Magical Rare Earth Element: Cerium

Cerium ay ang hindi mapag -aalinlanganan na 'malaking kapatid' sa malaking pamilya ng mga bihirang elemento ng lupa. Una, ang kabuuang kasaganaan ng mga bihirang lupa sa crust ay 238ppm, na may cerium sa 68ppm, na nagkakaloob ng 28% ng kabuuang bihirang komposisyon ng lupa at unang pagraranggo; Pangalawa, ang cerium ay ang pangalawang bihirang elemento ng lupa na natuklasan siyam na taon pagkatapos ng pagtuklas ng Yttrium (1794). Ang application nito ay napakalawak, at ang "cerium" ay hindi mapigilan

Ang pagtuklas ng elemento ng cerium
640
Carl Auer von Welsbach

Ang Cerium ay natuklasan at pinangalanan noong 1803 ng German Kloppers, Suweko chemist na si J ö NS Jakob Berzelius, at Suweko na mineralogist na si Wilhelm Hisinger. Ito ay tinatawag na ceria, at ang mineral nito ay tinatawag na cerite, bilang memorya ng ceres, isang asteroid na natuklasan noong 1801. Sa katunayan, ang ganitong uri ng cerium silicate ay isang hydrated salt na naglalaman ng 66% hanggang 70% cerium, habang ang natitira ay mga compound ng calcium, iron, atyttrium.

Ang unang paggamit ng cerium ay isang gas fireplace na naimbento ng Austrian chemist na si Carl Auer von Welsbach. Noong 1885, sinubukan niya ang isang halo ng magnesium, lanthanum, at yttrium oxide, ngunit ang mga mixtures na ito ay naglabas ng isang berdeng ilaw nang walang tagumpay.

Noong 1891, natagpuan niya na ang purong thorium oxide ay gumawa ng isang mas mahusay na ilaw, bagaman ito ay asul, at halo -halong may cerium (IV) oxide upang makabuo ng isang maliwanag na puting ilaw. Bilang karagdagan, ang cerium (IV) oxide ay maaari ding magamit bilang isang katalista para sa pagkasunog ng thorium oxide

Cerium Metal
Cerium Metal
★ Ang cerium ay isang ductile at malambot na pilak na puting metal na may mga aktibong katangian. Kapag nakalantad sa hangin, ito ay ma -oxidized, na bumubuo ng isang kalawang tulad ng pagbabalat ng oxide layer. Kapag pinainit, nasusunog ito at mabilis na gumanti sa tubig. Ang isang sentimetro na laki ng cerium metal sample ay ganap na corrodes sa loob ng halos isang taon. Iwasan ang pakikipag -ugnay sa hangin, malakas na mga oxidant, malakas na acid, at halogens.

★ Ang cerium ay pangunahing umiiral sa monazite at bastnaesite, pati na rin sa mga produktong fission ng uranium, thorium, at plutonium. Nakakasama sa kapaligiran, ang espesyal na pansin ay dapat bayaran sa polusyon ng mga katawan ng tubig.

★ Ang Cerium ay ang ika -26 na pinaka -masaganang elemento, na nagkakaloob ng 68ppm ng crust ng lupa, pangalawa lamang sa tanso (68ppm). Ang cerium ay mas sagana kaysa sa mga ordinaryong metal tulad ng tingga (13pm) at lata (2.1ppm).

 

Pagsasaayos ng cerium electron
640
Pag -aayos ng elektroniko:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
Ang cerium ay matatagpuan pagkatapos ng lanthanum at may 4F electron na nagsisimula mula sa cerium, na ginagawang madali itong lumahok sa mga reaksyon ng kemikal. Gayunpaman, ang 5D orbital ng cerium ay nasasakop, at ang epekto na ito ay hindi sapat na malakas sa cerium.

★ Karamihan sa lanthanide ay maaari lamang gumamit ng tatlong mga electron bilang valence electron, maliban sa cerium, na may variable na istraktura ng elektronik. Ang enerhiya ng 4F electron ay halos kapareho ng sa panlabas na 5D at 6S electrons na naitala sa estado ng metal, at kaunting enerhiya lamang ang kinakailangan upang baguhin ang kamag -anak na pagsakop sa mga antas ng elektronikong enerhiya na ito, na nagreresulta sa dobleng valence ng+3 at+4. Ang normal na estado ay+3 valence, na nagpapakita ng+4 na valence sa anaerobic water.
Application ng Cerium
IMG_4654
★ Maaaring magamit bilang isang haluang metal na additive at para sa paggawa ng mga cerium salts, atbp.

★ Maaari itong magamit bilang glass additive upang sumipsip ng ultraviolet at infrared ray, at malawakang ginagamit sa baso ng kotse.

Ang ★ ay maaaring magamit bilang isang mahusay na materyal sa proteksyon sa kapaligiran, at sa kasalukuyan ang pinaka -kinatawan ay ang catalyst ng automotive exhaust paglilinis, na epektibong pinipigilan ang isang malaking halaga ng automotive exhaust gas mula sa pagpapalabas sa hangin.

★ BanayadRare Earth ElementPangunahin na binubuo ng cerium bilang mga regulator ng paglago ng halaman ay maaaring mapabuti ang kalidad ng ani, dagdagan ang ani, at mapahusay ang paglaban sa stress ng ani.

★ Ang Cerium Sulfide ay maaaring palitan ang mga metal tulad ng tingga at kadmium na nakakapinsala sa kapaligiran at mga tao sa mga pigment, maaaring kulayan ang plastik, at maaari ring magamit sa mga coatings at industriya ng tinta.

Cerium (IV) Oxidemaaaring magamit bilang buli ng tambalan, halimbawa, sa kemikal-mechanical polishing (CMP).

Ang cerium ay maaari ding magamit bilang mga materyales sa imbakan ng hydrogen, mga thermoelectric na materyales, cerium tungsten electrodes, ceramic capacitor, piezoelectric ceramics, cerium silikon karbida abrasives, fuel cell raw na materyales, gasolina catalysts, permanenteng magnetic material, medikal na materyales, iba't ibang mga haluang metal na steels at non-ferrous metal.


Oras ng Mag-post: JUL-03-2023