Церијум је неспорни „велики брат“ у великој породици елемената ретких земаља. Прво, укупна количина ретких земаља у кори је 238 ppm, са церијумом од 68 ppm, што чини 28% укупног састава ретких земаља и рангира се на првом месту; Друго, церијум је други реткоземни елемент откривен девет година након открића итријума (1794). Његова примена је веома широка, а „церијум“ је незаустављив.
Откриће елемента церијума
Карл Ауер фон Велсбах
Церијум су открили и именовали 1803. године Немац Клоперс, шведски хемичар Јенс Јакоб Берцелијус и шведски минералог Вилхелм Хисингер. Зове се церијум, а његова руда се назива церит, у знак сећања на Цересу, астероид откривен 1801. године. У ствари, ова врста церијум силиката је хидратисана со која садржи 66% до 70% церијума, док су остатак једињења калцијума, гвожђа и...итријум.
Прва употреба церијума била је гасни камин који је изумео аустријски хемичар Карл Ауер фон Велсбах. Године 1885, покушао је да направи мешавину магнезијума, лантана и итријум оксида, али су ове смеше емитовале зелено светло без успеха.
Године 1891, открио је да чисти торијум оксид производи бољу светлост, иако је плаве боје, и помешан са церијум(IV) оксидом да би произвео јарку белу светлост. Поред тога, церијум(IV) оксид се такође може користити као катализатор за сагоревање торијум оксида.
Церијум метал
★ Церијум је дуктилни и меки сребрно-бели метал са активним својствима. Када је изложен ваздуху, оксидује, формирајући слој оксида који се љушти, попут рђе. Када се загреје, гори и брзо реагује са водом. Узорак металног церијума величине центиметра потпуно кородира у року од око годину дана. Избегавајте контакт са ваздухом, јаким оксидансима, јаким киселинама и халогенима.
★ Церијум се углавном налази у монациту и бастнезиту, као и у производима фисије уранијума, торијума и плутонијума. Штетан је по животну средину, посебну пажњу треба обратити на загађење водених тела.
★ Церијум је 26. најзаступљенији елемент, са 68 ppm у Земљиној кори, одмах после бакра (68 ppm). Церијум је заступљенији од обичних метала као што су олово (13 ppm) и калај (2,1 ppm).
Електронска конфигурација церијума
Електронски аранжмани:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Церијум се налази после лантана и има 4f електрона који почињу од церијума, што му олакшава учешће у хемијским реакцијама. Међутим, 5d орбитала церијума је заузета, и овај ефекат није довољно јак код церијума.
★ Већина лантанида може да користи само три електрона као валентни електрон, са изузетком церијума, који има променљиву електронску структуру. Енергија 4f електрона је скоро иста као и енергија спољашњих 5d и 6s електрона делокализованих у металном стању, и потребна је само мала количина енергије да би се променила релативна заузетост ових електронских енергетских нивоа, што резултира двоструком валентношћу +3 и +4. Нормално стање је +3 валенца, што показује +4 валенцу у анаеробној води.
Примена церијума
★ Може се користити као адитив за легуре и за производњу соли церијума итд.
★ Може се користити као адитив за стакло за апсорпцију ултраљубичастих и инфрацрвених зрака и широко се користи у аутомобилском стаклу.
★ Може се користити као одличан материјал за заштиту животне средине, а тренутно је најрепрезентативнији катализатор за пречишћавање издувних гасова аутомобила, који ефикасно спречава испуштање велике количине издувних гасова аутомобила у ваздух.
★ Светлоретки земни елементиуглавном се састоје од церијума као регулатора раста биљака који могу побољшати квалитет усева, повећати принос и повећати отпорност усева на стрес.
★ Церијум сулфид може заменити метале попут олова и кадмијума који су штетни за животну средину и људе у пигментима, може обојити пластику и може се користити и у индустрији премаза и мастила.
★Церијум(IV) оксидможе се користити као средство за полирање, на пример, код хемијско-механичког полирања (CMP).
★ Церијум се такође може користити као материјал за складиштење водоника, термоелектрични материјали, церијум-волфрам електроде, керамички кондензатор, пиезоелектрична керамика, церијум-силицијум-карбидни абразиви, сировине за горивне ћелије, катализатори за бензин, трајни магнетни материјали, медицински материјали, разни легирани челици и обојени метали.
Време објаве: 03.07.2023.