Магични елемент ретке земље: Церијум

Церијум је неприкосновени 'велики брат' у великој породици ретких земних елемената. Прво, укупно обиље ретких земаља у кори је 238ппм, са церијумом на 68ппм, што чини 28% укупног састава ретких земаља и заузима прво место; Друго, церијум је други елемент ретке земље откривен девет година након открића итријума (1794). Његова примена је веома широка, а „церијум” је незаустављив

Откриће елемента церијума
640
Карл Ауер фон Велсбах

Церијум су открили и назвали 1803. немачки Клоперс, шведски хемичар Јонс Јакоб Берцелиус и шведски минералог Вилхелм Хисингер. Зове се церија, а његова руда се зове церит, у знак сећања на Церес, астероид откривен 1801. У ствари, ова врста церијум силиката је хидратизована со која садржи 66% до 70% церијума, док су остатак једињења калцијума , гвожђе иитријум.

Прва употреба церијума била је гасни камин који је изумео аустријски хемичар Карл Ауер фон Велсбах. Године 1885. покушао је мешати магнезијум, латан и итријум оксид, али су те мешавине без успеха емитовале зелено светло.

Године 1891. открио је да чисти торијум оксид производи боље светло, иако је био плаве боје, и помешан са церијум(ИВ) оксидом да би произвео јарко бело светло. Поред тога, церијум(ИВ) оксид се такође може користити као катализатор за сагоревање торијум оксида

Метални церијум
метални цериј
★ Церијум је дуктилни и меки сребрно бели метал са активним својствима. Када је изложен ваздуху, оксидираће се, формирајући слој оксида попут љуштења. Када се загреје, гори и брзо реагује са водом. Узорак метала церијума величине центиметра потпуно кородира у року од отприлике годину дана. Избегавајте контакт са ваздухом, јаким оксидантима, јаким киселинама и халогенима.

★ Церијум углавном постоји у моназиту и бастнезиту, као иу продуктима фисије уранијума, торијума и плутонијума. Штетно по животну средину, посебну пажњу треба обратити на загађење водних тијела.

★ Церијум је 26. најзаступљенији елемент, који чини 68 ппм Земљине коре, други након бакра (68 ппм). Церијум је богатији од обичних метала као што су олово (13 х ум) и калај (2,1 ппм).

 

Церијум Електронска конфигурација
640
Електронски аранжмани:
1с2 2с2 2п6 3с2 3п6 4с2 3д10 4п6 5с2 4д10 5п66с2 4ф1 5д1
★ Церијум се налази после лантана и има 4ф електрона који почињу од церијума, што олакшава учешће у хемијским реакцијама. Међутим, 5д орбитала церијума је заузета, а овај ефекат није довољно јак у церијуму.

★ Већина лантанида може да користи само три електрона као валентни електрон, са изузетком церијума, који има променљиву електронску структуру. Енергија 4ф електрона је скоро иста као и спољашњих 5д и 6с електрона делокализованих у металном стању, и потребна је само мала количина енергије да се промени релативна заузетост ових нивоа електронске енергије, што резултира двоструком валентношћу +3 и+4. Нормално стање је +3 валенције, што показује +4 валенце у анаеробној води.
Примена церијума
ИМГ_4654
★ 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 из аутомобила у ваздух.

★ Светлоретки земљани елементиуглавном се састоји од церијума као регулатора раста биљака може побољшати квалитет усева, повећати принос и повећати отпорност усева на стрес.

★ Церијум сулфид може заменити метале као што су олово и кадмијум који су штетни за животну средину и људе у пигментима, може да боји пластику, а такође се може користити у индустрији премаза и мастила.

Церијум(ИВ) оксидможе се користити као маса за полирање, на пример, у хемијско-механичком полирању (ЦМП).

★ Церијум се такође може користити као материјали за складиштење водоника, термоелектрични материјали, церијумске волфрамове електроде, керамички кондензатор, пиезоелектрична керамика, абразиви церијум силицијум карбида, сировине за горивне ћелије, бензински катализатори, трајни магнетни материјали, медицински материјали, различити легирани челици и не- црних метала.


Време поста: Јул-03-2023