Praseodymiumе третият най -изобилен лантаниден елемент в периодичната таблица на химичните елементи, с изобилие от 9,5 ppm в коричката, само по -ниска отЦерий, Итриум,лантанумискандий. Това е петият най -разпространен елемент в редките земи. Но точно като името му,Praseodymiumе прост и неподправен член на семейството на рядкото Земята.
CF Auer von Welsbach откри Praseodymium през 1885 г.
През 1751 г. шведският минералог Аксел Фредрик Кронстед открива тежък минерал в минната зона на Bastn ä s, която по -късно е наречена Cerite. Тридесет години по -късно петнадесетгодишният Вилхелм Хисингер от семейството, което притежаваше мината, изпрати пробите си до Карл Шеле, но той не откри нови елементи. През 1803 г., след като певецът става ковач, той се връща в минната зона с J ö ns Jacob Berzelius и разделя нов оксид, планетата на джуджето, която те откриха преди две години. Церия беше разделена независимо от Мартин Хайнрих Клапрот в Германия.
Между 1839 и 1843 г. шведският хирург и химика Карл Густаф Мосандър откриват товаЦерий оксидбеше смес от оксиди. Той раздели два други оксида, които нарече Лантана и Дидимия „Дидимия“ (означава „близнаци“ на гръцки). Той частично разградиЦерий нитратпроба, като я изпечете във въздуха, след което я обработва с разредена азотна киселина, за да се получи оксидът. Следователно металите, които образуват тези оксидилантанумиPraseodymium.
През 1885 г. CF Auer von Welsbach, австриец, който изобретява покритието на марлята с лампи на торей церий, успешно раздели „Praseodymium neodymium“, „съединените близнаци“, от които зелената прасеодимиум сол и розовата цветна неодимов сол се отделят и се определят на две нови елемента. Единият е наречен „Praseodymium“, който идва от гръцката дума prason, което означава зелено съединение, тъй като разтвор на Praseodymium Salt Water ще представлява ярко зелен цвят; Другият елемент е наречен “Неодимов„. Успешното раздяла на „съединените близнаци“ им позволи да покажат своите таланти независимо.
Сребърен бял метал, мек и пластичен. Praseodymium има шестоъгълна кристална структура при стайна температура. Корозионната резистентност във въздуха е по -силна от тази на лантана, церий, неодим и европий, но когато се излага на въздух, се получава слой от крехък черен оксид и се получава проба от метален с един сантиметър в рамките на около година.
Като повечетоРедки земни елементи, Praseodymium е най -вероятно да образува състояние на окисляване+3, което е единственото му стабилно състояние във водни разтвори. Praseodymium съществува в състояние на окисляване+4 в някои известни твърди съединения, а при условия на разделяне на матрицата може да достигне уникално+5 окислително състояние сред елементите на лантанида.
Водният прасеодим йон е Chartreuse и много индустриални приложения на Praseodymium включват способността му да филтрира жълта светлина в източници на светлина.
Praseodymium Electronic Layout
Електронни емисии:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
59 -те електрона Praseodymium са подредени като [XE] 4F36S2. Теоретично всички пет външни електрона могат да се използват като валентен електрон, но използването на всичките пет външни електрона изисква екстремни условия. Като цяло Praseodymium излъчва само три или четири електрона в своите съединения. Praseodymium е първият лантанид елемент с електронна конфигурация, която съответства на принципа на Aufbau. Неговата 4F орбитала има по -ниски нива на енергия от 5D орбитала, което не е приложимо за лантан и церий, тъй като внезапното свиване на 4F орбитала се появява чак след лантана и не е достатъчно, за да се избегне заемането на 5D обвивката в церий. Независимо от това, твърдът Praseodymium показва [XE] 4F25D16S2 конфигурация, при която един електрон в 5D обвивка прилича на всички други тривалентни лантанидни елементи (с изключение на европий и иттербий, които са от балантни в метални състояния).
Подобно на повечето лантанидни елементи, Praseodymium обикновено използва само три електрона като валентен електрон, а останалите 4F електрони имат силен свързващ ефект: това е така, защото 4F орбитата преминава през инертното ксеноново ядро на електрона, за да достигне ядрото, последвано от 5D и 6S и се увеличава с увеличаването на йонния заряд. Въпреки това, Praseodymium все още може да продължи да губи четвъртия и дори от време на време петият валентен електрон, тъй като се появява много рано в системата на лантанида, където ядреният заряд все още е достатъчно нисък, а 4F подхрела е достатъчно висока, за да позволи отстраняването на повече валентен електрон.
Praseodymium и всички елементи на лантанид (с изключение налантанум, итербийилутетий, няма неспарени 4F електрони) са парамагнетизъм при стайна температура. За разлика от други рядкоземни метали, които проявяват антиферромагнитни или феромагнитни подреждания при ниски температури, Praseodymium е парамагнетизъм при всички температури над 1K
Прилагане на Praseodymium
Praseodymium се използва най -вече под формата на смесени редки земи, като например пречистващо и модифициращо средство за метални материали, химически катализатори, селскостопански редки земи и т.н.Praseodymium neodymiumе най -сходният и труден за разделяне на двойка редки земни елементи, което е трудно да се отдели по химически методи. Промишленото производство обикновено използва методи за извличане и обмен на йони. Ако те се използват по двойки под формата на обогатен praseodymium neodymium, тяхната обща може да бъде напълно използвана, а цената също е по -евтина от продуктите с единични елементи.
Praseodymium neodymium сплав(praseodymium neodymium metal)се превърна в независим продукт, който може да се използва както като постоянен магнитен материал, така и като модификация на добавка за безплодни метални сплави. Активността, селективността и стабилността на катализатора на пукнатина на петрол могат да бъдат подобрени чрез добавяне на прасеодим неодимо концентрат в Y зеолитово молекулярно сито. Като добавка на пластмасова модификация, добавянето на обогатяване на неодимий PRASEODYMIUM към Polytetrafluoroethylene (PTFE) може значително да подобри устойчивостта на износване на PTFE.
Рядка земяПостоянните магнитни материали са най -популярното поле на приложенията на редки земни днес. Само Praseodymium не е изключителен като постоянен магнитен материал, но е отличен синергичен елемент, който може да подобри магнитните свойства. Добавянето на подходящо количество прасеодим може ефективно да подобри работата на постоянните магнитни материали. Той може също да подобри ефективността на антиоксиданти (устойчивост на корозия на въздуха) и механични свойства на магнитите и се използва широко в различни електронни устройства и двигатели.
Praseodymium може да се използва и за смилане и полиране на материали. Както всички знаем, Pure Cerium на Polishing Powder обикновено е светло жълт, което е висококачествен полиращ материал за оптично стъкло и е заменил червения прах от железен оксид, който има ниска ефективност на полиране и замърсява производствената среда. Хората са открили, че Praseodymium има добри полиращи свойства. Рядкият прах за полиране, съдържащ праседим, ще изглежда червеникавокафяв, известен още като „червен прах“, но този червен цвят не е червен железен оксид, но поради наличието на прасеодим оксид, цветът на рядкотоземния прах за полиране става по -тъмен. Praseodymium също се използва като нов шлифовъчен материал, за да се направи корунд с шлифовъчни колела, съдържащи Praseodymium. В сравнение с бял алуминиев оксид, ефективността и издръжливостта могат да бъдат подобрени с повече от 30% при смилане на въглеродна конструктивна стомана, неръждаема стомана и високотемпературни сплави. За да се намалят разходите, в миналото често се използват обогатяни с празеодимо неодимово материали като суровини, оттук и името Praseodymium neodymium corundum шлифовъчно колело.
Силиковите кристали, легирани с праседимиеви йони, се използват за забавяне на леките импулси до няколкостотин метра в секунда.
Добавянето на Praseodymium оксид към циркониевия силикат ще стане ярко жълт и може да се използва като керамичен пигмент - Praseodymium Yellow. Praseodymium Yellow (ZR02-PR6OLL-SI02) се счита за най-добрият жълт керамичен пигмент, който остава стабилен на 1000 ℃ и може да се използва за еднократни или рестартиращи процеси.
Praseodymium се използва и като стъклен оцветител, с богати цветове и страхотен потенциален пазар. PRASEODYMIUM GREEN GLASS продукти с ярко Leek Green и Scallion Green Colors могат да бъдат произведени, които могат да се използват за производство на зелени филтри, а също и за стъкло за изкуства и занаяти. Добавянето на прасеодим оксид и церий оксид към стъклото може да се използва като очила за заваряване. Praseodymium sulfide може да се използва и като зелен пластмасов оцветител.
Време за публикация: май-29-2023