Праземімє третім найпоширенішим елементом лантаніду в періодичній таблиці хімічних елементів, з великою кількістю 9,5 проміле в корі, лише нижче, ніжцерій, ітріум,лантаніскандію. Це п'ятий найпоширеніший елемент у рідкісних землях. Але так само, як і його ім'я,праземімє простим і непридатним членом родини Рідкісних Землі.
CF Auer von Welsbach виявив праземіум у 1885 році.
У 1751 році шведський мінералог Аксель Фредрік Кронштедт знайшов важкий мінерал у гірничій зоні Бастн -С, який згодом був названий церетом. Через тридцять років п’ятнадцятирічний Вільгельм Хісінгер із родини, яка володіла шахтою, відправила свої зразки до Карла Шеле, але він не відкрив жодних нових елементів. У 1803 році, після того, як Сінгер став коввачем, він повернувся до гірничої зони з J ö ns Якобом Берзелієм і розділив новий оксид, карликові планету, яку вони відкрили два роки тому. Церія була відокремлена незалежно Мартіном Генріхом Клапротом у Німеччині.
У період з 1839 по 1843 рік шведський хірург та хімік Карл Густаф Мосандер виявив цеоксид церіюбула суміш оксидів. Він розділив ще два оксиди, які він назвав Лантана та Дідимія "Дідімією" (маючи на увазі "близнюки" в грецькій мові). Він частково розкладалоцерійна нітратЗразок, обсмажуючи його в повітрі, а потім обробляв його розведеною азотною кислотою для отримання оксиду. Тому метали, які утворюють ці оксиди, названілантаніпраземім.
У 1885 р. CF Auer von Welsbach, австрійський, який винайшов кришку марлі з пазу церій, успішно відокремлював «неодимію празодимію», «з’єднані близнюки», з яких сіллю зеленого праземію та неодимію розростають і визначились двома новими елементами. Один називається "Празеодимієм", який походить від грецького слова Празона, що означає зелену сполуку, оскільки розчин празеодимної солоної води представить яскраво -зелений колір; Інший елемент названий “Неодим". Успішне розділення «сполучених близнюків» дозволило їм самостійно відображати свої таланти.
Срібний білий метал, м'який і пластичний. Празеодім має шестикутну кристалічну структуру при кімнатній температурі. Корозійна стійкість у повітрі сильніша, ніж у лантануму, церію, неодимію та європію, але при вплиді на повітря виробляється шар крихкого чорного оксиду, і протягом року проби праземію металу повністю кодує протягом приблизно року.
Як і більшістьРідкісні елементи Землі, Празеодім, швидше за все, утворює стан окислення+3, який є його єдиним стабільним станом у водних розчинах. Празеодім існує в окисленні+4 у деяких відомих твердих сполуках, а в умовах поділу матриці він може досягти унікального+5 окислення серед елементів лантаніду.
Водний іон праземію є chartreuse, і багато промислових застосувань празедіміму передбачають його здатність фільтрувати жовте світло в джерелах світла.
Електронне планування праземію
Електронні викиди:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
59 електронів праземіму розташовані як [xe] 4f36s2. Теоретично всі п’ять зовнішніх електронів можуть використовуватися як валентний електрон, але використання всіх п'яти зовнішніх електронів вимагає екстремальних умов. Як правило, празеодім випромінює лише три -чотири електрони у своїх сполуках. Празеодім - це перший лантанідний елемент з електронною конфігурацією, яка відповідає принципу Ауфбау. Його орбіталь 4F має нижчий рівень енергії, ніж 5D Orbital, що не застосовується до лантану та церію, оскільки раптове скорочення орбітальної орбіталі 4F не відбудеться до Лантануму і недостатньо, щоб уникнути зайняти 5D оболонки в цері. Тим не менш, твердий празеодим демонструє конфігурацію [XE] 4F25D16S2, де один електрон у 5D -оболонці нагадує всі інші тривалентні елементи лантаніду (за винятком Європію та Іттербію, які є двовалентними у металевих станах).
Як і більшість елементів лантаніду, праземім зазвичай використовує лише три електрони як валентний електрон, а решта електронів 4F мають сильний ефект зв'язування: це тому, що орбіта 4F проходить через інертне ксенонове ядро електрона для досягнення ядра з подальшим 5D та 6s, і збільшується зі збільшенням іонічного зарядки. Однак празеодим все ще може продовжувати втрачати четвертий і навіть періодично п’ятий валентний електрон, оскільки він з’являється дуже рано в системі лантаніду, де ядерний заряд все ще достатньо низький, а енергія 4F підрозділ достатньо висока, щоб забезпечити видалення більшої кількості валентних електронів.
Празеодім та всі елементи лантаніду (крімлантан, іттербійілютетій, Немає непарних електронів 4F) є парамагнетизмом при кімнатній температурі. На відміну від інших рідкісних земних металів, які виявляють антиферромагнітні або феромагнітні упорядкування при низьких температурах, праземіум є парамагнетизмом при всіх температурах вище 1k
Застосування празедімію
Празеодим здебільшого використовується у вигляді змішаних рідкісних земель, таких як як очищаючий та модифікуючий засіб для металевих матеріалів, хімічних каталізаторів, сільськогосподарських рідкісних земель тощо.Неодим праземоміює найбільш схожим і важким для розділення пари рідкісних елементів Землі, яку важко розділити хімічними методами. Промислове виробництво зазвичай використовує методи вилучення та іонообміну. Якщо вони використовуються у парах у вигляді збагаченого неодимію праземію, їх спільність може бути повністю використана, а ціна також дешевша, ніж продукти для одного елемента.
Праземодім неодимного сплаву(Празеодим неодимовий метал)став незалежним продуктом, який може бути використаний як постійним магнітним матеріалом, так і модифікаційною добавкою для кольорових металевих сплавів. Активність, селективність та стабільність каталізатора розтріскування нафти можна покращити, додавши концентрат неодимового праземію в молекулярне сито y цеоліту. В якості добавки з модифікації пластику, додавання збагачення неодимію до політетрафтоетилену (PTFE) може значно покращити зносостійкість ПТФЕ.
Рідкісна земляПостійні магнітні матеріали - це найпопулярніша поле рідкісних застосувань на сьогоднішній день. Тільки праземіум не є видатним як постійний магнітний матеріал, але це відмінний синергетичний елемент, який може покращити магнітні властивості. Додавання відповідної кількості праземію може ефективно покращити продуктивність постійних матеріалів магніту. Це також може покращити продуктивність антиоксидантів (стійкість до корозійного повітря) та механічні властивості магнітів, і широко використовується в різних електронних пристроях та двигунах.
Празеодім також можна використовувати для подрібнення та полірування матеріалів. Як ми всі знаємо, полірувальний порошок на основі чистого церію зазвичай світло-жовтий, що є високоякісним полірувальним матеріалом для оптичного скла, і замінив червоний порошок оксиду заліза, який має низьку ефективність полірування та забруднює виробниче середовище. Люди виявили, що празеодім має хороші полірування властивостей. Рідкісний полірування порошку, що містить праземім, буде виглядати червонувато -коричневим, також відомий як "червоний порошок", але цей червоний колір не є оксидом заліза, але через наявність оксиду праземію, колір рідкісного порошку полірування стає темнішим. Празеодим також використовувався як новий шліфувальний матеріал для виготовлення колундуючих коліс, що містять празеодім. Порівняно з білим глиноземом, ефективність та довговічність можна підвищити більш ніж на 30% при подрібненні вуглецевої конструкційної сталі, нержавіючої сталі та високотемпературних сплавів. Для зменшення витрат матеріали, що збагачували неодимію, часто використовувались як сировину в минулому, отже, назва шліфувального колеса з незодимовим корундом.
Силікальні кристали, допедені іонами празедіму, використовувались для уповільнення світлових імпульсів до декількох сотень метрів в секунду.
Додавання оксиду праземіму до силікату цирконію стане яскраво -жовтим кольором і може використовуватися як керамічний пігмент - празеодім жовтий. Празеодім Жовтий (ZR02-PR6OLL-SI02) вважається найкращим жовтим керамічним пігментом, який залишається стабільним до 1000 ℃ і може бути використаний для одноразових або перероблених процесів.
Празеодім також використовується як скляний барвник, з насиченими кольорами та великим потенціалом ринку. Виробництво зеленого скла з зеленим склом з яскравим зеленим цибулею та зеленим кольорами, які можуть бути використані для отримання зелених фільтрів, а також для скла мистецтва та ремесел. Додавання оксиду праземію та оксиду церію до скла можна використовувати як окуляри для зварювання. Сульфід праземію також може використовуватися як зелений пластиковий барвник.
Час повідомлення: 29-2023 травня