Cerio es el "hermano mayor" indiscutible de la gran familia de las tierras raras.En primer lugar, la abundancia total de tierras raras en la corteza es de 238 ppm, con 68 ppm de cerio, lo que representa el 28% de la composición total de tierras raras y ocupa el primer lugar;En segundo lugar, el cerio es el segundo elemento de tierras raras descubierto nueve años después del descubrimiento del itrio (1794).Su aplicación es muy amplia y el “cerio” es imparable
El descubrimiento del elemento cerio
Carl Auer von Welsbach
El cerio fue descubierto y nombrado en 1803 por el alemán Kloppers, el químico sueco Jöns 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 entre un 66% y un 70% de cerio, mientras que el resto son compuestos de calcio. , hierro yitrio.
El primer uso del 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 luz verde sin éxito.
En 1891, descubrió que el óxido de torio puro producía una mejor luz, aunque era azul, y lo mezcló con óxido de cerio (IV) para producir una luz blanca brillante.Además, el óxido de cerio (IV) también se puede utilizar como catalizador para la combustión del óxido de torio.
metal cerio
★ El cerio es un metal blanco plateado dúctil y blando con propiedades activas.Cuando se expone al aire, se oxida, formando una capa de óxido similar al óxido que se desprende.Cuando se calienta, arde y reacciona rápidamente con el agua.Una muestra de metal cerio de un centímetro se corroe completamente en aproximadamente un año.Evite el contacto con el aire, oxidantes fuertes, ácidos fuertes y halógenos.
★ El cerio se encuentra principalmente en la monacita y la bastnasita, así como en los productos de fisión del uranio, el torio y el plutonio.Nocivo para el medio ambiente, se debe prestar especial atención a la contaminación de las masas de agua.
★ El cerio es el vigésimo sexto elemento más abundante y representa 68 ppm de la corteza terrestre, sólo superado por el cobre (68 ppm).El cerio es más abundante que los metales ordinarios como el plomo (13 ppm) y el estaño (2,1 ppm).
Configuración electrónica de cerio
Arreglos electrónicos:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ El cerio se encuentra después del lantano y tiene electrones 4f a partir del cerio, lo que facilita su participación en reacciones químicas.Sin embargo, el orbital 5d del cerio está ocupado y este efecto no es lo suficientemente fuerte en el cerio.
★ La mayoría de los lantánidos sólo pueden utilizar tres electrones como electrón 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 deslocalizados en el estado metálico, y sólo 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 de valencia +3, mostrando valencia +4 en agua anaeróbica.
Aplicación de cerio
★ Puede utilizarse como aditivo de aleaciones y para la producción de sales de cerio, etc.
★ Puede usarse como aditivo para vidrio para absorber los rayos ultravioleta e infrarrojos y se usa ampliamente en vidrios para automóviles.
★ Puede utilizarse como un excelente material de protección ambiental y actualmente el más representativo es el catalizador de purificación de gases de escape de automóviles, que evita eficazmente que una gran cantidad de gases de escape de automóviles se liberen al aire.
★ Luzextraños elementos de la TierraCompuesto principalmente de cerio como reguladores del crecimiento de las plantas, puede mejorar la calidad de los cultivos, 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 pigmentos, puede colorear plásticos y también puede usarse en industrias de recubrimientos y tintas.
★Óxido de cerio (IV)Se puede utilizar como compuesto de pulido, por ejemplo, en el pulido químico-mecánico (CMP).
★ El cerio también se puede utilizar como material de almacenamiento de hidrógeno, materiales termoeléctricos, electrodos de tungsteno y cerio, condensadores cerámicos, cerámicas piezoeléctricas, abrasivos de carburo de silicio y cerio, materias primas para pilas de combustible, catalizadores de gasolina, materiales magnéticos permanentes, materiales médicos, diversos aceros aleados y no metálicos. metales ferrosos.
Hora de publicación: 03-jul-2023