Цериум е неоспорен „голем брат“ во големото семејство на ретки земни елементи. Прво, вкупното изобилство на ретки земни елементи во кората е 238 ppm, при што цериумот е 68 ppm, што претставува 28% од вкупниот состав на ретки земни елементи и е на прво место; Второ, цериумот е вториот редок земски елемент откриен девет години по откривањето на итриумот (1794). Неговата примена е многу широка, а „цериумот“ е незапирлив.
Откривањето на елементот Цериум
Карл Ауер фон Велсбах
Цериумот е откриен и именуван во 1803 година од страна на германскиот Клоперс, шведскиот хемичар Јонс Јакоб Берзелиус и шведскиот минералог Вилхелм Хизингер. Се нарекува церија, а неговата руда се нарекува церит, во спомен на Церера, астероид откриен во 1801 година. Всушност, овој вид цериум силикат е хидрирана сол што содржи 66% до 70% цериум, додека останатите се соединенија на калциум, железо иитриум.
Првата употреба на цериум била камин на гас измислен од австрискиот хемичар Карл Ауер фон Велсбах. Во 1885 година, тој се обидел да направи мешавина од магнезиум, лантан и итриум оксид, но овие мешавини емитирале зелено светло без успех.
Во 1891 година, тој открил дека чистиот ториум оксид произведува подобра светлина, иако е син, и се меша со цериум(IV) оксид за да се добие светла бела светлина. Покрај тоа, цериум(IV) оксидот може да се користи и како катализатор за согорување на ториум оксид.
Цериум метал
★ Цериумот е еластичен и мек сребрено-бел метал со активни својства. Кога е изложен на воздух, ќе се оксидира, формирајќи слој од оксид што се лупи како 'рѓа. Кога се загрева, гори и брзо реагира со вода. Примерок од метален цериум со големина од еден сантиметар целосно кородира во рок од околу една година. Избегнувајте контакт со воздух, силни оксиданти, силни киселини и халогени.
★ Цериумот главно се наоѓа во моназитот и бастнезитот, како и во производите од фисија на ураниум, ториум и плутониум. Бидејќи е штетен за животната средина, посебно внимание треба да се посвети на загадувањето на водните тела.
★ Цериумот е 26-ти најзастапен елемент, сочинувајќи 68 ppm од Земјината кора, втор само по бакарот (68 ppm). Цериумот е позастапен од обичните метали како што се оловото (13 ppm) и калајот (2,1 ppm).
Цериумска електронска конфигурација
Електронски аранжмани:
1с2 2с2 2п6 3с2 3п6 4с2 3д10 4п6 5с2 4д10 5п66с2 4ф1 5д1
★ Цериумот се наоѓа по лантанот и има 4f електрони почнувајќи од цериумот, што го олеснува учеството во хемиските реакции. Сепак, 5d орбиталната на цериумот е зафатена, а овој ефект не е доволно силен кај цериумот.
★ Повеќето лантаниди можат да користат само три електрони како валентни електрони, со исклучок на цериумот, кој има променлива електронска структура. Енергијата на 4f електроните е скоро иста како и на надворешните 5d и 6s електрони делокализирани во метална состојба, и потребна е само мала количина на енергија за да се промени релативната зафатеност на овие електронски енергетски нивоа, што резултира со двојна валентност од +3 и +4. Нормалната состојба е +3 валентност, што покажува +4 валентност во анаеробна вода.
Примена на цериум
★ Може да се користи како легиран додаток и за производство на цериумски соли итн.
★ Може да се користи како додаток на стакло за апсорпција на ултравиолетови и инфрацрвени зраци, и е широко користен во автомобилско стакло.
★ Може да се користи како одличен материјал за заштита на животната средина, а во моментов најрепрезентативен е катализаторот за прочистување на издувните гасови од автомобилите, кој ефикасно спречува испуштање на голема количина на издувни гасови од автомобилите во воздухот.
★ Светлоретки земни елементисоставен главно од цериум, бидејќи регулаторите за раст на растенијата можат да го подобрат квалитетот на посевите, да го зголемат приносот и да ја зголемат отпорноста на посевите на стрес.
★ Цериум сулфидот може да ги замени металите како што се оловото и кадмиумот кои се штетни за животната средина и луѓето во пигментите, може да обои пластика, а може да се користи и во индустриите за премази и мастило.
★Цериум(IV) оксидможе да се користи како средство за полирање, на пример, при хемиско-механичко полирање (CMP).
★ Цериумот може да се користи и како материјал за складирање на водород, термоелектрични материјали, цериумски волфрамски електроди, керамички кондензатор, пиезоелектрична керамика, цериумски силициум карбидни абразиви, суровини за горивни ќелии, бензински катализатори, трајни магнетни материјали, медицински материјали, разни легирани челици и обоени метали.
Време на објавување: 03 јули 2023