Praseodímiuma kémiai elemek periódusos táblázatában a harmadik legnépszerűbb lantanid elem, amelynek a kéregben 9,5 ppm bőség van, csak alacsonyabb, mintcérium, ittrium,lantán, ésscandium- Ez a ritkaföldfémek ötödik legelterjedtebb eleme. De csakúgy, mint a neve,praseodímiuma ritkaföldföld család egyszerű és díszítetlen tagja.
CF AUER von Welsbach 1885 -ben fedezte fel a Praseodymiumot.
1751 -ben Axel Fredrik Cronstedt, a svéd ásványtagista nehéz ásványt talált a Bastn ä bányászati területén, amelyet később Cerite -nek hívtak. Harminc évvel később, tizenöt éves Vilhelm Hisinger a bánya tulajdonában lévő családból küldte mintáit Carl Scheele -be, de nem fedezett fel új elemet. 1803 -ban, miután Singer kovácssá vált, visszatért a bányászati területre J Ö NS Jacob Berzelius -val, és elválasztott egy új oxidot, a Ceres törpe bolygót, amelyet két évvel ezelőtt fedeztek fel. A Ceria -t Martin Heinrich Klaproth függetlenül választotta el a németországi.
1839 és 1843 között a svéd sebész és a vegyész, Carl Gustaf Mosader felfedezte eztcérium -oxidoxidok keveréke volt. Két másik oxidot választott el, amelyeket Lanthana -nak és Didymia -nak „didymia” -nak (az ikrek „görögül” -nek nevezte). Részben bontotta acérium -nitrátMinta a levegőben pörköléssel, majd híg salétromsavval kezelte, hogy az oxidot kapja. Ezért a fémeket, amelyek ezeket az oxidokat képeziklantánéspraseodímium.
1885 -ben a CF Auer von Welsbach, az osztrák, aki feltalálta a Thorium Cerium gőz lámpás géz borítását, sikeresen elválasztotta a „Praseodymium neodímiumot”, az „összekapcsolt ikreket”, ahonnan a zöld praseodymium só és a rózsa színű neodímium sót elválasztották, és meghatározták, hogy két új elem. Az egyiket „Praseodymium” -nak hívják, amely a Prason görög szóból származik, ami zöld vegyületet jelent, mivel a praseodymium sós víz oldatának élénkzöld színét mutatja; A másik elem neve „Neodímium„. Az „összekapcsolt ikrek” sikeres elválasztása lehetővé tette számukra, hogy tehetségeiket függetlenül jelenítsék meg.
Ezüst fehér fém, puha és csillogó. A Praseodímiumnak hatszögletű kristályszerkezete van szobahőmérsékleten. A levegőben a korrózióállóság erősebb, mint a Lanthanum, a Cerium, a Neodímium és az Europium, de a levegőnek való kitettség esetén egy törékeny fekete -oxid réteg képződik, és egy centiméter méretű praseodymium fémminta körülbelül egy éven belül teljesen korrodálódik.
Mint a legtöbbritkaföldfémek elemei, A Praseodymium valószínűleg A+3 oxidációs állapotot képez, amely az egyetlen stabil állapota vizes oldatokban. A praseodímium a+4 oxidációs állapotban létezik néhány ismert szilárd vegyületben, és mátrix elválasztási körülmények között elérheti az egyedi+5 oxidációs állapotot a lantanid elemek között.
A vizes prázeodímium -ion chartreuse, és a Praseodymium számos ipari felhasználása magában foglalja annak képességét, hogy szűrje sárga fényt fényforrásokban.
Praseodímium elektronikus elrendezés
Elektronikus kibocsátások:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
A Praseodymium 59 elektronját [XE] 4F36S2 -ként kell elrendezni. Elméletileg mind az öt külső elektron használható valencia elektronként, de mind az öt külső elektron használata szélsőséges körülményeket igényel. Általában a Praseodymium csak három vagy négy elektronot bocsát ki a vegyületeiben. A Praseodímium az első lantanid elem, amelynek elektronikus konfigurációja megfelel az Aufbau elvnek. A 4F -es pályájának alacsonyabb energiaszintje van, mint az 5D -s pályán, amely nem alkalmazható a Lanthanumra és a Ceriumra, mivel a 4F orbitális hirtelen összehúzódása csak a lantán után fordul elő, és nem elegendő ahhoz, hogy elkerülje az 5D héj cériumban történő elfoglalását. Ennek ellenére a szilárd praseodímium [XE] 4F25D16S2 konfigurációt mutat, ahol az 5D -es héjban az egyik elektron az összes többi háromértékű lantanid elemhez hasonlít (kivéve az Europium és az Ytterbiumot, amelyek fémes állapotokban megkülönböztetnek).
A legtöbb lantanid elemhez hasonlóan a Praseodymium általában csak három elektronot használ valencia -elektronként, és a fennmaradó 4F elektronok erős kötődési hatással vannak: ez azért van, mert a 4F pálya az elektron inert xenon magján áthalad a mag eléréséhez, amelyet az 5D és a 6s követ, és növekszik az ionos töltés növekedésével. A Praseodymium azonban továbbra is elveszítheti a negyedik és alkalmanként az ötödik valencia elektronot, mivel nagyon korán jelenik meg a lantanid rendszerben, ahol a nukleáris töltés még mindig elég alacsony, és a 4F szubhell energia elég magas ahhoz, hogy több valencia elektron eltávolítását lehetővé tegye.
Praseodímium és az összes lantanid elem (kivévelantán, itterbiuméslutetium, nincs páratlan 4F elektron) a paramagnetizmus szobahőmérsékleten. Ellentétben más ritkaföldfémes fémekkel, amelyek alacsony hőmérsékleten antiferromágneses vagy ferromágneses rendet mutatnak, a praseodymium a paramágnesesség minden 1K feletti hőmérsékleten.
Praseodímium alkalmazása
A Praseodímiumot leginkább vegyes ritkaföldfémek formájában használják, például fém anyagok, kémiai katalizátorok, mezőgazdasági ritkaföldek és így tovább tisztító és módosító szerek formájában.Praseodímium neodímiuma leginkább hasonló és legnehezebben elkülöníthető a ritkaföldfém -elemek párja, amelyet kémiai módszerekkel nehéz elválasztani. Az ipari termelés általában extrakciós és ioncserélő módszereket alkalmaz. Ha ezeket párokban használják dúsított Praseodymium neodímium formájában, akkor a közös képességük teljes mértékben felhasználható, és az ár olcsóbb, mint az egy elem termékek.
Praseodímium neodímium ötvözet(Praseodímium neodímium metal)független termékré vált, amely mind állandó mágneses anyagként, mind pedig a színesfém-ötvözetek módosítási additívjaként is felhasználható. A kőolaj -repedési katalizátor aktivitása, szelektivitása és stabilitása javítható azáltal, hogy a praseodímium neodímium -koncentrátumot hozzáadjuk az Y zeolit molekuláris szitához. Műanyag -módosítási adalékanyagként a praseodímium neodímium dúsításának hozzáadása a polietrafluor -etilénhez (PTFE) jelentősen javíthatja a PTFE kopási rezisztenciáját.
RitkaföldföldAz állandó mágneses anyagok a ritkaföldfémek alkalmazásainak legnépszerűbb területe. A Praseodímium önmagában nem kiemelkedő, mint állandó mágneses anyag, de kiváló szinergetikus elem, amely javíthatja a mágneses tulajdonságokat. A megfelelő mennyiségű praseodymium hozzáadása hatékonyan javíthatja az állandó mágneses anyagok teljesítményét. Javíthatja az antioxidáns teljesítményt (levegő -korrózióállóság) és a mágnesek mechanikai tulajdonságait is, és széles körben használják különféle elektronikus eszközökben és motorokban.
Praseodímium felhasználható az anyagok őrlésére és polírozására is. Mint mindannyian tudjuk, a tiszta cérium alapú polírozó por általában halványsárga, amely kiváló minőségű polírozó anyag az optikai üveg számára, és kicseréli a vas-oxid-piros port, amely alacsony polírozási hatékonysággal rendelkezik, és szennyezi a termelési környezetet. Az emberek úgy találták, hogy a Praseodymiumnak jó polírozási tulajdonságai vannak. A ritkaföldfém -polírozó por, amely a prázeodímiumot tartalmazza, vörösesbarna, más néven „vörös por”, de ez a vörös szín nem vas -oxid -vörös, hanem a praseodymium -oxid jelenléte miatt a ritkaföldfém polírozó por színe sötétebbé válik. A Praseodímiumot új őrlési anyagként is használták a prázeodímiumot tartalmazó Corund köszörülő kerekek előállításához. A fehér alumínium-oxiddal összehasonlítva a hatékonyság és a tartósság több mint 30% -kal javulhat, ha a szén szerkezeti acél, a rozsdamentes acél és a magas hőmérsékletű ötvözetek csiszolásakor. A költségek csökkentése érdekében a prázeodímium neodímium dúsított anyagokat gyakran használták nyersanyagokként a múltban, tehát a Praseodymium neodímium corundum őrlőkerék név.
A praseodímium -ionokkal doppant szilikát kristályokat használták a fényimpulzusok több száz méter / másodpercre történő lassítására.
A prázeodímium -oxid hozzáadása a cirkónium -szilikáthoz élénk sárgavá válik, és kerámia pigmentként használható - praseodymium sárga. A Praseodímium sárga (ZR02-pr6OLL-Si02) a legjobb sárga kerámia pigmentnek tekintik, amely akár 1000 ℃-ig stabil marad, és egyszeri vagy újjáélesztési folyamatokhoz felhasználható.
A Praseodímiumot üveg színezékként is használják, gazdag színekkel és nagyszerű potenciális piacgal. A Praseodymium zöld üvegtermékek, amelyek fényes póréhagyma zöld és mogyoró zöld színűek, előállíthatók, amelyek felhasználhatók a zöld szűrők előállítására, valamint a kézműves üvegek előállítására. A prázeodímium -oxid és a cérium -oxid hozzáadása az üveghez használható szemüvegként hegesztéshez. A praseodímium -szulfid zöld műanyag színező anyagként is használható.
A postai idő: május-29-2023