ซีเรียมจะทำให้เชื้อเพลิงจรวดเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

ซีเรียม ธาตุที่ 58 ของตารางธาตุ

โลหะซีเรียม

ซีเรียมเป็นโลหะหายากที่พบมากที่สุด และเมื่อรวมกับธาตุอิตเทรียมที่ค้นพบก่อนหน้านี้แล้ว มันยังเปิดประตูสู่การค้นพบอื่นๆ อีกด้วยแร่ธาตุหายากองค์ประกอบ

ในปี 1803 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Klaprott ค้นพบธาตุออกไซด์ใหม่ในหินสีแดงหนักที่ผลิตขึ้นในเมือง Vastras เมืองเล็กๆ ของสวีเดน ซึ่งเมื่อเผาแล้วจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองอมน้ำตาล ในเวลาเดียวกัน นักเคมีชาวสวีเดน Bezilius และ Hissinger ก็ได้ค้นพบออกไซด์ของธาตุเดียวกันในแร่เช่นกัน จนกระทั่งถึงปี 1875 มนุษย์ได้ซีเรียมออกไซด์จากซีเรียมออกไซด์หลอมเหลวด้วยวิธีอิเล็กโทรไลซิส

โลหะเซเรียมมีฤทธิ์แรงมากและสามารถเผาไหม้จนกลายเป็นผงซีเรียมออกไซด์ โลหะผสมเหล็กซีเรียมผสมกับธาตุหายากอื่น ๆ สามารถผลิตประกายไฟที่สวยงามเมื่อถูกับวัตถุแข็ง จุดไฟติดไฟโดยรอบ และเป็นวัสดุสำคัญในอุปกรณ์จุดระเบิด เช่น ไฟแช็กและหัวเทียน นอกจากนี้ยังเผาไหม้ตัวเองพร้อมกับประกายไฟที่สวยงาม เหล็กและแลนทาไนด์อื่น ๆ เพียงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของประกายไฟเหล่านี้ ตาข่ายที่ทำจากซีเรียมหรือชุบด้วยเกลือซีเรียมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิงและกลายเป็นสารช่วยการเผาไหม้ที่ยอดเยี่ยมซึ่งสามารถประหยัดเชื้อเพลิงได้ ซีเรียมยังเป็นสารเติมแต่งกระจกที่ดีซึ่งสามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรดและใช้กันอย่างแพร่หลายในกระจกรถยนต์ ไม่เพียงแต่สามารถป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต แต่ยังช่วยลดอุณหภูมิในรถยนต์ ช่วยประหยัดไฟฟ้าสำหรับเครื่องปรับอากาศ

การประยุกต์ใช้ซีเรียมมากขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับการแปลงระหว่างซีเรียมไตรวาเลนต์และซีเรียมสี่วาเลนต์ ซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะตัวในโลหะหายาก คุณสมบัตินี้ทำให้ซีเรียมสามารถกักเก็บและปล่อยออกซิเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์แข็งเพื่อเร่งปฏิกิริยารีดอกซ์ จึงทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในทิศทางเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าได้ ซีโอไลต์ที่ชุบด้วยซีเรียมและแลนทานัมสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการแตกตัวของปิโตรเลียมในระหว่างกระบวนการกลั่น การใช้ซีเรียมออกไซด์และโลหะมีค่าในตัวแปลงเร่งปฏิกิริยาแบบสามส่วนของยานยนต์สามารถแปลงก๊าซเชื้อเพลิงที่เป็นอันตรายให้เป็นไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำที่ปราศจากมลพิษ ซึ่งช่วยป้องกันการปล่อยไอเสียของยานยนต์ในปริมาณมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากซีเรียมออกไซด์มีความสามารถในการดูดซับออกซิเจน ผู้คนจึงกำลังศึกษาวิธีการใช้อนุภาคนาโนของซีเรียมออกไซด์ในการบำบัดด้วยสารต้านอนุมูลอิสระ ระบบเลเซอร์โซลิดสเตตที่พัฒนาโดยสหรัฐอเมริกาประกอบด้วยซีเรียม ซึ่งสามารถใช้ในการตรวจจับอาวุธชีวภาพได้โดยการตรวจสอบความเข้มข้นของทริปโตเฟน และยังสามารถใช้ในการตรวจจับทางการแพทย์ได้อีกด้วย
ซีเรียม

เนื่องจากคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์ ซีเรียมจึงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญมาก ซึ่งทำให้ราคาถูกซีเรียม(IV)ออกไซด์ได้รับความนิยมจากนักวิทยาศาสตร์ในสาขาตัวเร่งปฏิกิริยา เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2018 นิตยสาร Science ได้เผยแพร่ผลงานการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ครั้งสำคัญโดยทีมงานของ Zuo Zhiwei จาก School of Material Science and Technology แห่ง ShanghaiTech University ซึ่งส่งเสริมการแปลงมีเทนด้วยแสง กุญแจสำคัญในกระบวนการแปลงคือการค้นหาระบบตัวเร่งปฏิกิริยาแบบ Synergistic ที่มีราคาถูกและมีประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ซีเรียมและตัวเร่งปฏิกิริยาแอลกอฮอล์ ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ในการใช้พลังงานแสงเพื่อแปลงมีเทนเป็นผลิตภัณฑ์ของเหลวที่อุณหภูมิห้องในขั้นตอนเดียวได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยถือเป็นโซลูชันใหม่ที่ประหยัดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการแปลงมีเทนเป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่มีมูลค่าเพิ่มสูง เช่น เชื้อเพลิงจรวด


เวลาโพสต์ : 01-08-2023