisätä satoa ja parantaa sadon stressinkestoa.
★ Ceriumsulfidi voi korvata ympäristölle ja ihmisille haitallisia metalleja, kuten lyijyä ja kadmiumia pigmenteissä, voi värjätä muoveja ja sitä voidaan käyttää myös pinnoite- ja musteteollisuudessa.
★Cerium(IV)oksidivoidaan käyttää kiillotusmassana esimerkiksi kemiallis-mekaanisessa kiillotuksessa (CMP).
★ Ceriumia voidaan käyttää myös vedyn varastointimateriaaleina, lämpösähköisinä materiaaleina, ceriumvolframielektrodeina, keraamisena kondensaattorina, pietsosähköisenä keramiikkana, ceriumpiikarbidihioma-aineina, polttokennoraaka-aineina, bensiinikatalyytteinä, kestomagneettisina materiaaleina, lääketieteellisinä materiaaleina, erilaisina seosteräksinä ja ei- rautametallit.
Postitusaika: 03.07.2023