Cerium is de ûnbestriden 'grutte broer' yn 'e grutte famylje fan seldsume ierde-eleminten. Earst is de totale oerfloed fan seldsume ierden yn 'e korst 238 ppm, mei cerium op 68 ppm, goed foar 28% fan 'e totale seldsume ierde-komposysje en op it earste plak; Twad, cerium is it twadde seldsume ierde-elemint dat njoggen jier nei de ûntdekking fan yttrium (1794) ûntdutsen is. De tapassing dêrfan is tige wiidweidich, en "cerium" is net te stopjen.
De ûntdekking fan it ceriumelemint
Carl Auer fan Welsbach
Cerium waard ûntdutsen en neamd yn 1803 troch de Dútser Kloppers, de Sweedske skiekundige Jöns Jakob Berzelius, en de Sweedske mineralooch Wilhelm Hisinger. It wurdt ceria neamd, en it erts wurdt serite neamd, ta oantinken oan Ceres, in asteroïde ûntdutsen yn 1801. Eins is dit type ceriumsilikaat in hydratearre sâlt dat 66% oant 70% cerium befettet, wylst de rest ferbiningen binne fan kalsium, izer en ...yttrium.
It earste gebrûk fan cerium wie in gasfjoerplak útfûn troch de Eastenrykske skiekundige Carl Auer von Welsbach. Yn 1885 besocht hy in mingsel fan magnesium, lanthaan en yttriumokside te meitsjen, mar dizze mingsels joegen in grien ljocht sûnder súkses.
Yn 1891 ûntduts hy dat suver thoriumokside in better ljocht produsearre, hoewol it blau wie, en mingd waard mei Cerium(IV)-okside om in helder wyt ljocht te produsearjen. Derneist kin Cerium(IV)-okside ek brûkt wurde as katalysator foar de ferbaarning fan thoriumokside.
Ceriummetaal
★ Cerium is in duktyl en sêft sulverwyt metaal mei aktive eigenskippen. As it oan loft bleatsteld wurdt, sil it oksidearje, wêrtroch't in roest-eftige ôfbladerjende oksidelaach ûntstiet. As it ferwaarme wurdt, baarnt it en reagearret it fluch mei wetter. In sintimeter grut ceriummetaalmonster korrodearret folslein binnen sawat in jier. Foarkom kontakt mei loft, sterke oksidanten, sterke soeren en halogenen.
★ Cerium komt benammen foar yn monazyt en bastnaesyt, en ek yn spjaltingsprodukten fan uranium, thorium en plutonium. Skealik foar it miljeu, spesjale oandacht moat bestege wurde oan fersmoarging fan wetterlichems.
★ Cerium is it 26e meast foarkommende elemint, goed foar 68 ppm fan 'e ierdkoarste, twadde allinich nei koper (68 ppm). Cerium is mear oerfloedich as gewoane metalen lykas lead (13 ppm) en tin (2,1 ppm).
Cerium Elektronkonfiguraasje
Elektronyske regelingen:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cerium leit nei lanthaan en hat 4f elektroanen dy't begjinne fan cerium, wêrtroch't it maklik dielnimme kin oan gemyske reaksjes. De 5d orbitaal fan cerium is lykwols beset, en dit effekt is net sterk genôch yn cerium.
★ De measte Lanthanide kinne mar trije elektroanen as Valinsje-elektron brûke, mei útsûndering fan cerium, dat in fariabele elektroanyske struktuer hat. De enerzjy fan 4f-elektroanen is hast itselde as dy fan 'e eksterne 5d- en 6s-elektroanen dy't delokalisearre binne yn 'e metaaltastân, en mar in lytse hoemannichte enerzjy is nedich om de relative besetting fan dizze elektroanyske enerzjynivo's te feroarjen, wat resulteart yn 'e dûbele valinsje fan +3 en +4. De normale tastân is +3 valinsje, wat +4 valinsje sjen lit yn anaërobe wetter.
Tapassing fan cerium
★ Kin brûkt wurde as in legearingstafoeging en foar de produksje fan ceriumsâlt, ensfh.
★ It kin brûkt wurde as glêstafoeging om ultraviolette en ynfrareade strielen te absorbearjen, en wurdt in soad brûkt yn autoglês.
★ Kin brûkt wurde as in poerbêst miljeubeskermingsmateriaal, en op it stuit is it meast represintatyf de katalysator foar it suverjen fan auto-útlaatgassen, dy't effektyf foarkomt dat in grutte hoemannichte auto-útlaatgassen yn 'e loft ûntslein wurde.
★ Ljochtseldsume ierde-elemintenbenammen gearstald út cerium, om't plantgroeiregulators de kwaliteit fan gewaaksen kinne ferbetterje, de opbringst ferheegje en de stressresistinsje fan gewaaksen ferbetterje.
★ Ceriumsulfide kin metalen lykas lead en kadmium ferfange dy't skealik binne foar it miljeu en minsken yn pigmenten, kin plestik kleurje, en kin ek brûkt wurde yn coatings en inketyndustry.
★Cerium(IV) oksidekin brûkt wurde as polijstmiddel, bygelyks yn gemysk-mechanysk polijsten (CMP).
★ Cerium kin ek brûkt wurde as wetterstofopslachmaterialen, thermoelektryske materialen, ceriumwolfraamelektroden, Keramyske kondensator, piëzoelektryske keramyk, cerium silisiumkarbid-skuurmiddels, brânstofselgrûnstoffen, benzinekatalysatoren, permaninte magnetyske materialen, medyske materialen, ferskate legearingstiel en non-ferrometalen.
Pleatsingstiid: 3 july 2023