Tseerium on vaieldamatu "suur vend" haruldaste muldmetallide elementide suures perekonnas. Esiteks on haruldaste muldmetallide koguarv maakoores 238 ppm, kusjuures tseerium on 68 ppm, mis moodustab 28% kogu haruldaste muldmetallide koostisest ja on esikohal; Teiseks on tseerium teine haruldaste muldmetallide element, mis avastati üheksa aastat pärast ütriumi avastamist (1794). Selle kasutusala on väga ulatuslik ja "tseerium" on peatamatu
Tseeriumi elemendi avastamine
Carl Auer von Welsbach
Tseeriumi avastasid ja nimetasid 1803. aastal Saksa Kloppers, Rootsi keemik J ö ns Jakob Berzelius ja Rootsi mineraloog Wilhelm Hisinger. 1801. aastal avastatud asteroidi Cerese mälestuseks nimetatakse seda tseeriaks ja selle maaki nimetatakse tseriidiks. Tegelikult on seda tüüpi tseeriumsilikaat hüdraatsool, mis sisaldab 66–70% tseeriumi, ülejäänud on kaltsiumiühendid. , raud jaütrium.
Tseeriumi esimene kasutusala oli Austria keemiku Carl Auer von Welsbachi leiutatud gaasikamin. 1885. aastal proovis ta magneesiumi, lantaani ja ütriumoksiidi segu, kuid need segud kiirgasid edutult rohelist tuld.
Aastal 1891 avastas ta, et puhas tooriumoksiid annab parema valguse, kuigi see oli sinine, ja segati tseerium(IV) oksiidiga, et tekitada helevalge valgus. Lisaks saab tseerium(IV)oksiidi kasutada ka tooriumoksiidi põlemise katalüsaatorina
Tseeriumi metall
★ Tseerium on plastiline ja pehme hõbevalge metall, millel on aktiivsed omadused. Õhuga kokkupuutel see oksüdeerub, moodustades roostetaolise kooruva oksiidikihi. Kuumutamisel põleb ja reageerib kiiresti veega. Sentimeetrine tseeriummetalliproov korrodeerub täielikult umbes aastaga. Vältida kokkupuudet õhu, tugevate oksüdeerijate, tugevate hapete ja halogeenidega.
★ Tseeriumi leidub peamiselt monasiidis ja bastnaesiidis, samuti uraani, tooriumi ja plutooniumi lõhustumisproduktides. Kahjulik keskkonnale, erilist tähelepanu tuleks pöörata veekogude reostusele.
★ Tseerium on 26. kohal kõige levinumalt element, moodustades maakoorest 68 ppm, vase järel teisel kohal (68 ppm). Tseeriumi on rohkem kui tavalistes metallides, nagu plii (13 pm) ja tina (2,1 ppm).
Tseeriumielektroni konfiguratsioon
Elektroonilised korraldused:
1s2 2s2 2p6 3p2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Tseerium asub pärast lantaani ja sellel on 4f elektroni alates tseeriumist, mis muudab keemilistes reaktsioonides osalemise lihtsaks. Kuid tseeriumi 5d orbitaal on hõivatud ja see mõju ei ole tseriumis piisavalt tugev.
★ Enamik lantaniidi saab valentselektronina kasutada ainult kolme elektroni, välja arvatud tseerium, millel on muutuv elektrooniline struktuur. 4f elektronide energia on peaaegu sama, mis metalli olekus delokaliseeritud väliste 5d ja 6s elektronide energia ning nende elektrooniliste energiatasemete suhtelise hõivatuse muutmiseks kulub vaid väike kogus energiat, mille tulemuseks on kahekordne valents. +3 ja +4. Normaalne olek on +3 valents, mis näitab +4 valentsi anaeroobses vees.
Tseeriumi kasutamine
★ Võib kasutada sulami lisandina ja tseeriumsoolade jms tootmiseks.
★ Seda saab kasutada klaasilisandina ultraviolett- ja infrapunakiirte neelamiseks ning seda kasutatakse laialdaselt autoklaasides.
★ Võib kasutada suurepärase keskkonnakaitsematerjalina ning praegu on esinduslikum autode heitgaaside puhastuskatalüsaator, mis takistab tõhusalt suure hulga autode heitgaaside õhku paiskumist.
★ Valgusharuldased muldmetallidkoosneb peamiselt tseeriumist, kuna taimede kasvuregulaatorid võivad parandada saagi kvaliteeti, suurendada saaki ja suurendada põllukultuuride vastupidavust stressile.
★ Tseeriumsulfiid võib asendada pigmentides keskkonnale ja inimesele kahjulikke metalle nagu plii ja kaadmium, võib värvida plastmassi ning seda saab kasutada ka pinnakatte- ja tinditööstuses.
★Tseerium(IV)oksiidsaab kasutada poleerimismassina, näiteks keemilis-mehaanilises poleerimises (CMP).
★ Tseeriumi saab kasutada ka vesiniku salvestusmaterjalina, termoelektriliste materjalidena, tseeriumi volframelektroodidena, keraamiliste kondensaatoritena, piesoelektrilise keraamika, tseerium ränikarbiidi abrasiivmaterjalina, kütuseelemendi toorainena, bensiini katalüsaatoritena, püsimagnetmaterjalina, meditsiiniliste materjalidena, mitmesuguste legeerterastena ja muude materjalidena. mustmetallid.
Postitusaeg: juuli-03-2023