cérium / Ce

Név: a Ceres törpebolygóról.

Rendszám: a periódusos rendszer 58. eleme

Felfedezés: Martin Klaproth (1743-1817) fedezte fel 1803-ban.

Relatív atomtömeg: 140,12

Izotópok: a természetben négy izotópja fordul elő: cérium-136, -138, -140 és -142
Tizenöt radioaktív izotópját azonosították.

Elektronkonfiguráció: [Xe](4f)1(5d)1(6s)2

Fizikai tulajdonságok:
Ezüsfehér, lágy nehézfém.
Könnyen formálható.
Négy allotróp módosulata létezik (alfa, béta, gamma és delta). Szobahőmérsékleten a g módosulat fordul elő.
Olvadáspontja 799°C
Forráspontja 3426°C
Sűrűsége 6,77 (20°C-on)

Kémiai tulajdonságok:
A lantanoidák egyik eleme.
Levegőn könyen oxidálódik és 150°C-on meggyullad.
Halogénekkel reakcióba lép, pl.:

2 Ce + 3 F₂ -> 2 CeF₃

Kénsavban feloldódik:

2 Ce + 3 H₂SO₄ -> Ce₂(SO₄)₃ + 3 H₂

Vegyületeiben oxidációs foka +2, +3, +4.
A cériumsók narancs, vörös vagy sárga színűek.

Előfordulás:
Előfordul az allanit, bastnasit, cerit és monacit nevű ásványokban. A lantanoidák leggyakoribb eleme.

Előállítás:
A kiinduló ásványok keverékét megőrlik és forró, tömény kénsavval ritkaföldfém-szulfátok oldatát állítják elő.
Az oldatot nátrium-hidroxiddal részben semlegesítik. A tórium oldatban marad és eltávolítható.
Az oldatból ammónium-oxaláttal kicsapatják a ritkaföldfémeket.
Az oxalátokat oxidokká alakítják.
Az oxidokat salétromsavban feloldják ezzel elkülönítik a cérium-oxidot, ami salétromsavban nem oldódik.
Fémes állapotban kalciummal redukálva állítják elő fluoridból vagy kloridból.

Felhasználás:
Vas-alumínium-ötvözetek adalékanyagaként.
Atomreaktorok szerkezeti anyagaiban
Katalizátorként.
Üvegcsiszolóangyagként (a képen).
Oxidjai az öntisztító olajok alkotórészei.
Üzemanyagadalékként.
Üveg- és zománcadalékként. Átlátszó, UV-elnyelő üvegek készíthetők vele.
Fényporösszetevőként képernyőkön és fluoreszcens fényforrásokban.

Biológia:
A fém és vegyületei enyhén vagy közepesen toxikus hatásúak.

Felhasznált irodalom