Magical Rare Earth Element: Cerium

ເຊຣຽມ ແມ່ນ 'ອ້າຍໃຫຍ່' ທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ຂັດແຍ້ງຢູ່ໃນຄອບຄົວຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ. ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ຄວາມອຸດົມສົມບູນຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກໃນ crust ແມ່ນ 238ppm, ດ້ວຍ cerium ຢູ່ທີ່ 68ppm, ກວມເອົາ 28% ຂອງອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກທັງຫມົດແລະເປັນອັນດັບຫນຶ່ງ; ອັນທີສອງ, cerium ແມ່ນອົງປະກອບຂອງໂລກທີ່ຫາຍາກທີສອງທີ່ຄົ້ນພົບເກົ້າປີຫຼັງຈາກການຄົ້ນພົບຂອງ yttrium (1794). ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນແມ່ນກວ້າງຂວາງຫຼາຍ, ແລະ "cerium" ແມ່ນບໍ່ສາມາດຢຸດເຊົາໄດ້

ການຄົ້ນພົບຂອງອົງປະກອບ Cerium
640
Carl Auer von Welsbach

Cerium ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບແລະຕັ້ງຊື່ໃນປີ 1803 ໂດຍ Kloppers ເຍຍລະມັນ, ນັກເຄມີສາດຊາວສະວີເດນ J öns Jakob Berzelius, ແລະນັກແຮ່ທາດຊາວສະວີເດນ Wilhelm Hisinger. ມັນຖືກເອີ້ນວ່າ ceria, ແລະແຮ່ຂອງມັນຖືກເອີ້ນວ່າ cerite, ໃນຄວາມຊົງຈໍາຂອງ Ceres, ເປັນຮູບດາວທີ່ຄົ້ນພົບໃນປີ 1801. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, cerium silicate ຊະນິດນີ້ແມ່ນເກືອທີ່ມີນ້ໍາທີ່ມີ 66% ຫາ 70% cerium, ໃນຂະນະທີ່ສ່ວນທີ່ເຫຼືອແມ່ນທາດປະສົມຂອງທາດການຊຽມ. , ທາດເຫຼັກ, ແລະyttrium.

ການນໍາໃຊ້ຄັ້ງທໍາອິດຂອງ cerium ແມ່ນເຕົາແກ໊ດທີ່ຖືກປະດິດໂດຍນັກເຄມີຊາວອອສເຕຣຍ Carl Auer von Welsbach. ໃນປີ 1885, ລາວໄດ້ພະຍາຍາມປະສົມຂອງ magnesium, lanthanum, ແລະ yttrium oxide, ແຕ່ການປະສົມເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ມີແສງສີຂຽວບໍ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດ.

ໃນປີ 1891, ລາວໄດ້ພົບເຫັນວ່າທາດ thorium oxide ບໍລິສຸດຜະລິດແສງສະຫວ່າງທີ່ດີກວ່າ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນເປັນສີຟ້າ, ແລະປະສົມກັບ Cerium (IV) oxide ເພື່ອຜະລິດແສງສະຫວ່າງສີຂາວ. ນອກຈາກນັ້ນ, Cerium (IV) oxide ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ catalyst ສໍາລັບການເຜົາໃຫມ້ thorium oxide.

ໂລຫະ Cerium
ໂລຫະ cerium
★ Cerium ເປັນໂລຫະສີເງິນທີ່ອ່ອນໆແລະອ່ອນໆທີ່ມີຄຸນສົມບັດການເຄື່ອນໄຫວ. ເມື່ອຖືກອາກາດ, ມັນຈະຖືກ oxidized, ປະກອບເປັນ rust ຄ້າຍຄືຊັ້ນ oxide ປອກເປືອກ. ເມື່ອຄວາມຮ້ອນ, ມັນເຜົາໄຫມ້ແລະປະຕິກິລິຍາຢ່າງໄວວາດ້ວຍນ້ໍາ. ຕົວຢ່າງໂລຫະ cerium ຂະຫນາດ centimeter corrode ຫມົດພາຍໃນປະມານຫນຶ່ງປີ. ຫຼີກເວັ້ນການສໍາຜັດກັບອາກາດ, oxidants ທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ອາຊິດທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະ halogens.

★ Cerium ສ່ວນໃຫຍ່ມີຢູ່ໃນ monazite ແລະ bastnaesite, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຜະລິດຕະພັນ fission ຂອງ uranium, thorium, ແລະ plutonium. ເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ, ຄວນເອົາໃຈໃສ່ເປັນພິເສດຕໍ່ມົນລະພິດຂອງນ້ໍາ.

★ Cerium ເປັນອົງປະກອບທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ສຸດອັນດັບທີ 26, ກວມເອົາ 68ppm ຂອງເປືອກໂລກ, ເປັນອັນດັບສອງພຽງແຕ່ທອງແດງ (68ppm). Cerium ແມ່ນອຸດົມສົມບູນຫຼາຍກ່ວາໂລຫະທໍາມະດາເຊັ່ນ: ນໍາ (13pm) ແລະກົ່ວ (2.1ppm).

 

ການຕັ້ງຄ່າ Cerium Electron
640
ການ​ຈັດ​ການ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cerium ຕັ້ງຢູ່ຫລັງ lanthanum ແລະມີ 4f ເອເລັກໂຕຣນິກເລີ່ມຕົ້ນຈາກ cerium, ເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຕໍ່ການເຂົ້າຮ່ວມໃນປະຕິກິລິຍາເຄມີ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວົງໂຄຈອນ 5d ຂອງ cerium ຖືກຄອບຄອງ, ແລະຜົນກະທົບນີ້ບໍ່ແຂງແຮງພຽງພໍໃນ cerium.

★ Lanthanide ສ່ວນໃຫຍ່ສາມາດໃຊ້ພຽງແຕ່ສາມເອເລັກໂຕຣນິກເປັນ Valence electron, ຍົກເວັ້ນ cerium ທີ່ມີໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້. ພະລັງງານຂອງ 4f ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນເກືອບຄືກັນກັບຂອງ 5d ແລະ 6s ເອເລັກໂຕຣນິກພາຍນອກ delocalized ໃນລັດໂລຫະ, ແລະມີພຽງແຕ່ຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງພະລັງງານແມ່ນຈໍາເປັນໃນການປ່ຽນແປງອາຊີບພີ່ນ້ອງຂອງລະດັບພະລັງງານເອເລັກໂຕຣນິກເຫຼົ່ານີ້, ຜົນອອກມາໃນສອງ valence ຂອງ. +3 ແລະ +4. ສະຖານະປົກກະຕິແມ່ນ +3 valence, ສະແດງ +4 valence ໃນນ້ໍາ anaerobic.
ການນໍາໃຊ້ cerium
IMG_4654
★ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນທາດປະສົມໂລຫະປະສົມແລະສໍາລັບການຜະລິດເກືອ cerium, ແລະອື່ນໆ.

★ ມັນ​ສາ​ມາດ​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ເປັນ​ການ​ເພີ່ມ​ແກ້ວ​ເພື່ອ​ດູດ​ເອົາ​ແສງ ultraviolet ແລະ infrared​, ແລະ​ໄດ້​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ຢ່າງ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ໃນ​ແກ້ວ​ລົດ​.

★ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນອຸປະກອນການປົກປັກຮັກສາສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ດີເລີດ, ແລະປະຈຸບັນຕົວແທນຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນ catalyst ຟອກໄອເສຍໃນລົດຍົນ, ປະສິດທິພາບປ້ອງກັນຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງອາຍແກັສໄອເສຍໃນລົດຍົນຈາກການໄຫຼອອກອາກາດ.

★ແສງສະຫວ່າງອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກສ່ວນຫຼາຍແມ່ນປະກອບດ້ວຍ cerium ເປັນຕົວຄວບຄຸມການເຕີບໂຕຂອງພືດສາມາດປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງພືດ, ເພີ່ມຜົນຜະລິດ, ແລະເພີ່ມຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງພືດ.

★ Cerium sulfide ສາມາດທົດແທນໂລຫະເຊັ່ນ: ນໍາແລະ cadmium ທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມແລະມະນຸດໃນເມັດສີ, ສາມາດໃສ່ສີພາດສະຕິກ, ແລະຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາການເຄືອບແລະຫມຶກ.

Cerium(IV) oxideສາມາດໃຊ້ເປັນເຄື່ອງຂັດ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ໃນການຂັດເຄມີ - ກົນຈັກ (CMP).

★ Cerium ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນອຸປະກອນການເກັບຮັກສາ hydrogen, ວັດສະດຸ thermoelectric, cerium tungsten electrodes, capacitor Ceramic, piezoelectric ceramics, cerium silicon carbide abrasives, ວັດຖຸດິບ cell ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ, catalysts gasoline, ອຸປະກອນການແມ່ເຫຼັກຖາວອນ, ອຸປະກອນການແພດ, ເຫຼັກໂລຫະປະສົມຕ່າງໆແລະທີ່ບໍ່ແມ່ນ. ໂລຫະ ferrous.


ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-03-2023