మాజికల్ రేర్ ఎర్త్ ఎలిమెంట్: సెరియం

సిరియం అరుదైన భూమి మూలకాల యొక్క పెద్ద కుటుంబంలో తిరుగులేని 'పెద్ద సోదరుడు'. ముందుగా, క్రస్ట్‌లోని అరుదైన ఎర్త్‌ల మొత్తం సమృద్ధి 238ppm, సిరియం 68ppm, మొత్తం అరుదైన భూమి కూర్పులో 28% వాటాను కలిగి ఉంది మరియు మొదటి స్థానంలో ఉంది; రెండవది, సిరియం అనేది యట్రియం (1794) కనుగొనబడిన తొమ్మిది సంవత్సరాల తర్వాత కనుగొనబడిన రెండవ అరుదైన భూమి మూలకం. దీని అప్లికేషన్ చాలా విస్తృతమైనది మరియు "సెరియం" అనేది ఆపలేనిది

ది డిస్కవరీ ఆఫ్ సిరియం ఎలిమెంట్

కార్ల్ ఔర్ వాన్ వెల్స్‌బాచ్

సెరియంను 1803లో జర్మన్ క్లోపర్స్, స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త Jö ns జాకోబ్ బెర్జెలియస్ మరియు స్వీడిష్ ఖనిజ శాస్త్రవేత్త విల్హెల్మ్ హిసింగర్ కనుగొన్నారు మరియు పేరు పెట్టారు. దీనిని సెరియా అని పిలుస్తారు మరియు దాని ధాతువును సెరైట్ అని పిలుస్తారు, ఇది 1801లో కనుగొనబడిన ఒక గ్రహశకలం సెరెస్ జ్ఞాపకార్థం. వాస్తవానికి, ఈ రకమైన సిరియం సిలికేట్ 66% నుండి 70% సిరియం కలిగి ఉన్న ఉడక ఉప్పు, మిగిలినవి కాల్షియం సమ్మేళనాలు. , ఇనుము, మరియుయట్రియం.

సిరియం యొక్క మొదటి ఉపయోగం ఆస్ట్రియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త కార్ల్ ఔర్ వాన్ వెల్స్‌బాచ్ చేత కనుగొనబడిన గ్యాస్ పొయ్యి. 1885లో, అతను మెగ్నీషియం, లాంతనమ్ మరియు యట్రియం ఆక్సైడ్ మిశ్రమాన్ని ప్రయత్నించాడు, కానీ ఈ మిశ్రమాలు విజయవంతం కాలేదు.

1891లో, స్వచ్ఛమైన థోరియం ఆక్సైడ్ నీలం రంగులో ఉన్నప్పటికీ మెరుగైన కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుందని మరియు సెరియం(IV) ఆక్సైడ్‌తో కలిపి ప్రకాశవంతమైన తెల్లని కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుందని అతను కనుగొన్నాడు. అదనంగా, Cerium(IV) ఆక్సైడ్ థోరియం ఆక్సైడ్ దహన కోసం ఉత్ప్రేరకం వలె కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

సిరియం మెటల్

★ సెరియం అనేది చురుకైన లక్షణాలతో సాగే మరియు మృదువైన వెండి తెల్లని లోహం. గాలికి గురైనప్పుడు, అది ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, ఆక్సైడ్ పొరను పీల్చడం వంటి తుప్పును ఏర్పరుస్తుంది. వేడిచేసినప్పుడు, అది కాలిపోతుంది మరియు నీటితో త్వరగా ప్రతిస్పందిస్తుంది. ఒక సెంటీమీటర్ పరిమాణంలో ఉన్న సిరియం మెటల్ నమూనా దాదాపు ఒక సంవత్సరంలోపు పూర్తిగా క్షీణిస్తుంది. గాలి, బలమైన ఆక్సిడెంట్లు, బలమైన ఆమ్లాలు మరియు హాలోజెన్‌లతో సంబంధాన్ని నివారించండి.

★ సిరియం ప్రధానంగా మోనాజైట్ మరియు బాస్ట్‌నేసైట్‌లో అలాగే యురేనియం, థోరియం మరియు ప్లూటోనియం యొక్క విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులలో ఉంటుంది. పర్యావరణానికి హానికరం, నీటి వనరుల కాలుష్యంపై ప్రత్యేక దృష్టి సారించాలి.

★ సెరియం 26వ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకం, ఇది భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో 68ppm, రాగి (68ppm) తర్వాత రెండవది. సీసం (13pm) మరియు టిన్ (2.1ppm) వంటి సాధారణ లోహాల కంటే సిరియం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

Cerium ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్

ఎలక్ట్రానిక్ ఏర్పాట్లు:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ సిరియం లాంతనమ్ తర్వాత ఉంది మరియు సిరియం నుండి ప్రారంభమయ్యే 4f ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది, దీని వలన రసాయన ప్రతిచర్యలలో పాల్గొనడం సులభం అవుతుంది. అయినప్పటికీ, సిరియం యొక్క 5d కక్ష్య ఆక్రమించబడింది మరియు ఈ ప్రభావం సిరియమ్‌లో తగినంత బలంగా లేదు.

★ చాలా వరకు లాంథనైడ్ మూడు ఎలక్ట్రాన్‌లను వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌గా మాత్రమే ఉపయోగించగలదు, సిరియం మినహా, ఇది వేరియబుల్ ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. 4f ఎలక్ట్రాన్‌ల శక్తి దాదాపుగా లోహ స్థితిలో డీలోకలైజ్ చేయబడిన బాహ్య 5d మరియు 6s ఎలక్ట్రాన్‌ల మాదిరిగానే ఉంటుంది మరియు ఈ ఎలక్ట్రానిక్ శక్తి స్థాయిల సంబంధిత వృత్తిని మార్చడానికి కొద్ది మొత్తంలో శక్తి మాత్రమే అవసరమవుతుంది, ఫలితంగా రెట్టింపు విలువ వస్తుంది +3 మరియు+4. సాధారణ స్థితి +3 వాలెన్స్, వాయురహిత నీటిలో +4 విలువను చూపుతుంది.
సిరియం యొక్క అప్లికేషన్

★ మిశ్రమం సంకలితం మరియు సిరియం లవణాలు మొదలైన వాటి ఉత్పత్తికి ఉపయోగించవచ్చు.

★ ఇది అతినీలలోహిత మరియు పరారుణ కిరణాలను గ్రహించడానికి గాజు సంకలితంగా ఉపయోగించవచ్చు మరియు కార్ గ్లాస్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

★ అద్భుతమైన పర్యావరణ పరిరక్షణ పదార్థంగా ఉపయోగించవచ్చు మరియు ప్రస్తుతం అత్యంత ప్రతినిధి ఆటోమోటివ్ ఎగ్జాస్ట్ ప్యూరిఫికేషన్ ఉత్ప్రేరకం, ఇది పెద్ద మొత్తంలో ఆటోమోటివ్ ఎగ్జాస్ట్ వాయువును గాలిలోకి విడుదల చేయకుండా ప్రభావవంతంగా నిరోధిస్తుంది.

★ కాంతిఅరుదైన భూమి మూలకాలుమొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలుగా ప్రధానంగా సిరియంతో కూడినది పంట నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది, దిగుబడిని పెంచుతుంది మరియు పంట ఒత్తిడి నిరోధకతను పెంచుతుంది.

★ సిరియం సల్ఫైడ్ పర్యావరణానికి హాని కలిగించే సీసం మరియు కాడ్మియం వంటి లోహాలను మరియు పిగ్మెంట్లలో మానవులకు హాని కలిగించగలదు, ప్లాస్టిక్‌లకు రంగు వేయగలదు మరియు పూతలు మరియు ఇంక్ పరిశ్రమలలో కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

★సిరియం(IV) ఆక్సైడ్పాలిషింగ్ సమ్మేళనంగా ఉపయోగించవచ్చు, ఉదాహరణకు, రసాయన-మెకానికల్ పాలిషింగ్ (CMP).

★ సిరియం హైడ్రోజన్ నిల్వ పదార్థాలు, థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలు, సిరియం టంగ్స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్లు, సిరామిక్ కెపాసిటర్, పైజోఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్స్, సిరియం సిలికాన్ కార్బైడ్ అబ్రాసివ్‌లు, ఫ్యూయల్ సెల్ ముడి పదార్థాలు, గ్యాసోలిన్ ఉత్ప్రేరకాలు, శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాలు, వైద్య పదార్థాలు, వివిధ మిశ్రమం కాని స్టీల్‌లుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు. ఫెర్రస్ లోహాలు.