Cerium és el "germà gran" indiscutible de la família nombrosa d'elements de la terra rara. En primer lloc, l’abundància total de terres rares a l’escorça és de 238 ppm, amb ceri a 68 ppm, representant el 28% de la composició total de la terra rara i la classificació primer; En segon lloc, el cerium és el segon element de la terra rara descoberta nou anys després del descobriment de Yttrium (1794). La seva aplicació és molt àmplia i "Cerium" és imparable
El descobriment de l’element cerium
Carl Auer von Welsbach
Cerium va ser descobert i nomenat el 1803 per Kloppers alemanys, el químic suec J Ö NS Jakob Berzelius i el mineralogista suec Wilhelm Hisinger. S’anomena cera, i el seu mineral s’anomena Cerityttrium.
El primer ús de Cerium va ser una xemeneia de gas inventada pel químic austríac Carl Auer von Welsbach. El 1885, va intentar una barreja de magnesi, lanthanum i òxid de yttrium, però aquestes barreges van emetre una llum verda sense èxit.
El 1891, va trobar que l’òxid de tori pur produïa una llum millor, tot i que era blau i es barrejava amb l’òxid de ceri (IV) per produir una llum blanca brillant. A més, l'òxid de ceri (IV) també es pot utilitzar com a catalitzador per a la combustió d'òxid de tori
Metall cerium
★ Cerium és un metall blanc dúctil i suau de plata amb propietats actives. Quan s’exposi a l’aire, s’oxida, formant un rovell com pelar la capa d’òxid. Quan s’escalfa, es crema i reacciona ràpidament amb l’aigua. Una mostra de metall de ceri de mida de centímetre corroja completament en un any. Eviteu el contacte amb l’aire, els oxidants forts, els àcids forts i els halògens.
★ Cerium existeix principalment a Monazita i Bastnaesite, així com en productes de fissió d’urani, tori i plutoni. Nociu per al medi ambient, s’ha de prestar una atenció especial a la contaminació dels cossos d’aigua.
★ Cerium és el 26è element més abundant, representant 68 ppm de l'escorça terrestre, segon només a coure (68 ppm). El ceri és més abundant que els metalls ordinaris com el plom (13:00) i la llauna (2.1ppm).
Configuració d’electrons de ceri
Arranjament electrònic:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium es troba després de Lanthanum i té electrons 4F a partir de Cerium, cosa que facilita la participació en reaccions químiques. Tot i això, l’orbital 5D de Cerium s’ocupa, i aquest efecte no és prou fort en ceri.
★ La majoria de lantànid només pot utilitzar tres electrons com a electrons de valència, a excepció de Cerium, que té una estructura electrònica variable. L’energia dels electrons 4F és gairebé la mateixa que la dels electrons 5D i 6s externs deslocalitzats en estat metàl·lic, i només es necessita una petita quantitat d’energia per canviar l’ocupació relativa d’aquests nivells d’energia electrònica, donant lloc a la doble valència de+3 i+4. L’estat normal és+3 valència, mostrant+4 valència en aigua anaeròbica.
Aplicació de Cerium
★ Es pot utilitzar com a additiu d’aliatge i per a la producció de sals de ceri, etc.
★ Es pot utilitzar com a additiu de vidre per absorbir els raigs ultraviolats i infrarojos, i s'utilitza àmpliament en el vidre del cotxe.
★ Es pot utilitzar com a excel·lent material de protecció ambiental, i actualment el més representatiu és el catalitzador de purificació d’escapament d’automòbils, que impedeix efectivament una gran quantitat de gas d’escapament automobilístic a l’aire.
★ LlumElements de la Terra RaraPrincipalment compost de ceri, ja que els reguladors del creixement de les plantes poden millorar la qualitat del cultiu, augmentar el rendiment i millorar la resistència a l’estrès dels cultius.
★ El sulfur de Cerium pot substituir metalls com el plom i el cadmi que són nocius per al medi ambient i els éssers humans en pigments, poden acolorir plàstics i també es poden utilitzar en les indústries de recobriments i tintes.
★Cerium (IV) òxidEs pot utilitzar com a compost de polit, per exemple, en el poliment químic-mecànic (CMP).
★ Cerium també es pot utilitzar com a materials d’emmagatzematge d’hidrogen, materials termoelèctrics, elèctrodes de tungstè de Cerium, condensador de ceràmica, ceràmica piezoelèctrica, carbur de silici de ceri, abrasius de pila de combustible, catalitzadors de gasolina, materials magnètics permanents, materials mèdics, diversos aliatges i metalls no ferrous.
Posada Posada: Jul-03-2023