Serium is die onbetwiste 'groot broer' in die groot familie van seldsame aardelemente. Eerstens is die totale oorvloed van seldsame aarde in die kors 238 ppm, met serium op 68 ppm, wat 28% van die totale seldsame aardsamestelling en eerste rangorde uitmaak; Tweedens is Cerium die tweede seldsame aarde -element wat nege jaar na die ontdekking van Yttrium (1794) ontdek is. Die toepassing daarvan is baie uitgebreid, en “cerium” is onstuitbaar
Die ontdekking van ceriumelement
Carl Auer Von Welsbach
Cerium is in 1803 ontdek en vernoem deur die Duitse Kloppers, die Sweedse chemikus J Ö ns Jakob Berzelius, en die Sweedse mineralogis Wilhelm Hisinger. Dit word Ceria genoem, en sy erts word keriet genoem, ter nagedagtenis aan Ceres, 'n asteroïed wat in 1801 ontdek is. In werklikheid is hierdie tipe seriumsilikaat 'n gehidreerde sout wat 66% tot 70% serium bevat, terwyl die res verbindings van kalsium, yster en yster enyttrium.
Die eerste gebruik van cerium was 'n gas -kaggel wat deur die Oostenrykse chemikus Carl Auer Von Welsbach uitgevind is. In 1885 probeer hy 'n mengsel van magnesium, lanthanum en yttriumoksied, maar hierdie mengsels het 'n groen lig vrygestel sonder sukses.
In 1891 het hy gevind dat suiwer toriumoksied 'n beter lig oplewer, hoewel dit blou was, en met serium (IV) oksied gemeng is om 'n helder wit lig te produseer. Daarbenewens kan serium (iv) oksied ook gebruik word as 'n katalisator vir toriumoksiedverbranding
Seriummetaal
★ Cerium is 'n rekbare en sagte silwer wit metaal met aktiewe eienskappe. As dit aan lug blootgestel word, sal dit geoksideer word, wat 'n roes vorm soos die oksiedlaag. As dit verhit word, brand dit en reageer dit vinnig met water. 'N Sentimetergrootte seriummetaalmonster korrodeer binne ongeveer 'n jaar heeltemal. Vermy kontak met lug, sterk oksidante, sterk sure en halogene.
★ Cerium bestaan hoofsaaklik in monaziet en bastnaesiet, sowel as in splitsingsprodukte van uraan, thorium en plutonium. Skadelik vir die omgewing moet spesiale aandag geskenk word aan die besoedeling van waterliggame.
★ Cerium is die 26ste volopste element, wat verantwoordelik is vir 68 ppm van die aardkors, tweede slegs vir koper (68 ppm). Serium is meer volop as gewone metale soos lood (13pm) en tin (2,1 ppm).
Cerium elektronkonfigurasie
Elektroniese reëlings:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium is na Lanthanum geleë en het 4F -elektrone vanaf Cerium, wat dit maklik maak om aan chemiese reaksies deel te neem. Die 5D -orbitale serium is egter beset, en hierdie effek is nie sterk genoeg in serium nie.
★ Die meeste lanthanide kan slegs drie elektrone as valensie -elektron gebruik, met die uitsondering van cerium, wat 'n veranderlike elektroniese struktuur het. Die energie van 4F elektrone is byna dieselfde as dié van die eksterne 5D en 6S elektrone wat in die metaaltoestand gedokaliseer is, en slegs 'n klein hoeveelheid energie is nodig om die relatiewe beroep van hierdie elektroniese energievlakke te verander, wat lei tot die dubbele valensie van+3 en+4. Die normale toestand is+3 valensie, wat+4 valensie in anaërobiese water toon.
Toepassing van Cerium
★ Kan gebruik word as 'n legeringsadditief en vir die vervaardiging van seriumsoute, ens.
★ Dit kan as glasadditief gebruik word om ultraviolet en infrarooi strale op te neem, en word wyd in motorglas gebruik.
★ Kan as 'n uitstekende omgewingsbeskermingsmateriaal gebruik word, en tans is die mees verteenwoordiger die katalisator vir motoruitlaatsuiwering, wat effektief verhoed dat 'n groot hoeveelheid motor -uitlaatgas in die lug ontslaan word.
★ LigSkaars aarde -elementeDit is hoofsaaklik saamgestel uit serium as plantgroei -reguleerders wat gewaskwaliteit kan verbeter, die opbrengs kan verhoog en die gewasstresweerstand kan verhoog.
★ Ceriumsulfied kan metale vervang soos lood en kadmium wat skadelik is vir die omgewing en mense in pigmente, kan plastiek inkleur en ook in bedekkings en inkbedrywe gebruik kan word.
★Serium (IV) oksiedKan as poleerverbinding gebruik word, byvoorbeeld in chemiese meganiese poleer (CMP).
★ Cerium kan ook gebruik word as waterstofopbergingsmateriaal, termoelektriese materiale, serium-wolfram-elektrodes, keramiekkondensator, piëzo-elektriese keramiek, keriumsilikonkarbied-skuurmiddels, brandstofsel-grondstowwe, petrolkatalisators, permanente magnetiese materiale.
Postyd: Jul-03-2023