Praseodymist das dritthäufigste Lanthanidelement in der periodischen Tabelle chemischer Elemente mit einer Fülle von 9,5 ppm in der Kruste, nur niedriger alsCer, Yttrium,Lanthan, UndSkandium. Es ist das fünftreichste Element in Seltenen Erden. Aber genau wie sein Name,Praseodymist ein einfaches und schmackhaftes Mitglied der Familie Seltener Erde.
CF Auer von Welelsbach entdeckte 1885 Praseodym.
1751 fand der schwedische Mineralogist Axel Fredrik Cronstedt ein schweres Mineral im Bergbaubereich Bastn Ä's, der später Cerite genannt wurde. Dreißig Jahre später schickte der fünfzehnjährige Vilhelm -Hissinger aus der Familie, in dem die Mine gehörte, seine Proben an Carl Scheele, aber er entdeckte keine neuen Elemente. Nachdem der Sänger 1803 Schmied geworden war, kehrte er mit J ö ns Jacob Berzelius in das Bergbaugebiet zurück und trennte ein neues Oxid, den Zwergplaneten Ceres, den sie vor zwei Jahren entdeckten. Ceria wurde unabhängig von Martin Heinrich Klaproth in Deutschland getrennt.
Zwischen 1839 und 1843 entdeckte der schwedische Chirurg und Chemiker Carl Gustaf Mosander dasCeriumoxidwar eine Mischung aus Oxiden. Er trennte zwei weitere Oxide, die er Lanthana und Didymia „Didymia“ nannte (was „Zwillinge“ auf Griechisch war). Er zersetzte sich teilweise dieCeriumnitratProbe durch Braten in der Luft und behandelte es dann mit verdünntem Salpetersäure, um das Oxid zu erhalten. Die Metalle, die diese Oxide bilden, werden daher benanntLanthanUndPraseodym.
1885 trennte CF Auer von Welsbach, ein Österreicher, der die Thorium -Cerium -Dampf -Lampen -Gaze -Abdeckung erfand, erfolgreich das „Praseodym -Neodym“, die „verbundenen Zwillinge“, von denen grüner Praseodymalz und Rosenfärbemalz getrennt und zwei neue Elemente entworfen wurden. Einer wird als „Praseodym“ bezeichnet, das aus dem griechischen Wort Prason stammt, was eine grüne Verbindung bedeutet, da eine Lösung von Praseodymalzwasser eine hellgrüne Farbe aufweist. Das andere Element heißt “Neodym“. Die erfolgreiche Trennung der „verbundenen Zwillinge“ ermöglichte es ihnen, ihre Talente unabhängig anzuzeigen.
Silber weißes Metall, weich und duktil. Praseodymium hat eine hexagonale Kristallstruktur bei Raumtemperatur. Die Korrosionsresistenz in Luft ist stärker als die von Lanthan, Cerium, Neodym und Europium, aber wenn sie Luft ausgesetzt ist, wird eine Schicht aus fragilem Schwarzoxid erzeugt, und eine Praseodym -Metallprobe mit einer Größe von einer Zentimetergröße korrodiert innerhalb von etwa einem Jahr vollständig.
Wie die meistenSeltenerdelementeEs ist höchstwahrscheinlich, dass Praseodym einen Oxidationszustand von+3 bildet, was in wässrigen Lösungen der einzige stabile Zustand ist. Praseodym existiert in einigen bekannten festen Verbindungen in einem Oxidationszustand von+4 und kann unter Matrix -Trennungsbedingungen einen einzigartigen+5 -Oxidationszustand bei Lanthanidelementen erreichen.
Das wässrige Praseodymion ist Chartreuse, und viele industrielle Verwendungen von Praseodymium beinhalten seine Fähigkeit, gelbes Licht in Lichtquellen zu filtern.
PRASEODYMIUM Elektronisches Layout
Elektronische Emissionen:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
Die 59 Elektronen von Praseodym sind als [XE] 4F36S2 angeordnet. Theoretisch können alle fünf äußeren Elektronen als Valenzelektron verwendet werden, aber die Verwendung aller fünf äußeren Elektronen erfordert extreme Bedingungen. Im Allgemeinen emittiert Praseodym nur drei oder vier Elektronen in seinen Verbindungen. Praseodym ist das erste Lanthanidelement mit einer elektronischen Konfiguration, die dem Aufbau -Prinzip entspricht. Sein 4F -Orbital hat ein niedrigeres Energieniveau als das 5D -Orbital, das nicht auf Lanthan und Cerium anwendbar ist, da die plötzliche Kontraktion des 4F -Orbitals erst nach Lanthan auftritt und nicht ausreicht, um die Beschädigung der 5D -Schale im Cerium zu vermeiden. Trotzdem zeigt ein solides Praseodym eine [XE] 4F25D16S2 -Konfiguration, wobei ein Elektron in der 5D -Hülle allen anderen trivalisierenden Lanthanidelementen ähnelt (mit Ausnahme von Europium und Ytterbium, die in metallischen Zuständen trennen).
Wie bei den meisten Lanthanidelementen verwendet Praseodym normalerweise nur drei Elektronen als Valenzelektron, und die verbleibenden 4F -Elektronen haben einen starken Bindungseffekt: Dies liegt daran, dass die 4F -Umlaufbahn durch den inerten Xenonkern des Elektronens durchläuft, um den Kern zu erreichen. Praseodymium kann jedoch weiterhin das vierte und sogar gelegentlich das fünfte Valenzelektron verlieren, da es sehr früh im Lanthanidsystem erscheint, wo die Kernladung immer noch niedrig genug ist und die 4F -Subschalenenergie hoch genug ist, um die Entfernung von mehr Valenzelektronen zu ermöglichen.
Praseodym und alle Lanthanidelemente (außerLanthan, YtterbiumUndLutetiumEs gibt keine ungepaarten 4F -Elektronen) sind Paramagnetismus bei Raumtemperatur. Im Gegensatz zu anderen Seltenerdmetallen, die antiferromagnetische oder ferromagnetische Ordnung bei niedrigen Temperaturen aufweisen
Anwendung von Praseodym
Praseodymium wird hauptsächlich in Form von gemischten Seltenen erden verwendet, wie als Reinigungs- und Modifikationsmittel für Metallmaterialien, chemische Katalysatoren, landwirtschaftliche Seltene Erden usw.PRASEODYMIUM NEODYMIUMist das ähnlichste und am schwersten zu trennen von Seltenerdelementen, das durch chemische Methoden schwer zu trennen ist. Industrieproduktion verwendet normalerweise Extraktions- und Ionenaustauschmethoden. Wenn sie paarweise in Form von angereichertem Praseodym -Neodym verwendet werden, kann ihre Gemeinsamkeit vollständig genutzt werden und der Preis ist auch billiger als einzelne Elementprodukte.
PRASEODYMIUM NEODYMIUM -Legierung(Praseodym -Neodym -Metall)ist zu einem unabhängigen Produkt geworden, das sowohl als permanentes Magnetmaterial als auch als Modifikationszusatz für Nichteisenmetalllegierungen verwendet werden kann. Die Aktivität, Selektivität und Stabilität des Katalysators des Erdöl -Cracking -Katalysators kann durch Zugabe von Praseodym -Neodym -Konzentrat in das y -Zeolith -Molekularsieb verbessert werden. Als plastische Modifikations -Additive kann die Zugabe von Praseodym -Neodymanreicherung zu Polytetrafluorethylen (PTFE) die Verschleißresistenz von PTFE erheblich verbessern.
Seltene ErdePermanente Magnetmaterialien sind heute das beliebteste Feld von Seltenerdanwendungen. Praseodym allein ist als dauerhaftes Magnetmaterial nicht ausstehend, aber ein ausgezeichnetes synergistisches Element, das die magnetischen Eigenschaften verbessern kann. Durch das Hinzufügen einer angemessenen Menge an Praseodymium kann die Leistung von dauerhaften Magnetenmaterialien effektiv verbessert werden. Es kann auch die antioxidative Leistung (Luftkorrosionsbeständigkeit) und die mechanischen Eigenschaften von Magneten verbessern und in verschiedenen elektronischen Geräten und Motoren häufig eingesetzt.
Praseodym kann auch zum Schleifen und Polieren verwendet werden. Wie wir alle wissen, ist reines Polierpulver auf Ceriumbasis normalerweise hellgelb, was ein hochwertiges Poliermaterial für optisches Glas ist und das rotes Eisenoxid-Pulver mit geringer Polierwirkungsgrad ersetzt und die Produktionsumgebung verschmutzt. Die Menschen haben festgestellt, dass Praseodymium gute Poliereigenschaften hat. Polierpulver mit Seltener erd, das Praseodym enthält, erscheinen rotbraun, auch als „rotes Pulver“ bezeichnet. Diese rote Farbe ist jedoch nicht Eisoxidrot, sondern aufgrund des Vorhandenseins von Praseodymoxid wird die Farbe des Polierpulverpulvers für seltene Erden dunkler. Praseodymium wurde auch als neues Schleifmaterial verwendet, um Korund -Schleifräder zu machen, die Praseodym enthalten. Im Vergleich zu weißen Aluminiumoxid können Effizienz und Haltbarkeit beim Mahlen von Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Hochtemperaturlegierungen um mehr als 30% verbessert werden. Um die Kosten zu senken, wurde in der Vergangenheit häufig Praseodym -Neodym -angereicherte Materialien als Rohstoffe verwendet, daher der Name Praseodym Neodym Corundum Schleifrad.
Silikatkristalle, die mit Praseodymionen dotiert sind, wurden verwendet, um leichte Impulse auf mehrere hundert Meter pro Sekunde zu verlangsamen.
Das Hinzufügen von Praseodymoxid zu Zirkoniumsilikat wird hellgelb und kann als Keramikpigment verwendet werden - Praseodymgelb. Praseodym Yellow (ZR02-PR6oll-SI02) gilt als das beste gelbe Keramikpigment, das bei bis zu 1000 ° C stabil bleibt und für einmalige oder rebende Prozesse verwendet werden kann.
PRASEODYMIUM wird auch als Glasfarbe verwendet, mit reichhaltigen Farben und einem großartigen potenziellen Markt. Praseodym -Green -Glasprodukte mit hellem Lauchgrün und Frühlingszwiebeln grün -Farben können hergestellt werden, mit denen grüne Filter hergestellt werden können, und auch für Kunsthandwerksglas. Das Hinzufügen von Praseodymoxid und Ceriumoxid zum Glas kann als Schutzbrille zum Schweißen verwendet werden. Praseodymsulfid kann auch als grünes Kunststofffarbe verwendet werden.
Postzeit: Mai-29-2023