Tseerium on haruldaste muldmetallide elementide suures peres vaieldamatu „suur vend”. Esiteks on haruldaste muldmetallide koguarvuvus koorikus 238 ppm, tseerium on 68 ppm, mis moodustab 28% kogu haruldaste muldmetalli koostisest ja esikohale; Teiseks on Cerium teine haruldaste muldmetallide element, mis on avastatud üheksa aastat pärast Ytriumi avastamist (1794). Selle rakendamine on väga ulatuslik ja “Cerium” on peatamatu
Ceriumielemendi avastamine
Carl Auer von Welsbach
Ceriumi avastasid ja nimetasid 1803. aastal saksa Kloppers, Rootsi keemiku J Ö NS Jakob Berzelius ja Rootsi mineraloogist Wilhelm Hisinger. Seda nimetatakse Ceriasse ja selle maaki nimetatakse Cerese mälestuseks, 1801. aastal avastatud asteroid. Tegelikult on seda tüüpi tseeriumsilikaat hüdraatunud sool, mis sisaldab 66–70% tseremumi, samas kui ülejäänud on kaltsiumi ühendid, raud, raua ja rauda jayttrium.
Ceriumi esimene kasutamine oli gaasikamin, mille leiutas Austria keemik Carl Auer von Welsbach. Aastal 1885 üritas ta segu magneesiumi, lantanumi ja yttriumoksiidi segu, kuid need segud eraldasid ilma edutult rohelise tuli.
1891. aastal leidis ta, et puhas tooriumoksiid andis parema valguse, ehkki see oli sinine, ja segatud cerium (IV) oksiidiga, et saada erkvalget valgust. Lisaks saab cerium (IV) oksiidi kasutada ka tooriumoksiidi põletamise katalüsaatorina
Tseeriummetall
★ Cerium on kõrgtugev ja pehme hõbevalge metall, millel on aktiivsed omadused. Õhuga kokkupuutel see oksüdeeritakse, moodustades rooste nagu koorimine oksiidikiht. Kuumutamisel põleb see ja reageerib kiiresti veega. Sentimeetri suurune tseeriummetalliproov korrodeerub täielikult umbes aasta jooksul. Vältige kokkupuudet õhu, tugevate oksüdeerijate, tugevate hapete ja halogeenidega.
★ Cerium eksisteerib peamiselt monasiidi ja bastnaesis, samuti uraani, tooriumi ja plutooniumi lõhustumisproduktides. Keskkonnale kahjulik, tuleks erilist tähelepanu pöörata veekogude reostusele.
★ Cerium on 26. kõige rikkalikum element, mis moodustab 68 ppm Maa koorikust, teisel kohal ainult vask (68 ppm). Ceriumi on rohkem kui tavalised metallid nagu plii (13:00) ja TIN (2,1 ppm).
Cerium elektronide konfiguratsioon
Elektrooniline paigutus:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium asub pärast Lanthanumi ja sellel on 4F -elektronid alates Ceriumist, mis muudab keemilistes reaktsioonides osalemise lihtsaks. Ceriumi 5D orbitaal on aga hõivatud ja see mõju pole tseeriumis piisavalt tugev.
★ Enamik lantaniidi saab kasutada vaid kolme elektronina valentselektronina, välja arvatud Cerium, millel on muutuv elektrooniline struktuur. 4F -elektronide energia on peaaegu sama, mis metalli olekus delokaliseeritud väliste 5D ja 6S -elektronide omadel ja nende elektrooniliste energiatasemete suhtelise okupatsiooni muutmiseks on vaja ainult väikest kogust energiat, mille tulemuseks on kahekordne valents+3 ja+4. Normaalne olek on+3 valents, mis näitab+4 valentsust anaeroobses vees.
Ceriumi rakendamine
★ Võib kasutada sulami lisandina ja tseeriumsoolade tootmiseks jne.
★ Seda saab kasutada klaasist lisandina ultraviolettkiirguse ja infrapunakiirte imamiseks ning seda kasutatakse laialdaselt autoklaasis.
★ saab kasutada suurepärase keskkonnakaitsematerjalina ja praegu on kõige esinduslikum autotööstuse heitgaasi puhastamise katalüsaator, mis takistab tõhusalt suure hulga autode heitgaaside õhku.
★ Valgusharuldaste muldmetallide elemendidPeamiselt koosneb tseeriumist, kuna taimede kasvu regulaatorid võivad parandada põllukultuuride kvaliteeti, suurendada saagikust ja suurendada põllukultuuride stressikindlust.
★ Ceriumsulfiid võib asendada selliseid metalle nagu plii ja kaadmium, mis on kahjulikud keskkonnale ja pigmentidele inimestele, võib värvida plast ning seda saab kasutada ka kattekihtides ja tinditööstuses.
★Cerium (IV) oksiidsaab kasutada poleerimisühendina, näiteks keemilise mehaanilise poleerimise korral (CMP).
★ Ceriumit saab kasutada ka vesiniku ladustamismaterjalide, termoelektriliste materjalide, tseerium-volframielektroodide, keraamilise kondensaatori, piesoelektrilise keraamika, cerium räni karbiidi abrasiivide, kütuseelementide toorainete, bensiini katalüsaatorite, meditsiiniliste materjalide, mitmesuguste alloy askelite ja mittefeetlike metallidena.
Postiaeg: juuli-03-2023