Цэрый з'яўляецца бясспрэчным «старэйшым братам» у вялікай сям'і рэдказямельных элементаў. Па-першае, агульная колькасць рэдказямельных элементаў у кары складае 238 праміле, з цэрыем 68 праміле, што складае 28% ад агульнага складу рэдказямельных элементаў і займае першае месца; Па-другое, цэрый - другі рэдказямельны элемент, адкрыты праз дзевяць гадоў пасля адкрыцця ітрыю (1794). Яго прымяненне вельмі шырокае, і «цэрый» не спыніць
Адкрыццё элемента цэрыя
Карл Аўэр фон Вельсбах
Цэрый быў адкрыты і названы ў 1803 годзе Германам Клоперсам, шведскім хімікам Йонсам Якабам Берцэліусам і шведскім мінералогам Вільгельмам Гісінгерам. Яго называюць цэрыем, а яго руду - цэрытам, у памяць аб Цэрэры, астэроідзе, адкрытым у 1801 годзе. Фактычна, гэты тып сілікатаў цэрыю ўяўляе сабой гідратаваную соль, якая змяшчае ад 66% да 70% цэрыю, у той час як астатнія з'яўляюцца злучэннямі кальцыя , жалеза, іітрый.
Першым выкарыстаннем цэрыя быў газавы камін, вынайдзены аўстрыйскім хімікам Карлам Аўэрам фон Вельсбахам. У 1885 годзе ён паспрабаваў змяшаць аксід магнію, лантана і ітрыю, але гэтыя сумесі беспаспяхова выпраменьвалі зялёнае святло.
У 1891 годзе ён выявіў, што чысты аксід торыя стварае лепшае святло, хоць ён і быў сінім, і ў сумесі з аксідам цэрыя (IV) ствараецца яркае белае святло. Акрамя таго, аксід цэрыя (IV) таксама можа быць выкарыстаны ў якасці каталізатара для гарэння аксіду торыя
Металічны цэрый
★ Цэрый - гэта пластычны і мяккі серабрыста-белы метал з актыўнымі ўласцівасцямі. Пры ўздзеянні паветра ён акісляецца, утвараючы пласт аксіду, падобны на іржу. Пры награванні ён гарыць і хутка ўступае ў рэакцыю з вадой. Узор металічнага цэрыя памерам у сантыметр цалкам падвяргаецца карозіі прыкладна праз год. Пазбягайце кантакту з паветрам, моцнымі акісляльнікамі, моцнымі кіслотамі і галагенамі.
★ Цэрый у асноўным змяшчаецца ў манацыце і бастнезіце, а таксама ў прадуктах дзялення ўрану, торыя і плутонію. Шкодна для навакольнага асяроддзя, асаблівую ўвагу трэба звярнуць на забруджванне вадаёмаў.
★ Цэрый з'яўляецца 26-м па распаўсюджанасці элементам, які складае 68 праміле ў зямной кары, саступаючы толькі медзі (68 праміле). Цэрый змяшчаецца больш, чым звычайныя металы, такія як свінец (13 pm) і волава (2,1 pm).
Канфігурацыя Cerium Electron
Электронныя аранжыроўкі:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Цэрый размешчаны пасля лантана і мае 4f электроны, пачынаючы з цэрыя, што дазваляе лёгка ўдзельнічаць у хімічных рэакцыях. Аднак 5d-арбіталь цэрыя занятая, і гэты эфект у цэрыя недастаткова моцны.
★ Большасць лантанідаў могуць выкарыстоўваць толькі тры электроны ў якасці валентных электронаў, за выключэннем цэрыя, які мае зменную электронную структуру. Энергія 4f-электронаў амаль такая ж, як і знешніх 5d- і 6s-электронаў, справакалізаваных у металічным стане, і толькі невялікая колькасць энергіі патрэбна для змены адноснага запаўнення гэтых электронных узроўняў энергіі, што прыводзіць да падвойнай валентнасці +3 і +4. Нармальны стан - валентнасць +3, валентнасць +4 у анаэробнай вадзе.
Прымяненне цэрыя
★ Можа выкарыстоўвацца як дабаўка да сплаву і для вытворчасці соляў цэрыя і г.д.
★ Яго можна выкарыстоўваць у якасці дадатку да шкла для паглынання ультрафіялетавых і інфрачырвоных прамянёў і шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільным шкле.
★ Можа выкарыстоўвацца як выдатны матэрыял для аховы навакольнага асяроддзя, і ў цяперашні час найбольш рэпрэзентатыўным з'яўляецца каталізатар ачысткі аўтамабільных выхлапных газаў, які эфектыўна прадухіляе выкід у паветра вялікай колькасці аўтамабільных выхлапных газаў.
★ Святлорэдказямельныя элементыу асноўным складаецца з цэрыя як рэгулятараў росту раслін, якія могуць палепшыць якасць ураджаю, павялічыць ураджайнасць і павысіць устойлівасць культур да стрэсу.
★ Сульфід цэрыю можа замяніць такія металы, як свінец і кадмій, якія шкодзяць навакольнаму асяроддзю і чалавеку ў пігментах, можа афарбоўваць пластмасы, а таксама можа выкарыстоўвацца ў вытворчасці пакрыццяў і чарнілаў.
★Цэрый(IV) аксідможа выкарыстоўвацца ў якасці паліравальнай сумесі, напрыклад, пры хіміка-механічнай паліроўцы (ХМП).
★ Цэрый таксама можа быць выкарыстаны ў якасці матэрыялаў для захоўвання вадароду, тэрмаэлектрычных матэрыялаў, цэрыевых вальфрамавых электродаў, керамічнага кандэнсатара, п'езаэлектрычнай керамікі, абразіваў з карбіду крэмнію цэрыя, сыравіны для паліўных элементаў, бензінавых каталізатараў, матэрыялаў з пастаянным магнітам, медыцынскіх матэрыялаў, розных легаваных сталей і не- чорныя металы.
Час публікацыі: 3 ліпеня 2023 г