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:
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.