Cerium maakt 0,0046% uit van de aardkorst, verspreid in mineralen zoals Monacite, Cerite en Bastnasite. Het wordt gebruikt in verschillende industriële en ecologische toepassingen, zoals het verminderen van vervuiling. De belangrijkste toepassingen zijn de productie van katalysatoren, emissiereductiemiddelen voor voertuigen, ruitenreinigers en pigmenten. Lees daarom in dit artikel meer over de chemische en fysieke kenmerken ervan.
Wat is cerium?
Als chemisch element is het een metaal dat behoort tot de lanthaniden van het periodiek systeem. Het is glanzend grijs van kleur, vergelijkbaar met staal en bevindt zich naast lanthaan, gemarkeerd met het atoomnummer 58. Het valt op omdat het taai en kneedbaar is, het oxideert in de lucht en wordt roodachtig, en is bovendien licht ontvlambaar.
Cerium-symbool
Deze naam is afgeleid van de planeet Ceres, ontdekt in 1801, 2 jaar vóór de ontdekking van het mineraal. Zowel het element als de planeet zijn vernoemd naar de Romeinse godin van de landbouw, Ceres.
Kenmerken van cerium
Het element Cerium bevindt zich in groep 3 van het periodiek systeem onder het symbool Ce. Het is een harde, overvloedige lanthanide die van kleur verandert in aanwezigheid van lucht. Bovendien is het een pyrofoor metaal dat gemakkelijk brandt en in staat is tetravalente verbindingen of stabiele 4-valente verbindingen te vormen. Tot de verschillende functionaliteiten behoren ook:
- Conditie : Stevig, hard en zwaar.
- Smaak en geur : Zeer bitter, metaalachtig en geurloos.
- Allotropie : Het presenteert 4 allotrope vormen die variëren afhankelijk van de temperatuur.
- Samenstelling : De kern bestaat uit 58 protonen en elektronen met 81 neutronen.
- Toxiciteit : Laag, maar blootstelling aan het stofelement in grote hoeveelheden beïnvloedt het longstelsel.
- Reactiviteit : Hoog, reageert met water, lucht en verdunde zuren.
- Oplosbaarheid : Het is oplosbaar in water. Bij het vormen van verbindingen is het echter onoplosbaar.
- Kristallisatie : Het varieert afhankelijk van de temperatuur, die kubisch kan zijn, gecentreerd op het lichaam en het gezicht.
- Geleidbaarheid : Goed, omdat het elektriciteit en warmte stabiel verdeelt.
Chemische en fysische eigenschappen van cerium
- Atoomnummer : 58
- Periode : 6
- Blok : F
- Groep : 3
- Oxide: Basisch
- Dichtheid: 6689 kg/m3
- Oxidatietoestand : 3.4
- Smeltpunt: 798°C
- Elektronische configuratie: [Xe] 4f15d16s2
- Ionisatie-energie: 534,4
- Atoommassa (g/mol): 140 116 Goud
- Elektronen per laag: 2, 8, 18, 19, 9, 2
- Atoomstraal: 185 uur
- Elektronegativiteit: 1.12
- Soortelijke warmte: 190 J / (K kg)
- Kookpunt: 3426°C
- Thermische geleidbaarheid: 11,4 W/(Km)
- Elektrische geleidbaarheid: 1.15.106 S/m
Herkomst van cerium
In 1803 ontdekten scheikundigen Jöns Jacob Berzelius en Martin Heinrich Klaproth dit metaal tijdens hun onderzoek in Bastnäs, Zweden. Ze vonden het in de vorm van een oxide dat ze cerium noemden. Vervolgens isoleerden ze het in 1875 in een ijzermijn, waar ze de hardheid en het zware karakter ervan opmerkten als onderdeel van de chemische eigenschappen ervan bij industriële toepassingen.
Waar wordt Cerium voor gebruikt?
Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van metaallegeringen met neodymium en lanthaan. Dit zorgt voor een grotere kneedbaarheid en sterkte die kan worden gebruikt in wolfraamelektrodelegeringen voor verschillende soorten lassen. Andere toepassingen zijn:
Bliksem
Het wordt gebruikt in koolstofboogverlichting voor de filmindustrie. Bovendien wordt het gebruikt als fosfor bij de vervaardiging van fluorescentielampen en kleurentelevisies.
Metallurgie
Dankzij de uitstekende elektrische geleidbaarheid wordt het element gebruikt als stabilisator voor elektroden en legeringen in de metallurgische sector. Verhoogt de sterkte en duurzaamheid.
Glas en kristallen
Ceriumoxide wordt gebruikt bij het polijsten van hoogwaardige optische bases als glasbleekmiddel. Bovendien creëert het, wanneer het wordt gemengd met thoriumoxide, een straal helder wit licht, waardoor wordt voorkomen dat de glasplaten van de tv donker worden.
Omgeving
De ceriumoxideverbinding wordt gebruikt als katalytische transformator die de koolmonoxide-uitstoot van voertuigen vermindert. Zijn functie is om alle deeltjes te elimineren om vervuiling te stoppen.
medisch veld
In oxalaatvorm wordt het gebruikt in medicijnen tegen misselijkheid en braken. Bovendien wordt het gebruikt bij de behandeling van derdegraads brandwonden, vanwege de systemische en antiseptische eigenschappen.
Ceriumoxide
Het is een middel dat wordt gebruikt om krassen en defecten uit glas of kristallen te verwijderen. Het kan de afwerking en het uiterlijk van glas verbeteren, afhankelijk van de dikte en kwaliteit ervan. Bovendien werkt het als een zeer schurend middel dat LCD-schermen, voorruiten, decoratieve glasstukken, sieraden en harde schijven polijst.
Samenvattend is cerium een kneedbaar en taai lanthanide met een stabiele chemische samenstelling. Het is ontvlambaar bij blootstelling aan droge lucht en de verbindingen ervan zijn ideaal voor het maken van stabiele metaallegeringen.