عنصر الأرض النادر السحري: السيريوم

السيريوم هو "الأخ الأكبر" بلا منازع في عائلة كبيرة من العناصر الأرضية النادرة. أولاً ، تكون وفرة الأرض النادرة في القشرة هي 238ppm ، مع سيريوم في 68ppm ، وهو ما يمثل 28 ٪ من إجمالي تكوين الأرض النادر وتصنيفه أولاً ؛ ثانياً ، سيريوم هو عنصر الأرض النادر الثاني الذي تم اكتشافه بعد تسع سنوات من اكتشاف Yttrium (1794). تطبيقه واسع للغاية ، و "سيريوم" لا يمكن إيقافه

اكتشاف عنصر السيريوم

كارل أوير فون ويلسباخ

تم اكتشاف Cerium وسميته في عام 1803 من قبل Kloppers الألمانية ، والكيمياء السويدية J ö ns Jakob Berzelius ، وعازف المعادن السويدي فيلهلم Hisinger. يطلق عليه Ceria ، ويسمى خامها Cerite ، في ذكرى Ceres ، كويكب اكتشف في عام 1801. في الواقع ، هذا النوع من سيليكات السيريوم هو ملح مائي يحتويyttrium.

كان الاستخدام الأول للسيريوم هو موقد غاز اخترعه الكيميائي النمساوي كارل أوير فون ويلسباخ. في عام 1885 ، حاول مزيجًا من المغنيسيوم واللانثانوم وأكسيد Yttrium ، لكن هذه الخلطات كانت تنبعث من الضوء الأخضر دون نجاح.

في عام 1891 ، وجد أن أكسيد الثوريوم النقي أنتج ضوءًا أفضل ، على الرغم من أنه كان أزرقًا ، ومختلطًا بأكسيد سيريوم (IV) لإنتاج ضوء أبيض ساطع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام أكسيد السيريوم (IV) كمحفز لحذر أكسيد الثوريوم

المعدن السيريوم

★ Cerium هو المعدن الأبيض الفضي الناعم والفضي مع خصائص نشطة. عند التعرض للهواء ، سيتم أكسدة ، وتشكيل صدأ مثل طبقة أكسيد تقشير. عند تسخينها ، يحترق ويتفاعل بسرعة بالماء. تتآكل عينة المعادن بحجم سنتيمتر تآكل تمامًا خلال حوالي عام. تجنب ملامسة الهواء ، والأكسدة القوية ، والأحماض القوية ، والهالوجين.

★ سيريوم موجود أساسا في مونيازيت وباستنيزيت ، وكذلك في منتجات الانشطار من اليورانيوم والثوريوم والبلوتونيوم. ضار بالبيئة ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لتلوث المسطحات المائية.

★ Cerium هو العنصر السادس والعشرين أكثر وفرة ، وهو ما يمثل 68ppm من قشرة الأرض ، والثانية فقط إلى النحاس (68ppm). سيريوم أكثر وفرة من المعادن العادية مثل الرصاص (13 مساءً) والقصدير (2.1PPM).

تكوين الإلكترون السيريوم

الترتيبات الإلكترونية:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ Cerium يقع بعد اللانثانوم وله إلكترونات 4F تبدأ من Cerium ، مما يجعل من السهل المشاركة في التفاعلات الكيميائية. ومع ذلك ، فإن المدار 5D للسيريوم مشغول ، وهذا التأثير ليس قويا بما يكفي في السيريوم.

★ يمكن لمعظم اللانثانيد استخدام ثلاثة إلكترونات فقط كإلكترون التكافؤ ، باستثناء Cerium ، الذي يحتوي على بنية إلكترونية متغيرة. إن طاقة إلكترونات 4F تقريبًا هي نفسها تقريبًا من إلكترونات 5D و 6s الخارجي المليئة بالمعادن ، وهناك حاجة فقط إلى كمية صغيرة من الطاقة لتغيير المهنة النسبية لمستويات الطاقة الإلكترونية هذه ، مما يؤدي إلى التكافؤ المزدوج+3 و+4. الحالة العادية هي+3 تكافؤ ، تبين+4 تكافؤ في المياه اللاهوائية.
تطبيق سيريوم

★ يمكن استخدامها كدولة مضافة ولإنتاج أملاح السيريوم ، إلخ.

★ يمكن استخدامه كمضاف زجاجي لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، ويستخدم على نطاق واسع في زجاج السيارة.

★ يمكن استخدامها كمواد ممتازة للحماية البيئية ، والمحفز في الوقت الحالي هو محفز تنقية عادم السيارات ، والذي يمنع بشكل فعال كمية كبيرة من غاز عادم السيارات من تصريفها في الهواء.

★ الضوءعناصر أرضية نادرةتتألف بشكل أساسي من السيريوم حيث أن منظمات نمو النبات يمكن أن يحسن جودة المحاصيل ، وزيادة العائد ، وتعزيز مقاومة إجهاد المحاصيل.

★ يمكن أن تحل كبريتيد السيريوم محل المعادن مثل الرصاص والكادميوم الضار للبيئة والبشر في أصباغ ، ويمكن أن يلون البلاستيك ، ويمكن أيضا أن تستخدم في الطلاء وصناعات الحبر.

★سيريوم (رابعا) أكسيديمكن استخدامها كمركب تلميع ، على سبيل المثال ، في التلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP).

★ يمكن استخدام السيريوم أيضًا كمواد تخزين للهيدروجين ، والمواد الحرارية ، وأقطاب تنغستن السيريوم ، والمكثف السيراميك ، والسيراميك الكهروضوئي ، ومواد سيليكون سيليكون كربيد السيليكون ، والمواد الخام لخلايا الوقود ، ومحفزات البنزين ، والمواد المغناطيسية الدائمة ، والمواد الطبية ، والدراسة الطبية ، والمعبدة غير المتوفرة.