Cerij je neprikosnoveni 'veliki brat' u velikoj obitelji elemenata rijetke zemlje.Prvo, ukupna zastupljenost rijetkih zemalja u kori je 238 ppm, s cerijem 68 ppm, što čini 28% ukupnog sastava rijetkih zemalja i zauzima prvo mjesto;Drugo, cerij je drugi element rijetke zemlje otkriven devet godina nakon otkrića itrija (1794.).Primjena mu je vrlo široka, a “cerij” nezaustavljiv
Otkriće elementa cerija
Carl Auer von Welsbach
Cerij su 1803. otkrili i imenovali njemački Kloppers, švedski kemičar Jöns Jakob Berzelius i švedski mineralog Wilhelm Hisinger.Zove se ceria, a njegova ruda cerit, u znak sjećanja na Ceres, asteroid otkriven 1801. Zapravo, ova vrsta cerijevog silikata je hidratizirana sol koja sadrži 66% do 70% cerija, dok su ostatak spojevi kalcija , željezo iitrij.
Prva upotreba cerija bio je plinski kamin koji je izumio austrijski kemičar Carl Auer von Welsbach.Godine 1885. pokušao je napraviti mješavinu magnezija, lantana i itrijevog oksida, ali su te mješavine emitirale zeleno svjetlo bez uspjeha.
Godine 1891. otkrio je da čisti torijev oksid proizvodi bolju svjetlost, iako je bio plav, a pomiješan s cerijevim (IV) oksidom proizvodi jarko bijelo svjetlo.Osim toga, cerijev(IV) oksid se također može koristiti kao katalizator za izgaranje torijevog oksida
Metalni cerij
★ Cerij je duktilan i mekan srebrno bijeli metal s aktivnim svojstvima.Kada je izložen zraku, oksidirat će, stvarajući sloj oksida koji se ljušti poput hrđe.Kada se zagrije, gori i brzo reagira s vodom.Uzorak metalnog cerija veličine centimetra potpuno korodira unutar otprilike godinu dana.Izbjegavajte kontakt sa zrakom, jakim oksidansima, jakim kiselinama i halogenima.
★ Cerij uglavnom postoji u monazitu i bastnaezitu, kao i u produktima fisije urana, torija i plutonija.Štetno za okoliš, posebnu pozornost treba obratiti na onečišćenje vodnih tijela.
★ Cerij je 26. najzastupljeniji element, koji čini 68 ppm u Zemljinoj kori, odmah iza bakra (68 ppm).Cerij je zastupljeniji od običnih metala kao što su olovo (13 pm) i kositar (2,1 ppm).
Cerium Electron konfiguracija
Elektronski aranžmani:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cerij se nalazi nakon lantana i ima 4f elektrona koji počinju od cerija, što mu olakšava sudjelovanje u kemijskim reakcijama.Međutim, 5d orbitala cerija je zauzeta, a ovaj učinak nije dovoljno jak u ceriju.
★ Većina lantanida može koristiti samo tri elektrona kao valentni elektron, s iznimkom cerija, koji ima promjenjivu elektronsku strukturu.Energija 4f elektrona gotovo je ista kao ona vanjskih 5d i 6s elektrona delokaliziranih u metalnom stanju, a potrebna je samo mala količina energije da se promijeni relativna okupacija ovih elektroničkih energetskih razina, što rezultira dvostrukom valencijom +3 i +4.Normalno stanje je +3 valencija, pokazuje +4 valenciju u anaerobnoj vodi.
Primjena cerija
★ Može se koristiti kao aditiv legure i za proizvodnju cerijevih soli, itd.
★ Može se koristiti kao dodatak staklu za apsorbiranje ultraljubičastih i infracrvenih zraka, a široko se koristi u automobilskom staklu.
★ Može se koristiti kao odličan materijal za zaštitu okoliša, a trenutno je najzastupljeniji katalizator za pročišćavanje automobilskih ispušnih plinova koji učinkovito sprječava ispuštanje velike količine automobilskih ispušnih plinova u zrak.
★ Svjetloelementi rijetkih zemaljauglavnom sastavljena od cerija kao regulatora rasta biljaka može poboljšati kvalitetu usjeva, povećati prinos i povećati otpornost usjeva na stres.
★ Cerijev sulfid može zamijeniti metale kao što su olovo i kadmij koji su štetni za okoliš i ljudska bića u pigmentima, može obojiti plastiku, a također se može koristiti u industriji premaza i tinte.
★Cerijev(IV) oksidmože se koristiti kao smjesa za poliranje, na primjer, u kemijsko-mehaničkom poliranju (CMP).
★ Cerij se također može koristiti kao materijali za skladištenje vodika, termoelektrični materijali, cerijeve volframove elektrode, keramički kondenzator, piezoelektrična keramika, abrazivi cerijevog silicij karbida, sirovine za gorive ćelije, benzinski katalizatori, trajni magnetski materijali, medicinski materijali, razni legirani čelici i ne- željezni metali.
Vrijeme objave: 3. srpnja 2023