Praseodimje tretji najpogostejši element lantanida v periodični tabeli kemijskih elementov z obilico 9,5 ppm v skorji, le nižji kotCerium, yttrium,LanthanuminSkandij. To je peti najpomembnejši element v redkih zemljih. Toda tako kot njegovo ime,Praseodimje preprost in neprimerni član družine Redke Zemlja.
CF Auer Von Welsbach je leta 1885 odkril Praseodymium.
Leta 1751 je švedski mineralogist Axel Fredrik Cronstedt našel močan mineral na rudarskem območju Bastn ä S, ki so ga pozneje imenovali Ceriti. Trideset let pozneje, petnajstletni Vilhelm Hisinger iz družine, ki je imel v lasti rudnika, je svoje vzorce poslal Carlu Scheeleu, vendar ni odkril nobenih novih elementov. Leta 1803 se je po tem, ko je Singer postal kovač, vrnil na rudarsko območje z J ö ns Jacobom Berzeliusom in ločil nov oksid, pritlikavski planet Ceres, ki so ga odkrili pred dvema letoma. Cerijo je samostojno ločil Martin Heinrich Klaproth v Nemčiji.
Med letoma 1839 in 1843 je to odkril švedski kirurg in kemik Carl Gustaf MosanderCerijev oksidje bila mešanica oksidov. Ločil je še dva oksida, ki sta jih poimenovala Lanthana in Didymia "Didymia" (kar pomeni "dvojčka" v grščini). Delno je razgradilCerium nitratVzorec tako, da ga pražimo v zraku, nato pa ga obdelamo z razredčeno dušikovo kislino, da dobimo oksid. Kovine, ki tvorijo te oksideLanthanuminPraseodim.
Leta 1885 je Cf Auer Von Welsbach, Avstrijec, ki je izumil pokrov gaze s parovimi svetilkami s celicami, uspešno ločil "praseodimij neodimij", "konjuinirani dvojčki", od katere sta bila zelena praseodijeva sol in rožnata neodimijska sol ločena in odločena, da bi bila dva nova elementa. Eno se imenuje "Praseodim", ki izvira iz grške besede Prason, kar pomeni zeleno spojino, ker bo raztopina praseodimijeve slane vode predstavljala svetlo zeleno barvo; Drugi element je imenovan "Neodimij». Uspešna ločitev "povezanih dvojčkov" jim je omogočila samostojno prikazovanje svojih talentov.
Srebrna bela kovina, mehka in nodularna. Praseodymium ima šesterokotno kristalno strukturo pri sobni temperaturi. Korozijska odpornost v zraku je močnejša kot pri Lanthanumu, Ceriumu, neodimiju in evropiju, vendar je, ko je izpostavljen zraku, nastaja plast krhkega črnega oksida in v približno enem letu kovinski vzorec kovine v eni centimeter v približno enem letu.
Kot večinaRedki zemeljski elementi, praseodimij najverjetneje tvori stanje oksidacije+3, ki je njegovo edino stabilno stanje v vodnih raztopinah. Praseodimij obstaja v stanju oksidacije A+4 v nekaterih znanih trdnih spojinah, v pogojih ločevanja matrice pa lahko doseže edinstveno stanje oksidacije+5 med elementi lantanida.
Vodni praseodimijski ion je chartreuse, številne industrijske uporabe praseodimija pa vključujejo njegovo sposobnost filtriranja rumene svetlobe v svetlobnih virih.
Praseodimijeva elektronska postavitev
Elektronske emisije:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
59 elektronov praseodimija je razporejenih kot [XE] 4F36S2. Teoretično je vseh pet zunanjih elektronov mogoče uporabiti kot valenčni elektron, vendar uporaba vseh petih zunanjih elektronov zahteva ekstremne razmere. Na splošno praseodim v svojih spojinah oddaja le tri ali štiri elektrone. Praseodymium je prvi element lantanida z elektronsko konfiguracijo, ki je v skladu z načelom Aufbau. Njegova 4F orbitala ima nižjo raven energije kot 5D orbital, ki ni uporabna za Lanthanum in Cerium, saj se nenadno krčenje orbitala 4F ne pojavi šele po lantanumu in ne zadostuje, da se ne bi izognili zasedbi 5D lupine v Ceriumu. Kljub temu ima trden praseodimij konfiguracijo [XE] 4F25D16S2, kjer en elektron v 5D lupini spominja na vse druge trivalentne elemente lantanida (razen europiuma in ytterbium, ki sta v kovinskih državah dvovalentna).
Tako kot večina elementov lantanida tudi Praseodymium običajno uporablja le tri elektrone kot valenčni elektron, preostali 4F elektroni pa imajo močan vezavni učinek: to je zato, ker 4F orbita prehaja skozi inertno ksenonsko jedro elektrona, da doseže jedro, ki mu sledi 5D in 6S in poveča s povečanjem ionske naboje. Vendar lahko praseodim še vedno izgublja četrti in celo občasno peti valenčni elektron, saj se pojavlja zelo zgodaj v sistemu lantanida, kjer je jedrski naboj še vedno dovolj nizka, energija 4F podstrešja pa je dovolj visoka, da lahko odstrani več valenčnih elektronov.
Proseodymium in vsi elementi lantanida (razenLanthanum, ytterbiuminLutetij, ni neparnih 4F elektronov) so paramagnetizem pri sobni temperaturi. Za razliko od drugih redkih zemeljskih kovin, ki kažejo antiferromagnetno ali feromagnetno urejanje pri nizkih temperaturah, je praseodimij paramagnetizem pri vseh temperaturah nad 1K
Uporaba praseodima
Praseodimij se večinoma uporablja v obliki mešanih redkih zemlja, kot so čistilno in spreminjajoče se sredstvo za kovinske materiale, kemične katalizatorje, kmetijske redke zemlje ipd.Praseodimij neodimijje najbolj podoben in težko ločiti par redkih zemeljskih elementov, ki jih je težko ločiti s kemičnimi metodami. Industrijska proizvodnja običajno uporablja metode ekstrakcije in izmenjave ionov. Če se uporabljajo v parih v obliki obogatenega prazoodima neodimija, je mogoče njihovo skupnost v celoti uporabiti, cena pa je tudi cenejša od izdelkov z enim elementom.
Praseodim o zlitinah(Praseodymium neodimijeva kovina)je postal neodvisen izdelek, ki ga lahko uporabimo tako kot trajni magnetni material in aditiv za spreminjanje za neželezne kovinske zlitine. Aktivnost, selektivnost in stabilnost katalizatorja za pokanje nafte lahko izboljšamo z dodajanjem praseodimijevega neodimijevega koncentrata v y zeolit molekularni sito. Kot aditiv za modifikacijo plastike lahko dodajanje o obogatitvi praseodima neodimija politetrafluoroetilenu (PTFE) znatno izboljša odpornost obrabe PTFE.
Redka zemljaStalni magnetni materiali so danes najbolj priljubljeno področje uporabe redkih Zemlje. Praseodim sam ni izjemen kot trajni magnetni material, vendar je odličen sinergistični element, ki lahko izboljša magnetne lastnosti. Dodajanje ustrezne količine praseodima lahko učinkovito izboljša delovanje trajnih magnetnih materialov. Prav tako lahko izboljša delovanje antioksidantov (odpornost na korozijo zraka) in mehanske lastnosti magnetov in se pogosto uporablja v različnih elektronskih napravah in motorjih.
Praseodimij se lahko uporablja tudi za brušenje in poliranje materialov. Kot vsi vemo, je čisti prah poliranja na osnovi cerija običajno svetlo rumen, ki je visokokakovosten polirni material za optično steklo in je nadomestil rdeči prah železovega oksida, ki ima nizko učinkovitost poliranja in onesnažuje proizvodno okolje. Ljudje so ugotovili, da ima Praseodymium dobre lastnosti poliranja. Redki prah za poliranje zemelj, ki vsebuje praseodimij, bo videti rdečkasto rjav, znan tudi kot "rdeč prah", vendar ta rdeča barva ni železovo oksid rdeča, vendar zaradi prisotnosti prazoodimijevega oksida barva redkega ozemljitvenega prahu postane temnejša. Praseodymium je bil uporabljen tudi kot nov brusni material, da bi korundum brusnila, ki vsebujejo praseodimij. V primerjavi z belo glinico lahko učinkovitost in trajnost izboljšamo za več kot 30% pri brušenju ogljikovega konstrukcijskega jekla, nerjavečega jekla in zlitin z visoko temperaturo. Da bi zmanjšali stroške, so bili v preteklosti pogosto uporabljeni materiali, obogateni z neodimijem, v preteklosti pogosto uporabljeni kot surovine, od tod tudi ime Praseodim neoodimium korundum.
Silikatni kristali, dopirani s praseodimijevimi ioni, so bili uporabljeni za upočasnitev svetlobnih impulzov na nekaj sto metrov na sekundo.
Dodajanje praseodimijevega oksida v cirkonijev silikat bo postalo svetlo rumeno in ga lahko uporabimo kot keramični pigment - praseodim rumeno. Praseodim rumena (ZR02-PR6OLL-SI02) velja za najboljši rumeni keramični pigment, ki ostane stabilen pri do 1000 ℃ in ga je mogoče uporabiti za enkratne ali ponovne procese.
Praseodymium se uporablja tudi kot barvna s steklom, z bogatimi barvami in velikim potencialnim trgom. Izdelamo lahko izdelke iz praseodimijevega zelenega stekla s svetlimi zelenimi in zelenimi barvami, ki jih lahko uporabite za izdelavo zelenih filtrov in tudi za umetnost in obrtno steklo. Dodajanje praseodimijevega oksida in cerium oksida v steklo se lahko uporabijo kot očala za varjenje. Praseodim sulfid se lahko uporablja tudi kot zeleno plastično barvilo.
Čas objave: maj-29-2023