Il cerio costituisce lo 0,0046% della crosta terrestre, disperso in minerali come Monacite, Cerite e Bastnasite. Viene utilizzato in diverse applicazioni industriali e ambientali come la riduzione dell’inquinamento. I suoi usi principali sono nella produzione di catalizzatori, riduttori di emissioni di veicoli, detergenti per vetri e pigmenti. Pertanto, scopri di più sulle sue caratteristiche chimiche e fisiche in questa voce.
Cos’è il cerio?
Come elemento chimico, è un metallo appartenente ai lantanidi della tavola periodica. È di colore grigio lucido, simile all’acciaio e si trova accanto al lantanio, contrassegnato con il numero atomico 58. Si distingue per essere duttile e malleabile, si ossida all’aria e diventa rossastro, oltre ad essere altamente infiammabile.
Simbolo del cerio
Questo nome deriva dal pianeta Cerere, scoperto nel 1801, 2 anni prima della scoperta del minerale. Sia l’elemento che il pianeta prendono il nome dalla dea romana dell’agricoltura, Cerere.
Caratteristiche del cerio
L’elemento Cerio si trova nel gruppo 3 della tavola periodica sotto il simbolo Ce. È un lantanide duro e abbondante che cambia colore in presenza di aria. Inoltre, è un metallo piroforico che brucia facilmente ed è in grado di formare composti tetravalenti o composti quadrivalenti stabili. Tra le diverse funzionalità figurano anche:
- Condizione : solido, duro e pesante.
- Sapore e odore : Molto amaro, metallico e inodore.
- Allotropia : presenta 4 forme allotropiche che variano a seconda della temperatura.
- Composizione : Il suo nucleo è composto da 58 protoni ed elettroni con 81 neutroni.
- Tossicità : bassa, ma l’esposizione all’elemento polvere in grandi quantità influisce sul sistema polmonare.
- Reattività : Alta, reagisce con acqua, aria e acidi diluiti.
- Solubilità : è solubile in acqua. Tuttavia, quando forma composti, è insolubile.
- Cristallizzazione : Varia a seconda della temperatura, che può essere cubica centrata sul corpo e sul viso.
- Conduttività : Buona poiché distribuisce stabilmente l’elettricità e il calore.
Proprietà chimiche e fisiche del cerio
- Numero atomico : 58
- Periodo : 6
- Blocco : F
- Gruppo : 3
- Ossido: basico
- Densità: 6689 Kg/m3
- Stato di ossidazione : 3.4
- Punto di fusione: 798°C
- Configurazione elettronica: [Xe] 4f15d16s2
- Energia di ionizzazione: 534,4
- Massa atomica (g/mol): 140 116 Oro
- Elettroni per strato: 2, 8, 18, 19, 9, 2
- Raggio atomico: 185 ore
- Elettronegatività: 1.12
- Calore specifico: 190 J/(K kg)
- Punto di ebollizione: 3426°C
- Conduttività termica: 11,4 W/(Km)
- Conduttività elettrica: 1.15.106 S/m
Origine del cerio
Nel 1803, i chimici Jöns Jacob Berzelius e Martin Heinrich Klaproth scoprirono questo metallo durante le loro ricerche a Bastnäs, in Svezia. Lo trovarono sotto forma di un ossido che chiamarono cerio. Successivamente, nel 1875, lo isolarono in una miniera di ferro, dove notarono la sua durezza e il suo carattere pesante come parte delle sue proprietà chimiche con applicazioni industriali.
A cosa serve il cerio?
Viene utilizzato nella produzione di leghe metalliche con neodimio e lantanio. Ciò consente una maggiore malleabilità e resistenza che possono essere utilizzate nelle leghe di elettrodi di tungsteno per varie saldature. Altri usi sono:
Fulmine
Viene utilizzato nell’illuminazione ad arco di carbonio per l’industria cinematografica. Inoltre, viene utilizzato come fosforo nella produzione di lampade fluorescenti e televisori a colori.
Metallurgia
Grazie alla sua ottima conducibilità elettrica, l’elemento viene utilizzato come stabilizzante per elettrodi e leghe nel settore metallurgico. Aumenta la sua resistenza e durata.
Vetro e cristalli
L’ossido di cerio viene utilizzato nella lucidatura di basi ottiche di alta qualità come agente sbiancante per il vetro. Inoltre, se miscelato con l’ossido di torio, crea un fascio di luce bianca brillante, che impedisce l’oscuramento delle lastre di vetro del televisore.
Ambiente
Il suo composto di ossido di cerio viene utilizzato come trasformatore catalitico che riduce le emissioni di monossido di carbonio dai veicoli. La sua funzione è quella di eliminare tutte le particelle per fermare l’inquinamento.
campo medico
Sotto forma di ossalato, viene utilizzato nei farmaci contro la nausea e il vomito. Inoltre, viene utilizzato nel trattamento delle ustioni di terzo grado, per le sue proprietà sistemiche e antisettiche.
Ossido di cerio
È un composto utilizzato per rimuovere graffi e difetti da vetri o cristalli. È in grado di migliorare la finitura e l’aspetto del vetro a seconda del suo spessore e qualità. Inoltre, agisce come un agente altamente abrasivo che lucida schermi LCD, parabrezza, pezzi di vetro decorativi, gioielli e dischi rigidi.
In sintesi, il cerio è un lantanide malleabile e duttile con una composizione chimica stabile. È infiammabile se esposto all’aria secca e i suoi composti sono ideali per creare leghe metalliche stabili.