Cérium a vitathatatlan „nagy testvér” a ritkaföldfémek nagy családjában. Először is, a ritkaföldfémek teljes mennyisége a kéregben 238 ppm, a cérium pedig 68 ppm, ami a teljes ritkaföldfém-összetétel 28%-át teszi ki, és az első helyen áll; Másodszor, a cérium a második ritkaföldfém elem, amelyet kilenc évvel az ittrium felfedezése (1794) után fedeztek fel. Alkalmazása igen kiterjedt, a „cérium” pedig megállíthatatlan
A cériumelem felfedezése
Carl Auer von Welsbach
A cériumot 1803-ban a német Kloppers, J ö ns Jakob Berzelius svéd kémikus és Wilhelm Hisinger svéd ásványkutató fedezte fel és nevezte el. Cériumnak, ércét ceritnek hívják, az 1801-ben felfedezett aszteroida, a Ceres emlékére. Valójában az ilyen típusú cérium-szilikát egy hidratált só, amely 66-70% cériumot tartalmaz, míg a többi kalciumvegyület. , vas, ésittrium.
A cérium első felhasználása egy gázkandalló volt, amelyet Carl Auer von Welsbach osztrák vegyész talált fel. 1885-ben kísérletet tett magnézium, lantán és ittrium-oxid keverékével, de ezek a keverékek zöld fényt bocsátottak ki, sikertelenül.
1891-ben azt találta, hogy a tiszta tórium-oxid jobb fényt ad, bár kék volt, és cérium(IV)-oxiddal keverve ragyogó fehér fényt hoz létre. Ezenkívül a cérium(IV)-oxid katalizátorként is használható a tórium-oxid égetéséhez
Cérium fém
★ A cérium képlékeny és puha ezüstfehér fém aktív tulajdonságokkal. Levegőnek kitéve oxidálódik, rozsdaszerű oxidréteget képezve. Melegítéskor megég és gyorsan reagál vízzel. Egy centiméteres cérium fémminta körülbelül egy év alatt teljesen korrodálódik. Kerülje a levegővel, erős oxidálószerekkel, erős savakkal és halogénekkel való érintkezést.
★ A cérium főleg a monacitban és a basztnaezitben, valamint az urán, a tórium és a plutónium hasadási termékeiben található. Környezetre ártalmas, különös figyelmet kell fordítani a víztestek szennyezésére.
★ A cérium a 26. legnagyobb mennyiségben előforduló elem, a földkéreg 68 ppm-ét teszi ki, a réz után a második (68 ppm). A cérium nagyobb mennyiségben található, mint a közönséges fémek, például az ólom (13 pm) és az ón (2,1 ppm).
Cérium Electron konfiguráció
Elektronikus megállapodások:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ A cérium a lantán után helyezkedik el, és 4f elektronja van a cériumból kiindulva, így könnyen részt vesz a kémiai reakciókban. A cérium 5d pályája azonban foglalt, és ez a hatás nem elég erős a cériumban.
★ A legtöbb lantanid csak három elektront tud használni vegyértékelektronként, kivéve a cériumot, amely változó elektronszerkezettel rendelkezik. A 4f elektronok energiája majdnem megegyezik a fém állapotában delokalizált külső 5d és 6s elektronok energiájával, és csak kis mennyiségű energia szükséges ezen elektronenergia szintek relatív elfoglaltságának megváltoztatásához, ami a kettős vegyértéket eredményezi. +3 és +4. A normál állapot +3 vegyérték, anaerob vízben +4 vegyértéket mutat.
Cérium alkalmazása
★ Használható ötvözet adalékként és cérium sók előállításához stb.
★ Üvegadalékként használható az ultraibolya és infravörös sugarak elnyelésére, és széles körben használják az autóüvegekben.
★ Kiváló környezetvédő anyagként használható, jelenleg a legreprezentatívabb az autóipari kipufogógáz-tisztító katalizátor, amely hatékonyan akadályozza meg, hogy nagy mennyiségű gépjármű kipufogógáz kerüljön a levegőbe.
★ Fényritkaföldfém elemekfőként cériumból áll, mivel a növényi növekedést szabályozó szerek javíthatják a termés minőségét, növelhetik a terméshozamot és fokozhatják a termés stresszállóságát.
★ A cérium-szulfid helyettesítheti a környezetre és az emberre káros fémeket, például ólmot és kadmiumot a pigmentekben, színezheti a műanyagokat, valamint bevonat- és tintaiparban is használható.
★Cérium(IV)-oxidpolírozószerként használható, például a kémiai-mechanikai polírozásban (CMP).
★ A cérium hidrogéntároló anyagként, termoelektromos anyagokként, cérium-volfrámelektródákként, kerámiakondenzátorként, piezoelektromos kerámiákként, cérium-szilícium-karbid csiszolóanyagként, üzemanyagcella-alapanyagként, benzinkatalizátorként, állandó mágneses anyagokként, orvosi anyagokként, különféle ötvözött acélokként és nem vasfémek.
Feladás időpontja: 2023-03-03