Cerio estas la nediskutebla "granda frato" en la granda familio de rarateraj elementoj. Unue, la tuta abundo de raraj teroj en la terkrusto estas 238 ppm, kun cerio je 68 ppm, respondeca por 28% de la tuta raratera konsisto kaj ranganta unua; Due, cerio estas la dua raratera elemento malkovrita naŭ jarojn post la malkovro de itrio (1794). Ĝia apliko estas tre vasta, kaj "cerio" estas nehaltigebla.
La Malkovro de la Ceria Elemento
Carl Auer von Welsbach
Cerio estis malkovrita kaj nomita en 1803 de German Kloppers, sveda kemiisto Jöns Jakob Berzelius, kaj sveda mineralogo Wilhelm Hisinger. Ĝi nomiĝas cerio, kaj ĝia erco nomiĝas cerito, memore al Cereso, asteroido malkovrita en 1801. Fakte, ĉi tiu tipo de ceria silikato estas hidratigita salo enhavanta 66% ĝis 70% da cerio, dum la resto estas kombinaĵoj de kalcio, fero, kajitrio.
La unua uzo de cerio estis gasa kameno inventita de la aŭstra kemiisto Carl Auer von Welsbach. En 1885, li provis miksaĵon de magnezio, lantano kaj itriooksido, sed ĉi tiuj miksaĵoj elsendis verdan lumon sen sukceso.
En 1891, li trovis, ke pura torioksido produktis pli bonan lumon, kvankam ĝi estis blua, kaj miksita kun cerio(IV)-oksido produktis brile blankan lumon. Krome, cerio(IV)-oksido ankaŭ povas esti uzata kiel katalizilo por brulado de torioksido.
Ceriometalo
★ Cerio estas muldebla kaj mola arĝenta blanka metalo kun aktivaj ecoj. Kiam eksponita al aero, ĝi oksidiĝas, formante rustosimilan senŝeliĝantan oksidan tavolon. Kiam varmigita, ĝi brulas kaj rapide reagas kun akvo. Centimetra ceria metala specimeno tute korodas ene de ĉirkaŭ unu jaro. Evitu kontakton kun aero, fortaj oksidantoj, fortaj acidoj kaj halogenoj.
★ Cerio ĉefe ekzistas en monazito kaj bastnesito, kaj ankaŭ en fisiaj produktoj de uranio, torio kaj plutonio. Damaĝa al la medio, speciala atento estu donata al poluado de akvokorpoj.
★ Cerio estas la 26-a plej abunda elemento, respondeca por 68 ppm de la terkrusto, dua nur post kupro (68 ppm). Cerio estas pli abunda ol ordinaraj metaloj kiel plumbo (13 ppm) kaj stano (2,1 ppm).
Cerio Elektrona konfiguracio
Elektronikaj aranĝoj:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Cerio troviĝas post lantano kaj havas 4f-elektronojn komencantajn de cerio, kio faciligas ĝian partoprenon en kemiaj reakcioj. Tamen, la 5d-orbitalo de cerio estas okupita, kaj ĉi tiu efiko ne estas sufiĉe forta en cerio.
★ Plej multaj lantanidoj povas uzi nur tri elektronojn kiel valentajn elektronojn, escepte de cerio, kiu havas varian elektronikan strukturon. La energio de 4f-elektronoj estas preskaŭ la sama kiel tiu de la eksteraj 5d kaj 6s-elektronoj mallokigitaj en la metala stato, kaj nur malgranda kvanto da energio estas bezonata por ŝanĝi la relativan okupon de ĉi tiuj elektronikaj energiniveloj, rezultante en la duobla valento de +3 kaj +4. La normala stato estas +3 valento, montrante +4 valenton en malaeroba akvo.
Apliko de cerio
★ Uzeblas kiel aloja aldonaĵo kaj por la produktado de ceria saloj, ktp.
★ Ĝi povas esti uzata kiel vitra aldonaĵo por absorbi ultraviolajn kaj infraruĝajn radiojn, kaj estas vaste uzata en aŭtovitro.
★ Povas esti uzata kiel bonega mediprotekta materialo, kaj nuntempe la plej reprezenta estas la katalizilo por purigi aŭtomatajn ellasgasojn, kiu efike malhelpas la eligon de granda kvanto da aŭtomataj ellasgasoj en la aeron.
★ Lumoraraj teraj elementojĉefe konsistanta el cerio kiel plantkreskaj reguliloj povas plibonigi kultivaĵkvaliton, pliigi rendimenton kaj plifortigi kultivaĵan stresreziston.
★ Ceria sulfido povas anstataŭigi metalojn kiel plumbo kaj kadmio, kiuj estas damaĝaj al la medio kaj homoj en pigmentoj, povas kolorigi plastojn, kaj ankaŭ povas esti uzata en tegaĵoj kaj inkindustrioj.
★Cerio(IV) oksidopovas esti uzata kiel polurkomponaĵo, ekzemple, en kemie-mekanika polurado (KMP).
★ Cerio ankaŭ povas esti uzata kiel hidrogenaj stokaj materialoj, termoelektraj materialoj, ceria volframa elektrodo, ceramikaj kondensatoroj, piezoelektraj ceramikaĵoj, ceria silicia karbida abrazivaĵo, krudmaterialoj por fuelpiloj, benzinaj kataliziloj, permanentaj magnetaj materialoj, medicinaj materialoj, diversaj alojŝtaloj kaj neferaj metaloj.
Afiŝtempo: 3-a de Julio, 2023