Magia Malofta Tero -Elemento - Prasodimio

Praseodimioestas la tria plej abunda lantanida elemento en la perioda tabelo de kemiaj elementoj, kun abundo de 9,5 ppm en la ŝelo, nur pli malalta olcerio, Yttrium,Lanthanum, kajSkandio. Ĝi estas la kvina plej abunda elemento en maloftaj teroj. Sed same kiel lia nomo,praseodimioestas simpla kaj neadornita membro de la malofta tero -familio.

微信图片 _20230529094932

Cf Auer von Welsbach malkovris Praseodymium en 1885.

En 1751, sveda mineralogo Axel Fredrik Cronstedt trovis pezan mineralon en la minejo Bastn, kiu poste estis nomita Cerite. Tridek jarojn poste, dek kvin jarojn Vilhelm Helinger el la familio, kiu posedis la minejon, sendis siajn specimenojn al Carl Scheele, sed li ne malkovris novajn elementojn. En 1803, post kiam kantisto fariĝis forĝisto, li revenis al la minejo kun J Ö ns Jacob Berzelius kaj disigis novan oksidon, la nanan planedon Ceres, kiun ili malkovris antaŭ du jaroj. Ceria estis apartigita sendepende de Martin Heinrich Klaproth en Germanio.

Inter 1839 kaj 1843, sveda kirurgo kaj kemiisto Carl Gustaf Mosander malkovris tionCerium -rustoestis miksaĵo de oksidoj. Li disigis du aliajn oksidojn, kiujn li nomis Lanthana kaj Didymia "Didymia" (signifante "ĝemeloj" en la greka). Li parte malkomponis lacerium nitratoSpecimenon per rostado de ĝi en la aero, kaj poste traktis ĝin per diluita nitra acido por akiri la ruston. La metaloj, kiuj formas ĉi tiujn oksidojn, estas tial nomatajLanthanumKajpraseodimio.

En 1885, CF Auer von Welsbach, aŭstria, kiu inventis la gaŭzan kovrilon de la torium cerium -vaporo, sukcese disigis la "praasodimio neodimio", la "kunigitaj ĝemeloj", de kiuj verdaj praasodimaj salo kaj rozkolora neodium salo estis apartigitaj kaj determinitaj al du novaj elementoj. Unu estas nomita "praseodimio", kiu devenas de la greka vorto prason, signifanta verdan komponaĵon ĉar solvo de praseodimio sala akvo prezentos hela verda koloro; La alia elemento nomiĝas "Neodimio“. La sukcesa disiĝo de la "kunigitaj ĝemeloj" ebligis al ili montri siajn talentojn sendepende.

Prasodymium -metalo

Prasodymium -metalo

Arĝenta blanka metalo, mola kaj duktila. Prasoymium havas sesangulan kristalan strukturon ĉe ĉambra temperaturo. La koroda rezisto en aero estas pli forta ol tiu de lantano, cerio, neodimio kaj eŭropio, sed kiam elmontrita al aero, tavolo de fragila nigra rusto estas produktita, kaj unu centimetra grandeca praseodimio -metala specimeno tute korodas ene de ĉirkaŭ unu jaro.

Kiel plej multajMaloftaj Teraj Elementoj, Prasoidmium plej verŝajne formas oksidigan staton de+3, kiu estas ĝia sola stabila stato en akvaj solvoj. Prasodimio ekzistas en oksidiga stato de A+4 en iuj konataj solidaj komponaĵoj, kaj sub matricaj apartigaj kondiĉoj, ĝi povas atingi unikan+5 oksidan staton inter lantanidaj elementoj.

La akva praseodimio -jono estas furorlisto, kaj multaj industriaj uzoj de prasodimio implikas ĝian kapablon filtri flavan lumon en lumfontoj.

Prasodimio Elektronika Aranĝo

Praseodimio

Elektronikaj emisioj:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3

La 59 elektronoj de prasodimio estas aranĝitaj kiel [XE] 4F36S2. Teorie, ĉiuj kvin eksteraj elektronoj povas esti uzataj kiel valenta elektrono, sed la uzo de ĉiuj kvin eksteraj elektronoj postulas ekstremajn kondiĉojn. Ĝenerale, Praseodimum nur elsendas tri aŭ kvar elektronojn en siaj komponaĵoj. PraseODiMium estas la unua lantanida elemento kun elektronika agordo, kiu konformas al la principo AUFBAU. Ĝia 4F -orbitalo havas pli malaltajn energiajn nivelojn ol la 5D orbital, kiu ne aplikeblas al lantano kaj cerio, ĉar la subita kuntiriĝo de la 4F -orbitalo ne okazas ĝis post lantano kaj ne sufiĉas por eviti okupi la 5D -ŝelon en Cerium. Tamen, solida prasodimio elmontras [XE] 4F25D16S2 -agordon, kie unu elektrono en la 5D -ŝelo similas al ĉiuj aliaj trivalentaj lantanidaj elementoj (krom Europium kaj Ytterbium, kiuj estas divalencaj en metalaj statoj).

Kiel plej multaj lantanidaj elementoj, praseodimio kutime uzas nur tri elektronojn kiel valencan elektronon, kaj la ceteraj 4F -elektronoj havas fortan ligan efikon: ĉi tio estas ĉar la 4F -orbito trapasas la inertan ksenonan kernon de la elektrono por atingi la kernon, sekvitan de 5d kaj 6s, kaj pliigas la pliigon de iona ŝarĝo. Tamen, Praseodymium ankoraŭ povas daŭre perdi la kvara kaj eĉ foje la kvinan valencan elektronon, ĉar ĝi aperas tre frue en la lantanida sistemo, kie la nuklea ŝarĝo ankoraŭ estas sufiĉe malalta, kaj la subshelpo 4F estas sufiĉe alta por permesi la forigon de pli valenta elektrono.

Prasodimio kaj ĉiuj lantanidaj elementoj (kromLanthanum, ytterbiumKajLUTETION, ne ekzistas neparencaj 4F -elektronoj) estas paramagnetismo ĉe ĉambra temperaturo. Male al aliaj raraj teraj metaloj, kiuj montras kontraŭferromagnetajn aŭ ferromagnetajn ordigojn ĉe malaltaj temperaturoj, prasodimio estas paramagnetismo ĉe ĉiuj temperaturoj super 1k

Apliko de praseodimio

Apliko de praseodimio

Prasodimio estas plejparte uzata en la formo de miksitaj raraj teroj, kiel kiel puriga kaj modifanta agento por metalaj materialoj, kemiaj kataliziloj, agrikulturaj raraj teroj, ktp.Praseodimio neodimioestas la plej simila kaj malfacila por apartigi paron de maloftaj teraj elementoj, kio malfacilas disigi per kemiaj metodoj. Industria produktado kutime uzas eltirajn kaj ion -interŝanĝajn metodojn. Se ili estas uzataj en paroj en la formo de riĉigita prasodimia neodimio, ilia komuneco povas esti plene utiligita, kaj la prezo ankaŭ estas pli malmultekosta ol produktoj de unuopa elemento.

Prasodymium neodimia alojo(Prasodymium neodimia metalo)fariĝis sendependa produkto, kiu povas esti uzata kiel permanenta magneta materialo kaj modifita aldonaĵo por ne-ferruĝaj metalaj alojoj. La aktiveco, selektiveco kaj stabileco de petrolo -kraka katalizilo povas esti plibonigitaj per aldono de praseodimio neodimio koncentrita en y zeolita molekula kribrilo. Kiel plasta modifo -aldonaĵo, aldonante prasodimian neodimio -riĉigon al politetrafluoroetileno (PTFE) povas signife plibonigi la eluzan reziston de PTFE.

Malofta TeroKonstantaj magnetaj materialoj estas la plej populara kampo de maloftaj teraj aplikoj hodiaŭ. Prasodimio sole ne estas elstara kiel konstanta magneta materialo, sed ĝi estas bonega sinergia elemento, kiu povas plibonigi magnetajn proprietojn. Aldoni taŭgan kvanton da prasodimio povas efike plibonigi la agadon de permanentaj magnetaj materialoj. Ĝi ankaŭ povas plibonigi la antioksidan rendimenton (aera koroda rezisto) kaj mekanikajn proprietojn de magnetoj, kaj estis vaste uzata en diversaj elektronikaj aparatoj kaj motoroj.

Prasodimio ankaŭ povas esti uzata por muelado kaj polurado de materialoj. Kiel ni ĉiuj scias, pura polura polura pulvoro estas kutime flava, kiu estas altkvalita polura materialo por optika vitro, kaj anstataŭigis la ruĝan pulvoron de fera rusto, kiu havas malaltan poluran efikecon kaj poluas la produktadan medion. Homoj trovis, ke Praseodymium havas bonajn poluraĵojn. Malofta tera polura pulvoro enhavanta praseodimio aperos ruĝeta bruna, ankaŭ konata kiel "ruĝa pulvoro", sed ĉi tiu ruĝa koloro ne estas fera ruĝa ruĝo, sed pro la ĉeesto de praseodimio -rusto, la koloro de la rara tero poluranta pulvoro fariĝas pli malhela. Prasoymium ankaŭ estis uzata kiel nova muelanta materialo por fari korundajn muelajn radojn enhavantajn praseodimon. Kompare kun blanka alumino, efikeco kaj fortikeco povas esti plibonigitaj je pli ol 30% kiam muelas karbonan strukturan ŝtalon, neoksideblan ŝtalon kaj alt-temperaturajn alojojn. Por malpliigi kostojn, praseodimio neodimio riĉigitaj materialoj ofte estis uzataj kiel krudmaterialoj en la pasinteco, tial la nomo praseodim neodimio korundum muelanta rado.

Silicataj kristaloj dopitaj per praseodimio -jonoj estis uzataj por malrapidigi lumajn pulsojn al kelkcent metroj por dua.

Aldoni prasodimian oksidon al zirkonia silikato fariĝos hele flava kaj povas esti uzata kiel ceramika pigmento - flava praseodimio. Prasoidmium flava (Zr02-Pr6oll-Si02) estas konsiderata la plej bona flava ceramika pigmento, kiu restas stabila ĝis 1000 ℃ kaj uzeblas por unufojaj aŭ rebruligaj procezoj.

Praseodymium ankaŭ estas uzata kiel vitra koloranto, kun riĉaj koloroj kaj granda ebla merkato. Prasoidmium verdaj vitraj produktoj kun brilaj leekaj verdaj kaj skallionaj verdaj koloroj povas esti produktitaj, uzeblaj por produkti verdajn filtrilojn kaj ankaŭ por artoj kaj metioj. Aldonado de prasodimia rusto kaj cerium -rusto al la vitro povas esti uzata kiel okulvitroj por veldado. Prasodimio -sulfido ankaŭ povas esti uzata kiel verda plasta koloranto.

 

 


Afiŝotempo: majo-29-2023