Seryum, Monasit, Cerit ve Bastnasit gibi mineraller içinde dağılmış olarak Dünya kabuğunun %0,0046’sını oluşturur. Kirliliğin azaltılması gibi farklı endüstriyel ve çevresel uygulamalarda kullanılır. Başlıca kullanım alanları katalizörlerin, araç emisyon azaltıcılarının, cam temizleyicilerinin ve pigmentlerin imalatıdır. Bu nedenle, bu yazıdan kimyasal ve fiziksel özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinin.
Seryum nedir?
Kimyasal element olarak periyodik tablonun lantanitlerine ait bir metaldir. Rengi parlak gridir, çeliğe benzer ve atom numarası 58 ile işaretlenmiş lantanın yanında yer alır. Esnek ve dövülebilir olmasıyla dikkat çeker, havada oksitlenir ve kırmızımsı bir renk alır, ayrıca son derece yanıcıdır.
Seryum sembolü
Bu isim, mineralin keşfinden 2 yıl önce, 1801 yılında keşfedilen Ceres gezegeninden gelmektedir. Hem elemente hem de gezegene Roma’nın tarım tanrıçası Ceres’in adı verilmiştir.
Seryumun özellikleri
Seryum elementi periyodik tablonun 3. grubunda Ce sembolü altında bulunur. Hava varlığında renk değiştiren sert, bol miktarda bulunan bir lantanittir. Ayrıca kolayca yanan ve dört değerlikli bileşikler veya kararlı 4 değerlikli bileşikler oluşturabilen piroforik bir metaldir. Farklı işlevler arasında ayrıca şunlar bulunur:
- Durum : Sağlam, sert ve ağır.
- Tat ve koku : Çok acı, metalik ve kokusuzdur.
- Allotropi : Sıcaklığa bağlı olarak değişen 4 allotropik form sunar.
- Bileşimi : Çekirdeği 58 proton ve 81 nötronlu elektronlardan oluşur.
- Toksisite : Düşük ancak toz elementine büyük miktarlarda maruz kalmak akciğer sistemini etkiler.
- Reaktivite : Yüksek, su, hava ve seyreltilmiş asitlerle reaksiyona girer.
- Çözünürlük : Suda çözünür. Ancak bileşik oluştururken çözünmez.
- Kristalleşme : Vücutta ve yüzde kübik merkezli olabilen sıcaklığa bağlı olarak değişir.
- İletkenlik : Elektriği ve ısıyı stabil bir şekilde dağıttığı için iyidir.
Seryumun kimyasal ve fiziksel özellikleri
- Atom numarası : 58
- Dönem : 6
- Blok : F
- Grup : 3
- Oksit: Temel
- Yoğunluk: 6689 Kg/m3
- Oksidasyon durumu : 3.4
- Erime noktası: 798°C
- Elektronik konfigürasyon: [Xe] 4f15d16s2
- İyonlaşma enerjisi: 534.4
- Atom kütlesi (g/mol): 140 116 Altın
- Katman başına elektron sayısı: 2, 8, 18, 19, 9, 2
- Atom yarıçapı: 185 saat
- Elektronegatiflik: 1.12
- Özgül ısı: 190 J / (K kg)
- Kaynama noktası: 3426°C
- Isı iletkenliği: 11,4 W/(Km)
- Elektrik iletkenliği: 1.15.106 S/m
Seryumun kökeni
1803 yılında kimyager Jöns Jacob Berzelius ve Martin Heinrich Klaproth, İsveç’in Bastnäs kentinde yaptıkları araştırmalar sırasında bu metali keşfettiler. Bunu seryum adını verdikleri bir oksit formunda buldular. Daha sonra 1875 yılında onu bir demir madeninde izole ettiler ve burada endüstriyel uygulamalarla kimyasal özelliklerinin bir parçası olarak sertliğini ve ağır karakterini fark ettiler.
Seryum ne için kullanılır?
Neodim ve lantan içeren metal alaşımlarının üretiminde kullanılır. Bu, çeşitli kaynaklar için tungsten elektrot alaşımlarında kullanılabilecek daha fazla işlenebilirlik ve mukavemet sağlar. Diğer kullanımlar şunlardır:
Yıldırım
Film endüstrisi için karbon ark aydınlatmasında kullanılır. Ayrıca floresan lambalar ve renkli televizyonların imalatında fosfor olarak kullanılır.
Metalurji
Mükemmel elektrik iletkenliği sayesinde element, metalurji sektöründe elektrotlar ve alaşımlar için stabilizatör olarak kullanılır. Gücünü ve dayanıklılığını arttırır.
Cam ve kristaller
Seryum oksit, yüksek kaliteli optik tabanların parlatılmasında cam ağartma maddesi olarak kullanılır. Ayrıca toryum oksitle karıştırıldığında parlak beyaz bir ışık huzmesi oluşturarak TV’nin cam yüzeylerinin kararmasını önler.
Çevre
Seryum oksit bileşiği, araçlardan kaynaklanan karbon monoksit emisyonlarını azaltan katalitik bir transformatör olarak kullanılır. İşlevi, kirliliği durdurmak için tüm parçacıkları ortadan kaldırmaktır.
Tıp alanında
Oksalat formunda bulantı ve kusma ilaçlarında kullanılır. Ayrıca sistemik ve antiseptik özelliğinden dolayı üçüncü derece yanıkların tedavisinde de kullanılmaktadır.
Seryum oksit
Cam veya kristallerdeki çizikleri ve kusurları gidermek için kullanılan bir bileşiktir. Kalınlığına ve kalitesine bağlı olarak camın yüzeyini ve görünümünü iyileştirebilir. Ek olarak, LCD ekranları, ön camları, dekoratif cam parçalarını, mücevherleri ve sabit sürücüleri parlatan oldukça aşındırıcı bir madde görevi görür.
Özetle seryum, stabil bir kimyasal bileşime sahip, dövülebilir ve sünek bir lantanittir. Kuru havaya maruz kaldığında yanıcıdır ve bileşikleri stabil metal alaşımları oluşturmak için idealdir.