Ceriwm yw'r 'brawd mawr' diamheuol yn y teulu mawr o elfennau daear prin. Yn gyntaf, cyfanswm helaethrwydd y ddaear brin yn y gramen yw 238ppm, gyda seriwm ar 68ppm, sy'n cyfrif am 28% o gyfanswm cyfansoddiad y ddaear brin ac yn safle cyntaf; Yn ail, seriwm yw'r ail elfen ddaear brin a ddarganfuwyd naw mlynedd ar ôl darganfod yttrium (1794). Mae ei gymhwysiad yn helaeth iawn, ac mae "ceriwm" yn anorchfygol
Darganfod yr Elfen Ceriwm
Carl Auer von Welsbach
Darganfuwyd a henwyd ceriwm ym 1803 gan yr Almaen Kloppers, y cemegydd o Sweden Jöns Jakob Berzelius, a'r mwynolegydd o Sweden Wilhelm Hisinger. Fe'i gelwir yn ceria, a'i fwyn yn serit, er cof am Ceres, asteroid a ddarganfuwyd ym 1801. Mewn gwirionedd, mae'r math hwn o silicad ceriwm yn halen hydradol sy'n cynnwys 66% i 70% o seriwm, tra bod y gweddill yn gyfansoddion o galsiwm, haearn, aytriwm.
Y defnydd cyntaf o seriwm oedd lle tân nwy a ddyfeisiwyd gan y cemegydd o Awstria Carl Auer von Welsbach. Ym 1885, ceisiodd gymysgedd o fagnesiwm, lantanwm, ac ocsid ytriwm, ond roedd y cymysgeddau hyn yn allyrru golau gwyrdd heb lwyddiant.
Ym 1891, darganfu fod ocsid thoriwm pur yn cynhyrchu golau gwell, er ei fod yn las, ac yn cael ei gymysgu ag ocsid Ceriwm(IV) i gynhyrchu golau gwyn llachar. Yn ogystal, gellir defnyddio ocsid Ceriwm(IV) hefyd fel catalydd ar gyfer hylosgi ocsid thoriwm.
Metel ceriwm
★ Mae ceriwm yn fetel arian gwyn meddal a hydwyth gyda phriodweddau gweithredol. Pan gaiff ei amlygu i aer, bydd yn cael ei ocsideiddio, gan ffurfio haen ocsid pilio tebyg i rwd. Pan gaiff ei gynhesu, mae'n llosgi ac yn adweithio'n gyflym gyda dŵr. Mae sampl metel ceriwm maint centimetr yn cyrydu'n llwyr o fewn tua blwyddyn. Osgowch gysylltiad ag aer, ocsidyddion cryf, asidau cryf, a halogenau.
★ Mae ceriwm yn bodoli'n bennaf mewn monasit a bastnaesit, yn ogystal ag mewn cynhyrchion ymholltiad wraniwm, thoriwm, a phlwtoniwm. Gan ei fod yn niweidiol i'r amgylchedd, dylid rhoi sylw arbennig i lygredd cyrff dŵr.
★ Ceriwm yw'r 26ain elfen fwyaf niferus, gan gyfrif am 68ppm o gramen y Ddaear, yr ail yn unig i gopr (68ppm). Mae ceriwm yn fwy niferus na metelau cyffredin fel plwm (13ppm) a thun (2.1ppm).
Cyfluniad Electron Ceriwm
Trefniadau electronig:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Mae ceriwm wedi'i leoli ar ôl lantanwm ac mae ganddo 4f electronau yn dechrau o seriwm, gan ei gwneud hi'n hawdd cymryd rhan mewn adweithiau cemegol. Fodd bynnag, mae orbital 5d ceriwm wedi'i feddiannu, ac nid yw'r effaith hon yn ddigon cryf mewn ceriwm.
★ Dim ond tri electron y gall y rhan fwyaf o Lanthanid eu defnyddio fel electron falens, ac eithrio ceriwm, sydd â strwythur electronig amrywiol. Mae egni electronau 4f bron yr un fath ag egni'r electronau 5d a 6s allanol sydd wedi'u dadleoli yn y cyflwr metel, a dim ond ychydig bach o egni sydd ei angen i newid meddiannaeth gymharol y lefelau egni electronig hyn, gan arwain at falens ddwbl +3 a +4. Y cyflwr arferol yw falens +3, sy'n dangos falens +4 mewn dŵr anaerobig.
Cymhwyso ceriwm
★ Gellir ei ddefnyddio fel ychwanegyn aloi ac ar gyfer cynhyrchu halwynau ceriwm, ac ati.
★ Gellir ei ddefnyddio fel ychwanegyn gwydr i amsugno pelydrau uwchfioled ac is-goch, ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn gwydr Car.
★ Gellir ei ddefnyddio fel deunydd diogelu'r amgylchedd rhagorol, ac ar hyn o bryd y mwyaf cynrychioliadol yw'r catalydd puro gwacáu modurol, sy'n atal llawer iawn o nwy gwacáu modurol rhag cael ei ollwng i'r awyr yn effeithiol.
★ Golauelfennau daear prinwedi'i gyfansoddi'n bennaf o seriwm gan y gall rheoleiddwyr twf planhigion wella ansawdd cnydau, cynyddu cynnyrch, a gwella ymwrthedd i straen cnydau.
★ Gall sylffid ceriwm ddisodli metelau fel plwm a chadmiwm sy'n niweidiol i'r amgylchedd a bodau dynol mewn pigmentau, gall liwio plastigau, a gellir ei ddefnyddio hefyd mewn diwydiannau haenau ac inc.
★Ocsid ceriwm(IV)gellir ei ddefnyddio fel cyfansoddyn caboli, er enghraifft, mewn caboli cemegol-fecanyddol (CMP).
★ Gellir defnyddio ceriwm hefyd fel deunyddiau storio hydrogen, deunyddiau thermoelectrig, electrodau twngsten ceriwm, cynhwysydd ceramig, cerameg piezoelectrig, sgraffinyddion carbid silicon ceriwm, deunyddiau crai celloedd tanwydd, catalyddion gasoline, deunyddiau magnetig parhaol, deunyddiau meddygol, amrywiol ddur aloi a metelau anfferrus.
Amser postio: Gorff-03-2023