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, ytrio,lantano, kajskandio.Ĝi estas la kvina plej abunda elemento en raraj teroj.Sed same kiel lia nomo,praseodimioestas simpla kaj senornama membro de la familio de rara tero.
CF Auer Von Welsbach malkovris praseodimon en 1885.
En 1751, sveda mineralogo Axel Fredrik Cronstedt trovis pezan mineralon en la minregiono de Bastn ä s, kiu poste estis nomita cerito.Tridek jarojn poste, dekkvinjara Vilhelm Hisinger de la familio kiu posedis la minejon sendis siajn specimenojn al Carl Scheele, sed li ne malkovris iujn ajn novajn elementojn.En 1803, post kiam Singer iĝis forĝisto, li revenis al la minregiono kun J ö ns Jacob Berzelius kaj apartigis novan oksidon, la nanan planedon Cereso, kiun ili malkovris antaŭ du jaroj.Ceria estis apartigita sendepende fare de Martin Heinrich Klaproth en Germanio.
Inter 1839 kaj 1843, sveda kirurgo kaj apotekisto Carl Gustaf Mosander malkovris tionceria oksidoestis miksaĵo de oksidoj.Li apartigis du aliajn oksidojn, kiujn li nomis lanthana kaj didymia "didimio" (kun la signifo "ĝemeloj" en la greka).Li parte malkomponis laceria nitratospecimeno rostante ĝin en la aero, kaj tiam traktis ĝin per diluita azota acido por akiri la oksidon.La metaloj kiuj formas ĉi tiujn oksidojn estas do nomitajlantanokajpraseodimio.
En 1885, CF Auer Von Welsbach, aŭstro kiu inventis la torian ceria vaporlampa gazokovrilon, sukcese apartigis la "praseodimian neodimon", la "kunligitajn ĝemelojn", de kiuj verda praseodima salo kaj rozkolora neodima salo estis apartigitaj kaj deciditaj esti. du novaj elementoj.Unu nomiĝas "Praseodimio", kiu devenas de la greka vorto prason, kiu signifas verdan kunmetaĵon ĉar solvo de praseodima sala akvo prezentos hele verdan koloron;La alia elemento nomiĝas "Neodimo“.La sukcesa disiĝo de la "kunligitaj ĝemeloj" ebligis al ili elmontri iliajn talentojn sendepende.
Arĝenta blanka metalo, mola kaj muldebla.Praseodimio havas sesangulan kristalstrukturon ĉe ĉambra temperaturo.La korodrezisto en aero estas pli forta ol tiu de lantano, cerio, neodimo, kaj eŭropio, sed kiam eksponite al aero, tavolo de delikata nigra rusto estas produktita, kaj unu centimetrogranda praseodima metalprovaĵo tute korodas ene de proksimume jaro.
Kiel plej multajelementoj de rara tero, praseodimio plej verŝajne formas a+3-oksigenadstaton, kio estas ĝia nura stabila stato en akvaj solvaĵoj.Praseodimio ekzistas en a+4-oksigenadstato en kelkaj konataj solidaj kunmetaĵoj, kaj sub matricaj apartigkondiĉoj, ĝi povas atingi unikan+5-oksigenadstaton inter lantanidelementoj.
La akva praseodimiojono estas chartreuse, kaj multaj industriaj uzoj de praseodimio implikas sian kapablon filtri flavan lumon en lumfontoj.
Praseodimio elektronika aranĝo
Elektronikaj emisioj:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3
La 59 elektronoj de praseodimio estas aranĝitaj kiel [Xe] 4f36s2.Teorie, ĉiuj kvin eksteraj elektronoj povas esti utiligitaj kiel valentelektrono, sed la uzo de ĉiuj kvin eksteraj elektronoj postulas ekstremajn kondiĉojn.Ĝenerale, praseodimio nur elsendas tri aŭ kvar elektronojn en siaj kunmetaĵoj.Praseodimio estas la unua lantanidelemento kun elektronika konfiguracio kiu konformas al la Aufbau-principo.Ĝia 4f orbitalo havas pli malaltajn energinivelojn ol la 5d orbitalo, kiu ne estas uzebla por lantano kaj cerio, ĉar la subita kuntiriĝo de la 4f orbitalo ne okazas ĝis post lantano kaj ne sufiĉas por eviti okupi la 5d-orbiton en cerio.Tamen, solida praseodimio elmontras [Xe] 4f25d16s2 konfiguracion, kie unu elektrono en la 5d ŝelo similas ĉiujn aliajn trivalentajn lantanidelementojn (krom eŭropio kaj iterbio, kiuj estas duvalentaj en metalaj statoj).
Kiel la plej multaj lantanidelementoj, praseodimio kutime uzas nur tri elektronojn kiel valentelektronon, kaj la ceteraj 4f-elektronoj havas fortan ligan efikon: tio estas ĉar la 4f-orbito pasas tra la inerta ksenonkerno de la elektrono por atingi la nukleon, sekvitan de 5d kaj 6s. , kaj pliiĝas kun la pliiĝo de jona ŝargo.Tamen, praseodimio daŭre povas daŭri perdi la kvaran kaj eĉ foje la kvinan valentelektronon, ĉar ĝi aperas tre frue en la lantanidsistemo, kie la nuklea ŝargo daŭre estas sufiĉe malalta, kaj la 4f subŝelenergio estas sufiĉe alta por permesi la forigon de pli da valenta elektrono.
Praseodimio kaj ĉiuj lantanidelementoj (kromlantano, iterbiokajlutecio, ekzistas neniuj neparigitaj 4f elektronoj) estas paramagnetismo ĉe ĉambra temperaturo.Male al aliaj rarateraj metaloj kiuj elmontras kontraŭferomagnetan aŭ feromagnetan ordigon ĉe malaltaj temperaturoj, praseodimio estas paramagnetismo ĉe ĉiuj temperaturoj super 1K.
Apliko de Praseodimio
Praseodimio estas plejparte utiligita en la formo de miksitaj raraj teroj, kiel ekzemple kiel puriga kaj modifa agento por metalaj materialoj, kemiaj kataliziloj, agrikulturaj raraj teroj, ktp.Praseodimo neodimoestas la plej simila kaj malfacile apartigebla paro da rarateraj elementoj, kiu estas malfacile apartigebla per kemiaj metodoj.Industria produktado kutime uzas ekstraktajn kaj interŝanĝajn metodojn.Se ili estas uzataj duope en la formo de riĉigita praseodimio neodimo, ilia komuneco povas esti plene utiligita, kaj la prezo ankaŭ estas pli malmultekosta ol unuelementaj produktoj.
Praseodimo neodimo alojo(praseodimo neodimo metalo)fariĝis sendependa produkto, kiu povas esti uzata kiel permanenta magneta materialo kaj modifa aldonaĵo por neferaj metalaj alojoj.La agado, selektiveco kaj stabileco de nafta kraka katalizilo povas esti plibonigitaj per aldonado de praseodima neodimokoncentraĵo en Y-zeolitan molekula kribrilo.Kiel plasta modifa aldonaĵo, aldoni praseodimian neodiman riĉigon al politetrafluoretileno (PTFE) povas signife plibonigi la eluziĝoreziston de PTFE.
Rara teropermanentaj magnetaj materialoj estas la plej populara kampo de maloftaj teraj aplikoj hodiaŭ.Praseodimio sole ne elstaras kiel permanenta magneta materialo, sed ĝi estas bonega sinergia elemento, kiu povas plibonigi magnetajn ecojn.Aldonante taŭgan kvanton da praseodimo povas efike plibonigi la agadon de permanentaj magnetaj materialoj.Ĝi ankaŭ povas plibonigi la antioksidan agadon (aera korodorezisto) kaj mekanikajn ecojn de magnetoj, kaj estis vaste uzata en diversaj elektronikaj aparatoj kaj motoroj.
Praseodimio ankaŭ povas esti uzata por muelado kaj polurado de materialoj.Kiel ni ĉiuj scias, pura cerio-bazita polura pulvoro estas kutime helflava, kiu estas altkvalita polura materialo por optika vitro, kaj anstataŭigis la feroksidan ruĝan pulvoron, kiu havas malaltan poluran efikecon kaj poluas la produktan medion.Homoj trovis, ke praseodimio havas bonajn polurajn ecojn.Malofta tero polura pulvoro enhavanta praseodimon aperos ruĝetbruna, ankaŭ konata kiel "ruĝa pulvoro", sed ĉi tiu ruĝa koloro ne estas feroksida ruĝa, sed pro la ĉeesto de praseodima rusto, la koloro de la rara tero polura pulvoro fariĝas pli malhela.Praseodimo ankaŭ estis utiligita kiel nova muelmaterialo por fari korundonajn muelradojn enhavantajn praseodimon.Kompare kun blanka alumino, efikeco kaj fortikeco povas esti plibonigitaj je pli ol 30% dum muelado de karbona struktura ŝtalo, neoksidebla ŝtalo kaj alt-temperaturaj alojoj.Por redukti kostojn, praseodimo-neodimo-riĉigitaj materialoj estis ofte utiligitaj kiel krudaĵoj en la pasinteco, tial la nomo praseodimo-neodimo-korunda muelrado.
Silikatkristaloj dopitaj kun praseodimiojonoj estis uzitaj por bremsi lumpulsojn ĝis plurcent metroj je sekundo.
Aldono de praseodimoksido al zirkonia silikato fariĝos brilflava kaj povas esti uzata kiel ceramika pigmento - praseodimflavo.Praseodimia flava (Zr02-Pr6Oll-Si02) estas konsiderata la plej bona flava ceramika pigmento, kiu restas stabila ĝis 1000 ℃ kaj povas esti uzata por unufojaj aŭ rebrulaj procezoj.
Praseodimio ankaŭ estas uzata kiel vitrokolorigo, kun riĉaj koloroj kaj granda ebla merkato.Praseodimiaj verdaj vitroproduktoj kun helaj poreaj verdaj kaj verdaj koloroj povas esti produktitaj, kiuj povas esti uzataj por produkti verdajn filtrilojn kaj ankaŭ por arta kaj metia vitro.Aldonado de praseodimoksido kaj ceria oksido al la vitro povas esti uzata kiel okulvitroj por veldado.Praseodimsulfido ankaŭ povas esti utiligita kiel verda plasta kolorigilo.
Afiŝtempo: majo-29-2023