سيريوم لجعل الوقود الدافع الصاروخ أكثر ملاءمة للبيئة

سيريوم ، العنصر 58 من الجدول الدوري.

السيريومهو المعدن الأرضي الأكثر وفرة ، جنبا إلى جنب مع عنصر Yttrium المكتشف سابقًا ، يفتح الباب لاكتشاف الآخرينأرض نادرةعناصر.

في عام 1803 ، وجد العالم الألماني كلابروت أكسيد عنصر جديد في حجر أحمر ثقيل ينتج في مدينة فاسترا السويدية الصغيرة ، التي ظهرت مغرة عند الاحتراق. في الوقت نفسه ، وجد الكيميائيون السويديون بيزيليوس وهسنجر أيضًا أكسيد نفس العنصر في الخام. حتى عام 1875 ، حصل الأشخاص على سيريوم معدني من أكسيد السيريوم المنصهر عن طريق التحليل الكهربائي.

المعدن السيريومنشط للغاية ويمكن أن يحترق لتشكيل أكسيد السيريوم المسحوق. يمكن أن تنتج سبيكة الحديد السيريوم المخلوطة مع عناصر أرضية نادرة أخرى شرارات جميلة عند فركها ضد الأشياء الصلبة ، وإشعال المشابك المحيطة ، وهي مادة رئيسية في أجهزة الإشعال مثل الولاعات ومقابس الإشعال. كما ستحرق نفسه ، مصحوبًا بالشرارات الجميلة ، الحديد المضافة وغيرها من اللانثانيد ، فقط لتعزيز تأثير هذه الشرر. يمكن أن تزيد شبكة مصنوعة من السيريوم أو المشرب بأملاح السيريوم من فعالية احتراق الوقود وتصبح مساعدة احتراق ممتازة للغاية ، والتي يمكن أن توفر الوقود. يعد Cerium أيضًا إضافة زجاجي جيد ، والذي يمكن أن يمتص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، ويستخدم على نطاق واسع في زجاج السيارة. لا يمكن أن تمنع الأشعة فوق البنفسجية فحسب ، بل يمكن أيضًا تقليل درجة الحرارة في السيارة ، مما يوفر الكهرباء لتكييف الهواء.

تعتمد المزيد من تطبيقات Cerium على التحويل بين السيريوم ثلاثي التكافؤ والسيريوم Tetravalent ، والتي لها خصائص فريدة من نوعها في المعادن الأرضية النادرة. تتيح هذه الميزة السيريوم لتخزين الأكسجين وإطلاقه بفعالية ، والتي يمكن استخدامها في خلية وقود أكسيد الصلبة لتحفيز الأكسدة والاختزال ، وبالتالي الحصول على حركة الاتجاه للإلكترونات لتشكيل التيار. يمكن للزيوليت المشبعة بالسيريوم واللانثانوم بمثابة محفزات لتكسير البترول أثناء عملية التكرير. يمكن أن يؤدي استخدام أكسيد السيريوم والمعادن الثمينة في المحولات الحفازة الثلاثي للسيارات إلى تحويل غازات الوقود الضارة إلى النيتروجين الخالي من التلوث وثاني أكسيد الكربون والماء ، مما يمنع كمية كبيرة من انبعاثات عادم السيارات بشكل فعال. نظرًا لقدرتها على امتصاص الأكسجين ، يستكشف الناس أيضًا كيفية استخدام الجسيمات النانوية لأكسيد السيريوم في العلاج المضاد للأكسدة. يحتوي نظام ليزر الحالة الصلبة التي طورتها الولايات المتحدة على سيريوم ، والذي يمكن استخدامه للكشف عن الأسلحة البيولوجية من خلال مراقبة تركيز التربتوفان ، ويمكن استخدامه أيضًا للكشف الطبي.

نظرًا لخصائصه الضوئية الفريدة ، يعد السيريوم أيضًا حافزًا مهمًا للغاية ، مما يجعله رخيصًاسيريوم (رابعا) أكسيديفضله العلماء في مجال المحفزات. في 27 يوليو 2018 ، نشرت مجلة Science إنجازًا كبيرًا للبحث العلمي من قبل فريق Zuo Zhiwei من كلية علوم المواد والتكنولوجيا في جامعة Shanghaitech - لتعزيز تحويل الميثان مع الضوء. يتمثل المفتاح في عملية التحويل في العثور على نظام الحفز التآزري الرخيص والفعال للمحفز القائم على السيريوم ومحفز الكحول ، والذي يحل بشكل فعال المشكلة العلمية المتمثلة في استخدام الطاقة الخفيفة لتحويل الميثان إلى منتجات سائلة في درجة حرارة الغرفة في خطوة واحدة ، ويوفر حلًا جديدًا وذاتًا اقتصاديًا وصديقًا للبيئة لتحويل الميثان إلى المنتجات الكيميائية ذات القيمة العالية.