Cerio es el 'hermano mayor' indiscutible en la gran familia de elementos de tierras raras. En primer lugar, la abundancia total de tierras raras en la corteza es de 238 ppm, con un cerio a 68 ppm, lo que representa el 28% de la composición total de tierras raras y la clasificación; En segundo lugar, Cerium es el segundo elemento de tierras raras descubierto nueve años después del descubrimiento de itrio (1794). Su aplicación es muy extensa y "cerio" es imparable
El descubrimiento del elemento de cerio
Carl Auer von Welsbach
Cerium fue descubierto y nombrado en 1803 por Kloppers alemanes, el químico sueco J ö ns Jakob Berzelius y el mineralogista sueco Wilhelm Hisinger. Se llama ceria, y su mineral se llama cerita, en memoria de Ceres, un asteroide descubierto en 1801. De hecho, este tipo de silicato de cerio es una sal hidratada que contiene 66% a 70% de cerio, mientras que el resto son compuestos de calcio, hierro yitrio.
El primer uso de cerio fue una chimenea de gas inventada por el químico austriaco Carl Auer von Welsbach. En 1885, intentó una mezcla de magnesio, lantano y óxido de itrio, pero estas mezclas emitieron una luz verde sin éxito.
En 1891, descubrió que el óxido de torio puro producía una mejor luz, aunque era azul, y se mezclaba con óxido de cerio (IV) para producir una luz blanca brillante. Además, el óxido de cerio (IV) también se puede usar como catalizador para la combustión de óxido de torio
Metal de cerio
★ Cerium es un metal blanco plateado dúctil y suave con propiedades activas. Cuando se exponga al aire, se oxidará, formando un óxido como pelar la capa de óxido. Cuando se calienta, arde y reacciona rápidamente con agua. Una muestra de metal de cerio del tamaño de un centímetro se corroe completamente en aproximadamente un año. Evite el contacto con el aire, los oxidantes fuertes, los ácidos fuertes y los halógenos.
★ Cerium existe principalmente en monazita y bastnaesita, así como en productos de fisión de uranio, torio y plutonio. Dañino para el medio ambiente, se debe prestar especial atención a la contaminación de los cuerpos de agua.
★ Cerium es el 26º elemento más abundante, que representa 68 ppm de la corteza de la Tierra, en segundo lugar solo de cobre (68 ppm). El cerio es más abundante que los metales ordinarios, como el plomo (13 p.m.) y el estaño (2.1ppm).
Configuración de electrones de cerio
Arreglos electrónicos:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium se encuentra después del lantano y tiene electrones 4F que comienzan desde el cerio, lo que hace que sea fácil participar en reacciones químicas. Sin embargo, el orbital 5D de cerio está ocupado, y este efecto no es lo suficientemente fuerte en el cerio.
★ La mayoría de los lantánidos solo pueden usar tres electrones como electrones de valencia, con la excepción del cerio, que tiene una estructura electrónica variable. La energía de los electrones 4F es casi la misma que la de los electrones externos 5D y 6S delocalizados en el estado metálico, y solo se necesita una pequeña cantidad de energía para cambiar la ocupación relativa de estos niveles de energía electrónica, lo que resulta en la doble valencia de+3 y+4. El estado normal es+3 valencia, que muestra+4 valencia en agua anaeróbica.
Aplicación de cerio
★ se puede usar como aditivo de aleación y para la producción de sales de cerio, etc.
★ Se puede usar como aditivo de vidrio para absorber rayos ultravioleta e infrarrojos, y se usa ampliamente en el vidrio de automóvil.
★ se puede utilizar como un excelente material de protección ambiental, y actualmente el más representativo es el catalizador de purificación de escape automotriz, que evita efectivamente que una gran cantidad de gases de escape automotriz se descargue al aire.
★ LuzElementos de tierras rarasPrincipalmente compuesto por cerio como reguladores de crecimiento de las plantas pueden mejorar la calidad del cultivo, aumentar el rendimiento y mejorar la resistencia al estrés de los cultivos.
★ El sulfuro de cerio puede reemplazar metales como el plomo y el cadmio que son dañinos para el medio ambiente y los seres humanos en los pigmentos, pueden colorear plásticos y también se pueden usar en recubrimientos y industrias de tinta.
★Óxido de cerio (iv)Se puede usar como compuesto de pulido, por ejemplo, en el pulido mecánico químico (CMP).
★ Cerium también se puede utilizar como materiales de almacenamiento de hidrógeno, materiales termoeléctricos, electrodos de tungsteno de cerio, condensador de cerámica, cerámica piezoeléctrica, abrasivos de carburo de silicio de cerio, materias primas de celdas de combustible, catalizadores de gasolina, materiales magnéticos permanentes, materiales médicos, diversos gerentes de aleaciones y metales no ferrosos.
Tiempo de publicación: Jul-03-2023