Cerium är den obestridda "storebror" i den stora familjen av sällsynta jordartselement. För det första är det totala överflödet av sällsynta jordar i jordskorpan 238 ppm, med Cerium vid 68 ppm, och står för 28% av den totala sällsynta jordartssammansättningen och rankas först; För det andra är Cerium det andra sällsynta jordartselementet som upptäcktes nio år efter upptäckten av Yttrium (1794). Dess tillämpning är mycket omfattande och "cerium" är ostoppbar
Upptäckten av ceriumelement
Carl Auer von Welsbach
Cerium upptäcktes och namngavs 1803 av tyska Kloppers, den svenska kemisten J Ö NS Jakob Berzelius och den svenska mineralogisten Wilhelm Hisinger. Det kallas Ceria, och dess malm kallas Cerite, till minne av Ceres, en asteroid som upptäcktes 1801. I själva verket är denna typ av ceriumsilikat ett hydratiserat salt som innehåller 66% till 70% cerium, medan resten är föreningar av kalcium, järn och järn ochyttrium.
Den första användningen av Cerium var en gasspis som uppfanns av den österrikiska kemisten Carl Auer von Welsbach. 1885 försökte han en blandning av magnesium, lantan och yttriumoxid, men dessa blandningar släppte ett grönt ljus utan framgång.
År 1891 fann han att ren thoriumoxid gav ett bättre ljus, även om det var blått och blandat med cerium (IV) oxid för att producera ett starkt vitt ljus. Dessutom kan cerium (iv) oxid också användas som en katalysator för thoriumoxidförbränning
Ceriummetall
★ Cerium är en duktil och mjuk silver vit metall med aktiva egenskaper. När den utsätts för luft kommer den att oxideras, och bildar en rost som skalande oxidskikt. När den uppvärms bränner den och reagerar snabbt med vatten. Ett centimeter storlek ceriummetallprov korroderar helt inom ungefär ett år. Undvik kontakt med luft, starka oxidanter, starka syror och halogener.
★ Cerium finns främst i Monazite och Bastnaesite, liksom i fissionprodukter av uran, thorium och plutonium. Skadligt för miljön bör särskild uppmärksamhet ägnas åt föroreningar av vattendrag.
★ Cerium är det 26: e vanligaste elementet och står för 68 ppm av jordskorpan, näst efter koppar (68 ppm). Cerium är mer rikligt än vanliga metaller såsom bly (13:00) och tenn (2,1 ppm).
Ceriumelektronkonfiguration
Elektroniska arrangemang:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium ligger efter lantan och har 4F -elektroner som börjar från Cerium, vilket gör det enkelt att delta i kemiska reaktioner. Emellertid är 5D -orbitalet för cerium ockuperat, och denna effekt är inte tillräckligt stark i cerium.
★ De flesta lantanid kan bara använda tre elektroner som valenselektron, med undantag av Cerium, som har en variabel elektronisk struktur. Energin för 4F -elektroner är nästan densamma som för de externa 5D- och 6S -elektronerna delokaliserade i metalltillståndet, och endast en liten mängd energi behövs för att ändra den relativa ockupationen av dessa elektroniska energinivåer, vilket resulterar i den dubbla valensen+3 och+4. Det normala tillståndet är+3 valens, visar+4 valens i anaerobt vatten.
Applicering av cerium
★ Kan användas som legeringstillsats och för produktion av ceriumsalter etc.
★ Det kan användas som glas tillsats för att absorbera ultravioletta och infraröda strålar och används allmänt i bilglas.
★ kan användas som ett utmärkt miljöskyddsmaterial, och för närvarande är den mest representativa fordonsavgasreningskatalysatorn, vilket effektivt förhindrar att en stor mängd avgaser av avgaser släpps ut i luften.
★ Ljussällsynta jordelementHuvudsakligen består av cerium som växttillväxtregulatorer kan förbättra grödkvaliteten, öka utbytet och förbättra grödspänningsmotståndet.
★ Ceriumsulfid kan ersätta metaller som bly och kadmium som är skadliga för miljön och människor i pigment, kan färgplast och kan också användas i beläggningar och bläckindustrier.
★Cerium (iv) oxidkan användas som poleringsförening, till exempel i kemisk-mekanisk polering (CMP).
★ Cerium kan också användas som vätelagringsmaterial, termoelektriska material, cerium volframelektroder, keramisk kondensator, piezoelektrisk keramik, cerium kiselkarbid slipmedel, bränslecells råvaror, bensinkatalysatorer, permanenta magnetmaterial, medicinska material, olika allostyrning och icke-perfekta metaller.
Posttid: JUL-03-2023