Cerium ni 'kaka mkubwa' asiyepingwa katika familia kubwa ya vitu adimu vya dunia.Kwanza, jumla ya wingi wa ardhi adimu kwenye ukoko ni 238ppm, huku cerium ikiwa 68ppm, ikichukua 28% ya jumla ya muundo wa ardhi adimu na nafasi ya kwanza;Pili, cerium ni kipengele cha pili cha dunia adimu kilichogunduliwa miaka tisa baada ya ugunduzi wa yttrium (1794).Maombi yake ni ya kina sana, na "cerium" haiwezi kuzuiwa
Ugunduzi wa Kipengele cha Cerium
Carl Auer von Welsbach
Cerium iligunduliwa na kupewa jina mnamo 1803 na Mjerumani Kloppers, mwanakemia wa Uswidi J ö ns Jakob Berzelius, na mtaalamu wa madini wa Uswidi Wilhelm Hisinger.Inaitwa ceria, na ore yake inaitwa cerite, kwa kumbukumbu ya Ceres, asteroid iliyogunduliwa mwaka wa 1801. Kwa kweli, aina hii ya silicate ya cerium ni chumvi iliyo na 66% hadi 70% ya cerium, wakati iliyobaki ni misombo ya kalsiamu. , chuma, nayttrium.
Matumizi ya kwanza ya cerium ilikuwa mahali pa moto ya gesi iliyovumbuliwa na mwanakemia wa Austria Carl Auer von Welsbach.Mnamo 1885, alijaribu mchanganyiko wa magnesiamu, lanthanum, na oksidi ya yttrium, lakini michanganyiko hii ilitoa mwanga wa kijani bila mafanikio.
Mnamo 1891, aligundua kuwa oksidi safi ya thoriamu ilitoa mwanga bora zaidi, ingawa ilikuwa ya bluu, na kuchanganywa na oksidi ya Cerium(IV) ili kutoa mwanga mweupe mkali.Kwa kuongezea, oksidi ya Cerium(IV) pia inaweza kutumika kama kichocheo cha mwako wa oksidi ya thoriamu.
Cerium chuma
★ Cerium ni ductile na laini ya chuma nyeupe ya fedha na mali hai.Inapowekwa hewani, itatiwa oksidi, na kutengeneza kutu kama safu ya oksidi inayomenya.Inapokanzwa, huwaka na humenyuka haraka na maji.Sampuli ya metali ya seriamu yenye ukubwa wa sentimita huharibika kabisa ndani ya takriban mwaka mmoja.Epuka kugusa hewa, vioksidishaji vikali, asidi kali na halojeni.
★ Cerium hasa hupatikana katika monazite na bastnaesite, na pia katika bidhaa za mpasuko za uranium, thoriamu na plutonium.Inadhuru kwa mazingira, tahadhari maalum inapaswa kulipwa kwa uchafuzi wa miili ya maji.
★ Cerium ni kipengele cha 26 kwa wingi zaidi, kinachochukua 68ppm ya ukoko wa Dunia, pili baada ya shaba (68ppm).Cerium ni nyingi zaidi kuliko metali za kawaida kama vile risasi (13pm) na bati (2.1ppm).
Usanidi wa Elektroni ya Cerium
Mipango ya kielektroniki:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cerium iko baada ya lanthanum na ina elektroni 4f kuanzia cerium, na kuifanya rahisi kushiriki katika athari za kemikali.Hata hivyo, orbital 5d ya cerium inachukuliwa, na athari hii haina nguvu ya kutosha katika cerium.
★ Lanthanide nyingi zinaweza tu kutumia elektroni tatu kama elektroni ya Valence, isipokuwa cerium, ambayo ina muundo wa kielektroniki unaobadilika.Nishati ya elektroni 4f ni karibu sawa na ile ya elektroni za nje za 5d na 6s zilizotenganishwa katika hali ya chuma, na kiasi kidogo tu cha nishati kinahitajika ili kubadilisha kazi ya jamaa ya viwango hivi vya nishati ya elektroniki, na kusababisha valence mara mbili ya nishati. +3 na+4.Hali ya kawaida ni+3 valence, inayoonyesha+4 valence katika maji ya anaerobic.
Utumiaji wa cerium
★ Inaweza kutumika kama nyongeza ya aloi na kwa utengenezaji wa chumvi za cerium, nk.
★ Inaweza kutumika kama nyongeza ya glasi kunyonya miale ya urujuanimno na infrared, na inatumika sana katika kioo cha Gari.
★ Inaweza kutumika kama nyenzo bora ya ulinzi wa mazingira, na kwa sasa mwakilishi zaidi ni kichocheo cha kusafisha moshi wa magari, ambayo huzuia kwa ufanisi kiasi kikubwa cha gesi ya kutolea nje ya magari kutoka kwa hewa.
★ Mwangavipengele adimu vya ardhihasa inayoundwa na cerium kama vidhibiti ukuaji wa mimea vinaweza kuboresha ubora wa mazao, kuongeza mavuno, na kuongeza upinzani wa matatizo ya mimea.
★ Cerium sulfide inaweza kuchukua nafasi ya metali kama vile risasi na cadmium ambayo ni hatari kwa mazingira na binadamu katika rangi, inaweza kupaka rangi ya plastiki, na pia inaweza kutumika katika tasnia ya mipako na wino.
★Cerium(IV) oksidiinaweza kutumika kama kiwanja cha kung'arisha, kwa mfano, katika ung'arishaji wa Kemikali-mitambo (CMP).
★ Cerium pia inaweza kutumika kama nyenzo za uhifadhi wa hidrojeni, vifaa vya joto, elektroni za cerium tungsten, capacitor ya kauri, keramik ya piezoelectric, abrasives ya cerium silicon carbide, malighafi ya seli za mafuta, vichocheo vya petroli, nyenzo za kudumu za sumaku, vifaa vya matibabu, vyuma mbalimbali vya aloi na zisizo. metali zenye feri.
Muda wa kutuma: Jul-03-2023