铈(Ce)(shì)

"铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯,瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星--谷神星。

铈的广泛应用:

(1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约1000多吨。

(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。

(3)化铈可以取代等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。

(4)Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。

元素名称:铈

元素原子量:140.1
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。

声音在其中的传播速率:(m/S) 2100


莫氏硬度:2.5
元素类型:金属

发现人:克拉普罗特(M.H.Klaproth)与贝齐利乌斯(J.J.Bergelius)、息辛格(W.Hisinger) 发现年代:1803年

发现过程:

1803年,克拉普罗特(M.H.Klaproth)与贝齐利乌斯(J.J.Bergelius)、息辛格(W.Hisinger)分别发现。

元素描述:

灰色金属,有延展性。熔点799℃,沸点3426℃。密度:立方晶体6.76克/厘米3,六方晶体6.66克/厘米3。外围电子层排布4f15d16s2。第一电离能5.47电子伏特。化学性质活泼,用刀刮即可在空气中燃烧(纯的铈不易自燃,但稍氧化或与生成合金时,极易自燃);加热时,在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用,溶于酸,不溶于碱。受低温和高压时,出现一种反磁性体,比普通形式的铈致密18%。铈是稀土元素中最丰富的金属元素。有四种同位素:136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射体,半衰期为5×1015年。

元素来源:

铈主要存在独居石碳铈矿中,也存在于的裂变产物中。常由氧化铈用镁粉还原,或由电解熔融的化铈而制得。

元素用途:

铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。铈的合金耐高热,可以用来制造喷气推进器零件。硝酸铈可用来制造煤气灯上用的白热纱罩。

元素辅助资料:

铈是稀土元素。稀土元素是指和全部镧系元素。由于它们在地壳中的含量稀少,它们的氧化物与氧化等土族元素性质相似,因而得名。由于稀土元素分布分散,往往杂乱成矿,再加上它们性质彼此很相似,所以发现、分离以及分析它们都比较困难。

铈和另一稀土元素钇是稀土元素中在地壳中含量较大的两种元素,因而它们在稀土元素中首先被发现。欧洲北部斯堪的纳维亚半岛上的挪威和瑞典是稀土元素矿物比较丰富的产地,因而这两种元素在这个地区最先被发现。

铈是从另一块出产在瑞典小城瓦斯特拉斯(Bastn?s)的红色重石中发现的。1803年德国化学家克拉普罗特分析了这种红色重石,确定了有一种新元素的氧化物存在,称为ochra(赭色)土,因为它在灼烧时出现赭色。元素就被命名为ochroium,矿石被称为ochroite。同时瑞典化学家贝齐里乌斯和希辛格在该矿石中也发现了同一元素的氧化物,称为ceria(铈土),元素称为cerium(铈),元素符号定为Ce,矿石称为cerite,以纪念当时发现的一颗小行星谷神星Ceres。Ochroium和cerium是同一元素,后者被采用了,前者被丢弃了。

钇和铈的氧化物以及其他稀土元素氧化物和土族元素的氧化物一样很难还原。直到1875年希尔布郎德利用电解熔融的铈的氧化物,获得金属铈。这是今天取得稀土元素金属的一种普遍的方法。它们的发现不仅仅是发现了它们的本身,而且带来了其他稀土元素的发现。其他稀土元素的发现是从这两个元素的发现开始的。

钇和铈的发现仅仅是打开了发现稀土元素的第一道大门,是发现稀土元素的第一阶段。



元素符号: Ce英文名: Cerium中文名: 铈

相对原子质量: 140.12常见化合价: +3,+4电负性: 1.12
外围电子排布: 4f1 5d1 6s2核外电子排布: 2,8,18,20,8,2
同位素及放射线: Ce-134[3016d] Ce-136 Ce-138 Ce-139[137.6d] *Ce-140 Ce-141[32.5d] Ce-142 Ce-143[1.4d] Ce-144[284.6d]

电子亲合和能: 0 KJ·mol-1
第一电离能: 528 KJ·mol-1 第二电离能: 1047 KJ·mol-1 第三电离能: 1880 KJ·mol-1
单质密度: 6.773 g/cm3 单质熔点: 795.0 ℃ 单质沸点: 3257.0 ℃
原子半径: 2.7 埃 离子半径: 1.14(+3) 埃 共价半径: 1.65 埃
常见化合物: CeO2 CeCl3

发现人: M.H.克拉普罗、希辛格、贝采里乌时间: 1803地点: 瑞典/德国

名称由来:
因小行星刻瑞斯“Ceres”(罗马神话中的谷神)而得名,该小行星早于铈元素两年被发现。
元素描述:
柔韧有延展性的铁灰色金属。
元素来源:
铈是储量最丰富的稀土元素,见于独居石砂[Ce(PO4)]等许多矿物中。
元素用途:
制造高辉度碳弧灯,掺入特种金属里充当合金添加剂。氧化物用于光学器件和玻璃工业,铈盐用于摄影和纺织工业。
主要性质和用途

熔点为 799 ℃,沸点为3 426 ℃,密度为8.240 g/cm3(α)(25 ℃)。灰色活泼的金属,是镧系金属中自然丰度最高的一种,性质活泼。在空气中失去光泽,加热时燃烧,与水迅速反应,溶于酸。用于制造玻璃、打火石、陶瓷和合金等。

发 现

1803年由贝采里乌斯(J.J.Berzelius)等在瑞典发现。
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