Cerium, grunnstoff 58 i periodesystemet.
Ceriumer det mest forekommende sjeldne jordmetallet, og sammen med det tidligere oppdagede yttrium-elementet åpner det døren for oppdagelsen av andresjeldne jordarterelementer.
I 1803 fant den tyske vitenskapsmannen Klaprott et nytt grunnstoff, oksid, i en rød tung stein produsert i den lille svenske byen Västras, som ble okerfarget når den brant. Samtidig fant de svenske kjemikerne Bezilius og Hissinger også oksidet av det samme grunnstoffet i malmen. Frem til 1875 utvant folk metallet cerium fra smeltet ceriumoksid ved elektrolyse.
Ceriummetaller svært aktiv og kan brenne for å danne pulverisert ceriumoksid. Ceriumjernlegering blandet med andre sjeldne jordartsmetaller kan produsere vakre gnister når den gnis mot harde gjenstander, og antenne omkringliggende brennbare stoffer, og er et nøkkelmateriale i tenningsenheter som lightere og tennplugger. Den vil også brenne seg selv, ledsaget av vakre gnister, tilsatt jern og andre lantanider, bare for å forsterke effekten av disse gnistene. Et nett laget av cerium eller impregnert med ceriumsalter kan øke effektiviteten av drivstoffforbrenningen og bli et svært utmerket forbrenningshjelpemiddel, noe som kan spare drivstoff. Cerium er også et godt glassadditiv, som kan absorbere ultrafiolette og infrarøde stråler, og er mye brukt i bilglass. Det kan ikke bare forhindre ultrafiolette stråler, men også redusere temperaturen i bilen, og spare strøm til klimaanlegget.
Flere bruksområder for cerium er basert på konverteringen mellom treverdig cerium og fireverdig cerium, som har ganske unike egenskaper i sjeldne jordartsmetaller. Denne egenskapen gjør at cerium effektivt kan lagre og frigjøre oksygen, som kan brukes i fastoksidbrenselceller for å katalysere redoks, og dermed oppnå retningsbestemt bevegelse av elektroner for å danne strøm. Zeolitter impregnert med cerium og lantan kan tjene som katalysatorer for petroleumskrakking under raffineringsprosessen. Bruken av ceriumoksid og edle metaller i ternære katalysatorer i biler kan omdanne skadelige brenngasser til forurensningsfritt nitrogen, karbondioksid og vann, og effektivt forhindre en stor mengde bileksosutslipp. På grunn av sin evne til å absorbere oksygen, utforsker folk også hvordan man kan bruke ceriumoksid-nanopartikler i antioksidantbehandling. Et faststofflasersystem utviklet av USA inneholder cerium, som kan brukes til å oppdage biologiske våpen ved å overvåke konsentrasjonen av tryptofan, og kan også brukes til medisinsk deteksjon.
På grunn av sine unike fotofysiske egenskaper er cerium også en svært viktig katalysator, noe som gjør det billigCerium(IV)oksidforetrukket av forskere innen katalysatorfeltet. 27. juli 2018 publiserte Science magazine en stor vitenskapelig forskningsprestasjon av Zuo Zhiweis team fra School of Material Science and Technology ved ShanghaiTech University – som fremmer metankonvertering med lys. Nøkkelen i konverteringsprosessen er å finne et billig og effektivt synergistisk katalysesystem av ceriumbasert katalysator og alkoholkatalysator, som effektivt løser det vitenskapelige problemet med å bruke lysenergi til å omdanne metan til flytende produkter ved romtemperatur i ett trinn. Det gir en ny, økonomisk og miljøvennlig løsning for omdannelse av metan til kjemiske produkter med høy verdiøkning, for eksempel rakettdrivstoff.
Publisert: 01.08.2023