Cérium est le «grand frère» incontesté dans la grande famille d'éléments de terres rares. Premièrement, l'abondance totale de terres rares dans la croûte est de 238 ppm, avec du cérium à 68 ppm, représentant 28% de la composition totale des terres rares et du classement en premier; Deuxièmement, le cérium est le deuxième élément de Terre rare découvert neuf ans après la découverte de Yttrium (1794). Son application est très étendue et le «cérium» est imparable
La découverte de l'élément de cérium
Carl Auer von Welsbach
Le cérium a été découvert et nommé en 1803 par des Kloppers allemands, le chimiste suédois J ö ns Jakob Berzelius et le minéralogiste suédois Wilhelm Hisinger. Il est appelé Ceria, et son minerai est appelé Cerite, à la mémoire de Ceres, un astéroïde découvert en 1801. En fait, ce type de silicate de cérium est un sel hydraté contenant 66% à 70% de cérium, tandis que les autres sont des composés de calcium, de fer etyttrium.
La première utilisation du cérium a été une cheminée à gaz inventée par le chimiste autrichien Carl Auer von Welsbach. En 1885, il a tenté un mélange de magnésium, de lanthane et d'oxyde d'yttrium, mais ces mélanges ont émis un feu vert sans succès.
En 1891, il a constaté que l'oxyde de thorium pur produisait une meilleure lumière, bien qu'il soit bleu et mélangé avec de l'oxyde de cérium (IV) pour produire une lumière blanche brillante. De plus, l'oxyde de cérium (IV) peut également être utilisé comme catalyseur pour la combustion d'oxyde de thorium
Cérium métallique
★ Le cérium est un métal blanc ductile et en argent doux avec des propriétés actives. Lorsqu'elle est exposée à l'air, elle sera oxydée, formant une rouille comme la couche d'oxyde de pelage. Lorsqu'il est chauffé, il brûle et réagit rapidement avec de l'eau. Un échantillon de métal de cerium de centimètre se corrode complètement dans environ un an. Évitez le contact avec l'air, les oxydants puissants, les acides forts et les halogènes.
★ Le cérium existe principalement en monazite et en basastnesite, ainsi que dans les produits de fission de l'uranium, du thorium et du plutonium. Nocif pour l'environnement, une attention particulière devrait être accordée à la pollution des plans d'eau.
★ Cerium est le 26e élément le plus abondant, représentant 68 ppm de la croûte terrestre, juste derrière le cuivre (68 ppm). Le cérium est plus abondant que les métaux ordinaires tels que le plomb (13h) et l'étain (2,1 ppm).
Configuration d'électrons de cérium
Arrangements électroniques:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cérium est situé après Lanthanum et dispose d'électrons 4F à partir de cerium, ce qui facilite la participation à des réactions chimiques. Cependant, l'orbital 5D du cérium est occupé, et cet effet n'est pas suffisamment fort dans le cérium.
★ La plupart des lanthanides ne peuvent utiliser que trois électrons comme électron de valence, à l'exception du cérium, qui a une structure électronique variable. L'énergie des électrons 4F est presque la même que celle des électrons 5D et 6S externes délocalisés à l'état métallique, et seule une petite quantité d'énergie est nécessaire pour modifier l'occupation relative de ces niveaux d'énergie électronique, ce qui entraîne la double valence de + 3 et + 4. L'état normal est + 3 valence, montrant + 4 valence dans l'eau anaérobie.
Application de cérium
★ Peut être utilisé comme additif en alliage et pour la production de sels de cérium, etc.
★ Il peut être utilisé comme additif en verre pour absorber les rayons ultraviolets et infrarouges, et est largement utilisé dans le verre de voiture.
★ Peut être utilisé comme un excellent matériau de protection de l'environnement, et actuellement le plus représentatif est le catalyseur de purification de l'échappement automobile, qui empêche efficacement une grande quantité de gaz d'échappement automobile d'être déchargé dans l'air.
★ LumièreÉléments de terres raresPrincipalement composé de cérium, car les régulateurs de la croissance des plantes peuvent améliorer la qualité des cultures, augmenter le rendement et améliorer la résistance au stress des cultures.
★ Le sulfure de cérium peut remplacer des métaux tels que le plomb et le cadmium qui sont nocifs pour l'environnement et les êtres humains dans les pigments, peuvent colorer les plastiques et peuvent également être utilisés dans les revêtements et les industries à l'encre.
★Oxyde de cérium (iv)Peut être utilisé comme composé de polissage, par exemple, dans le polissage chimique-mécanique (CMP).
★ Le cérium peut également être utilisé comme matériaux de stockage d'hydrogène, matériaux thermoélectriques, électrodes en tungstène de cerium, condensateur en céramique, céramique piézoélectrique, abrasifs en carbure de cérium en silicium, matières premières à pile à combustible, catalyseurs d'essence, médailles non fermières.
Heure du poste: juil-03-2023