Cerium ass den onbestriddene 'grousse Brudder' an der grousser Famill vun de seltenen Äerdelementer. Éischtens ass déi total Heefegkeet vu seltenen Äerdelementer an der Äerdkuuscht 238 ppm, mat Cerium mat 68 ppm, wat 28% vun der gesamter Zesummesetzung vun de seltenen Äerdelementer ausmécht a sech op der éischter Plaz positionéiert; Zweetens ass Cerium dat zweet seltent Äerdelement, dat néng Joer no der Entdeckung vum Yttrium (1794) entdeckt gouf. Seng Uwendung ass ganz extensiv, a "Cer" ass onhaltbar.
D'Entdeckung vum Cer-Element
Carl Auer von Welsbach
Cerium gouf 1803 vum Däitsche Kloppers, dem schweedesche Chemiker Jöns Jakob Berzelius an dem schweedesche Mineralog Wilhelm Hisinger entdeckt a genannt. Et gëtt Ceria genannt, a säin Äerz gëtt Cerit genannt, zu Erënnerung un de Ceres, en Asteroid, deen 1801 entdeckt gouf. Tatsächlech ass dës Zort Cersilikat en hydratiséiert Salz, dat 66% bis 70% Cer enthält, während de Rescht Verbindunge vu Kalzium, Eisen an ... sinn.Yttrium.
Déi éischt Uwendung vu Cer war e Gaskamin, deen vum éisträichesche Chemiker Carl Auer von Welsbach erfonnt gouf. Am Joer 1885 huet hien eng Mëschung aus Magnesium, Lanthan an Yttriumoxid probéiert, awer dës Mëschunge hunn ouni Erfolleg gréngt Liicht ausgestraalt.
Am Joer 1891 huet hien erausfonnt, datt rengt Thoriumoxid e besser Liicht produzéiert huet, obwuel et blo war, a mat Cerium(IV)-Oxid gemëscht gouf fir e hellt wäisst Liicht ze produzéieren. Zousätzlech kann Cerium(IV)-Oxid och als Katalysator fir d'Verbrennung vu Thoriumoxid benotzt ginn.
Ceriummetall
★ Cerium ass e duktilt a mëllt sëlwerwäisst Metall mat aktiven Eegeschaften. Wann et der Loft ausgesat ass, oxidéiert et sech a bildt eng rostähnlech, ofschielend Oxidschicht. Wann et erhëtzt gëtt, verbrennt et a reagéiert séier mat Waasser. Eng Zentimetergrouss Ceriummetallprobe korrodéiert bannent ongeféier engem Joer komplett. Vermeit de Kontakt mat Loft, staarken Oxidatiounsmëttelen, staarken Saieren an Halogenen.
★ Cerium gëtt et haaptsächlech a Monazit a Bastnesit, souwéi a Spaltungsprodukter vun Uran, Thorium a Plutonium. Schiedlech fir d'Ëmwelt, besonnesch Opmierksamkeet sollt op d'Verschmotzung vu Waasserkierper bezuelt ginn.
★ Cerium ass dat 26. am heefegsten Element, mat 68 ppm an der Äerdkuuscht, zweet no Koffer (68 ppm). Cerium ass méi heefeg wéi gewinnt Metaller wéi Blei (13 ppm) an Zinn (2,1 ppm).
Cerium Elektronen Konfiguratioun
Elektronesch Arrangementer:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cerium läit nom Lanthan a besteet aus 4f Elektronen, wat et einfach mécht, u chemesche Reaktiounen deelzehuelen. Allerdéngs ass den 5d Orbital vum Cerium besat, an dësen Effekt ass net staark genuch beim Cer.
★ Déi meescht Lanthaniden kënnen nëmmen dräi Elektronen als Valenzelektron benotzen, mat Ausnam vu Cerium, deen eng variabel elektronesch Struktur huet. D'Energie vun den 4f Elektronen ass bal d'selwecht wéi déi vun den externen 5d an 6s Elektronen, déi am Metallzoustand delokaliséiert sinn, an et gëtt nëmmen eng kleng Quantitéit un Energie gebraucht fir déi relativ Besetzung vun dësen elektroneschen Energieniveauen z'änneren, wat zu der duebeler Valenz vun +3 an +4 féiert. Den normalen Zoustand ass +3 Valenz, wat +4 Valenz an anaerobem Waasser weist.
Uwendung vu Cerium
★ Kann als Legierungsadditiv a fir d'Produktioun vu Cersalzer etc. benotzt ginn.
★ Et kann als Glasadditiv benotzt ginn fir ultraviolett an Infraroutstralen z'absorbéieren, a gëtt wäit verbreet an Autoglas benotzt.
★ Kann als exzellent Ëmweltschutzmaterial benotzt ginn, an de Moment ass dat representativst den Autosausgasreinigungskatalysator, deen effektiv verhënnert, datt eng grouss Quantitéit un Autosausgas an d'Loft ofgelooss gëtt.
★ Liichtrar Äerdelementerbesteet haaptsächlech aus Cer, well Planzewuesstumsregulatoren d'Qualitéit vun de Kulturen verbesseren, den Ertrag erhéijen an d'Stressresistenz vun de Kulturen erhéijen.
★ Ceriumsulfid kann Metaller wéi Blei a Cadmium, déi fir d'Ëmwelt an de Mënsch schiedlech sinn, a Pigmenter ersetzen, kann Plastik faarwen a kann och a Beschichtungs- an Tëntindustrie benotzt ginn.
★Cerium(IV)-Oxidkann als Poliermëttel benotzt ginn, zum Beispill beim chemesch-mechanesche Polieren (CMP).
★ Cer kann och als Waasserstoffspäichermaterial, thermoelektresch Materialien, Cer-Wolframelektroden, Keramikkondensator, piezoelektresch Keramik, Cer-Siliciumcarbid-Abrasivmëttel, Brennstoffzellen-Rohmaterialien, Benzinkatalysatoren, permanentmagnéitesch Materialien, medizinesch Materialien, verschidde Legierungsstähle an Nichteisenmetaller benotzt ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 03. Juli 2023