Praseodymiumyw'r drydedd elfen lanthanid mwyaf niferus yn y tabl cyfnodol o elfennau cemegol, gyda digonedd o 9.5 ppm yn y gramen, dim ond yn is naceriwm, yttrium,lanthanum, asgandiwm.Dyma'r bumed elfen fwyaf niferus mewn daearoedd prin.Ond yn union fel ei enw,praseodymiumyn aelod syml a di-addurn o deulu prin y ddaear.
Darganfu CF Auer Von Welsbach praseodymium ym 1885.
Ym 1751, daeth mwynolegydd Sweden Axel Fredrik Cronstedt o hyd i fwyn trwm yn ardal lofaol Bastn s, a enwyd yn ddiweddarach yn cerite.Ddeng mlynedd ar hugain yn ddiweddarach, anfonodd Vilhelm Hisinger, pymtheg oed o’r teulu a oedd yn berchen ar y pwll, ei samplau at Carl Scheele, ond ni ddarganfuwyd unrhyw elfennau newydd.Ym 1803, ar ôl i Singer ddod yn of, dychwelodd i'r ardal lofaol gyda J ö ns 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 fferyllydd o Sweden Carl Gustaf Mosander fodcerium ocsidoedd cymysgedd o ocsidau.Gwahanodd ddau ocsid arall, a alwodd yn lanthana a didymia yn “didymia” (sy'n golygu “efeilliaid” mewn Groeg).Dadelfenodd yn rhannol ycerium nitradsamplu trwy ei rostio yn yr aer, ac yna ei drin ag asid nitrig gwanedig i gael yr ocsid.Felly enwir y metelau sy'n ffurfio'r ocsidau hynlanthanumapraseodymium.
Ym 1885, llwyddodd CF Auer Von Welsbach, Awstriaid a ddyfeisiodd y gorchudd lamp anwedd thorium cerium, i wahanu'r “praseodymium neodymium”, yr “efeilliaid cyfun”, y gwahanwyd halen praseodymium gwyrdd a halen neodymium lliw rhosyn ohonynt a phenderfynwyd eu bod yn gwneud hynny. dwy elfen newydd.Gelwir un yn “Praseodymium”, sy'n dod o'r gair Groeg prason, sy'n golygu cyfansawdd gwyrdd oherwydd bydd hydoddiant o ddŵr halen praseodymium yn cyflwyno lliw gwyrdd llachar;Enw’r elfen arall yw “Neodymium“.Roedd gwahanu llwyddiannus yr “efeilliaid cyfun” yn eu galluogi i arddangos eu doniau yn annibynnol.
Metel arian gwyn, meddal a hydwyth.Mae gan Praseodymium strwythur grisial hecsagonol ar dymheredd ystafell.Mae'r ymwrthedd cyrydiad mewn aer yn gryfach na lanthanum, cerium, neodymium, ac europium, ond pan fyddant yn agored i aer, cynhyrchir haen o ocsid du bregus, ac mae sampl metel praseodymium maint un centimedr yn cyrydu'n llwyr o fewn tua blwyddyn.
Fel y rhan fwyafelfennau prin y ddaear, mae praseodymium yn fwyaf tebygol o ffurfio cyflwr ocsidiad +3, sef ei unig gyflwr sefydlog mewn hydoddiannau dyfrllyd.Mae praseodymium yn bodoli mewn cyflwr ocsideiddio +4 mewn rhai cyfansoddion solet hysbys, ac o dan amodau gwahanu matrics, gall gyrraedd cyflwr ocsidiad unigryw +5 ymhlith elfennau lanthanid.
Mae'r ïon praseodymium dyfrllyd yn chartreuse, ac mae llawer o ddefnyddiau diwydiannol o praseodymium yn cynnwys ei allu i hidlo golau melyn mewn ffynonellau golau.
Cynllun electronig Praseodymium
Allyriadau electronig:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3
Mae'r 59 electron o praseodymium wedi'u trefnu fel [Xe] 4f36s2.Yn ddamcaniaethol, gellir defnyddio pob un o'r pum electron allanol fel electron falens, ond mae angen amodau eithafol i ddefnyddio pob un o'r pum electron allanol.Yn gyffredinol, dim ond tri neu bedwar electron yn ei gyfansoddion y mae praseodymium yn ei allyrru.Praseodymium yw'r elfen lanthanide 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 lanthanum a cerium, gan nad yw crebachiad sydyn yr orbital 4f yn digwydd tan ar ôl lanthanum ac nid yw'n ddigon i osgoi meddiannu'r gragen 5d mewn cerium.Serch hynny, mae praseodymium solet yn arddangos cyfluniad [Xe] 4f25d16s2, lle mae un electron yn y plisgyn 5d yn debyg i holl elfennau lanthanid trifalent eraill (ac eithrio ewropiwm ac ytterbium, sy'n wahanol mewn cyflyrau metelaidd).
Fel y rhan fwyaf o elfennau lanthanid, mae praseodymium fel arfer yn defnyddio dim ond tri electron fel electron falens, ac mae'r electronau 4f sy'n weddill yn cael effaith rwymo gref: mae hyn oherwydd bod orbit 4f yn mynd trwy graidd xenon anadweithiol yr electron i gyrraedd y niwclews, ac yna 5d a 6s , ac yn cynyddu gyda'r cynnydd mewn tâl ïonig.Fodd bynnag, gall praseodymium barhau i golli'r pedwerydd electron falens, a hyd yn oed yn achlysurol, oherwydd mae'n ymddangos yn gynnar iawn yn y system lanthanid, lle mae'r tâl niwclear yn dal yn ddigon isel, ac mae'r egni is-blisgyn 4f yn ddigon uchel i ganiatáu tynnu mwy o electron falens.
Praseodymium a holl elfennau lanthanide (ac eithriolanthanum, ytterbiumalutetiwm, nid oes unrhyw electronau 4f heb eu paru) yn baramagnetiaeth ar dymheredd ystafell.Yn wahanol i fetelau daear prin eraill sy'n arddangos archeb gwrthferromagnetig neu ferromagnetig ar dymheredd isel, mae praseodymium yn baramagnetiaeth ar bob tymheredd uwchlaw 1K
Cymhwyso Praseodymium
Defnyddir praseodymium yn bennaf ar ffurf daearoedd prin cymysg, megis fel asiant puro ac addasu ar gyfer deunyddiau metel, catalyddion cemegol, daearoedd prin amaethyddol, ac ati.Praseodymium neodymiumyw'r pâr o elfennau daear prin mwyaf tebyg ac anodd eu gwahanu, sy'n anodd eu gwahanu trwy ddulliau cemegol.Mae cynhyrchu diwydiannol fel arfer yn defnyddio dulliau echdynnu a chyfnewid ïon.Os cânt eu defnyddio mewn parau ar ffurf neodymium praseodymium cyfoethog, gellir defnyddio eu cyffredinrwydd yn llawn, ac mae'r pris hefyd yn rhatach na chynhyrchion elfen sengl.
Aloi neodymium praseodymium(metel neodymium praseodymium)wedi dod yn gynnyrch annibynnol, y gellir ei ddefnyddio fel deunydd magnet parhaol ac ychwanegyn addasu ar gyfer aloion metel anfferrus.Gellir gwella gweithgaredd, detholusrwydd a sefydlogrwydd catalydd cracio petrolewm trwy ychwanegu crynodiad praseodymium neodymium i ridyll moleciwlaidd Y zeolite.Fel ychwanegyn addasu plastig, gall ychwanegu cyfoethogiad praseodymium neodymium i polytetrafluoroethylene (PTFE) wella ymwrthedd gwisgo PTFE yn sylweddol.
Daear prindeunyddiau magnet parhaol yw'r maes mwyaf poblogaidd o geisiadau daear prin heddiw.Nid yw praseodymium yn unig yn rhagorol fel deunydd magnet parhaol, ond mae'n elfen synergyddol ardderchog a all wella priodweddau magnetig.Gall ychwanegu swm priodol o praseodymium wella perfformiad deunyddiau magnet parhaol yn effeithiol.Gall hefyd wella perfformiad gwrthocsidiol (ymwrthedd cyrydiad aer) a phriodweddau mecanyddol magnetau, ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn amrywiol ddyfeisiau electronig a moduron.
Gellir defnyddio praseodymium hefyd ar gyfer malu a chaboli deunyddiau.Fel y gwyddom i gyd, mae powdr caboli pur sy'n seiliedig ar cerium fel arfer yn felyn golau, sy'n ddeunydd caboli o ansawdd uchel ar gyfer gwydr optegol, ac mae wedi disodli'r powdr coch haearn ocsid sydd ag effeithlonrwydd caboli isel ac sy'n llygru'r amgylchedd cynhyrchu.Mae pobl wedi darganfod bod gan praseodymium briodweddau caboli da.Bydd powdr caboli daear prin sy'n cynnwys praseodymium yn ymddangos yn frown cochlyd, a elwir hefyd yn “powdr coch”, ond nid yw'r lliw coch hwn yn goch haearn ocsid, ond oherwydd presenoldeb praseodymium ocsid, mae lliw y powdr caboli daear prin yn mynd yn dywyllach.Mae praseodymium hefyd wedi'i ddefnyddio fel deunydd malu newydd i wneud olwynion malu corundum sy'n cynnwys praseodymium.O'i gymharu ag alwmina gwyn, gellir gwella effeithlonrwydd a gwydnwch fwy na 30% wrth falu dur strwythurol carbon, dur di-staen, ac aloion tymheredd uchel.Er mwyn lleihau costau, defnyddiwyd deunyddiau cyfoethogi praseodymium neodymium yn aml fel deunyddiau crai yn y gorffennol, a dyna pam yr enw olwyn malu praseodymium neodymium corundum.
Mae crisialau silicad wedi'u dopio ag ïonau praseodymiwm wedi'u defnyddio i arafu corbys golau i gannoedd o fetrau yr eiliad.
Bydd ychwanegu praseodymium ocsid at silicad zirconium yn troi'n felyn llachar a gellir ei ddefnyddio fel pigment ceramig - melyn praseodymium.Ystyrir mai melyn praseodymium (Zr02-Pr6Oll-Si02) yw'r pigment ceramig melyn gorau, sy'n parhau'n sefydlog hyd at 1000 ℃ a gellir ei ddefnyddio ar gyfer prosesau un-amser neu ail-losgi.
Defnyddir praseodymium hefyd fel lliwydd gwydr, gyda lliwiau cyfoethog a marchnad botensial gwych.Gellir cynhyrchu cynhyrchion gwydr gwyrdd praseodymium gyda gwyrdd cennin llachar a lliwiau gwyrdd scallion, y gellir eu defnyddio i gynhyrchu hidlwyr gwyrdd a hefyd ar gyfer gwydr celf a chrefft.Gellir defnyddio ychwanegu praseodymium ocsid a cerium ocsid i'r gwydr fel gogls ar gyfer weldio.Gellir defnyddio sylffid praseodymium hefyd fel lliwydd plastig gwyrdd.
Amser postio: Mai-29-2023