Čarobni retki zemljani element - praseodymium

PraseodymiumJe li treći najobičniji lantanidni element u periodičnoj tablici hemijskih elemenata, s obiljem 9,5 ppm u kore, samo niže odcerijum, ytrium,Lanthanum, iScandium. Peti je najobičniji element u rijetkim zemljama. Ali baš kao i njegovo ime,praseodymiumJednostavan je i neuređen član porodice rijetke Zemlje.

微信图片 _20230529094932

CF Auer von Welsbach otkrio je prazniODYmium 1885. godine.

1751. godine, švedski mineralog Axel Fredrik Cronstedt pronašao je težak mineral u rudarskom prostoru Bastn ä S, koji je kasnije po imenu Cerit. Trideset godina kasnije, petnaestogodišnjakinja Vilhelm Higinger iz porodice koja je posjedovala rudnik poslali su svoje uzorke u Carl Scheele, ali nije otkrio nijedan novi elementi. 1803. godine, nakon što je Singer postao kovač, vratio se u rudarsku površinu sa J Ö NS Jacob Berzeliusom i razdvojio novi oksid, patuljaste planete Ceres, koji su otkrili prije dvije godine. Ceria je u Njemačkoj razdvojio nezavisno od razdvojenog Martina Heinrich KlaProth.

Između 1839. i 1843. godine, švedski hirurg i hemičar Carl Gustaf Mosander otkrio je toCerium oksidbila je mješavina oksida. Odvojio je još dva oksida, koja je nazvao Lanthana i Didymia "Didymia" (što znači "blizance" na grčkom). Djelomično je razgradioCerium nitratUzorak je pečenjem u zrak, a zatim je tretirao s razblaženim dušičnom kiselinom da biste dobili oksidu. Zbog toga su metali koji čine ove oksideLanthanumipraseodymium.

1885. godine, CF Auer von Welsbach, austrijca izmislio je poklopac gaze Thorium cerium pare, uspešno odvojio "praseodymium neodimijum", iz kojih su zelene prazniodymium sol i neodimijum sol u ružinoj boji su razdvojeni i odlučni da budu dva nova elementa. Jedan je nazvan "Praseodymium", koji dolazi iz grčke riječi prason, što znači zeleni spoj jer će rješenje praseodymium slane vode predstavila svijetlu zelenu boju; Drugi element se naziva "Neodimijum". Uspješno razdvajanje "spojenih blizanaca" omogućilo im je da svoje talente prikazuju samostalno.

PraseodyMium metal

PraseodyMium metal

Srebrni bijeli metal, meka i duktilna. Praseodymium ima šesterokutnu kristalnu strukturu na sobnoj temperaturi. Otpornost na koroziju u zraku je jači od Lanthanuma, cerijum, neodimijuma i europijuma, ali kada se proizvodi izloženi zraku, proizvodi se sloj krhkih crnih oksida, a jedan centimetar je prasnoodymium metalni uzorak u cijeloj godini.

Kao većinaRijetki zemljani elementi, Praseodymium najvjerovatnije formira + 3 oksidacijsku državu, što je samo stabilno stanje u vodenim rješenjima. Praseodymium postoji u + 4 oksidacijsko stanje u nekim poznatim čvrstim spojevima, a pod uvjetima odvajanja matrice može doći do jedinstvenog + 5 oksidacijskog stanja među lanthanidnim elementima.

Vodeni prazniODODIM Ion je Chartreuse, a mnoge industrijske korištenja PraseODYMIjuma uključuju njegovu sposobnost filtriranja žutog svjetla u izvorima svjetla.

PraseodyMium elektronički izgled

Praseodymium

Elektronske emisije:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3

59 elektrona prakdodizije raspoređene su kao [XE] 4F36S2. Teoretski, svih pet vanjskih elektrona mogu se koristiti kao valence elektron, ali upotreba svih pet vanjskih elektrona zahtijeva ekstremne uvjete. Generalno, praseodimijum emitira samo tri ili četiri elektrona u svojim spojevima. Praseodymium je prvi lantanidni element elektroničkom konfiguracijom koji se u skladu s principom Aufbaua. Njegov 4F orbital ima niže energetske razine od 5D orbitala, što nije primjenjivo na Lanthanum i cerijum, jer se naglo kontrakcija 4F orbitata ne pojavljuje tek nakon Lanthanuma i nije dovoljno da se izbjegne da se izbjegne zauzevanje 5D školjke u Cerium. Ipak, čvrsti prazniODyMium izlaže konfiguraciju [XE] 4F25D16S2, gdje jedan elektron u 5D školjci podsjeća na sve ostale trivalentne lantodne elemente (osim europijuma i ytterbijuma, koji su divalentni u metalnim državama).

Kao i većina lanthanidnih elemenata, praseodymium obično koristi samo tri elektrona, a preostali 4F elektroni imaju snažan efekt obvezujuća: ovo je zato što 4F orbita prolazi kroz inertni ksenonski jezgru elektrona kako bi se dostigao 5D i 6S, a nakon povećanja ionskog punjenja. Međutim, praseodymium može i dalje izgubiti četvrti, pa čak i povremeno peti valentni elektron, jer se pojavljuje vrlo rano u lantanidnom sustavu, gdje je nuklearni naboj još uvijek dovoljno nizak, a subshell energija visoka da bi se omogućilo uklanjanje više valentne elektrone.

PraseodyMium i svi lanthanidni elementi (osimLanthanum, ytterbiumilutetium, nema neusporenih elektrona 4F-a) su paramagnetizam na sobnoj temperaturi. Za razliku od drugih rijetkih zemaljskih metala koji pokazuju antiferromagnetsku ili feromagnetsku narudžbu na niskim temperaturama, praseodymium je paramagnetizam na svim temperaturama iznad 1k

Primjena praseodymium

Primjena praseodymium

Praseodymium se uglavnom koristi u obliku mješovitih rijetkih zemaljskih zemalja, poput čišćenja i modificiranog agenta za metalne materijale, hemijske katalizatore, poljoprivredne rijetke zemlje i tako dalje.PraseodyMium Neodymiumje najsličnije i teže odvojiti par rijetkih zemaljskih elemenata, što je teško odvojiti hemijskim metodama. Industrijska proizvodnja obično koristi metode ekstrakcije i ionske razmjene. Ako se koriste u parovima u obliku obogaćenog praseodymium neodimijuma, njihova zajednička može se u potpunosti iskoristiti, a cijena je također jeftinija od pojedinačnih proizvoda.

PraseodyMium Neodymium legura(PraseodyMium neodimijum metal)je postao neovisan proizvod, koji se može koristiti kao trajni magnetni materijal i aditiv modifikacije za legure obojenih metala. Aktivnost, selektivnost i stabilnost katalizatora pucanja nafte mogu se poboljšati dodavanjem koncentracije praneodymium neodimij u y zeolite molekularnu sito. Kao aditiv plastične modifikacije, dodavanje praseodymium neodimij obogaćivanja po politetrafluoroetilenu (PTFE) može značajno poboljšati otpornost na habanje PTFE-a.

Rijetka zemljaTrajni magnetni materijali danas su najpopularnije polje rijetkih zemaljskih aplikacija danas. Praseodymium sama nije izvanredan kao trajni magnetni materijal, ali je odličan sinergistički element koji može poboljšati magnetna svojstva. Dodavanje odgovarajuće količine praneodizije može efikasno poboljšati performanse trajnih magnetnih materijala. Također može poboljšati performanse antioksidanata (otpornost na koroziju zraka) i mehanička svojstva magneta, a široko se koristi u različitim elektroničkim uređajima i motorima.

Praseodymium se može koristiti i za brušenje i poliranje materijala. Kao što svi znamo, čisti polirani prah sa cerijum obično je svijetlo žuti, što je visokokvalitetno poliranje materijala za optičko staklo, a zamijenio je crveni prah željeznog oksida koji ima nisku efikasnost poliranja i zagađuje proizvodno okruženje. Ljudi su otkrili da prazniODymium ima dobru nekretninu za poliranje. Rijetki prah za poliranje zemlje koji sadrži prasnoodymium će se pojaviti crvenkasto smeđa, ali poznata i kao "crveni prah", ali ova crvena boja nije gvožđe oksid crvena, ali zbog prisustva prazseodymium oksida, boja praha za poliranje rijetke zemlje postaje tamnija. Praseodymium se koristio i kao novi mljeveni materijal za pravljenje korunduma brušenje kotača koji sadrže prakdodymium. U usporedbi s bijelom alumom, efikasnost i trajnost mogu se poboljšati za više od 30% prilikom brušenja ugljičnog konstrukcijskog čelika, nehrđajućeg čelika i legure visoke temperature. Da bi se smanjili troškovi, praseodymium neodimijum obogaćeni materijali često se koriste kao sirovine u prošlosti, otuda i imeDodyMium neodimijum koludnički konus.

Silikatni kristali dopirani sa praskiodimijumskim jonima korišteni su za usporavanje lakih pulsa na nekoliko stotina metara u sekundi.

Dodavanje praseodymium oksida na cirkonijumski silikat će postati svijetlo žuto i može se koristiti kao keramički pigment - praseodymium žuta. PraseodyMium žuta (ZR02-PR6OLL-SI02) smatra se najboljim žutim keramičkim pigmentom, koji ostaje stabilan na do 1000 ℃ i može se koristiti za jednokratne ili obnavljanje procesa.

Praseodymium se koristi i kao staklena boja, sa bogatim bojama i velikim potencijalnim tržištem. Praseodymium zeleni stakleni proizvodi sa svijetlim zelenim i skakanim zelenim bojama mogu se proizvesti, koji se mogu koristiti za proizvodnju zelenih filtera, a također i za staklo umjetnosti i zanata. Dodavanje praseodymium oksida i cerijum oksida do stakla mogu se koristiti kao naočale za zavarivanje. PraseodyMium sulfid se može koristiti i kao zelena plastična boja.

 

 


Pošta: May-29-2023