Cerium është "vëllai i madh" i padiskutueshëm në familjen e madhe të elementëve të rrallë të tokës. Së pari, bollëku total i elementëve të rrallë të tokës në kore është 238 ppm, me cerium në 68 ppm, që përbën 28% të përbërjes totale të tokës së rrallë dhe renditet i pari; Së dyti, ceriumi është elementi i dytë i rrallë i tokës i zbuluar nëntë vjet pas zbulimit të itriumit (1794). Zbatimi i tij është shumë i gjerë dhe "ceriumi" është i pandalshëm.
Zbulimi i Elementit të Ceriumit
Carl Auer von Welsbach
Ceriumi u zbulua dhe u emërua në vitin 1803 nga Kloppers gjerman, kimisti suedez Jöns Jakob Berzelius dhe mineralogu suedez Wilhelm Hisinger. Quhet ceria, dhe xeherori i tij quhet cerit, në kujtim të Ceresit, një asteroid i zbuluar në vitin 1801. Në fakt, ky lloj silikati i ceriumit është një kripë e hidratuar që përmban 66% deri në 70% cerium, ndërsa pjesa tjetër janë komponime të kalciumit, hekurit dheitrium.
Përdorimi i parë i ceriumit ishte një oxhak me gaz i shpikur nga kimisti austriak Carl Auer von Welsbach. Në vitin 1885, ai u përpoq të përdorte një përzierje të oksidit të magnezit, lantanit dhe itriumit, por këto përzierje lëshuan një dritë jeshile pa sukses.
Në vitin 1891, ai zbuloi se oksidi i pastër i toriumit prodhonte një dritë më të mirë, megjithëse ishte blu, dhe i përzier me oksidin e ceriumit(IV) për të prodhuar një dritë të bardhë të ndritshme. Përveç kësaj, oksidi i ceriumit(IV) mund të përdoret gjithashtu si katalizator për djegien e oksidit të toriumit.
Metali i ceriumit
★ Ceriumi është një metal i butë argjendi i bardhë me veti aktive. Kur ekspozohet ndaj ajrit, ai oksidohet, duke formuar një shtresë oksidi që qërohet si ndryshk. Kur nxehet, digjet dhe reagon shpejt me ujin. Një mostër metali ceriumi me madhësi një centimetër gërryhet plotësisht brenda rreth një viti. Shmangni kontaktin me ajrin, oksidantët e fortë, acidet e forta dhe halogjenet.
★ Ceriumi gjendet kryesisht në monazit dhe bastnezit, si dhe në produktet e ndarjes së uraniumit, toriumit dhe plutoniumit. I dëmshëm për mjedisin, vëmendje e veçantë duhet t'i kushtohet ndotjes së trupave ujorë.
★ Ceriumi është elementi i 26-të më i bollshëm, duke përbërë 68 ppm të kores së Tokës, i dyti vetëm pas bakrit (68 ppm). Ceriumi është më i bollshëm se metalet e zakonshme si plumbi (13 ppm) dhe kallaji (2.1 ppm).
Konfigurimi i elektroneve të ceriumit
Marrëveshjet elektronike:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Ceriumi ndodhet pas lantanit dhe ka elektrone 4f që fillojnë nga ceriumi, duke e bërë të lehtë pjesëmarrjen e tij në reaksione kimike. Megjithatë, orbitali 5d i ceriumit është i zënë dhe ky efekt nuk është mjaftueshëm i fortë në cerium.
★ Shumica e lantanideve mund të përdorin vetëm tre elektrone si elektrone valence, me përjashtim të ceriumit, i cili ka një strukturë elektronike të ndryshueshme. Energjia e elektroneve 4f është pothuajse e njëjtë me atë të elektroneve të jashtme 5d dhe 6s të delokalizuara në gjendjen metalike, dhe vetëm një sasi e vogël energjie nevojitet për të ndryshuar zënien relative të këtyre niveleve të energjisë elektronike, duke rezultuar në valencën e dyfishtë prej +3 dhe +4. Gjendja normale është valenca +3, duke treguar valencë +4 në ujin anaerob.
Aplikimi i ceriumit
★ Mund të përdoret si aditiv në aliazhe dhe për prodhimin e kripërave të ceriumit, etj.
★ Mund të përdoret si shtesë qelqi për të thithur rrezet ultravjollcë dhe infra të kuqe, dhe përdoret gjerësisht në xhamat e makinave.
★ Mund të përdoret si një material i shkëlqyer për mbrojtjen e mjedisit, dhe aktualisht më përfaqësuesi është katalizatori i pastrimit të shkarkimeve të automobilave, i cili parandalon në mënyrë efektive shkarkimin e një sasie të madhe të gazrave të shkarkimit të automobilave në ajër.
★ Dritëelementë të rrallë të tokësi përbërë kryesisht nga ceriumi, pasi rregullatorët e rritjes së bimëve mund të përmirësojnë cilësinë e të korrave, të rrisin rendimentin dhe të rrisin rezistencën e të korrave ndaj stresit.
★ Sulfidi i ceriumit mund të zëvendësojë metalet si plumbi dhe kadmiumi që janë të dëmshme për mjedisin dhe qeniet njerëzore në pigmente, mund të ngjyrosë plastikën dhe gjithashtu mund të përdoret në industrinë e veshjeve dhe bojës.
★Oksid ceriumi (IV)mund të përdoret si përbërës lustrues, për shembull, në lustrimin kimiko-mekanik (CMP).
★ Ceriumi mund të përdoret gjithashtu si material për ruajtjen e hidrogjenit, materiale termoelektrike, elektroda tungsteni të ceriumit, kondensator qeramik, qeramikë piezoelektrike, gërryes të karabit të silicit të ceriumit, lëndë të para të qelizave të karburantit, katalizatorë benzine, materiale magnetike të përhershme, materiale mjekësore, çelik të ndryshëm aliazh dhe metale me ngjyra.
Koha e postimit: 03 korrik 2023