Церій
 
Назва продукції:  
Атомний номер:
Атомна маса:
Щільність:
Температура плавлення:
Церій
58
140,115
6,757 г/см3
804 °С

Церій (Ce) – хімічний елемент з групи лантаноїдів, срібно-білий метал. Це самий розповсюджений рідкоземельний метал. Назва елемента церія пов'язана з відкриттям одного з небесних тіл – планети Церери.

Хімічно характеризується наявністю двох валентних станів: +3 і +4. Церій хімічно активний метал. Добре сполучається з киснем, азотом і воднем. На повітрі церій покривається тонкою окисною плівкою. При температурі вище 300 ° С загорається і перетворюється на діоксид церію.

Церій - рідкоземельний метал, нестійкий на повітрі, поступово окислюється, перетворюючись у білий оксид. У природі не існує чисто церієвих мінералів. Головні мінерали церію - бастнезіт і монацит.

Церій є ковким і в'язким металом. Він піддається прокатці і в нагрітому стані тягнеться в дріт.

Застосування церію:

  • металургія;
  • каталізатори;
  • термоелектричні матеріали;
  • виробництво скла;
  • абразивні матеріали;
  • пірофорні сплави;
  • джерела світла;
  • вогнестійкі матеріали;
  • медицина;
  • паливні елементи;
  • хімічні джерела струму.

Важливими видами церієвих продуктів є сплави, оксиди, карбонати, ацетати і ряд інших сполук. Ціни на церієві матеріали залежать від виду продукту (оксид, метал або з'єднання) і його чистоти.

Металургія

У сучасній техніці широко використовують здатність церію (як і інших лантаноїдів) модифіковані сплави на основі заліза, магнію, доповнення 1% церію до магнію різко збільшує міцність останнього на розрив і опір повзучості. Церій підвищує електропровідність алюмінію, міді, ніобію, титану.

Легування конструкційних сталей церієм значно підвищує їх міцність. Тут дія церію в цілому аналогічна дії лантану. Але оскільки церій та його сполуки дешевше і доступніше, ніж лантан, значення церію, як легуючої добавки, більше, ніж лантану.

Легування церієм алюмінію різко збільшує його міцність і електропровідність (на кілька відсотків).

Варто відзначити ту обставину, що церій з рядом металів при сплавленні реагує дуже бурхливо з утворенням інтерметалідів. Так, вельми характерна для церію бурхлива реакція з цинком при сплавленні або при локальному нагріванні суміші порошку церію з порошком цинку. Ця реакція відбувається у формі потужного вибуху, тому досить небезпечно додаток шматочка церію до розплавленого цинку - відбувається яскравий спалах і сильний вибух.

Каталізатори

У хімічній і нафтовій промисловості діоксид церію СеО2 (т. пл. 2600 ° C) використовують як каталізатор. Зокрема, CeO2 добре прискорює практично важливу реакцію між воднем і оксидом вуглецю. Так само добре і надійно працює діоксид церію в апаратах, де відбувається дегідрогенізація спиртів. Інше з'єднання церію - його сульфат Ce (SO4) 2 - вважають перспективним каталізатором для сірчанокислого виробництва. Він набагато прискорює реакцію окислення сірчистого ангідриду в сірчаний.   

Термоелектрчні матеріали

Сульфід церію застосовується як високотемпературний термоелектричний матеріал з високою ефективністю, для збільшення ефективності зазвичай легується сульфідом стронцію.

Виробництво скла

В атомній техніці широко застосовують церій-місткі стекла - вони не тьмяніють під дією радіації, дозволяючи виготовляти товсте скло для захисту персоналу.

Діоксид церію церіт входить до складу спеціальних стекол як освітлювач і іноді як світло-жовтий барвник.

Абразивні матеріали

Діоксид церію - основний компонент поліріта, найефективнішого порошку для полірування оптичного і дзеркального скла. Полірит - коричневий порошок, що складається з оксидів рідкоземельних елементів. Оксиду церію в ньому не менше 45%. Відомо, що з переходом на полірит якість полірування значно покращилася. На Харківському заводі імені Ф. Е. Дзержинського, наприклад, вихід першосортного дзеркального скла після переходу на полірит збільшився в 10 разів. Зросла і продуктивність конвеєра - за той же час полірит знімає приблизно вдвічі більше матеріалу, ніж інші поліруючі порошки.


Пірофорні сплави

Сплав церію з 50% заліза (Фероцерій), а іноді й мишметалу використовується як штучний «кремінь» в запальничках.


Джерела світла

Трифторид церію використовується як добавка при виготовленні вугілля для дугових джерел світла, його додавання до матеріалу вугілля різко підвищує яскравість світіння.

Оксид церію спільно з діоксидом титану використовується для варіння кольорових стекол, забарвлених від світло-жовтого до помаранчевого відтінку.

Вогнетривкі матеріали

Як надзвичайно стійкі вогнетривкі матеріали використовують двуокис церію (до 2300 ° C в окисній і інертній атмосфері), сульфід церію (до 1800 ° C у відновній атмосфері).

Церій в медицині

Солі церію застосовуються для лікування і запобігання симптомів «морської хвороби». У стоматології використовується церієвої сталі і кераміки з вмістом двуокису церію.

Паливні елементи

Діоксид церію застосовується як компонент для виробництва твердого електроліту високотемпературних паливних елементів.

Хімічні джерела Струму

Трифторид церію в сплаві з фторидом стронцію вікорістовується для виробництва дуже потужніх твердотільніх акумуляторних батареях. Анодом в таких батареях є чистий металевих церій.