Praseodimiumkimyəvi elementlərin dövri cədvəlində üçüncü ən çox yayılmış lantanid elementidir, yer qabığında 9,5 ppm bolluğu ilə yalnız ondan aşağıdır.serium, itrium,lantan, vəskandium. Nadir torpaqlarda ən bol olan beşinci elementdir. Amma onun adı kimipraseodimiumnadir torpaq ailəsinin sadə və bəzəksiz üzvüdür.
CF Auer Von Welsbach 1885-ci ildə praseodimiumu kəşf etdi.
1751-ci ildə isveçli mineralog Axel Fredrik Cronstedt Bastn ä s mədən sahəsində ağır mineral tapdı və sonradan bu mineral cerit adlandırıldı. Otuz il sonra mədənin sahibi olan ailədən on beş yaşlı Vilhelm Hisinger öz nümunələrini Karl Şeele göndərdi, lakin o, heç bir yeni element kəşf etmədi. 1803-cü ildə Singer dəmirçi olduqdan sonra Jöns Jacob Berzelius ilə birlikdə mədən sahəsinə qayıtdı və iki il əvvəl kəşf etdikləri yeni oksidi, cırtdan planet Ceresi ayırdı. Ceria müstəqil olaraq Almaniyada Martin Heinrich Klaproth tərəfindən ayrıldı.
1839-1843-cü illər arasında isveçli cərrah və kimyaçı Karl Qustaf Mosander kəşf etdi ki,serium oksidioksidlərin qarışığı idi. O, lanthana və didimia "didimiya" (yunan dilində "əkizlər" deməkdir) adlandırdığı digər iki oksidi ayırdı. O, qismən parçaladıserium nitratonu havada qovuraraq nümunə götürün və sonra oksidi əldə etmək üçün seyreltilmiş nitrat turşusu ilə müalicə edin. Bu oksidləri əmələ gətirən metallar buna görə də adlanırlantanvəpraseodimium.
1885-ci ildə torium serium buxar lampası cuna örtüyünü icad edən avstriyalı CF Auer Von Welsbach, yaşıl praseodimium duzunun və qızılgül rəngli neodimium duzunun ayrıldığı "praseodimium neodimium", "birləşmiş əkizləri" uğurla ayırdı. iki yeni element. Biri "Praseodymium" adlanır ki, bu da yunan sözü olan prasondan gəlir, yaşıl birləşmə mənasını verir, çünki praseodimium duzlu su məhlulu parlaq yaşıl rəng təqdim edəcək; Digər element isə "adlanır.Neodimium“. “Birləşmiş əkizlərin” uğurla ayrılması onlara öz istedadlarını müstəqil şəkildə nümayiş etdirməyə imkan verdi.
Gümüş ağ metal, yumşaq və çevikdir. Praseodymium otaq temperaturunda altıbucaqlı kristal quruluşa malikdir. Havada korroziyaya davamlılıq lantan, serium, neodim və europiumdan daha güclüdür, lakin havaya məruz qaldıqda kövrək qara oksid təbəqəsi əmələ gəlir və bir santimetr ölçülü praseodim metal nümunəsi təxminən bir il ərzində tamamilə korroziyaya uğrayır.
Çoxları kiminadir torpaq elementləri, praseodimium çox güman ki, sulu məhlullarda onun yeganə stabil vəziyyəti olan +3 oksidləşmə vəziyyəti yaradır. Praseodimium bəzi məlum bərk birləşmələrdə a+4 oksidləşmə vəziyyətində mövcuddur və matrisin ayrılması şəraitində lantanid elementləri arasında unikal+5 oksidləşmə vəziyyətinə çata bilər.
Sulu praseodimium ionu chartreusedir və praseodimiumun bir çox sənaye istifadəsi işıq mənbələrində sarı işığı süzmək qabiliyyətini əhatə edir.
Praseodymium elektron tərtibatı
Elektron emissiyalar:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3
Praseodimiumun 59 elektronu [Xe] 4f36s2 kimi düzülür. Teorik olaraq, beş xarici elektronun hamısı valent elektron kimi istifadə edilə bilər, lakin bütün beş xarici elektronun istifadəsi ekstremal şərtlər tələb edir. Ümumiyyətlə, praseodimium öz birləşmələrində yalnız üç və ya dörd elektron yayır. Praseodymium Aufbau prinsipinə uyğun gələn elektron konfiqurasiyaya malik ilk lantanid elementidir. Onun 4f orbitalının enerji səviyyələri 5d orbitalından daha aşağıdır, bu, lantan və serium üçün tətbiq edilmir, çünki 4f orbitalının qəfil büzülməsi lantandan sonra baş vermir və seriumda 5d qabığını tutmamaq üçün kifayət etmir. Buna baxmayaraq, bərk praseodimium [Xe] 4f25d16s2 konfiqurasiyasını nümayiş etdirir, burada 5d qabığındakı bir elektron bütün digər üçvalentli lantanid elementlərinə bənzəyir (metal vəziyyətdə iki valentli olan evropium və iterbiy istisna olmaqla).
Əksər lantanid elementləri kimi, praseodimium adətən valent elektron kimi yalnız üç elektrondan istifadə edir və qalan 4f elektronları güclü bağlama effektinə malikdir: bunun səbəbi, 4f orbitinin nüvəyə çatmaq üçün elektronun inert ksenon nüvəsindən keçməsi, ardınca isə 5d və 6s olmasıdır. , və ion yükünün artması ilə artır. Bununla belə, praseodimium hələ də dördüncü və hətta bəzən beşinci valentlik elektronunu itirməyə davam edə bilər, çünki o, nüvə yükünün hələ də kifayət qədər aşağı olduğu lantanid sistemində çox erkən görünür və 4f alt qabığı enerjisinin çıxarılmasına imkan verəcək qədər yüksəkdir. daha çox valent elektron.
Praseodimium və bütün lantanid elementləri (lantan, iterbiumvəlutetium, qoşalaşmamış 4f elektron yoxdur) otaq temperaturunda paramaqnetizmdir. Aşağı temperaturda antiferromaqnit və ya ferromaqnit sifariş nümayiş etdirən digər nadir torpaq metallarından fərqli olaraq, praseodimium 1K-dan yuxarı bütün temperaturlarda paramaqnetizmdir.
Praseodymium tətbiqi
Praseodimium daha çox qarışıq nadir torpaqlar şəklində istifadə olunur, məsələn, metal materiallar, kimyəvi katalizatorlar, kənd təsərrüfatında nadir torpaqlar və s. üçün təmizləyici və dəyişdirici agent kimi.Praseodimium neodimiumkimyəvi üsullarla çətin ayrılan nadir torpaq elementlərinin ən oxşar və çətin ayrılan cütüdür. Sənaye istehsalı adətən ekstraksiya və ion mübadiləsi üsullarından istifadə edir. Zənginləşdirilmiş praseodymium neodimium şəklində cüt-cüt istifadə edilərsə, onların ümumiliyi tam istifadə edilə bilər və qiyməti də tək elementli məhsullardan daha ucuzdur.
Praseodymium neodimium ərintisi(praseodymium neodimium metal)həm daimi maqnit materialı, həm də əlvan metal ərintiləri üçün modifikasiya əlavəsi kimi istifadə oluna bilən müstəqil məhsula çevrilmişdir. Neft krekinq katalizatorunun fəaliyyətini, seçiciliyini və dayanıqlığını Y seolit molekulyar ələkinə praseodimium neodim konsentratının əlavə edilməsi ilə artırmaq olar. Plastik bir modifikasiya əlavəsi olaraq, politetrafloroetilenə (PTFE) praseodimium neodimium zənginləşdirmə əlavə etmək PTFE-nin aşınma müqavimətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.
Nadir torpaqdaimi maqnit materialları bu gün nadir torpaq tətbiqlərinin ən populyar sahəsidir. Praseodimium tək qalıcı bir maqnit materialı kimi üstün deyil, lakin maqnit xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilən əla sinergetik elementdir. Müvafiq miqdarda praseodimiumun əlavə edilməsi daimi maqnit materiallarının işini effektiv şəkildə yaxşılaşdıra bilər. O, həmçinin maqnitlərin antioksidant performansını (hava korroziyaya qarşı müqavimətini) və mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər və müxtəlif elektron cihazlarda və mühərriklərdə geniş istifadə olunur.
Praseodimium materialların üyüdülməsi və cilalanması üçün də istifadə edilə bilər. Hamımızın bildiyi kimi, saf serium əsaslı cilalama tozu adətən açıq sarı rəngdədir, bu optik şüşə üçün yüksək keyfiyyətli cilalama materialıdır və aşağı cilalama effektivliyinə malik olan və istehsal mühitini çirkləndirən dəmir oksidi qırmızı tozunu əvəz etmişdir. İnsanlar praseodimiumun yaxşı cilalama xüsusiyyətlərinə malik olduğunu tapdılar. Tərkibində praseodimium olan nadir torpaq cilalama tozu qırmızı-qəhvəyi görünəcək, bu da "qırmızı toz" kimi tanınır, lakin bu qırmızı rəng dəmir oksidi qırmızı deyil, praseodimium oksidin olması səbəbindən nadir torpaq cilalama tozunun rəngi daha tündləşir. Praseodimium, həmçinin praseodimium olan korund daşları təkərləri hazırlamaq üçün yeni üyüdmə materialı kimi istifadə edilmişdir. Ağ alüminium oksidi ilə müqayisədə karbon konstruktiv polad, paslanmayan polad və yüksək temperaturlu ərintiləri üyüdərkən səmərəlilik və dayanıqlıq 30%-dən çox artırıla bilər. Xərcləri azaltmaq üçün keçmişdə praseodymium neodimium zənginləşdirilmiş materiallar tez-tez xammal kimi istifadə olunurdu, buna görə də praseodymium neodimium korund daşlama çarxı adlandırıldı.
Praseodimium ionları ilə aşqarlanmış silikat kristalları işıq impulslarını saniyədə bir neçə yüz metrə qədər yavaşlatmaq üçün istifadə edilmişdir.
Sirkonium silikatına praseodimium oksidinin əlavə edilməsi parlaq sarıya çevriləcək və keramika piqmenti kimi istifadə edilə bilər - praseodimium sarısı. Praseodymium sarısı (Zr02-Pr6Oll-Si02) ən yaxşı sarı keramika piqmenti hesab olunur, 1000 ℃ temperaturda sabit qalır və birdəfəlik və ya təkrar yanma prosesləri üçün istifadə edilə bilər.
Praseodymium zəngin rəngləri və böyük potensial bazarı olan şüşə rəngləndirici kimi də istifadə olunur. Parlaq pırasa yaşıl və soğan yaşıl rəngləri olan praseodymium yaşıl şüşə məhsulları istehsal edilə bilər ki, bunlardan yaşıl filtrlər istehsal etmək, həmçinin sənət və sənətkarlıq şüşələri üçün istifadə edilə bilər. Şüşəyə praseodimium oksidi və serium oksidinin əlavə edilməsi qaynaq üçün gözlük kimi istifadə edilə bilər. Praseodimium sulfid yaşıl plastik rəngləndirici kimi də istifadə edilə bilər.
Göndərmə vaxtı: 29 may 2023-cü il