Praseodymiumis die derde volopste lantaniedelement in die periodieke tabel van chemiese elemente, met 'n oorvloed van 9,5 dpm in die kors, slegs laer asserium, yttrium,lanthanum, enskandium. Dit is die vyfde volopste element in seldsame aarde. Maar net soos sy naam,praseodymiumis 'n eenvoudige en onversierde lid van die Rare Earth -familie.
CF auer von Welsbach het in 1885 praseodymium ontdek.
In 1751 het die Sweedse mineralogistiese Axel Fredrik Cronstedt 'n swaar mineraal in die Bastn ä s -myngebied gevind, wat later Cerite genoem is. Dertig jaar later het die vyftienjarige Vilhelm Hisinger uit die familie wat die myn besit, sy monsters na Carl Scheele gestuur, maar hy het geen nuwe elemente ontdek nie. In 1803, nadat die sanger 'n smid geword het, het hy saam met J Ö ns Jacob Berzelius na die myngebied teruggekeer en 'n nuwe oksied, die Dwarf Planet Ceres, geskei wat hulle twee jaar gelede ontdek het. Ceria is onafhanklik deur Martin Heinrich Klaproth in Duitsland geskei.
Tussen 1839 en 1843 het die Sweedse chirurg en die chemikus Carl Gustaf Mosander dit ontdekSeriumoksiedwas 'n mengsel van oksiede. Hy het twee ander oksiede geskei, wat hy Lanthana en Didymia 'didymia' genoem het (wat 'tweeling' in Grieks beteken). Hy het die gedeeltelik dieSeriumnitraatmonster deur dit in die lug te rooster en dit dan met verdunde salpetersuur behandel om die oksied te verkry. Die metale wat hierdie oksiede vorm, word dus genoemlanthanumenpraseodymium.
In 1885 het vgl. Auer von Welsbach, 'n Oostenryker wat die torium -seriumdamplamp -gaasbedekking uitgevind het, die 'praseodymium neodymium', die 'saamgevoegde tweeling', van mekaar geskei, waaruit groen praseodmiumsout en rooskleurige neodmium sout geskei is en twee nuwe elemente sou wees. Een daarvan word “Praseodymium” genoem, wat afkomstig is van die Griekse woord prason, wat 'n groen verbinding beteken, omdat 'n oplossing van praseodymium soutwater 'n helder groen kleur bied; Die ander element word genoem “Neodymium'. Die suksesvolle skeiding van die 'saamgestelde tweeling' het hulle in staat gestel om hul talente onafhanklik te vertoon.
Silwer wit metaal, sag en rekbaar. Praseodymium het 'n seskantige kristalstruktuur by kamertemperatuur. Die korrosieweerstand in die lug is sterker as dié van lanthanum, serium, neodymium en europium, maar as dit aan lug blootgestel word, word 'n laag broos swart oksied geproduseer, en 'n praseodymiummetaalmonster van een sentimeter word binne ongeveer 'n jaar heeltemal reggestel.
Soos die meesteSkaars aarde -elemente, is praseodymium waarskynlik 'n+3 -oksidasie -toestand, wat die enigste stabiele toestand in waterige oplossings is. Praseodymium bestaan in 'n+4 -oksidasie -toestand in sommige bekende vaste verbindings, en onder matriksskeidingstoestande kan dit 'n unieke+5 -oksidasie -toestand onder lantaniedelemente bereik.
Die waterige praseodmiumioon is Chartreuse, en baie industriële gebruike van praseodymium behels die vermoë om geel lig in ligbronne te filter.
Praseodymium elektroniese uitleg
Elektroniese emissies:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
Die 59 elektrone van praseodymium is gerangskik as [XE] 4F36S2. Teoreties kan al vyf buitenste elektrone as valensie -elektron gebruik word, maar die gebruik van al vyf buitenste elektrone benodig uiterste toestande. Oor die algemeen stuur praseodymium slegs drie of vier elektrone in sy verbindings uit. Praseodymium is die eerste lantaniedelement met 'n elektroniese konfigurasie wat ooreenstem met die Aufbau -beginsel. Die 4F -wentelbaan het laer energievlakke as die 5D -orbitale, wat nie van toepassing is op lanthanum en serium nie, aangesien die skielike sametrekking van die 4F -wentelbaan eers na Lanthanum plaasvind en nie voldoende is om die 5D -dop in die serium te beset nie. Nietemin vertoon soliede praseodymium 'n [XE] 4F25D16S2 -konfigurasie, waar een elektron in die 5D -dop lyk soos alle ander trivalente lantaniedelemente (behalwe vir europium en ytterbium, wat in metaalstoestande bestaan).
Soos die meeste Lanthanide -elemente, gebruik praseodymium gewoonlik slegs drie elektrone as valenselektron, en die oorblywende 4F -elektrone het 'n sterk bindende effek: dit is omdat die 4F -wentelbaan deur die inerte xenonkern van die elektron beweeg om die kern te bereik, gevolg deur 5D en 6s, en toeneem met die toename van Ioniese lading. Praseodymium kan egter steeds voortgaan om die vierde en selfs soms die vyfde valensie -elektron te verloor, omdat dit baie vroeg in die Lanthanide -stelsel verskyn, waar die kernlading steeds laag genoeg is, en die 4F -subskoot -energie hoog genoeg is om die verwydering van meer valensie -elektron moontlik te maak.
Praseodymium en alle lantaniedelemente (behalwelanthanum, Ytterbiumenlutetium, daar is geen ongepaarde 4F -elektrone nie) is paramagnetisme by kamertemperatuur. Anders as ander seldsame aardmetale wat antiferromagnetiese of ferromagnetiese ordening by lae temperature vertoon, is praseodymium paramagnetisme by alle temperature bo 1K
Toepassing van praseodymium
Praseodymium word meestal gebruik in die vorm van gemengde seldsame aarde, soos soos 'n suiwerende en modifiserende middel vir metaalmateriaal, chemiese katalisators, seldsame landbou, ensovoorts.Praseodymium neodymiumis die mees soortgelyke en moeilik om 'n paar seldsame aardelemente te skei, wat volgens chemiese metodes moeilik is om te skei. Industriële produksie gebruik gewoonlik ekstraksie- en ioonuitruilmetodes. As dit in pare in die vorm van verrykte praseodymium neodymium gebruik word, kan hul gemeenskaplikheid ten volle benut word, en die prys is ook goedkoper as enkel -elementprodukte.
Praseodymium neodymium legering(praseodymium neodymium metaal)het 'n onafhanklike produk geword wat gebruik kan word as 'n permanente magneetmateriaal en 'n modifikasie-toevoeging vir nie-ysterhoudende metaallegerings. Die aktiwiteit, selektiwiteit en stabiliteit van petroleumkraakkatalisator kan verbeter word deur praseodymium neodymium -konsentraat by te voeg in y zeoliet molekulêre sif. As 'n toevoeging tot plastiekmodifikasie, kan praseodymium neodymium -verryking by polytetrafluoroetileen (PTFE) die slytweerstand van PTFE aansienlik verbeter.
Skaars aardePermanente magneetmateriaal is vandag die gewildste veld van seldsame aardaansoeke. Praseodymium alleen is nie uitstaande as 'n permanente magneetmateriaal nie, maar dit is 'n uitstekende sinergistiese element wat magnetiese eienskappe kan verbeter. As u 'n toepaslike hoeveelheid praseodymium byvoeg, kan dit die werkverrigting van permanente magneetmateriaal effektief verbeter. Dit kan ook die antioksidantprestasie (weerstand teen lugkorrosie) en meganiese eienskappe van magnete verbeter, en is wyd gebruik in verskillende elektroniese toestelle en motors.
Praseodymium kan ook gebruik word vir maal- en poleermateriaal. Soos ons almal weet, is suiwer cerium-gebaseerde poleerpoeier gewoonlik liggeel, wat 'n hoë gehalte poleermateriaal vir optiese glas is, en die ysteroksiedrooi poeier vervang het wat 'n lae poleerdoeltreffendheid het en die produksieomgewing besoedel. Mense het gevind dat praseodymium goeie poleer -eienskappe het. Skaars aarde -poleerpoeier wat praseodymium bevat, sal rooibruin lyk, ook bekend as 'rooi poeier', maar hierdie rooi kleur is nie ysteroksiedrooi nie, maar as gevolg van die teenwoordigheid van praseodymiumoksied, word die kleur van die seldsame aarde -poelpoeier donkerder. Praseodymium is ook gebruik as 'n nuwe slypmateriaal om korund -slypwiele wat praseodymium bevat, te maak. In vergelyking met wit alumina, kan doeltreffendheid en duursaamheid met meer as 30% verbeter word wanneer koolstofstruktuurstaal, vlekvrye staal en hoë temperatuur legerings slyp. Ten einde die koste te verlaag, is praseodymium neodymium -verrykte materiale dikwels in die verlede as grondstowwe gebruik, vandaar die naam Praseodymium neodymium corundum slypwiel.
Silikaatkristalle met praseodymiumione is gebruik om ligpulse tot 'n paar honderd meter per sekonde te vertraag.
As u praseodymiumoksied by die sirkoniumsilikaat voeg, word dit heldergeel en kan as keramiekpigment gebruik word - praseodymium geel. Praseodymium geel (ZR02-PR6OLL-SI02) word beskou as die beste geel keramiekpigment, wat tot 1000 ℃ stabiel bly en gebruik kan word vir eenmalige of herwinningsprosesse.
Praseodymium word ook gebruik as 'n glaskleurige, met ryk kleure en 'n groot potensiële mark. Praseodymium -groen glasprodukte met helder preekgroen en scallion -groen kleure kan geproduseer word, wat gebruik kan word om groen filters te vervaardig en ook vir kuns en kunsvlytglas. Die voeg van praseodymiumoksied en seriumoksied by die glas kan as bril vir sweiswerk gebruik word. Praseodymiumsulfied kan ook as 'n groen plastiekkleurige gebruik word.
Postyd: Mei-29-2023