Praseodimioes el tercer elemento de lantánido más abundante en la tabla periódica de elementos químicos, con una abundancia de 9.5 ppm en la corteza, solo más baja quecerio, itrio,lantano, yescandio. Es el quinto elemento más abundante en tierras raras. Pero al igual que su nombre,praseodimioes un miembro simple y sin adornos de la familia Rare Earth.
CF Auer von Welsbach descubrió praseodimio en 1885.
En 1751, el mineralogista sueco Axel Fredrik Cronstedt encontró un mineral pesado en el área minera de Bastn ä, que más tarde se llamaba Cerite. Treinta años después, Vilhelm Hisinger, de quince años, de la familia propietaria de la mina envió sus muestras a Carl Scheele, pero no descubrió ningún elemento nuevo. En 1803, después de que Singer se convirtió en herrero, regresó al área minera con J Ö ns Jacob Berzelius y separó un nuevo óxido, el planeta enano Ceres, que descubrieron hace dos años. Ceria fue separada independientemente por Martin Heinrich Klaproth en Alemania.
Entre 1839 y 1843, el cirujano y químico sueco Carl Gustaf Mosander descubrió queóxido de cerioera una mezcla de óxidos. Separó otros dos óxidos, que llamó Lanthana y Didymia "didymia" (que significa "gemelos" en griego). Parcialmente descompuso elnitrato de cerioMuestra tostándolo en el aire y luego lo trató con ácido nítrico diluido para obtener el óxido. Por lo tanto, los metales que forman estos óxidos se nombranlantanoypraseodimio.
En 1885, CF Auer von Welsbach, un austriaco que inventó la cubierta de la lámpara de vapor de cerio de torio, separó con éxito la "praseodimio neodimio", los "gemelos unidos", de los cuales se separaron la sal de color verde y la sal de neodimio de color rosa y se determinaron a dos nuevos elementos. Uno se llama "Prasodimio", que proviene de la palabra griega prason, que significa compuesto verde porque una solución de agua salada de praseodymio presentará un color verde brillante; El otro elemento se llama "Neodimio". La separación exitosa de los "gemelos unidos" les permitió mostrar sus talentos de forma independiente.
Metal blanco plateado, suave y dúctil. Prasodimio tiene una estructura cristalina hexagonal a temperatura ambiente. La resistencia a la corrosión en el aire es más fuerte que la del lantano, el cerio, el neodimio y el europio, pero cuando se expone al aire, se produce una capa de óxido negro frágil y una muestra de metal de praseodimio de tamaño de un centímetro se corroe completamente en aproximadamente un año.
Como la mayoríaElementos de tierras rarasEl praseodimio es más probable que forme un estado de oxidación de+3, que es su único estado estable en soluciones acuosas. El praseodimio existe en un estado de oxidación de+4 en algunos compuestos sólidos conocidos, y en condiciones de separación de matriz, puede alcanzar un estado de oxidación único de+5 entre los elementos de lantánidos.
El ion Prasodimio acuoso es Chartreuse, y muchos usos industriales de Prasodimio implican su capacidad para filtrar la luz amarilla en fuentes de luz.
Diseño electrónico de praseymium
Emisiones electrónicas:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
Los 59 electrones de praseodimio están dispuestos como [xe] 4f36s2. Teóricamente, los cinco electrones externos se pueden usar como electrones de valencia, pero el uso de los cinco electrones externos requiere condiciones extremas. En general, el praseodimio solo emite tres o cuatro electrones en sus compuestos. Prasodymium es el primer elemento de lantánido con una configuración electrónica que se ajusta al principio de AUFBAU. Su orbital 4F tiene niveles de energía más bajos que el orbital 5D, que no es aplicable al lantano y el cerio, ya que la contracción repentina del orbital 4F no ocurre hasta después del lantano y no es suficiente para evitar ocupar el caparazón 5D en cerio. Sin embargo, el praseodimio sólido exhibe una configuración [XE] 4F25D16S2, donde un electrón en la carcasa 5D se asemeja a todos los demás elementos de lantánidos trivalentes (excepto Europium e Ytterbium, que son divalentes en los estados metálicos).
Como la mayoría de los elementos de lantánidos, el praseodimio generalmente usa solo tres electrones como electrones de valencia, y los electrones 4F restantes tienen un fuerte efecto de unión: esto se debe a que la órbita 4F pasa a través del núcleo de xenón inerte del electrón para alcanzar el núcleo, seguido por 5D y 6S, y aumenta con el aumento de la carga iónica. Sin embargo, el praseodimio aún puede continuar perdiendo el cuarto e incluso ocasionalmente el quinto electrón de valencia, porque parece muy temprano en el sistema de lantánidos, donde la carga nuclear aún es lo suficientemente baja, y la energía de subshell 4F es lo suficientemente alta como para permitir la eliminación de más electrones de valencia.
Prasodimio y todos los elementos de lantánidos (exceptolantano, iterbioyLutetio, no hay electrones 4F no apareados) son paramagnetismo a temperatura ambiente. A diferencia de otros metales de tierras raras que exhiben un orden antiferromagnético o ferromagnético a bajas temperaturas, el praseodimio es el paramagnetismo a todas las temperaturas superiores a 1K
Aplicación de praseodimio
El praseodimio se utiliza principalmente en forma de tierras raras mixtas, como un agente purificador y modificador de materiales metálicos, catalizadores químicos, tierras raras agrícolas, etc.Prasodimio neodimioes el par de elementos de tierras raras más similar y difícil de separar, lo cual es difícil de separar por métodos químicos. La producción industrial generalmente utiliza métodos de extracción e intercambio de iones. Si se usan en pares en forma de praseodimio enriquecido neodimio, su comunidad puede utilizarse completamente, y el precio también es más barato que los productos de un solo elemento.
Aleación de paseodimio neodimio(Prasodimio neodimio de metal)se ha convertido en un producto independiente, que puede usarse como un material imán permanente y un aditivo de modificación para aleaciones de metales no ferrosos. La actividad, la selectividad y la estabilidad del catalizador de agrietamiento del petróleo se pueden mejorar agregando el concentrado de praseodimio neodimio en el tamiz molecular de zeolita y. Como aditivo de modificación plástica, agregar enriquecimiento de praseodimio neodimio al politetrafluoroetileno (PTFE) puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste de PTFE.
Tierra raraLos materiales magnéticos permanentes son el campo más popular de aplicaciones de tierras raras en la actualidad. El praseodimio por sí solo no es sobresaliente como un material imán permanente, pero es un excelente elemento sinérgico que puede mejorar las propiedades magnéticas. Agregar una cantidad apropiada de praseodimio puede mejorar efectivamente el rendimiento de los materiales de imán permanentes. También puede mejorar el rendimiento antioxidante (resistencia a la corrosión del aire) y las propiedades mecánicas de los imanes, y se ha utilizado ampliamente en varios dispositivos y motores electrónicos.
El praseodimio también se puede usar para moler y pulir materiales. Como todos sabemos, el polvo de pulido a base de cerio puro suele ser amarillo claro, que es un material de pulido de alta calidad para vidrio óptico, y ha reemplazado el polvo rojo de óxido de hierro que tiene una baja eficiencia de pulido y contamina el entorno de producción. La gente ha descubierto que el praseodimio tiene buenas propiedades de pulido. El polvo de pulido de tierra rara que contiene praseodimio aparecerá de color marrón rojizo, también conocido como "polvo rojo", pero este color rojo no es rojo de óxido de hierro, sino debido a la presencia de óxido de praseodimio, el color del polvo de pulido de tierras raras se vuelve más oscura. El praseodimio también se ha utilizado como un nuevo material de molienda para hacer ruedas de molienda de corundum que contienen praseodimio. En comparación con la alúmina blanca, la eficiencia y la durabilidad se pueden mejorar en más del 30% al moler de acero estructural de carbono, acero inoxidable y aleaciones de alta temperatura. Para reducir los costos, los materiales enriquecidos de Prasodimio neodimio a menudo se usaban como materias primas en el pasado, de ahí el nombre de la rueda de molienda Prasodymium neodymium corundum.
Los cristales de silicato dopados con iones de praseodimio se han utilizado para ralentizar los pulsos de luz a varios cientos de metros por segundo.
Agregar óxido de praseodimio al silicato de circonio se volverá amarillo brillante y se puede usar como pigmento cerámico: amarillo praseodimio. El amarillo Prasodymium (ZR02-PR6OLL-SI02) se considera el mejor pigmento de cerámica amarillo, que permanece estable con hasta 1000 ℃ y puede usarse para procesos únicos o de reincidencia.
El praseymio también se usa como colorante de vidrio, con colores ricos y un gran mercado potencial. Se pueden producir productos Prasodymium Green Glass con color verde de puerro brillante y color verde de cebolleta, que se pueden usar para producir filtros verdes y también para vidrio de artes y artesanías. Agregar óxido de praseodimio y óxido de cerio al vidrio se puede usar como gafas para soldadura. El sulfuro de praseodimio también se puede usar como colorante de plástico verde.
Tiempo de publicación: mayo-29-2023