Cerium er den ubestridte 'storebroren' i den store familien av sjeldne jordartselementer.For det første er den totale forekomsten av sjeldne jordarter i skorpen 238 ppm, med cerium ved 68 ppm, som utgjør 28 % av den totale sammensetningen av sjeldne jordarter og rangerer først;For det andre er cerium det andre sjeldne jordartelementet som ble oppdaget ni år etter oppdagelsen av yttrium (1794).Bruken er veldig omfattende, og "cerium" er ustoppelig
Oppdagelsen av Cerium Element
Carl Auer von Welsbach
Cerium ble oppdaget og navngitt i 1803 av tyske Kloppers, den svenske kjemikeren J ö ns Jakob Berzelius og den svenske mineralogen Wilhelm Hisinger.Det kalles cerium, og malmen kalles ceritt, til minne om Ceres, en asteroide oppdaget i 1801. Faktisk er denne typen ceriumsilikat et hydratisert salt som inneholder 66 % til 70 % cerium, mens resten er forbindelser av kalsium , strykejern ogyttrium.
Den første bruken av cerium var en gasspeis oppfunnet av den østerrikske kjemikeren Carl Auer von Welsbach.I 1885 forsøkte han en blanding av magnesium, lantan og yttriumoksid, men disse blandingene ga grønt lys uten å lykkes.
I 1891 fant han ut at rent thoriumoksid ga et bedre lys, selv om det var blått, og blandet med Cerium(IV)oksid for å produsere et sterkt hvitt lys.I tillegg kan Cerium(IV)oksid også brukes som katalysator for thoriumoksidforbrenning
Cerium metall
★ Cerium er et formbart og mykt sølvhvitt metall med aktive egenskaper.Når den utsettes for luft, vil den oksideres og danne et rustliknende oksidlag som avskaller.Ved oppvarming brenner den og reagerer raskt med vann.En centimeter stor ceriummetallprøve korroderer fullstendig i løpet av et år.Unngå kontakt med luft, sterke oksidanter, sterke syrer og halogener.
★ Cerium finnes hovedsakelig i monazitt og bastnaesitt, så vel som i fisjonsprodukter av uran, thorium og plutonium.Skadelig for miljøet, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot forurensning av vannforekomster.
★ Cerium er det 26. mest tallrike grunnstoffet, og står for 68 ppm av jordskorpen, nest etter kobber (68 ppm).Cerium er mer rikelig enn vanlige metaller som bly (13pm) og tinn (2,1ppm).
Cerium Electron konfigurasjon
Elektroniske ordninger:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cerium ligger etter lantan og har 4f elektroner som starter fra cerium, noe som gjør det enkelt å delta i kjemiske reaksjoner.Imidlertid er 5d orbital av cerium okkupert, og denne effekten er ikke sterk nok i cerium.
★ De fleste lantanider kan bare bruke tre elektroner som valenselektron, med unntak av cerium, som har en variabel elektronisk struktur.Energien til 4f-elektroner er nesten den samme som til de eksterne 5d- og 6s-elektronene som er delokalisert i metalltilstanden, og bare en liten mengde energi er nødvendig for å endre den relative okkupasjonen av disse elektroniske energinivåene, noe som resulterer i den doble valensen til +3 og+4.Normaltilstanden er +3 valens, viser +4 valens i anaerobt vann.
Påføring av cerium
★ Kan brukes som legeringstilsetning og til produksjon av ceriumsalter m.m.
★ Det kan brukes som glasstilsetning for å absorbere ultrafiolette og infrarøde stråler, og er mye brukt i bilglass.
★ Kan brukes som et utmerket miljøvernmateriale, og for øyeblikket er den mest representative katalysatoren for eksosrensing for biler, som effektivt forhindrer at en stor mengde bileksosgass slippes ut i luften.
★ Lyssjeldne jordartselementerhovedsakelig sammensatt av cerium som plantevekstregulatorer kan forbedre avlingskvaliteten, øke utbyttet og forbedre avlingens stressmotstand.
★ Ceriumsulfid kan erstatte metaller som bly og kadmium som er skadelige for miljøet og mennesker i pigmenter, kan farge plast, og kan også brukes i malings- og blekkindustri.
★Cerium(IV)oksidkan brukes som poleringsmasse, for eksempel i Kjemisk-mekanisk polering (CMP).
★ Cerium kan også brukes som hydrogenlagringsmaterialer, termoelektriske materialer, ceriumwolframelektroder, keramisk kondensator, piezoelektrisk keramikk, ceriumsilisiumkarbidslipemidler, brenselcelleråmaterialer, bensinkatalysatorer, permanentmagnetiske materialer, medisinske materialer, diverse legert stål og ikke- jernholdige metaller.
Innleggstid: Jul-03-2023