Le cérium représente 0,0046 % de la croûte terrestre, dispersé dans des minéraux tels que la Monacite, la Cérite et la Bastnasite. Il est utilisé dans différentes applications industrielles et environnementales telles que la réduction de la pollution. Ses principales utilisations sont la fabrication de catalyseurs, de réducteurs d’émissions de gaz pour véhicules, de nettoyants pour vitres et de pigments. Par conséquent, apprenez-en davantage sur ses caractéristiques chimiques et physiques dans cette entrée.
Qu’est-ce que le cérium ?
En tant qu’élément chimique, c’est un métal appartenant aux lanthanides du tableau périodique. Il est de couleur gris brillant, semblable à l’acier et est situé à côté du lanthane, marqué du numéro atomique 58. Il se distingue par être ductile et malléable, il s’oxyde à l’air et devient rougeâtre, en plus d’être hautement inflammable.
Symbole du cérium
Ce Son nom est dérivé de la planète Cérès, découverte en 1801, soit 2 ans avant la découverte du minéral. L’élément et la planète portent tous deux le nom de la déesse de l’agriculture de Rome, Cérès.
Caractéristiques du cérium
L’élément Cérium est situé dans le groupe 3 du tableau périodique sous le symbole Ce. C’est un lanthanide dur et abondant qui change de couleur en présence d’air. De plus, c’est un métal pyrophorique qui brûle facilement et est capable de former des composés tétravalents ou des composés à 4 valences stables. Parmi les différentes fonctionnalités figurent également :
- Condition : Solide, dur et lourd.
- Goût et odeur : Très amer métallique et inodore.
- Allotropie : Elle présente 4 formes allotropiques qui varient en fonction de la température.
- Composition : Son noyau est composé de 58 protons et d’électrons avec 81 neutrons.
- Toxicité : Faible, mais l’exposition à l’élément poussière en grande quantité affecte le système pulmonaire.
- Réactivité : Élevée, réagit avec l’eau, l’air et les acides dilués.
- Solubilité : Il est soluble dans l’eau. Cependant, lors de la formation de composés, il est insoluble.
- Cristallisation : Elle varie en fonction de la température, qui peut être cubique centrée sur le corps et le visage.
- Conductivité : Bonne, car elle distribue de manière stable l’électricité et la chaleur.
Propriétés chimiques et physiques du cérium
- Numéro atomique : 58
- Période : 6
- Bloc : F
- Groupe : 3
- Oxyde : Basique
- Densité : 6689 Kg/m3
- État d’oxydation : 3,4
- Point de fusion : 798°C
- Configuration électronique : [Xe] 4f15d16s2
- Énergie d’ionisation : 534,4
- Masse atomique (g/mol) : 140 116 ou
- Électrons par couche : 2, 8, 18, 19, 9, 2
- Rayon atomique : 185h
- Électronégativité : 1,12
- Chaleur spécifique : 190 J / (K kg)
- Point d’ébullition : 3426°C
- Conductivité thermique : 11,4 W/(Km)
- Conductivité électrique : 1,15,106 S/m
Origine du cérium
En 1803, les chimistes Jöns Jacob Berzelius et Martin Heinrich Klaproth découvrirent ce métal lors de leurs recherches à Bastnäs, en Suède. Ils l’ont trouvé sous forme d’oxyde qu’ils ont appelé cérium. Puis, ils l’isolèrent en 1875 dans une mine de fer, où ils notèrent sa dureté et son caractère lourd faisant partie de ses propriétés chimiques avec des applications industrielles.
A quoi sert le Cérium ?
Il est utilisé dans la fabrication d’alliages métalliques avec le néodyme et le lanthane. Cela permet une plus grande malléabilité et une plus grande résistance qui peuvent être utilisées dans les alliages d’électrodes de tungstène pour divers soudages. Les autres utilisations sont :
Foudre
Il est utilisé dans l’éclairage à arc de carbone pour l’industrie cinématographique. De plus, il est utilisé comme phosphore dans la fabrication de lampes fluorescentes et de téléviseurs couleur.
Métallurgie
Grâce à son excellente conductivité électrique, l’élément est utilisé comme stabilisant pour les électrodes et les alliages dans le secteur métallurgique. Augmente sa résistance et sa durabilité.
Verre et cristaux
L’oxyde de cérium est utilisé dans le polissage des bases optiques de haute qualité comme agent décolorant le verre. De plus, lorsqu’il est mélangé à l’oxyde de thorium, il crée un faisceau de lumière blanche et brillante, qui empêche les plaques de verre du téléviseur de s’assombrir.
Environnement
Son composé d’oxyde de cérium est utilisé comme transformateur catalytique qui réduit les émissions de monoxyde de carbone des véhicules. Sa fonction est d’éliminer toutes les particules pour stopper la pollution.
domaine médical
Sous forme d’oxalate, il est utilisé dans les médicaments contre les nausées et les vomissements. De plus, il est utilisé dans le traitement des brûlures du troisième degré, en raison de ses propriétés systémiques et antiseptiques.
Oxyde de cérium
C’est un composé utilisé pour éliminer les rayures et les défauts du verre ou des cristaux. Il est capable d’améliorer la finition et l’apparence du verre en fonction de son épaisseur et de sa qualité. De plus, il agit comme un agent hautement abrasif qui polit les écrans LCD, les pare-brise, les pièces décoratives en verre, les bijoux et les disques durs.
En résumé, le cérium est un lanthanide malléable et ductile, de composition chimique stable. Il est inflammable lorsqu’il est exposé à l’air sec et ses composés sont idéaux pour créer des alliages métalliques stables.