Magiškas retųjų žemių elementas: Ceris

Ceris yra neabejotinas „didysis brolis“ didelėje retųjų žemių elementų šeimoje.Pirma, bendras retųjų žemių elementų gausa plutoje yra 238 ppm, o ceris yra 68 ppm, o tai sudaro 28 % visos retųjų žemių sudėties ir užima pirmą vietą;Antra, ceris yra antrasis retųjų žemių elementas, atrastas praėjus devyneriems metams po itrio atradimo (1794 m.).Jo taikymas yra labai platus, o „ceris“ yra nesustabdomas

Cerio elemento atradimas

Carl Auer von Welsbach

Cerį 1803 m. atrado ir pavadino vokietis Kloppersas, švedų chemikas J ö nsas Jakobas Berzelius ir švedų mineralogas Wilhelmas Hisingeris.Jis vadinamas cerija, o jo rūda vadinama ceritu, 1801 m. atrasto asteroido Ceres atminimui. Tiesą sakant, šio tipo cerio silikatas yra hidratuota druska, kurioje yra 66–70 % cerio, o likusi dalis yra kalcio junginiai. , geležies iritris.

Pirmasis cerio panaudojimas buvo dujinis židinys, kurį išrado austrų chemikas Carl Auer von Welsbach.1885 m. jis bandė maišyti magnio, lantano ir itrio oksido mišinį, tačiau šie mišiniai skleidė žalią šviesą nesėkmingai.

1891 m. jis nustatė, kad grynas torio oksidas skleidžia geresnę šviesą, nors jis buvo mėlynas, ir sumaišytas su cerio (IV) oksidu, kad gautų ryškiai baltą šviesą.Be to, cerio (IV) oksidas taip pat gali būti naudojamas kaip torio oksido degimo katalizatorius

Cerio metalas

★ Ceris yra plastiškas ir minkštas sidabro baltumo metalas, pasižymintis aktyviomis savybėmis.Patekęs į orą, jis oksiduosis, sudarydamas rūdžių pavidalo besilupantį oksido sluoksnį.Kaitinamas, jis dega ir greitai reaguoja su vandeniu.Centimetro dydžio cerio metalo mėginys visiškai korozuoja maždaug per metus.Vengti sąlyčio su oru, stipriais oksidatoriais, stipriomis rūgštimis ir halogenais.

★ Cerio daugiausia yra monazite ir bastnezite, taip pat urano, torio ir plutonio dalijimosi produktuose.Kenksminga aplinkai, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas vandens telkinių taršai.

★ Ceris yra 26-as pagal gausumą elementas, sudaro 68 ppm žemės plutos ir nusileidžia tik variui (68 ppm).Cerio yra daugiau nei įprastuose metaluose, tokiuose kaip švinas (13 pm) 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 elektronų, pradedant nuo cerio, todėl jis lengvai dalyvauja cheminėse reakcijose.Tačiau cerio 5d orbitalė yra užimta, o šis poveikis ceryje nėra pakankamai stiprus.

★ Dauguma lantanido gali naudoti tik tris elektronus kaip valentinį elektroną, išskyrus cerį, kurio elektroninė struktūra yra kintama.4f elektronų energija yra beveik tokia pati kaip išorinių 5d ir 6s elektronų, delokalizuotų metalinėje būsenoje, ir reikia tik nedidelio energijos kiekio, kad būtų pakeistas santykinis šių elektroninės energijos lygių užimtumas, dėl kurio atsiranda dvigubas valentingumas. +3 ir +4.Normali būsena yra +3 valentingumas, rodantis +4 valentiškumą anaerobiniame vandenyje.
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, plačiai naudojamas automobilių stikluose.

★ Gali būti naudojama kaip puiki aplinkos apsaugos medžiaga, o šiuo metu reprezentatyviausias yra automobilių išmetamųjų dujų valymo katalizatorius, kuris efektyviai apsaugo nuo didelio kiekio automobilių išmetamųjų dujų išmetimo 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 aplinkai ir žmogui kenksmingus metalus, tokius kaip švinas ir kadmis, pigmentuose, dažyti plastiką, taip pat gali būti naudojamas dangų ir rašalo pramonėje.

★Cerio (IV) oksidasgali būti naudojamas kaip poliravimo mišinys, pavyzdžiui, atliekant cheminį-mechaninį poliravimą (CMP).

★ 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 ne juodųjų metalų.