Praseodymiumje tretí najhojnejší prvok lantanidu v periodickej tabuľke chemických prvkov s množstvom 9,5 ppm v kôre, iba nižší akocerium, ytria,lanthanumaškrub. Je to piaty najhojnejší prvok na vzácnych Zemi. Ale rovnako ako jeho meno,praseodymiumje jednoduchý a neadrinovaný člen rodiny Rare Earth.
CF Auer von Welsbach objavil Praseodymium v roku 1885.
V roku 1751 švédsky mineralogista Axel Fredrik Cronstedt našiel v ťažobnej oblasti Bastn's s ťažkým minerálom, ktorý bol neskôr pomenovaný Cerite. O tridsať rokov neskôr, pätnásťročný Vilhelm Hisinger z rodiny, ktorý vlastnil baňu, poslal svoje vzorky Carl Scheele, ale neobjavil žiadne nové prvky. V roku 1803, po tom, čo sa Singer stal kováčom, sa vrátil do banskej oblasti s J ö ns Jacob Berzelius a oddelil nový oxid, trpasličí planétu Ceres, ktorý objavili pred dvoma rokmi. Ceria bol v Nemecku oddelený nezávisle Martinom Heinrichom Klaprothom.
V rokoch 1839 až 1843 švédsky chirurg a chemik Carl Gustaf Mosander to zistiloxid ceriumbola zmes oxidov. Oddelil dva ďalšie oxidy, ktoré nazval Lanthanou a Didymia „Didymia“ (čo znamená „dvojčatá“ v gréčtine). Čiastočne rozložildusičnanVzorku ju pražem vo vzduchu a potom ju ošetrí zriedenou kyselinou dusičnou, aby sa získal oxid. Kovy, ktoré tvoria tieto oxidy, sú preto pomenovanélanthanumapraseodymium.
V roku 1885 CF Auer von Welsbach, Rakúsko, ktorý vynašiel kryt gázovej lampy z tória Cerium, úspešne oddelil „Praseodymium noodymium“, „spojené dvojčatá“, z ktorých bola zelená praseodymiová soľ zafarbená a ružová neodymiová soli a stanovené na dve nové elementy. Jeden je pomenovaný „Praseodymium“, ktorý pochádza z gréckeho slova prason, čo znamená zelenú zlúčeninu, pretože roztok slanej vody Praseodymia bude predstavovať jasne zelenú farbu; Druhý prvok je pomenovaný „Noodymium„ Úspešné oddelenie „spojených dvojčiat“ im umožnilo nezávisle zobrazovať svoje talenty.
Strieborný biely kov, mäkký a ťažný. Praseodymium má štruktúru hexagonálnej kryštálov pri teplote miestnosti. Odolnosť proti korózii vo vzduchu je silnejšia ako v prípade lantánu, cerium, noodymia a europia, ale ak je vystavená vzduchu, sa vyrába vrstva krehkého čierneho oxidu a vzorka kovu Praseody s jednou centimetrom v priebehu roka úplne koroduje.
Ako väčšinaprvky vzácnych zemín, Praseodymium s najväčšou pravdepodobnosťou vytvorí oxidačný stav+3, ktorý je jediným stabilným stavom vo vodných roztokoch. Praseodymium existuje v oxidačnom stave A+4 v niektorých známych tuhých zlúčeninách a za podmienok separácie matrice môže dosiahnuť jedinečný oxidačný stav+5 medzi prvkami lantanidu.
Vodný praseodymium ión je chartreuse a mnoho priemyselných použití praseodymia zahŕňa jeho schopnosť filtrovať žlté svetlo do svetelných zdrojov.
Praseodyum elektronické usporiadanie
Elektronické emisie:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
59 elektrónov praseodymia je usporiadaných ako [XE] 4F36S2. Teoreticky sa všetkých päť vonkajších elektrónov môže použiť ako valenčný elektrón, ale použitie všetkých piatich vonkajších elektrónov vyžaduje extrémne podmienky. Všeobecne platí, že Praseodymium vo svojich zlúčeninách emituje iba tri alebo štyri elektróny. Praseodymium je prvý prvok lantanidu s elektronickou konfiguráciou, ktorá zodpovedá princípu AUFBAU. Jeho orbitál 4F má nižšiu hladinu energie ako 5D orbitál, ktorý sa nevzťahuje na lanthanum a cerium, pretože náhle kontrakcia orbitálu 4F sa nevyskytuje až po lantáne a nestačí na to, aby sa predišlo obsadeniu 5D obalu v cerium. Napriek tomu solídne Praseodymium vykazuje konfiguráciu [XE] 4F25D16S2, kde jeden elektrón v 5D škrupine pripomína všetky ostatné trivalentné prvky lantanidu (s výnimkou Europium a Ytterbium, ktoré sú v kovových štátoch dvojmocní).
Rovnako ako väčšina prvkov lantanidu, aj Praseodymium zvyčajne používa iba tri elektróny ako valenčný elektrón a zostávajúce elektróny 4F majú silný väzbový účinok: je to preto, že obežná dráha 4F prechádza inertným xenónovým jadrom elektrónu na dosiahnutie jadra, po ktorom nasleduje 5D a 6 s a zvyšuje sa s nárastom iónového náboja. Praseodymium však stále môže naďalej strácať štvrtý a dokonca aj občas piaty valenčný elektrón, pretože sa javí veľmi skoro v systéme lantanidu, kde je jadrový náboj stále dostatočne nízky a energia podshellu 4F je dostatočne vysoká na to, aby umožnila odstránenie viac valenčného elektrónu.
Praseodymium a všetky prvky lantanidu (s výnimkoulanthanum, ytterbiumalutetium, neexistujú žiadne nepárové elektróny 4F) sú paramagnetizmus pri teplote miestnosti. Na rozdiel od iných kovov zriedkavých zemín, ktoré vykazujú antiferomagnetické alebo feromagnetické usporiadanie pri nízkych teplotách, je Praseodymium paramagnetizmus pri všetkých teplotách nad 1K
Aplikácia praseodymia
Praseodymium sa väčšinou využíva vo forme zmiešaných vzácnych zemín, ako napríklad ako čistiace a modifikačné činidlo pre kovové materiály, chemické katalyzátory, poľnohospodárske vzácne zeminy atď.Praseodymium noodymiumje najobľúbenejší a ťažko oddelený pár prvkov vzácnych zemín, ktoré je ťažké oddeliť chemickými metódami. Priemyselná výroba zvyčajne používa metódy extrakcie a výmeny iónov. Ak sa používajú v pároch vo forme obohateného praseodymia neodymium, ich spoločná znalosť sa môže plne využiť a cena je tiež lacnejšia ako produkty s jedným prvkom.
Zliatina praseodynium(kov Praseodymium neodymium)sa stal nezávislým produktom, ktorý sa môže použiť ako materiál na permanentný magnet a modifikačnú prísadu pre neželezné zliatiny kovov. Aktivita, selektivita a stabilita katalyzátora krakovania ropy sa môžu zlepšiť pridaním koncentrátu noodymium Praseodymia do molekulárneho sita y zeolitu. Ako aditívna modifikácia plastu, pridanie obohatenia nepraseodymium noodymium do polytetrafluóretylénu (PTFE) môže významne zlepšiť odolnosť PTFE opotrebenia.
Vzácna zemMateriály s permanentnými magnetmi sú dnes najobľúbenejšou oblasťou aplikácií Rare Earth Applications. Samotné Praseodymium nie je vynikajúce ako materiál na permanentný magnet, ale je to vynikajúci synergický prvok, ktorý môže zlepšiť magnetické vlastnosti. Pridanie vhodného množstva praseodymia môže účinne zlepšiť výkon materiálov na permanentné magnety. Môže tiež vylepšiť antioxidačný výkon (odolnosť proti korózii vzduchu) a mechanické vlastnosti magnetov a široko sa používa v rôznych elektronických zariadeniach a motoroch.
Praseodymium sa môže použiť aj na mletie a leštenie materiálov. Ako všetci vieme, leštiaci prášok na základe čistej cerium je zvyčajne svetlo žltý, čo je vysoko kvalitný leštiaci materiál pre optické sklo a nahradil červený prášok oxidu železa, ktorý má nízku účinnosť leštenia a znečisťuje výrobné prostredie. Ľudia zistili, že Praseodymium má dobré leštiace vlastnosti. Práščie na leštenie vzácnych zemín, ktoré obsahuje praseodymium, sa objaví červenkasto hnedá, známa tiež ako „červený prášok“, ale táto červená farba nie je červená oxidom železa, ale v dôsledku prítomnosti oxidu praseodymium sa farba leštiaceho prášku vzácnych zemín stáva tmavšou. Praseodymium sa tiež používa ako nový brúsny materiál na výrobu mletia koruny obsahujúcich praseodymium. V porovnaní s bielym hlinitou sa účinnosť a trvanlivosť môže zlepšiť o viac ako 30% pri brúsení uhlíkovej konštrukčnej ocele, nehrdzavejúcej ocele a zliatiny s vysokou teplotou. Za účelom zníženia nákladov sa v minulosti často používali materiály obohatené o Praseodymium nonymium, a preto názov Praseodymium neodymium korundum mlecie koleso.
Na spomalenie svetelných impulzov na niekoľko sto metrov za sekundu sa použili kremičitanové kryštály dotované s prrazeodymiami iónmi.
Pridanie oxidu praseodymium do kremičitanu zirkónia sa zmení jasne žltá a môže sa použiť ako keramický pigment - žltá žltá. Praseodymium žltá (ZR02-PR6oll-SI02) sa považuje za najlepší žltý keramický pigment, ktorý zostáva stabilný až do 1 000 ℃ a môže sa použiť na jednorazové alebo rebrácie procesy.
Praseodymium sa používa aj ako sklenená farbenie, s bohatými farbami a veľkým potenciálnym trhom. Praseodymium zeleného skla s jasnými zelenými a zelenými farbami s jasnou pórmi a so zelenými farbami, ktoré sa dajú použiť na výrobu zelených filtrov a tiež na umenie a remeselné sklo. Pridanie oxidu praseodymium a oxidu cerium do skla sa môže použiť ako okuliare na zváranie. Sulfid praseodymium sa môže tiež použiť ako zelené plastové farbenie.
Čas príspevku: máj-29-2023