Цэрый з'яўляецца бясспрэчным «старэйшым братам» у вялікай сям'і рэдказямельных элементаў. Па-першае, агульная колькасць рэдказямельных элементаў у зямной кары складае 238 праміле, прычым цэрый — 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 ітрыя (1794 г.). Яго прымяненне вельмі шырокае, і «цэрый» непераможны.
Адкрыццё элемента цэрыя
Карл Аўэр фон Вельсбах
Цэрый быў адкрыты і названы ў 1803 годзе нямецкім Клопперсам, шведскім хімікам Ёнсам Якабам Берцэліусам і шведскім мінералагам Вільгельмам Хізінгерам. Ён называецца цэрыем, а яго руда — цэрытам у памяць пра Цэрэру, астэроід, адкрыты ў 1801 годзе. Фактычна, гэты тып сілікату цэрыя ўяўляе сабой гідратаваную соль, якая змяшчае ад 66% да 70% цэрыя, а астатняе — злучэнні кальцыя, жалеза і...ітрый.
Першым выкарыстаннем цэрыя быў газавы камін, вынайдзены аўстрыйскім хімікам Карлам Аўэрам фон Вельсбахам. У 1885 годзе ён паспрабаваў стварыць сумесь магнію, лантана і аксіду ітрыя, але гэтыя сумесі выпраменьвалі зялёнае святло без поспеху.
У 1891 годзе ён выявіў, што чысты аксід торыю дае лепшае святло, хоць і блакітнае, і змяшаў яго з аксідам цэрыя (IV), каб атрымаць яркае белае святло. Акрамя таго, аксід цэрыя (IV) таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці каталізатара для гарэння аксіду торыю.
Металічны цэрый
★ Цэрый — гэта пластычны і мяккі серабрыста-белы метал з актыўнымі ўласцівасцямі. Пры кантакце з паветрам ён акісляецца, утвараючы падобны на іржу аксідны пласт, які адслойваецца. Пры награванні ён гарыць і хутка рэагуе з вадой. Узор металічнага цэрыя памерам сантыметр цалкам карозуе прыкладна за год. Пазбягайце кантакту з паветрам, моцнымі акісляльнікамі, моцнымі кіслотамі і галагенамі.
★ Цэрый у асноўным утрымліваецца ў манацыце і бастнэзіце, а таксама ў прадуктах дзялення ўрану, торыю і плутонію. Шкодны для навакольнага асяроддзя, асаблівую ўвагу варта звярнуць на забруджванне вадаёмаў.
★ Цэрый — 26-ы па распаўсюджанасці элемент, на яго долю прыпадае 68 праміле ў зямной кары, саступаючы толькі медзі (68 праміле). Цэрый больш распаўсюджаны, чым звычайныя металы, такія як свінец (13 праміле) і волава (2,1 праміле).
Электронная канфігурацыя цэрыя
Электронныя дамоўленасці:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Цэрый размешчаны пасля лантана і мае 4f-электроны, пачынаючы ад цэрыя, што дазваляе яму 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 ў знешніх 5d- і 6s-электронаў, дэлакалізаваных у стане металу, і для змены адноснай занятасці гэтых электронных энергетычных узроўняў патрэбна толькі невялікая колькасць энергіі, што прыводзіць да падвойнай валентнасці +3 і +4. Нармальны стан — валентнасць +3, што паказвае валентнасць +4 у анаэробнай вадзе.
Ужыванне цэрыя
★ Можа выкарыстоўвацца ў якасці дабаўкі ў сплаў і для вытворчасці соляў цэрыя і г.д.
★ Можа выкарыстоўвацца ў якасці дабаўкі для шкла для паглынання ультрафіялетавых і інфрачырвоных прамянёў і шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільным шкле.
★ Можа выкарыстоўвацца ў якасці выдатнага матэрыялу для аховы навакольнага асяроддзя, і ў цяперашні час найбольш прадстаўнічым з'яўляецца каталізатар ачысткі выхлапных газаў аўтамабіляў, які эфектыўна прадухіляе трапленне вялікай колькасці выхлапных газаў аўтамабіляў у паветра.
★ Святлорэдказямельныя элементыу асноўным складаюцца з цэрыя як рэгулятараў росту раслін, якія могуць палепшыць якасць ураджаю, павялічыць ураджайнасць і павысіць стрэсаўстойлівасць раслін.
★ Сульфід цэрыя можа замяніць у пігментах такія металы, як свінец і кадмій, якія шкодзяць навакольнаму асяроддзю і чалавеку, можа афарбоўваць пластмасы, а таксама выкарыстоўвацца ў вытворчасці пакрыццяў і чарнілаў.
★Аксід цэрыя(IV)можа выкарыстоўвацца ў якасці паліравальнай пасты, напрыклад, пры хіміка-механічнай паліроўцы (ХМП).
★ Цэрый таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці матэрыялаў для захоўвання вадароду, тэрмаэлектрычных матэрыялаў, цэрыевых вальфрамавых электродаў, керамічных кандэнсатараў, п'езаэлектрычнай керамікі, абразіваў з карбіду крэмнію цэрыя, сыравіны для паліўных элементаў, каталізатараў бензіну, пастаянных магнітных матэрыялаў, медыцынскіх матэрыялаў, розных легаваных сталей і каляровых металаў.
Час публікацыі: 03 ліпеня 2023 г.