Cerium is de onbetwiste 'Big Brother' in de grote familie van zeldzame aardelementen. Ten eerste is de totale overvloed aan zeldzame aardes in de korst 238 ppm, met cerium op 68 ppm, goed voor 28% van de totale zeldzame aardsamenstelling en rangorde; Ten tweede is cerium het tweede zeldzame aardelement dat negen jaar na de ontdekking van yttrium (1794) is ontdekt. De toepassing ervan is erg uitgebreid en "cerium" is niet te stoppen
De ontdekking van ceriumelement
Carl Auer von Welsbach
Cerium werd ontdekt en genoemd in 1803 door Duitse Kloppers, de Zweedse chemicus J ö Ns Jakob Berzelius en de Zweedse mineralogist Wilhelm Hisinger. Het wordt ceria genoemd en het erts wordt ceriet genoemd, ter nagedachtenis van Ceres, een asteroïde ontdekt in 1801. In feite is dit type ceriumsilicaat een gehydrateerd zout dat 66% tot 70% cerium bevat, terwijl de rest verbindingen van calcium, ijzer, enyttrium.
Het eerste gebruik van cerium was een gashaard uitgevonden door de Oostenrijkse chemicus Carl Auer von Welsbach. In 1885 probeerde hij een mengsel van magnesium, lanthanum en yttriumoxide, maar deze mengsels stoten een groen licht uit zonder succes.
In 1891 ontdekte hij dat puur thoriumoxide een beter licht produceerde, hoewel het blauw was en gemengd met cerium (IV) oxide om een helder wit licht te produceren. Bovendien kan cerium (iv) oxide ook worden gebruikt als katalysator voor thoriumoxide -verbranding
Ceriummetaal
★ Cerium is een ductiel en zacht zilver wit metaal met actieve eigenschappen. Wanneer het wordt blootgesteld aan lucht, wordt het geoxideerd, waardoor een roest wordt gevormd zoals peeling oxidelaag. Wanneer het wordt verwarmd, brandt het en reageert het snel met water. Een ceriummetaalmonster van een centimeter -formaat corrodeert volledig binnen ongeveer een jaar. Vermijd contact met lucht, sterke oxidatiemiddelen, sterke zuren en halogenen.
★ Cerium bestaat voornamelijk in monaziet en bastnaesiet, evenals in splijtingsproducten van uranium, thorium en plutonium. Schadelijk voor het milieu, moet speciale aandacht worden besteed aan vervuiling van waterlichamen.
★ Cerium is het 26e meest voorkomende element, goed voor 68 ppm van de aardkorst, de tweede alleen voor koper (68 ppm). Cerium is overvloediger dan gewone metalen zoals lood (13pm) en tin (2.1ppm).
Cerium -elektronenconfiguratie
Elektronische regelingen:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium bevindt zich na lanthanum en heeft 4F -elektronen vanaf cerium, waardoor het gemakkelijk is om deel te nemen aan chemische reacties. De 5D -orbitale van cerium is echter bezet en dit effect is niet sterk genoeg in cerium.
★ Het meeste lanthanide kan slechts drie elektronen gebruiken als valentie -elektron, met uitzondering van cerium, die een variabele elektronische structuur heeft. De energie van 4F -elektronen is bijna hetzelfde als die van de externe 5D- en 6S -elektronen die in de metaaltoestand zijn gedelocaliseerd, en slechts een kleine hoeveelheid energie is nodig om de relatieve bezetting van deze elektronische energieniveaus te veranderen, wat resulteert in de dubbele valentie van+3 en+4. De normale toestand is+3 valentie en toont+4 valentie in anaërobe water.
Toepassing van cerium
★ kan worden gebruikt als een legeringsadditief en voor de productie van ceriumzouten, enz.
★ Het kan worden gebruikt als glasadditief om ultraviolette en infraroodstralen te absorberen en wordt veel gebruikt in autoglas.
★ kan worden gebruikt als een uitstekend materiaal voor milieubescherming, en momenteel is de meest representatieve katalysator van de automotive uitlaatzuivering, die effectief voorkomt dat een grote hoeveelheid uitlaatgas van auto's in de lucht wordt ontslagen.
★ LICHTZeldzame aardelementenVoornamelijk samengesteld uit cerium omdat plantengroeiregulatoren de gewaskwaliteit kunnen verbeteren, de opbrengst kunnen verhogen en de weerstand van de gewasstress verbeteren.
★ Cerium -sulfide kan metalen zoals lood en cadmium vervangen die schadelijk zijn voor het milieu en de mens in pigmenten, kunnen kunststoffen kleuren en kunnen ook worden gebruikt in coatings- en inktindustrie.
★Cerium (iv) oxideKan worden gebruikt als polijstverbinding, bijvoorbeeld in chemisch-mechanisch polijsten (CMP).
★ Cerium kan ook worden gebruikt als waterstofopslagmaterialen, thermo-elektrische materialen, cerium wolfraam-elektroden, keramische condensator, piëzo-elektrische keramiek, cerium siliciumcarbide-schuurmiddelen, brandstofcelrampstoffen, benzinekatalysatoren, permanente magnetische materialen, medische materialen, verschillende lichtmetalen en niet-ferous metalen.
Posttijd: JUL-03-2023