Praseodymiumay ang pangatlong pinaka -masaganang elemento ng lanthanide sa pana -panahong talahanayan ng mga elemento ng kemikal, na may kasaganaan na 9.5 ppm sa crust, mas mababa lamang kaysa saCerium, yttrium,Lanthanum, atScandium. Ito ang ikalimang pinaka -masaganang elemento sa mga bihirang lupa. Ngunit tulad ng kanyang pangalan,Praseodymiumay isang simple at hindi nakatagong miyembro ng bihirang pamilya ng Earth.
Natuklasan ng CF Auer von Welsbach ang praseodymium noong 1885.
Noong 1751, natagpuan ng Suweko na mineralogist na si Axel Fredrik Cronstedt ang isang mabibigat na mineral sa lugar ng pagmimina ng bastn, na kalaunan ay pinangalanan na Cerite. Tatlumpung taon mamaya, labinlimang taong gulang na si Vilhelm Hisinger mula sa pamilya na nagmamay -ari ng minahan ay nagpadala ng kanyang mga halimbawa kay Carl Scheele, ngunit hindi niya natuklasan ang anumang mga bagong elemento. Noong 1803, matapos ang mang -aawit ay naging isang panday, bumalik siya sa lugar ng pagmimina kasama si J ö ns Jacob Berzelius at pinaghiwalay ang isang bagong oxide, ang Dwarf Planet Ceres, na natuklasan nila dalawang taon na ang nakalilipas. Si Ceria ay pinaghiwalay nang nakapag -iisa ni Martin Heinrich Klaproth sa Alemanya.
Sa pagitan ng 1839 at 1843, natuklasan ng Suweko at chemist na si Carl Gustaf MosanderCerium oxideay isang halo ng mga oxides. Pinaghiwalay niya ang dalawang iba pang mga oxides, na tinawag niyang Lanthana at Didymia "Didymia" (nangangahulugang "kambal" sa Greek). Bahagyang nabulok niya angcerium nitrateHalimbawang sa pamamagitan ng litson sa hangin, at pagkatapos ay tratuhin ito ng dilute nitric acid upang makuha ang oxide. Ang mga metal na bumubuo ng mga oxides na ito ay pinangalananLanthanumatPraseodymium.
Noong 1885, ang CF auer von Welsbach, isang Austrian na nag -imbento ng thorium cerium vapor lamp gauze cover, matagumpay na pinaghiwalay ang "praseodymium neodymium", ang "conjoined twins", mula sa kung saan ang berdeng praseodymium salt at rosas na kulay na neodymium salt ay pinaghiwalay at determinado na maging dalawang bagong elemento. Ang isa ay pinangalanan na "Praseodymium", na nagmula sa salitang Greek na prason, na nangangahulugang berdeng tambalan dahil ang isang solusyon ng praseodymium salt water ay magpapakita ng isang maliwanag na berdeng kulay; Ang iba pang elemento ay pinangalanan "Neodymium" Ang matagumpay na paghihiwalay ng "conjoined twins" ay nagpapagana sa kanila na ipakita ang kanilang mga talento nang nakapag -iisa.
Pilak na puting metal, malambot at ductile. Ang Praseodymium ay may isang hexagonal crystal na istraktura sa temperatura ng silid. Ang paglaban ng kaagnasan sa hangin ay mas malakas kaysa sa lanthanum, cerium, neodymium, at Europium, ngunit kapag nakalantad sa hangin, ang isang layer ng marupok na itim na oxide ay ginawa, at isang sentimetro na laki ng praseodymium metal sample na ganap na corrodes sa loob ng halos isang taon.
Tulad ng karamihanRare Earth Element, ang praseodymium ay malamang na bumubuo ng isang+3 na estado ng oksihenasyon, na kung saan lamang ang matatag na estado nito sa may tubig na solusyon. Ang Praseodymium ay umiiral sa estado ng isang+4 na oksihenasyon sa ilang mga kilalang solidong compound, at sa ilalim ng mga kondisyon ng paghihiwalay ng matrix, maaari itong maabot ang isang natatanging+5 na estado ng oksihenasyon sa mga elemento ng lanthanide.
Ang may tubig na praseodymium ion ay chartreuse, at maraming pang -industriya na paggamit ng praseodymium ay nagsasangkot ng kakayahang mag -filter ng dilaw na ilaw sa mga magaan na mapagkukunan.
Praseodymium electronic layout
Electronic Emissions:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
Ang 59 electron ng praseodymium ay nakaayos bilang [xe] 4f36s2. Sa teoretikal, ang lahat ng limang mga panlabas na elektron ay maaaring magamit bilang valence electron, ngunit ang paggamit ng lahat ng limang panlabas na elektron ay nangangailangan ng matinding kondisyon. Karaniwan, ang praseodymium ay naglalabas lamang ng tatlo o apat na mga electron sa mga compound nito. Ang Praseodymium ay ang unang elemento ng lanthanide na may isang elektronikong pagsasaayos na umaayon sa prinsipyo ng Aufbau. Ang 4F orbital nito ay may mas mababang antas ng enerhiya kaysa sa 5D orbital, na hindi naaangkop sa lanthanum at cerium, dahil ang biglaang pag -urong ng 4F orbital ay hindi nagaganap hanggang pagkatapos ng lanthanum at hindi sapat upang maiwasan ang pagsakop sa 5D shell sa cerium. Gayunpaman, ang solidong praseodymium ay nagpapakita ng isang pagsasaayos ng [xe] 4f25d16s2, kung saan ang isang elektron sa 5D shell ay kahawig ng lahat ng iba pang mga trivalent na elemento ng lanthanide (maliban sa Europium at Ytterbium, na divalent sa mga estado ng metal).
Tulad ng karamihan sa mga elemento ng lanthanide, ang praseodymium ay karaniwang gumagamit lamang ng tatlong mga electron bilang valence electron, at ang natitirang 4F electron ay may malakas na nagbubuklod na epekto: ito ay dahil ang 4F orbit ay dumadaan sa inert xenon core ng elektron upang maabot ang nucleus, na sinusundan ng 5D at 6S, at pagtaas ng pagtaas ng ionic charge. Gayunpaman, ang praseodymium ay maaari pa ring magpatuloy na mawala ang ika -apat at kahit na paminsan -minsan ang ikalimang elektron ng Valence, dahil lumilitaw ito nang maaga sa sistema ng lanthanide, kung saan ang singil ng nuklear ay mababa pa rin, at ang enerhiya ng 4F subshell ay sapat na sapat upang payagan ang pag -alis ng mas maraming valence electron.
Praseodymium at lahat ng mga elemento ng lanthanide (malibanLanthanum, ytterbiumatLutetium, walang mga walang bayad na 4F electron) ay paramagnetism sa temperatura ng silid. Hindi tulad ng iba pang mga bihirang metal na metal na nagpapakita ng antiferromagnetic o ferromagnetic na pag -order sa mababang temperatura, ang praseodymium ay paramagnetism sa lahat ng temperatura sa itaas ng 1k
Application ng Praseodymium
Ang Praseodymium ay kadalasang ginagamit sa anyo ng mga halo -halong bihirang mga lupa, tulad ng bilang isang paglilinis at pagbabago ng ahente para sa mga materyales na metal, mga catalysts ng kemikal, mga bihirang lupa na pang -agrikultura, at iba pa.Praseodymium neodymiumay ang pinaka -katulad at mahirap na paghiwalayin ang pares ng mga bihirang elemento ng lupa, na mahirap paghiwalayin ng mga pamamaraan ng kemikal. Ang pang -industriya na produksiyon ay karaniwang gumagamit ng mga pamamaraan ng pagkuha at pagpapalitan ng ion. Kung ginagamit ang mga ito sa mga pares sa anyo ng enriched praseodymium neodymium, ang kanilang pagkakapareho ay maaaring ganap na magamit, at ang presyo ay mas mura kaysa sa mga solong produkto ng elemento.
Praseodymium Neodymium alloy(praseodymium neodymium metal)ay naging isang independiyenteng produkto, na maaaring magamit bilang parehong isang permanenteng materyal na magnet at isang additive ng pagbabago para sa mga non-ferrous metal alloy. Ang aktibidad, selectivity at katatagan ng petrolyo cracking catalyst ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagdaragdag ng praseodymium neodymium na tumutok sa y zeolite molekular na salaan. Bilang isang plastik na pagbabago ng plastik, ang pagdaragdag ng praseodymium neodymium enrichment sa polytetrafluoroethylene (PTFE) ay maaaring makabuluhang mapabuti ang paglaban ng ptfe.
Bihirang lupaAng mga permanenteng materyales ng magnet ay ang pinakapopular na larangan ng mga bihirang aplikasyon sa lupa ngayon. Ang Praseodymium lamang ay hindi natitirang bilang isang permanenteng materyal na magnet, ngunit ito ay isang mahusay na elemento ng synergistic na maaaring mapabuti ang mga katangian ng magnetic. Ang pagdaragdag ng isang naaangkop na halaga ng praseodymium ay maaaring epektibong mapabuti ang pagganap ng mga permanenteng materyales sa magnet. Maaari rin itong mapabuti ang pagganap ng antioxidant (paglaban sa air corrosion) at mga mekanikal na katangian ng mga magnet, at malawakang ginagamit sa iba't ibang mga elektronikong aparato at motor.
Maaari ring magamit ang Praseodymium para sa paggiling at buli na mga materyales. Tulad ng alam nating lahat, ang purong cerium based polishing powder ay karaniwang magaan ang dilaw, na kung saan ay isang de-kalidad na materyal na buli para sa optical glass, at pinalitan ang iron oxide red powder na may mababang kahusayan sa buli at bumabawas sa kapaligiran ng paggawa. Natagpuan ng mga tao na ang praseodymium ay may mahusay na mga katangian ng buli. Ang Rare Earth Polishing Powder na naglalaman ng praseodymium ay lilitaw na mapula -pula kayumanggi, na kilala rin bilang "pulang pulbos", ngunit ang pulang kulay na ito ay hindi iron oxide pula, ngunit dahil sa pagkakaroon ng praseodymium oxide, ang kulay ng bihirang lupa na polishing powder ay nagiging mas madidilim. Ang Praseodymium ay ginamit din bilang isang bagong materyal na paggiling upang makagawa ng mga gulong ng paggiling ng corundum na naglalaman ng praseodymium. Kung ikukumpara sa puting alumina, ang kahusayan at tibay ay maaaring mapabuti ng higit sa 30% kapag ang paggiling ng carbon na istruktura na bakal, hindi kinakalawang na asero, at mga haluang metal na may mataas na temperatura. Upang mabawasan ang mga gastos, ang praseodymium neodymium enriched na mga materyales ay madalas na ginagamit bilang mga hilaw na materyales sa nakaraan, samakatuwid ang pangalang Praseodymium neodymium corundum grinding wheel.
Ang mga silicate na kristal na doped na may mga praseodymium ion ay ginamit upang pabagalin ang mga light pulses sa ilang daang metro bawat segundo.
Ang pagdaragdag ng praseodymium oxide sa zirconium silicate ay magiging maliwanag na dilaw at maaaring magamit bilang isang ceramic pigment - praseodymium dilaw. Ang Praseodymium dilaw (ZR02-PR6OLL-SI02) ay itinuturing na pinakamahusay na dilaw na ceramic pigment, na nananatiling matatag hanggang sa 1000 ℃ at maaaring magamit para sa isang beses o mga proseso ng reburning.
Ang Praseodymium ay ginagamit din bilang isang kulay ng baso, na may mayaman na kulay at mahusay na potensyal na merkado. Ang Praseodymium Green Glass Products na may maliwanag na leek berde at scallion berde na kulay ay maaaring magawa, na maaaring magamit upang makabuo ng mga berdeng filter at para din sa baso ng sining at sining. Ang pagdaragdag ng praseodymium oxide at cerium oxide sa baso ay maaaring magamit bilang mga goggles para sa hinang. Ang Praseodymium sulfide ay maaari ding magamit bilang isang berdeng plastik na kulay.
Oras ng post: Mayo-29-2023