Praseodymiwmyw'r drydedd elfen lanthanid fwyaf niferus yn y tabl cyfnodol o elfennau cemegol, gyda digonedd o 9.5 ppm yn y gramen, dim ond yn is naceriwm, ytriwm,lantanwm, ascandiwmDyma'r pumed elfen fwyaf niferus mewn daearoedd prin. Ond yn union fel ei enw,praseodymiwmyn aelod syml a di-addurn o'r teulu daear prin.
Darganfuwyd praseodymiwm gan CF Auer Von Welsbach ym 1885.
Ym 1751, daeth y mwynolegydd o Sweden, Axel Fredrik Cronstedt, o hyd i fwynau trwm yn ardal mwyngloddio Bastnäs, a gafodd yr enw cerit yn ddiweddarach. Ddeng mlynedd ar hugain yn ddiweddarach, anfonodd Vilhelm Hisinger, pymtheg oed, o'r teulu a oedd yn berchen ar y mwynglawdd ei samplau at Carl Scheele, ond ni ddarganfu unrhyw elfennau newydd. Ym 1803, ar ôl i Singer ddod yn of, dychwelodd i'r ardal fwyngloddio gyda Jöns Jacob Berzelius a gwahanu ocsid newydd, y blaned gorrach Ceres, a ddarganfuwyd ganddynt ddwy flynedd yn ôl. Gwahanwyd Ceria yn annibynnol gan Martin Heinrich Klaproth yn yr Almaen.
Rhwng 1839 a 1843, darganfu'r llawfeddyg a'r cemegydd o Sweden, Carl Gustaf Mosander, fodocsid ceriwmyn gymysgedd o ocsidau. Gwahanodd ddau ocsid arall, a alwodd yn lanthana a didymia yn “didymia” (sy'n golygu “efeilliaid” mewn Groeg). Dadelfennodd y rhannolceriwm nitradsampl trwy ei rostio yn yr awyr, ac yna ei drin ag asid nitrig gwanedig i gael yr ocsid. Felly enwir y metelau sy'n ffurfio'r ocsidau hynlantanwmapraseodymiwm.
Ym 1885, llwyddodd CF Auer Von Welsbach, Awstriawr a ddyfeisiodd orchudd rhwyllen lamp anwedd thoriwm ceriwm, i wahanu'r "praseodymium neodymium", yr "efeilliaid cyfun", y gwahanwyd halen praseodymium gwyrdd a halen neodymium lliw rhosyn oddi wrthynt a'u pennu i fod yn ddwy elfen newydd. Enw un yw "Praseodymium", sy'n dod o'r gair Groeg prason, sy'n golygu cyfansoddyn gwyrdd oherwydd bydd toddiant o ddŵr halen praseodymium yn cyflwyno lliw gwyrdd llachar; Enw'r elfen arall yw "Neodymiwm“. Galluogodd gwahanu llwyddiannus yr “efeilliaid cyfun” iddynt arddangos eu doniau’n annibynnol.
Metel gwyn arian, meddal a hydwyth. Mae gan praseodymiwm strwythur crisial hecsagonol ar dymheredd ystafell. Mae'r ymwrthedd i gyrydiad mewn aer yn gryfach na gwrthiant lantanwm, ceriwm, neodymiwm ac ewropiwm, ond pan gaiff ei amlygu i aer, cynhyrchir haen o ocsid du bregus, ac mae sampl metel praseodymiwm maint un centimetr yn cyrydu'n llwyr o fewn tua blwyddyn.
Fel y rhan fwyafelfennau daear prin, mae praseodymiwm yn fwyaf tebygol o ffurfio cyflwr ocsideiddio +3, sef ei unig gyflwr sefydlog mewn toddiannau dyfrllyd. Mae praseodymiwm yn bodoli mewn cyflwr ocsideiddio +4 mewn rhai cyfansoddion solet hysbys, ac o dan amodau gwahanu matrics, gall gyrraedd cyflwr ocsideiddio unigryw o +5 ymhlith elfennau lanthanid.
Mae'r ïon praseodymiwm dyfrllyd yn siartrews, ac mae llawer o ddefnyddiau diwydiannol o praseodymiwm yn cynnwys ei allu i hidlo golau melyn mewn ffynonellau golau.
Cynllun electronig praseodymiwm
Allyriadau electronig:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3
Mae'r 59 electron o praseodymiwm wedi'u trefnu fel [Xe] 4f36s2. Yn ddamcaniaethol, gellir defnyddio'r pum electron allanol i gyd fel electron falens, ond mae defnyddio'r pum electron allanol i gyd yn gofyn am amodau eithafol. Yn gyffredinol, dim ond tri neu bedwar electron y mae praseodymiwm yn eu hallyrru yn ei gyfansoddion. Praseodymiwm yw'r elfen lanthanid gyntaf gyda chyfluniad electronig sy'n cydymffurfio ag egwyddor Aufbau. Mae gan ei orbital 4f lefelau egni is na'r orbital 5d, nad yw'n berthnasol i lanthanwm a seriwm, gan nad yw crebachiad sydyn yr orbital 4f yn digwydd tan ar ôl lanthanwm ac nid yw'n ddigonol i osgoi meddiannu'r gragen 5d mewn ceriwm. Serch hynny, mae praseodymiwm solet yn arddangos cyfluniad [Xe] 4f25d16s2, lle mae un electron yn y gragen 5d yn debyg i bob elfen lanthanid driphlyg arall (ac eithrio ewropiwm ac ytterbiwm, sy'n ddeufalent mewn cyflyrau metelaidd).
Fel y rhan fwyaf o elfennau lanthanid, mae praseodymiwm fel arfer yn defnyddio dim ond tri electron fel electron falens, ac mae gan yr electronau 4f sy'n weddill effaith rhwymo gref: mae hyn oherwydd bod yr orbit 4f yn mynd trwy graidd xenon anadweithiol yr electron i gyrraedd y niwclews, ac yna 5d a 6s, ac yn cynyddu gyda chynnydd y gwefr ïonig. Fodd bynnag, gall praseodymiwm barhau i golli'r pedwerydd a hyd yn oed y pumed electron falens weithiau, oherwydd ei fod yn ymddangos yn gynnar iawn yn y system lanthanid, lle mae'r gwefr niwclear yn dal yn ddigon isel, ac mae egni is-blisgyn 4f yn ddigon uchel i ganiatáu tynnu mwy o electron falens.
Praseodymiwm a phob elfen lanthanid (ac eithriolantanwm, ytterbiwmalutetiwm, nid oes unrhyw electronau 4f heb eu paru) yn baramagnetiaeth ar dymheredd ystafell. Yn wahanol i fetelau prin eraill sy'n arddangos trefniant gwrthfferomagnetig neu fferomagnetig ar dymheredd isel, mae praseodymiwm yn baramagnetiaeth ar bob tymheredd uwchlaw 1K
Cymhwyso Praseodymiwm
Defnyddir praseodymiwm yn bennaf ar ffurf meini daear prin cymysg, megis fel asiant puro ac addasu ar gyfer deunyddiau metel, catalyddion cemegol, meini daear prin amaethyddol, ac yn y blaen.Praseodymiwm neodymiwmyw'r pâr mwyaf tebyg ac anodd ei wahanu o elfennau daear prin, sy'n anodd ei wahanu trwy ddulliau cemegol. Fel arfer mae cynhyrchu diwydiannol yn defnyddio dulliau echdynnu a chyfnewid ïonau. Os cânt eu defnyddio mewn parau ar ffurf neodymiwm praseodymiwm cyfoethog, gellir defnyddio eu cyffredinedd yn llawn, ac mae'r pris hefyd yn rhatach na chynhyrchion elfen sengl.
Aloi neodymiwm praseodymiwm(metel neodymiwm praseodymiwm)wedi dod yn gynnyrch annibynnol, y gellir ei ddefnyddio fel deunydd magnet parhaol ac ychwanegyn addasu ar gyfer aloion metelau anfferrus. Gellir gwella gweithgaredd, detholiad a sefydlogrwydd catalydd cracio petrolewm trwy ychwanegu crynodiad neodymiwm praseodymiwm i ridyll moleciwlaidd seolit Y. Fel ychwanegyn addasu plastig, gall ychwanegu cyfoethogi neodymiwm praseodymiwm at polytetrafluoroethylene (PTFE) wella ymwrthedd gwisgo PTFE yn sylweddol.
Pridd prinDeunyddiau magnet parhaol yw'r maes mwyaf poblogaidd o gymwysiadau daear prin heddiw. Nid yw praseodymiwm ar ei ben ei hun yn rhagorol fel deunydd magnet parhaol, ond mae'n elfen synergaidd ardderchog a all wella priodweddau magnetig. Gall ychwanegu swm priodol o praseodymiwm wella perfformiad deunyddiau magnet parhaol yn effeithiol. Gall hefyd wella perfformiad gwrthocsidiol (ymwrthedd i gyrydiad aer) a phriodweddau mecanyddol magnetau, ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn amrywiol ddyfeisiau electronig a moduron.
Gellir defnyddio praseodymiwm hefyd ar gyfer malu a sgleinio deunyddiau. Fel y gwyddom i gyd, mae powdr sgleinio pur sy'n seiliedig ar seriwm fel arfer yn felyn golau, sy'n ddeunydd sgleinio o ansawdd uchel ar gyfer gwydr optegol, ac mae wedi disodli'r powdr coch ocsid haearn sydd ag effeithlonrwydd sgleinio isel ac yn llygru'r amgylchedd cynhyrchu. Mae pobl wedi canfod bod gan praseodymiwm briodweddau sgleinio da. Bydd powdr sgleinio daear prin sy'n cynnwys praseodymiwm yn ymddangos yn frown cochlyd, a elwir hefyd yn "bowdr coch", ond nid yw'r lliw coch hwn yn goch ocsid haearn, ond oherwydd presenoldeb ocsid praseodymiwm, mae lliw'r powdr sgleinio daear prin yn mynd yn dywyllach. Defnyddiwyd praseodymiwm hefyd fel deunydd malu newydd i wneud olwynion malu corundwm sy'n cynnwys praseodymiwm. O'i gymharu ag alwmina gwyn, gellir gwella effeithlonrwydd a gwydnwch mwy na 30% wrth falu dur strwythurol carbon, dur di-staen, ac aloion tymheredd uchel. Er mwyn lleihau costau, defnyddiwyd deunyddiau cyfoethog neodymiwm praseodymiwm yn aml fel deunyddiau crai yn y gorffennol, a dyna pam yr enw olwyn malu neodymiwm praseodymiwm.
Defnyddiwyd crisialau silicad wedi'u dopio ag ïonau praseodymiwm i arafu curiadau golau i gannoedd o fetrau yr eiliad.
Bydd ychwanegu ocsid praseodymiwm at silicad sirconiwm yn troi'n felyn llachar a gellir ei ddefnyddio fel pigment ceramig – melyn praseodymiwm. Ystyrir melyn praseodymiwm (Zr02-Pr6Oll-Si02) fel y pigment ceramig melyn gorau, sy'n aros yn sefydlog hyd at 1000 ℃ a gellir ei ddefnyddio ar gyfer prosesau untro neu ail-losgi.
Defnyddir praseodymiwm hefyd fel lliwydd gwydr, gyda lliwiau cyfoethog a marchnad botensial fawr. Gellir cynhyrchu cynhyrchion gwydr gwyrdd praseodymiwm gyda lliwiau gwyrdd cenhinen llachar a gwyrdd winwns, y gellir eu defnyddio i gynhyrchu hidlwyr gwyrdd a hefyd ar gyfer gwydr celf a chrefft. Gellir defnyddio ychwanegu ocsid praseodymiwm ac ocsid ceriwm at y gwydr fel gogls ar gyfer weldio. Gellir defnyddio sylffid praseodymiwm hefyd fel lliwydd plastig gwyrdd.
Amser postio: Mai-29-2023