Praseodymiumis it tredde meast oerfloedige lanthanide-elemint yn it periodyk systeem fan gemyske eleminten, mei in oerfloed fan 9,5 ppm yn 'e korst, allinich leger ascerium, yttrium,lanthanum, enscandium.It is it fyfde meast oerfloedige elemint yn seldsume ierden.Mar krekt as syn namme,praseodymis in ienfâldich en ûnfersierd lid fan 'e seldsume ierdefamylje.
CF Auer Von Welsbach ûntdekte praseodymium yn 1885.
Yn 1751 fûn de Sweedske mineralooch Axel Fredrik Cronstedt in swier mineraal yn it Bastn ä s mynbougebiet, dat letter cerite neamd waard.Tritich jier letter stjoerde de fyftjinjierrige Vilhelm Hisinger út de famylje dy't de myn hie syn monsters nei Carl Scheele, mar hy ûntduts gjin nije eleminten.Yn 1803, neidat Singer smid wurden wie, kaam er mei J ö ns Jacob Berzelius werom nei it myngebiet en skiede in nij okside, de dwerchplaneet Ceres, dat se twa jier lyn ûntdutsen.Ceria waard ûnôfhinklik skieden troch Martin Heinrich Klaproth yn Dútslân.
Tusken 1839 en 1843 ûntduts de Sweedske sjirurch en skiekundige Carl Gustaf Mosander datcerium oksidewie in mingsel fan oksides.Hy skiede twa oare oksides, dy't er lanthana en didymia neamde "didymia" (dat betsjut "twilling" yn it Gryksk).Hy ûntbûn foar in part decerium nitraatSample troch roasting it yn 'e loft, en dan behannele it mei verdunde salpeterzuur te krijen it okside.De metalen dy't dizze okside foarmje, wurde dêrom neamdlanthanumenpraseodym.
Yn 1885 skiede CF Auer Von Welsbach, in Eastenriker dy't it gaasdeksel fan thorium cerium damplamp útfûn, mei súkses de "praseodymium neodymium", de "conjoined twilling", wêrfan grien praseodymium sâlt en roze kleur neodymium sâlt waarden skieden en besletten om te wêzen twa nije eleminten.Ien wurdt neamd "Praseodymium", dat komt fan it Grykske wurd prason, betsjut griene gearsetting omdat in oplossing fan praseodymium sâlt wetter sil presintearje in helder griene kleur;It oare elemint wurdt neamd "Neodym“.De suksesfolle skieding fan 'e "konjoined twilling" stelde se yn steat om har talinten selsstannich te sjen.
Sulver wyt metaal, sêft en ductile.Praseodymium hat in hexagonale kristalstruktuer by keamertemperatuer.De korrosjebestriding yn loft is sterker as dy fan lanthanum, cerium, neodymium en europium, mar by bleatstelling oan loft wurdt in laach kwetsber swart okside produsearre, en in ien sintimeter grutte praseodymiummetaalmonster korrodearret binnen sawat in jier folslein.
Lykas de measteseldsume ierde eleminten, Praseodymium is it meast wierskynlik om in +3 oksidaasjetastân te foarmjen, wat de ienige stabile steat is yn wetterige oplossingen.Praseodymium bestiet yn in + 4-oksidaasjetastân yn guon bekende fêste ferbiningen, en ûnder matrix-skiedingsbetingsten kin it in unike +5 oksidaasjetastân berikke ûnder lanthanide-eleminten.
It wetterige praseodymiumion is chartreuse, en in protte yndustriële gebrûk fan praseodymium omfettet it fermogen om giel ljocht yn ljochtboarnen te filterjen.
Praseodymium elektroanyske yndieling
Elektroanyske útstjit:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3
De 59 elektroanen fan praseodymium binne arranzjearre as [Xe] 4f36s2.Teoretysk kinne alle fiif eksterne elektroanen brûkt wurde as valenselektroanen, mar it brûken fan alle fiif bûtenste elektroanen fereasket ekstreme omstannichheden.Yn 't algemien stjoert praseodymium allinich trije of fjouwer elektroanen út yn syn ferbiningen.Praseodymium is it earste lanthanide-elemint mei in elektroanyske konfiguraasje dy't oerienkomt mei it Aufbau-prinsipe.De 4f-orbital hat legere enerzjynivo's as de 5d-orbital, dy't net fan tapassing is foar lanthanum en cerium, om't de hommels gearlûking fan 'e 4f-orbital net foarkomt oant nei lanthanum en net genôch is om te foarkommen dat de 5d-shell yn cerium beset wurdt.Dochs fertoant bêst praseodymium in [Xe] 4f25d16s2-konfiguraasje, wêrby't ien elektron yn 'e 5d-shell liket op alle oare trivalente lanthanide-eleminten (útsein europium en ytterbium, dy't divalent binne yn metallyske steaten).
Lykas de measte lanthanide-eleminten brûkt praseodymium gewoanlik mar trije elektroanen as valenselektroanen, en de oerbleaune 4f-elektroanen hawwe in sterke binende effekt: dit komt om't de 4f-baan troch de inerte xenonkearn fan it elektroan giet om de kearn te berikken, folge troch 5d en 6s , en nimt ta mei de tanimming fan ionyske lading.Praseodymium kin lykwols noch hieltyd trochgean mei it ferliezen fan it fjirde en sels soms it fyfde valenselektron, om't it tige betiid ferskynt yn it lanthanidesysteem, wêr't de kearnlading noch leech genôch is, en de 4f subshell-enerzjy heech genôch is om it fuortheljen fan mear valenselektroanen.
Praseodymium en alle lanthanide-eleminten (útseinlanthanum, ytterbiumenlutetium, der binne gjin unpaired 4f elektroanen) binne paramagnetism by keamertemperatuer.Oars as oare seldsume ierdemetalen dy't antiferromagnetyske of ferromagnetyske oardering fertoane by lege temperatueren, is praseodymium paramagnetisme by alle temperatueren boppe 1K
Applikaasje fan Praseodymium
Praseodymium wurdt meast brûkt yn 'e foarm fan mingde seldsume ierden, lykas as suverings- en modifikaasjemiddel foar metalen materialen, gemyske katalysatoren, agraryske seldsume ierden, ensfh.Praseodymium neodymiumis it meast ferlykbere en dreech te skieden pear seldsume ierde eleminten, dat is dreech te skieden troch gemyske metoaden.Yndustriële produksje brûkt meastal metoaden foar ekstraksje en ion-útwikseling.As se wurde brûkt yn pearen yn 'e foarm fan ferrike praseodymium neodymium, harren mienskiplik kin folslein benutte, en de priis is ek goedkeaper as ien elemint produkten.
Praseodymium neodymium alloy(Praseodymium neodymium metaal)is in ûnôfhinklik produkt wurden, dat kin wurde brûkt as sawol in permaninte magneetmateriaal as in modifikaasjeaddityf foar non-ferro metalen alloys.De aktiviteit, selektiviteit en stabiliteit fan petroleum cracking katalysator kin wurde ferbettere troch it tafoegjen fan praseodymium neodymium konsintraasje yn Y zeolite molekulêre sieve.As additive foar plestik modifikaasje kin it tafoegjen fan praseodymium neodymium ferriking oan polytetrafluorethylene (PTFE) de wearbestindichheden fan PTFE signifikant ferbetterje.
Seldsume ierdepermaninte magneet materialen binne de meast populêre fjild fan seldsume ierde applikaasjes hjoed.Praseodymium allinnich is net treflik as permaninte magneet materiaal, mar it is in poerbêst synergistic elemint dat kin ferbetterje magnetyske eigenskippen.It tafoegjen fan in passende hoemannichte praseodymium kin de prestaasjes fan permaninte magneetmaterialen effektyf ferbetterje.It kin ek ferbetterje de anty-oksidant prestaasjes (lucht corrosie ferset) en meganyske eigenskippen fan magneten, en is in soad brûkt yn ferskate elektroanyske apparaten en motors.
Praseodymium kin ek brûkt wurde foar slijpen en polearjen fan materialen.Lykas wy allegearre witte, is suver cerium basearre polishing poeder meastentiids ljocht giel, dat is in heechweardich polishing materiaal foar optysk glês, en hat ferfongen it izer okside reade poeder dat hat lege polishing effisjinsje en fersmoarget de produksje omjouwing.Minsken hawwe fûn dat praseodymium goede polysteigenskippen hat.Seldsume ierde polishing poeder befettet praseodymium sil ferskine readbrún, ek wol bekend as "reade poeder", mar dizze reade kleur is gjin izer okside read, mar troch de oanwêzigens fan praseodymium okside, de kleur fan de seldsume ierde polishing poeder wurdt tsjusterder.Praseodymium is ek brûkt as in nij slypmateriaal foar it meitsjen fan korund-slypwielen dy't praseodymium befetsje.Yn ferliking mei wyt aluminiumoxide kinne effisjinsje en duorsumens mei mear dan 30% wurde ferbettere by it slijpen fan koalstofstruktuerstiel, roestfrij stiel en hege temperatuerlegeringen.Om kosten te ferminderjen, waarden yn it ferline ferrike materialen mei praseodymium neodymium faak brûkt as grûnstoffen, fandêr de namme praseodymium neodymium korund slijpwiel.
Silikaatkristallen dotearre mei praseodymiumionen binne brûkt om ljochtpulsen oant inkele hûnderten meter per sekonde te fertragen.
It tafoegjen fan praseodymium okside oan sirkonium silikaat sil ljocht giel wurde en kin brûkt wurde as in keramyske pigment - praseodymium giel.Praseodymium giel (Zr02-Pr6Oll-Si02) wurdt beskôge as de bêste giele keramyske pigment, dat bliuwt stabyl op maksimaal 1000 ℃ en kin brûkt wurde foar ienmalige of reburning prosessen.
Praseodymium wurdt ek brûkt as glêzen kleurstof, mei rike kleuren en grutte potinsjele merk.Praseodymium griene glêzen produkten mei heldere prei griene en scallion griene kleuren kinne wurde produsearre, dat kin brûkt wurde foar it produsearjen fan griene filters en ek foar keunst en ambachten glês.It tafoegjen fan praseodymium okside en cerium okside oan it glês kin brûkt wurde as goggles foar welding.Praseodymium sulfide kin ek brûkt wurde as in griene plestik kleurstof.
Post tiid: mei-29-2023