Praseodimiés el tercer element de lantànid més abundant a la taula periòdica d’elements químics, amb una abundància de 9,5 ppm a l’escorça, només inferior acerium, yttrium,lanthanum, iescandi. És el cinquè element més abundant a les terres rares. Però igual que el seu nom,praseodimiés un membre senzill i poc adornat de la família de la Terra Rara.
CF Auer von Welsbach va descobrir praseodimi el 1885.
El 1751, el mineralogista suec Axel Fredrik Cronstedt va trobar un mineral pesat a la zona minera de Bastn ä, que després es va anomenar Cerite. Trenta anys després, Vilhelm Hisinger de quinze anys de la família que posseïa la mina va enviar les seves mostres a Carl Scheele, però no va descobrir cap elements nous. El 1803, després que Singer es convertís en ferrer, va tornar a la zona minera amb J Ö NS Jacob Berzelius i va separar un nou òxid, el planeta nan Ceres, que van descobrir fa dos anys. Ceria va ser separada de manera independent per Martin Heinrich Klaproth a Alemanya.
Entre 1839 i 1843, el cirurgià i químic suec Carl Gustaf Mosander ho va descobriròxid de ceriumera una barreja d’òxids. Va separar altres dos òxids, que va anomenar Lanthana i Didymia "Didymia" (que significa "bessons" en grec). Va descomposar parcialment elnitrat de ceriumMostra per torrar -lo a l’aire, i després el va tractar amb àcid nítric diluït per obtenir l’òxid. Per tant, els metalls que formen aquests òxids són nomenatslanthanumipraseodimi.
El 1885, CF Auer von Welsbach, un austríac que va inventar la coberta de la làmpada de vapor de cercle de tori, va separar amb èxit el "neodymium de praseodimi", els "bessons conjunts", de la qual es van separar la sal de praseodimi verda i la sal de neodimi de color rosa i es van determinar com a dos nous elements. Un s’anomena “Praseodymium”, que prové de la paraula grega Prason, que significa compost verd perquè una solució d’aigua salada de praseodim és un color verd brillant; L’altre element s’anomena “Neodimi“ L’èxit de separació dels “bessons conjunts” els va permetre mostrar els seus talents de manera independent.
Metall blanc de plata, suau i dúctil. El praseymium té una estructura de cristall hexagonal a temperatura ambient. La resistència a la corrosió a l’aire és més forta que la de Lanthanum, Cerium, Neodymium i Europium, però quan s’exposa a l’aire, es produeix una capa d’òxid negre fràgil i una mostra de metall de praseodim de mida d’un centímetre corroja completament en un any.
Com mésElements de la Terra Rara, és probable que el praseodimi formi un estat d’oxidació+3, que és el seu únic estat estable en solucions aquoses. El praseodmi existeix en estat d’oxidació A+4 en alguns compostos sòlids coneguts i, en condicions de separació de matrius, pot arribar a un estat d’oxidació únic+5 entre elements de lantànids.
L’ió aquós de praseodim és Chartreuse i molts usos industrials del praseodimi impliquen la seva capacitat per filtrar la llum groga en fonts de llum.
Disposició electrònica de praseodimi
Emissions electròniques:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
Els 59 electrons de praseodimi estan ordenats com a [xe] 4F36S2. Teòricament, els cinc electrons exteriors es poden utilitzar com a electró de valència, però l’ús dels cinc electrons exteriors requereix condicions extremes. Generalment, el praseodim només emet tres o quatre electrons en els seus compostos. El praseymium és el primer element de lantànid amb una configuració electrònica que s’ajusta al principi d’Aufbau. El seu orbital 4F té nivells d’energia més baixos que l’orbital 5D, que no és aplicable a Lanthanum i Cerium, ja que la contracció sobtada de l’orbital 4F no es produeix fins després de Lanthanum i no és suficient per evitar ocupar la closca 5D en ceri. No obstant això, el praseodimi sòlid presenta una configuració [XE] 4F25D16S2, on un electró de la closca 5D s’assembla a tots els altres elements de lantànids trivalents (excepte Europium i Ytterbium, que són divalents en estats metàl·lics).
Igual que la majoria dels elements de lantànids, el praseodim sol utilitzar només tres electrons com a electrons de valència, i els electrons de 4F restants tenen un fort efecte d’unió: això és degut a que l’òrbita 4F passa pel nucli de xenó inert de l’electró per arribar al nucli, seguit de 5D i 6s, i augmenta amb l’augment de la càrrega iònica. Tot i això, el praseodimi encara pot continuar perdent el quart i fins i tot de vegades el cinquè electró de valència, perquè apareix molt aviat al sistema de lantànids, on la càrrega nuclear encara és prou baixa, i l’energia de subshell 4F és prou alta com per permetre l’eliminació de més electró de valència.
Praseodim i tots els elements de lantànids (exceptelanthanum, ytterbiumiluteti, no hi ha electrons de 4F no aparellats) són paramagnetisme a temperatura ambient. A diferència d’altres metalls de terra rara que presenten un ordenament antiferromagnètic o ferromagnètic a temperatures baixes, el praseodimi és un paramagnetisme a totes les temperatures superiors a 1K
Aplicació de praseodimi
El praseodim s’utilitza principalment en forma de terres rares mixtes, com ara com a agent purificador i modificador per a materials metàl·lics, catalitzadors químics, terres rares agrícoles, etc.Neodimi de praseodimiés el parell d’elements de terra rara més similars i difícils de separar, que és difícil de separar mitjançant mètodes químics. La producció industrial sol utilitzar mètodes d’extracció i intercanvi d’ions. Si s’utilitzen en parelles en forma de neodimi de praseodim enriquit, la seva normalitat es pot utilitzar completament i el preu també és més barat que els productes d’un sol element.
Aliatge de neodimi de praseodimi(Metall de neodimi de praseodim))S'ha convertit en un producte independent, que es pot utilitzar com a material d'imant permanent i un additiu de modificació per a aliatges de metall no ferrosos. L’activitat, la selectivitat i l’estabilitat del catalitzador d’esquerdament del petroli es poden millorar afegint concentrat de neodimi de praseodim al tamís molecular de zeolita. Com a additiu de modificació de plàstic, afegir enriquiment de neodimi de praseodim al politetrafluoroetilè (PTFE) pot millorar significativament la resistència al desgast de PTFE.
Terra raraEls materials d’imants permanents són el camp més popular de les aplicacions de terra rara actual. El praseodimi sol no és excel·lent com a material d’imant permanent, però és un excel·lent element sinèrgic que pot millorar les propietats magnètiques. Si afegiu una quantitat adequada de praseodimi, pot millorar eficaçment el rendiment de materials imants permanents. També pot millorar el rendiment antioxidant (resistència a la corrosió de l’aire) i les propietats mecàniques dels imants, i s’ha utilitzat àmpliament en diversos dispositius i motors electrònics.
El praseodim també es pot utilitzar per a la mòlta i els materials de poliment. Com tots sabem, la pols de polit basat en ceri pur sol ser de color groc clar, que és un material de polit de gran qualitat per al vidre òptic, i ha substituït la pols vermella d’òxid de ferro que té una baixa eficiència de polit i contamina l’entorn de producció. La gent ha trobat que el praseodim té bones propietats de polit. La pols de poliment de terres rares que conté praseodimi apareixerà marró vermellós, també conegut com a “pols vermell”, però aquest color vermell no és l’òxid de ferro vermell, sinó a causa de la presència d’òxid de praseodimi, el color de la pols de poliment de la terra rara es fa més fosc. El praseodim també s'ha utilitzat com a nou material de mòlta per fer rodes de molinet de corundum que contenen praseodimi. En comparació amb l’alúmina blanca, l’eficiència i la durabilitat es poden millorar més d’un 30% quan es tritura l’acer estructural de carboni, l’acer inoxidable i els aliatges d’alta temperatura. Per tal de reduir els costos, els materials enriquits en neodimi de praseodim es van utilitzar sovint com a matèries primeres en el passat, per tant, el nom de la roda de trituració de cornd de corundum de praseodimi.
Els cristalls de silicats dopats amb ions de praseodim s’han utilitzat per alentir els polsos de llum fins a diversos centenars de metres per segon.
Si afegiu l’òxid de praseodim al silicat de zirconi, es tornarà de color groc brillant i es pot utilitzar com a pigment ceràmic: groc de praseodimi. El groc de praseodim (ZR02-PR6oll-SI02) es considera el millor pigment ceràmic groc, que es manté estable fins a 1000 ℃ i es pot utilitzar per a processos únics o de reburning.
El praseymium també s’utilitza com a colorant de vidre, amb colors rics i un gran mercat potencial. Es poden produir productes de vidre verd de praseymium amb color verd de color verd brillant i verds, que es poden utilitzar per produir filtres verds i també per a arts i manualitats. Si s’afegeix l’òxid de praseodim i l’òxid de ceri al vidre es pot utilitzar com a ulleres per a la soldadura. El sulfur de praseodim també es pot utilitzar com a colorant de plàstic verd.
Posada Posada: maig-29-2023