Cerijs ir neapstrīdams "lielais brālis" lielajā retzemju elementu saimē.Pirmkārt, kopējais retzemju metālu daudzums garozā ir 238 ppm, bet cērijs ir 68 ppm, kas veido 28% no kopējā retzemju metālu sastāva un ieņem pirmo vietu;Otrkārt, cērijs ir otrais retzemju elements, kas atklāts deviņus gadus pēc itrija atklāšanas (1794).Tās pielietojums ir ļoti plašs, un “cērijs” ir neapturams
Cerija elementa atklāšana
Kārlis Auers fon Velsbahs
Ceriju atklāja un 1803. gadā nosauca vācietis Klopers, zviedru ķīmiķis J ö ns Jakob Berzelius un zviedru mineralogs Vilhelms Hisingers.To sauc par ceriju, un tā rūdu sauc par cerītu, pieminot 1801. gadā atklāto asteroīdu Cereru. Faktiski šāda veida cērija silikāts ir hidratēts sāls, kas satur 66% līdz 70% cērija, bet pārējais ir kalcija savienojumi. , dzelzs unitrijs.
Pirmā cērija izmantošana bija gāzes kamīns, ko izgudroja austriešu ķīmiķis Karls Auers fon Velsbahs.1885. gadā viņš mēģināja izveidot magnija, lantāna un itrija oksīda maisījumu, taču šie maisījumi izstaroja zaļo gaismu bez panākumiem.
1891. gadā viņš atklāja, ka tīrs torija oksīds rada labāku gaismu, lai gan tas bija zils, un sajauc ar cērija (IV) oksīdu, lai iegūtu spilgti baltu gaismu.Turklāt cērija (IV) oksīdu var izmantot arī kā katalizatoru torija oksīda sadedzināšanai
Cērija metāls
★ Cērijs ir elastīgs un mīksts sudraba balts metāls ar aktīvām īpašībām.Saskaroties ar gaisu, tas oksidējas, veidojot rūsai līdzīgu oksīda slāni.Sildot, tas sadedzina un ātri reaģē ar ūdeni.Centimetra izmēra cērija metāla paraugs pilnībā sarūsē apmēram gada laikā.Izvairieties no saskares ar gaisu, spēcīgiem oksidētājiem, stiprām skābēm un halogēniem.
★ Cērijs galvenokārt ir monacītā un bastnezītā, kā arī urāna, torija un plutonija skaldīšanas produktos.Kaitīgs videi, īpaša uzmanība jāpievērš ūdenstilpju piesārņojumam.
★ Cērijs ir 26. vietā izplatītākais elements, kas veido 68 ppm no Zemes garozas, kas ir otrajā vietā aiz vara (68 ppm).Cērijs ir bagātāks nekā parastie metāli, piemēram, svins (13 pm) un alva (2,1 ppm).
Cerija elektronu konfigurācija
Elektroniskā kārtība:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cērijs atrodas aiz lantāna, un tajā ir 4f elektroni, sākot no cērija, kas ļauj viegli piedalīties ķīmiskās reakcijās.Tomēr cērija 5d orbitāle ir aizņemta, un šis efekts cērijā nav pietiekami spēcīgs.
★ Lielākā daļa lantanīda var izmantot tikai trīs elektronus kā valences elektronu, izņemot cēriju, kam ir mainīga elektroniskā struktūra.4f elektronu enerģija ir gandrīz tāda pati kā ārējo 5d un 6s elektronu enerģijai, kas delokalizēti metāla stāvoklī, un ir nepieciešams tikai neliels enerģijas daudzums, lai mainītu šo elektroniskās enerģijas līmeņu relatīvo aizņemtību, kā rezultātā rodas dubultā valence. +3 un +4.Normālais stāvoklis ir +3 valence, kas parāda +4 valences anaerobā ūdenī.
Cērija pielietošana
★ Var izmantot kā sakausējuma piedevu un cērija sāļu ražošanai utt.
★ To var izmantot kā stikla piedevu, lai absorbētu ultravioletos un infrasarkanos starus, un to plaši izmanto automašīnu stiklā.
★ Var izmantot kā izcilu vides aizsardzības materiālu, un šobrīd reprezentatīvākais ir automobiļu izplūdes gāzu attīrīšanas katalizators, kas efektīvi novērš liela daudzuma automobiļu izplūdes gāzu izplūšanu gaisā.
★ Gaismaretzemju elementigalvenokārt sastāv no cērija, jo augu augšanas regulatori var uzlabot ražas kvalitāti, palielināt ražu un uzlabot ražas izturību pret stresu.
★ Cērija sulfīds var aizstāt metālus, piemēram, svinu un kadmiju, kas ir kaitīgi videi un cilvēkiem pigmentos, var krāsot plastmasu, kā arī to var izmantot pārklājumu un tintes rūpniecībā.
★Cērija (IV) oksīdsvar izmantot kā pulēšanas maisījumu, piemēram, ķīmiski mehāniskajā pulēšanā (CMP).
★ Cēriju var izmantot arī kā ūdeņraža uzglabāšanas materiālus, termoelektriskus materiālus, cērija volframa elektrodus, keramikas kondensatorus, pjezoelektrisko keramiku, cērija silīcija karbīda abrazīvus materiālus, kurināmā elementu izejvielas, benzīna katalizatorus, pastāvīgos magnētiskos materiālus, medicīniskos materiālus, dažādus leģētos tēraudus un nesaistītus materiālus. melnie metāli.
Izlikšanas laiks: jūlijs 03-2023