Cerium là 'anh trai lớn' không thể tranh cãi trong gia đình lớn của các yếu tố đất hiếm. Thứ nhất, tổng số lượng đất hiếm trong lớp vỏ là 238ppm, với cerium ở mức 68ppm, chiếm 28% tổng số thành phần đất hiếm và xếp hạng trước; Thứ hai, Cerium là nguyên tố đất hiếm thứ hai được phát hiện chín năm sau khi phát hiện ra Yttri (1794). Ứng dụng của nó rất rộng rãi và không thể ngăn cản được
Việc phát hiện ra nguyên tố cerium
Carl Auer von Welsbach
Cerium được phát hiện và đặt tên vào năm 1803 bởi Kloppers người Đức, nhà hóa học Thụy Điển J ö ns Jakob Berzelius, và nhà khai thác của người Thụy Điển Wilhelm Hisinger. Được gọi là ceria, và quặng của nó được gọi là cerite, để tưởng nhớ Ceres, một tiểu hành tinh được phát hiện vào năm 1801. Trên thực tế, loại silicat cerium này là một loại muối ngậm nước chứa 66% đến 70% cerium, trong khi phần còn lại là các hợp chất của canxi, sắt vàyttri.
Việc sử dụng cerium đầu tiên là lò sưởi gas được phát minh bởi nhà hóa học người Áo Carl Auer von Welsbach. Năm 1885, ông đã thử một hỗn hợp magiê, lanthanum và yttri oxit, nhưng những hỗn hợp này phát ra ánh sáng xanh mà không thành công.
Năm 1891, ông phát hiện ra rằng oxit thorium tinh khiết tạo ra một ánh sáng tốt hơn, mặc dù nó có màu xanh và trộn với oxit cerium (IV) để tạo ra ánh sáng trắng. Ngoài ra, oxit cerium (iv) cũng có thể được sử dụng làm chất xúc tác cho quá trình đốt cháy oxit thorium
Kim loại cerium
★ Cerium là một kim loại trắng bạc và mềm mại với các đặc tính hoạt động. Khi tiếp xúc với không khí, nó sẽ bị oxy hóa, tạo thành một loại gỉ như lớp oxit bong tróc. Khi được làm nóng, nó cháy và phản ứng nhanh với nước. Một mẫu kim loại cerium có kích thước centimet hoàn toàn bị ăn mòn trong vòng một năm. Tránh tiếp xúc với không khí, chất oxy hóa mạnh, axit mạnh và halogen.
★ Cerium chủ yếu tồn tại ở Monazite và Bastnaesite, cũng như trong các sản phẩm phân hạch của uranium, thorium và plutonium. Có hại cho môi trường, cần chú ý đặc biệt đến ô nhiễm các vùng nước.
★ Cerium là yếu tố phong phú thứ 26, chiếm 68ppm lớp vỏ trái đất, chỉ đứng sau đồng (68ppm). Cerium phong phú hơn các kim loại thông thường như chì (13pm) và thiếc (2.1ppm).
Cấu hình điện tử cerium
Sắp xếp điện tử:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium được đặt sau lanthanum và có 4F electron bắt đầu từ cerium, giúp bạn dễ dàng tham gia vào các phản ứng hóa học. Tuy nhiên, quỹ đạo 5D của cerium bị chiếm đóng và hiệu ứng này không đủ mạnh trong cerium.
★ Hầu hết lanthanide chỉ có thể sử dụng ba electron làm electron hóa trị, ngoại trừ cerium, có cấu trúc điện tử khác nhau. Năng lượng của các electron 4F gần giống với các electron 5D và 6s bên ngoài được định vị ở trạng thái kim loại và chỉ cần một lượng nhỏ năng lượng để thay đổi sự chiếm đóng tương đối của các mức năng lượng điện tử này, dẫn đến hóa trị kép là+3 và+4. Trạng thái bình thường là+3 hóa trị, hiển thị+4 hóa trị trong nước kỵ khí.
Áp dụng Cerium
★ có thể được sử dụng như một phụ gia hợp kim và để sản xuất muối cerium, v.v.
★ Nó có thể được sử dụng làm phụ gia thủy tinh để hấp thụ tia cực tím và hồng ngoại, và được sử dụng rộng rãi trong kính xe.
★ có thể được sử dụng như một vật liệu bảo vệ môi trường tuyệt vời, và hiện tại đại diện nhất là chất xúc tác tinh chế khí thải ô tô, ngăn chặn một lượng lớn khí thải ô tô được thải ra một cách hiệu quả.
★ Ánh sángCác yếu tố đất hiếmChủ yếu bao gồm cerium như các cơ quan quản lý tăng trưởng thực vật có thể cải thiện chất lượng cây trồng, tăng năng suất và tăng cường khả năng chống căng thẳng của cây trồng.
★ Cerium Sulfide có thể thay thế các kim loại như chì và cadmium có hại cho môi trường và con người trong các sắc tố, có thể tô màu nhựa, và cũng có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp lớp phủ và mực.
★Oxit cerium (iv)Có thể được sử dụng như một hợp chất đánh bóng, ví dụ, trong đánh bóng cơ học hóa học (CMP).
★ Cerium cũng có thể được sử dụng làm vật liệu lưu trữ hydro, vật liệu nhiệt điện, điện cực vonfram cerium, tụ gốm, gốm áp điện, chất mài mòn carbide silicon cerium, vật liệu thô, chất liệu bằng xăng, vật liệu từ tính vĩnh viễn.
Thời gian đăng: Tháng 7 năm 03-2023