Церий е безспорният „голям брат“ в голямото семейство на редкоземни елементи.Първо, общото изобилие от редкоземни елементи в кората е 238ppm, като церий е 68ppm, което представлява 28% от общия състав на редкоземните елементи и е на първо място;Второ, церият е вторият редкоземен елемент, открит девет години след откриването на итрия (1794 г.).Приложението му е много широко, а „церият” е неудържим
Откриването на елемента Церий
Карл Ауер фон Велсбах
Церият е открит и кръстен през 1803 г. от Герман Клоперс, шведския химик Йонс Якоб Берцелиус и шведския минералог Вилхелм Хизингер.Нарича се церия, а рудата му се нарича церит, в памет на Церера, астероид, открит през 1801 г. Всъщност този тип цериев силикат е хидратирана сол, съдържаща 66% до 70% церий, докато останалите са съединения на калций , желязо иитрий.
Първата употреба на церий е газова камина, изобретена от австрийския химик Карл Ауер фон Велсбах.През 1885 г. той опитва смес от магнезий, лантан и итриев оксид, но тези смеси излъчват зелена светлина без успех.
През 1891 г. той открива, че чистият ториев оксид произвежда по-добра светлина, въпреки че е син, и се смесва с цериев (IV) оксид, за да произведе ярка бяла светлина.В допълнение, цериевият (IV) оксид може да се използва и като катализатор за изгаряне на ториев оксид
Цериев метал
★ Церият е пластичен и мек сребристо бял метал с активни свойства.Когато е изложен на въздух, той ще се окисли, образувайки подобен на ръжда лющен оксиден слой.При нагряване гори и реагира бързо с водата.Метална проба церий с размер от сантиметър напълно корозира за около година.Избягвайте контакт с въздух, силни оксиданти, силни киселини и халогени.
★ Церият съществува главно в монацита и бастнезита, както и в продуктите на делене на уран, торий и плутоний.Вреден за околната среда, трябва да се обърне специално внимание на замърсяването на водните тела.
★ Церият е 26-ият най-разпространен елемент, представляващ 68 ppm от земната кора, на второ място след медта (68 ppm).Церият е по-изобилен от обикновените метали като олово (13pm) и калай (2,1ppm).
Конфигурация Cerium Electron
Електронни аранжименти:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Церият се намира след лантана и има 4f електрони, започващи от церий, което го прави лесен за участие в химични реакции.Въпреки това, 5d орбитала на церия е заета и този ефект не е достатъчно силен в церия.
★ Повечето лантаниди могат да използват само три електрона като валентни електрони, с изключение на церия, който има променлива електронна структура.Енергията на 4f електроните е почти същата като тази на външните 5d и 6s електрони, делокализирани в метално състояние, и е необходимо само малко количество енергия, за да се промени относителната заетост на тези електронни енергийни нива, което води до двойната валентност на +3 и +4.Нормалното състояние е +3 валентност, показваща +4 валентност в анаеробна вода.
Приложение на церий
★ Може да се използва като добавка към сплави и за производството на цериеви соли и др.
★ Може да се използва като стъклена добавка за абсорбиране на ултравиолетови и инфрачервени лъчи и се използва широко в автомобилното стъкло.
★ Може да се използва като отличен материал за опазване на околната среда и в момента най-представителният е катализаторът за пречистване на автомобилните отработени газове, който ефективно предотвратява изхвърлянето на голямо количество автомобилни отработени газове във въздуха.
★ Светлинаредкоземни елементисъставен главно от церий като регулатор на растежа на растенията, може да подобри качеството на реколтата, да увеличи добива и да подобри устойчивостта на културата към стрес.
★ Цериевият сулфид може да замени метали като олово и кадмий, които са вредни за околната среда и хората в пигменти, може да оцветява пластмаси и може също да се използва в индустриите за покрития и мастила.
★Цериев(IV) оксидможе да се използва като полираща смес, например при химико-механично полиране (CMP).
★ Церият може да се използва и като материали за съхранение на водород, термоелектрически материали, цериеви волфрамови електроди, керамичен кондензатор, пиезоелектрична керамика, абразиви от цериев силициев карбид, суровини за горивни клетки, бензинови катализатори, постоянни магнитни материали, медицински материали, различни легирани стомани и не- черни метали.
Време на публикуване: 3 юли 2023 г