خواص عنصر

ثابت های مادی و فراوانی وقوع در طبیعت

ایزوتوپ های عنصر

سریم طبیعی از مخلوطی از چهار ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است. ایزوتوپ های رادیواکتیو مصنوعی دیگری نیز ایجاد شده اند.

طرح سطح انرژی

خواص بیشتر

سریم یک فلز سنگین براق، نرم و سفید نقره ای به راحتی چکش خوار است. در هوا در اثر اکسیداسیون به سرعت خاکستری آهنی می شود. سریم نقطه ذوب و جوش نسبتا پایینی دارد. سریم متعلق به لانتانیدها است. در ترکیبات خود حالت های اکسیداسیون III و IV را تشکیل می دهد. این یک فلز غیر نجیب و بسیار الکترومثبت است و بنابراین یک عامل کاهنده قوی است. محلول های استاندارد سریم (IV) را می توان در سریمتری برای تیتراسیون ردوکس استفاده کرد. سریم واکنش پذیرترین عنصر از تمام لانتانیدها است. در هوا، می سوزد و اکسید سریم (IV) را با شعله سفید کورکننده تشکیل می دهد. سریم با هالوژن ها از 150 درجه سانتیگراد واکنش می دهد و هالیدهای سریم را تشکیل می دهد، در دماهای بالاتر با هیدروژن، بور، کربن، نیتروژن، فسفر، گوگرد، سلنیوم و تلوریم واکنش می دهد و نمک های مربوطه را تشکیل می دهد. آب داغ به سریم حمله می کند. با تشکیل یون Ce3 + در اسیدها محلول است. این عنصر دو اکسید تشکیل می دهد: اکسید سریم (III) و اکسید سریم (IV).

کشف

شیمیدان آلمانی مارتین اچ. کلاپروت در حین تجزیه و تحلیل کانی «Cerit von Bastnäs»، سریم را به شکل اکسید کشف کرد. او زمین جدید را اکرویت زمین نامید. مستقل از یکدیگر شیمیدانان سوئدی JÖNS JACOB BERZELIUS و WILHELM HISINGER (1766 – 1852) نیز این زمین را یافتند و عنصر را به نام سیاره نما سرس که اندکی قبل از آن کشف شده بود “سریوم” نامیدند. نماد شیمیایی “Ce” توسط برزلیوس در سال 1814 پیشنهاد شد. در سال 1825، کارل گوستاو موساندر (1797 – 1858) با کاهش کلرید سریم با سدیم موفق به تولید سریم شد. در سال 1875، سریم فلزی توسط WILLIAM FRANCIES HILEBRAND (1853 – 1925) و TH NORTON با الکترولیز نمک ذوب شده از کلرید سریم تولید شد.

وقوع/تولید

سریم بیست و هشتمین عنصر فراوانی است و رایج ترین فلز خاکی کمیاب است. در طبیعت، سریم همیشه همراه با سایر فلزات خاکی کمیاب وجود دارد. ذخایر مهم در اسکاندیناوی، کشورهای مستقل مشترک المنافع، هند، آفریقای جنوبی و ایالات متحده آمریکا واقع شده است. از مواد معدنی مهم حاوی سریم می توان به سریت، مونازیت و باستنزیت اشاره کرد. ماده اولیه برای تولید سریم عمدتاً ماسه مونازیت است. این ماده معدنی با اسید سولفوریک ریز خرد شده و تجزیه می شود، سولفات های لانتانید با افزودن اسید اگزالیک رسوب می کنند و با بازپخت به اکسیدها تبدیل می شوند. سریم با تبادل کاتیونی و تشکیل کمپلکس از سایر لانتانیدها جدا شده و به هالیدهای Ce تبدیل می شود. سپس سریم با الکترولیز نمک ذوب شده CeCl3 یا به روش متالوترمی با احیای CeCl3 یا CeF3 با پتاسیم، سدیم یا کلسیم در یک جو بی اثر تولید می شود.

استفاده کنید

سریم هم به عنوان فلز و هم به عنوان فلز مخلوط سریم برای بهبود استحکام، شکل پذیری و ریخته گری چدن خاکستری، چدن فولاد، آهن و آلیاژهای آلومینیوم استفاده می شود. آلیاژ شده با آهن (آهن سریم)، ​​به عنوان فلز اشتعال یا سنگ چخماق برای فندک ها یا فندک های گازی عمل می کند. سریم همچنین برای اکسید زدایی و گوگردزدایی فولاد، برای اتصال عناصر کمیاب مانند آنتیموان، آرسنیک و غیره، به عنوان یک عامل مات کننده در مواد لعاب برای ورق فلز، برای تثبیت شیشه ها در برابر تشعشعات رادیواکتیو و اشعه ایکس برای فناوری هسته ای استفاده می شود. از ترکیبات سریم برای رنگ کردن و بی رنگ کردن شیشه ها استفاده می شود.

اتصالات مهم

مهمترین ترکیبات شامل CeCl3 و هالیدهای CeF4 و [CeCl6]2-. همچنین مجتمع ها [Ce(NO3)6]3-و [CeCl6]2 – شناخته شده اند.