Ceris yra neginčijamas „vyresnysis brolis“ didelėje retųjų žemių elementų šeimoje. Pirma, bendras retųjų žemių elementų kiekis plutoje yra 238 ppm, o cerio – 68 ppm, tai sudaro 28 % visos retųjų žemių sudėties ir užima pirmąją vietą; antra, ceris yra antras retųjų žemių elementas, atrastas praėjus devyneriems metams po itrio atradimo (1794 m.). Jo pritaikymas yra labai platus, o cerio augimas yra nesustabdomas.
Cerio elemento atradimas
Karlas Aueris von Welsbachas
Cerį 1803 m. atrado ir pavadino vokietis Kloppersas, švedų chemikas Johansas Jakobas Berzeliusas ir švedų mineralogas Vilhelmas Hisingeris. Jis vadinamas cerija, o jo rūda – ceritu, pagerbiant 1801 m. atrastą asteroidą Cererą. Iš tiesų, šio tipo cerio silikatas yra hidratuota druska, kurioje yra 66–70 % cerio, o likusi dalis yra kalcio, geležies ir kitų medžiagų junginiai.itrio.
Pirmasis cerio panaudojimas buvo dujinis židinys, kurį išrado austrų chemikas Carlas Aueris von Welsbachas. 1885 m. jis bandė sukurti magnio, lantano ir itrio oksido mišinį, tačiau šie mišiniai skleidė žalią šviesą, bet nesėkmingai.
1891 m. jis atrado, kad grynas torio oksidas skleidžia geresnę šviesą, nors ir mėlyną, ir sumaišytas su cerio (IV) oksidu, kad gautųsi ryškiai balta šviesa. Be to, cerio (IV) oksidas taip pat gali būti naudojamas kaip torio oksido degimo katalizatorius.
Cerio metalas
★ Ceris yra kalingas ir minkštas sidabriškai baltas metalas, turintis aktyvių savybių. Veikiamas oro, jis oksiduojasi, sudarydamas rūdžių pavidalo besilupantį oksido sluoksnį. Kaitinamas jis dega ir greitai reaguoja su vandeniu. Centimetro dydžio cerio metalo bandinys visiškai sukoroduoja maždaug per metus. Venkite sąlyčio su oru, stipriais oksidatoriais, stipriomis rūgštimis ir halogenais.
★ Ceris daugiausia randamas monacite ir bastnezite, taip pat urano, torio ir plutonio dalijimosi produktuose. Kenksminga aplinkai, ypatingą dėmesį reikėtų skirti vandens telkinių taršai.
★ Ceris yra 26-as pagal gausumą elementas, sudarantis 68 ppm Žemės plutoje, antras pagal gausumą po vario (68 ppm). Cerio yra daugiau nei įprastų metalų, tokių kaip švinas (13 ppm) ir alavas (2,1 ppm).
Cerio elektronų konfigūracija
Elektroniniai susitarimai:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Ceris yra po lantano ir turi 4f elektronus, prasidedančius nuo cerio, todėl jam lengva dalyvauti cheminėse reakcijose. Tačiau 5d cerio orbitalė yra užimta, ir šis efektas ceryje nėra pakankamai stiprus.
★ Dauguma lantanidų gali naudoti tik tris elektronus kaip valentingumo elektronus, išskyrus cerį, kurio elektroninė struktūra yra kintama. 4f elektronų energija yra beveik tokia pati kaip išorinių 5d ir 6s elektronų, delokalizuotų metalo būsenoje, ir reikia tik nedidelio energijos kiekio, kad pasikeistų šių elektroninės energijos lygmenų santykinė užimtumas, dėl ko susidaro dviguba valentingumas +3 ir +4. Įprasta būsena yra +3 valentingumas, o anaerobiniame vandenyje – +4 valentingumas.
Cerio panaudojimas
★ Gali būti naudojamas kaip lydinio priedas ir cerio druskų gamybai ir kt.
★ Jis gali būti naudojamas kaip stiklo priedas ultravioletiniams ir infraraudoniesiems spinduliams sugerti ir yra plačiai naudojamas automobilių stikluose.
★ Gali būti naudojama kaip puiki aplinkos apsaugos medžiaga, o šiuo metu reprezentatyviausia yra automobilių išmetamųjų dujų valymo katalizatorius, kuris efektyviai neleidžia dideliam kiekiui automobilių išmetamųjų dujų patekti į orą.
★ Šviesaretųjų žemių elementaidaugiausia sudarytas iš cerio, nes augalų augimo reguliatoriai gali pagerinti pasėlių kokybę, padidinti derlių ir padidinti pasėlių atsparumą stresui.
★ Cerio sulfidas gali pakeisti pigmentuose esančius aplinkai ir žmonėms kenksmingus metalus, tokius kaip švinas ir kadmis, gali dažyti plastikus, taip pat gali būti naudojamas dangų ir rašalo pramonėje.
★Cerio (IV) oksidasgali būti naudojamas kaip poliravimo pasta, pavyzdžiui, cheminio-mechaninio poliravimo (CMP) metu.
★ Ceris taip pat gali būti naudojamas kaip vandenilio kaupimo medžiagos, termoelektrinės medžiagos, cerio volframo elektrodai, keraminiai kondensatoriai, pjezoelektrinė keramika, cerio silicio karbido abrazyvai, kuro elementų žaliavos, benzino katalizatoriai, nuolatinės magnetinės medžiagos, medicininės medžiagos, įvairūs legiruoti plienai ir spalvotieji metalai.
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 3 d.