Ceriu este „fratele mai mare” incontestabil în marea familie de elemente de pământ rare. În primul rând, abundența totală a pământurilor rare în crustă este de 238 ppm, cu ceriu la 68 ppm, reprezentând 28% din totalul compoziției rare a pământului și clasamentul în primul rând; În al doilea rând, ceriul este al doilea element de pământ rar descoperit la nouă ani de la descoperirea lui Yttrium (1794). Aplicația sa este foarte extinsă, iar „ceru” este de neoprit
Descoperirea elementului de ceriu
Carl Auer von Welsbach
Cerium a fost descoperit și numit în 1803 de Kloppers germani, chimistul suedez J Ö ns Jakob Berzelius și mineralogul suedez Wilhelm Hisinger. Se numește Ceria, iar minereul său se numește cerit, în memoria lui Ceres, un asteroid descoperit în 1801. De fapt, acest tip de silicat de ceriu este o sare hidratată care conține 66% până la 70% ceriu, în timp ce restul sunt compuși de calciu, fier șiYttrium.
Prima utilizare a ceriului a fost un șemineu cu gaz inventat de chimistul austriac Carl Auer von Welsbach. În 1885, a încercat un amestec de magneziu, lantanum și oxid de yttrium, dar aceste amestecuri au emis o lumină verde fără succes.
În 1891, el a descoperit că oxidul de toriu pur a produs o lumină mai bună, deși era albastru și amestecat cu oxid de ceriu (iv) pentru a produce o lumină albă strălucitoare. În plus, oxidul de ceriu (IV) poate fi utilizat și ca catalizator pentru combustia de oxid de toriu
Metal de ceriu
★ Cerium este un metal alb și moale argintiu cu proprietăți active. Când este expus la aer, acesta va fi oxidat, formând o rugină ca stratul de oxid de peeling. Când este încălzit, arde și reacționează rapid cu apă. O probă de metal de ceriu de dimensiuni de centimetri corodează complet în aproximativ un an. Evitați contactul cu aerul, oxidanții puternici, acizii puternici și halogenii.
★ Cerium există în principal în monazit și bastnaeesite, precum și în produsele de fisiune de uraniu, toriu și plutoniu. Dăunător mediului, ar trebui să se acorde o atenție specială poluării corpurilor de apă.
★ Cerium este cel de -al 26 -lea element cel mai abundent, reprezentând 68 ppm din crusta Pământului, al doilea doar la cupru (68 ppm). Ceriul este mai abundent decât metalele obișnuite, cum ar fi plumbul (13 pm) și stanul (2,1 ppm).
Configurarea electronilor de ceriu
Aranjamente electronice:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium este localizat după Lanthanum și are 4F electroni pornind de la ceriu, ceea ce face ușor participarea la reacții chimice. Cu toate acestea, orbitalul 5d al ceriului este ocupat, iar acest efect nu este suficient de puternic în ceriu.
★ Majoritatea lantanidei pot folosi doar trei electroni ca electroni de valență, cu excepția ceriumului, care are o structură electronică variabilă. Energia electronilor 4F este aproape aceeași cu cea a electronilor externi 5D și 6S delocalizați în starea metalică și este necesară doar o cantitate mică de energie pentru a schimba ocupația relativă a acestor niveluri de energie electronică, rezultând dubla valență de+3 și+4. Starea normală este+3 valență, care arată+4 valență în apa anaerobă.
Aplicarea ceriumului
★ Poate fi folosit ca aditiv din aliaj și pentru producerea de săruri de ceriu, etc.
★ Poate fi utilizat ca aditiv de sticlă pentru a absorbi razele ultraviolete și infraroșii și este utilizat pe scară largă în sticla auto.
★ Poate fi utilizat ca un material excelent de protecție a mediului, iar în prezent cel mai reprezentativ este catalizatorul de purificare a evacuării auto, care împiedică efectiv o cantitate mare de gaz de evacuare auto în aer.
★ luminăelemente rare de pământCompus în principal din ceriu, deoarece regulatorii de creștere a plantelor pot îmbunătăți calitatea culturilor, crește randamentul și pot spori rezistența la stres a culturilor.
★ Sulfura de ceriu poate înlocui metale, cum ar fi plumb și cadmiu, care sunt dăunătoare pentru mediu și ființele umane din pigmenți, pot colora materiale plastice și pot fi utilizate și în industriile de acoperire și de cerneală.
★Oxid de ceriu (iv)Poate fi utilizat ca compus de lustruire, de exemplu, în lustruirea chimică-mecanică (CMP).
★ Cerium poate fi, de asemenea, utilizat ca materiale de depozitare a hidrogenului, materiale termoelectrice, electrozi de tungsten de ceriu, condensator ceramic, ceramică piezoelectrică, abrazive de carbură de siliciu de ceriu, materii prime cu celule de combustibil, catalizatoare de benzină, materiale magnetice permanente, materiale medicale, diverse oțeluri de aliaj și metale non-ferite.
Timpul post: 03-2023 iulie