praseodymiumเป็นองค์ประกอบของแลนทาไนด์ที่อุดมสมบูรณ์มากที่สุดเป็นอันดับสามในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีที่มีความอุดมสมบูรณ์ 9.5 ppm ในเปลือกโลกต่ำกว่าเพียง 9.5 ppm เท่านั้นซีเรียม, อิตเทรียม,แลนทานัม, และเรื่องอื้อฉาว- มันเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์มากที่สุดเป็นอันดับห้าในโลกหายาก แต่ก็เหมือนกับชื่อของเขาpraseodymiumเป็นสมาชิกที่เรียบง่ายและไม่มีการตกแต่งของตระกูล Rare Earth
cf auer von Welsbach ค้นพบ Praseodymium ในปี 1885
ในปี ค.ศ. 1751 Axel Fredrik Cronstedt ชาวสวีเดนชาวสวีเดนพบแร่หนักในพื้นที่ขุด Bastn ä s ซึ่งต่อมาชื่อ Cerite สามสิบปีต่อมา Vilhelm Hisinger อายุสิบห้าปีจากครอบครัวที่เป็นเจ้าของเหมืองส่งตัวอย่างของเขาไปที่ Carl Scheele แต่เขาไม่ได้ค้นพบองค์ประกอบใหม่ใด ๆ ในปี ค.ศ. 1803 หลังจากนักร้องกลายเป็นช่างตีเหล็กเขากลับไปที่พื้นที่เหมืองแร่กับจาค็อบ Berzelius และแยกออกไซด์ใหม่ดาวเคราะห์แคระเซเรสซึ่งพวกเขาค้นพบเมื่อสองปีก่อน Ceria ถูกแยกออกจากกันอย่างอิสระโดย Martin Heinrich Klaproth ในประเทศเยอรมนี
ระหว่างปี 1839 ถึง 1843 ศัลยแพทย์ชาวสวีเดนและนักเคมี Carl Gustaf Mosander ค้นพบว่าซีเรียมออกไซด์เป็นส่วนผสมของออกไซด์ เขาแยกออกไซด์อีกสองตัวซึ่งเขาเรียกว่า Lanthana และ Didymia“ Didymia” (หมายถึง“ ฝาแฝด” เป็นภาษากรีก) เขาย่อยสลายบางส่วนซีเรียมไนเตรตตัวอย่างโดยการย่างในอากาศแล้วบำบัดด้วยกรดไนตริกเจือจางเพื่อให้ได้ออกไซด์ โลหะที่สร้างออกไซด์เหล่านี้จึงถูกตั้งชื่อแลนทานัมและpraseodymium.
ในปี 1885, cf auer von Welsbach, ชาวออสเตรียที่คิดค้นผ้ากอซโคมไฟซีเรียมทอเรียมซีเรียมที่ประสบความสำเร็จแยก "praseodymium neodymium" ซึ่งเป็น "ฝาแฝดร่วมกัน" ซึ่งเป็นเกลือ praseodymium สีเขียวและเกลือนีโอไดเมียมสีกุหลาบ หนึ่งชื่อว่า“ Praseodymium” ซึ่งมาจากคำภาษากรีก Prason หมายถึงสารประกอบสีเขียวเพราะสารละลายน้ำเค็ม Praseodymium จะนำเสนอสีเขียวสดใส องค์ประกอบอื่น ๆ ชื่อ“นีโอไดเมียม“. การแยกที่ประสบความสำเร็จของ“ ฝาแฝดทรงตัว” ทำให้พวกเขาสามารถแสดงความสามารถของพวกเขาได้อย่างอิสระ
โลหะสีขาวสีเงินนุ่มและเหนียว Praseodymium มีโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมที่อุณหภูมิห้อง ความต้านทานการกัดกร่อนในอากาศนั้นแข็งแกร่งกว่าของแลนธานัม, ซีเรียม, นีโอไดเมียมและยูโรเปียม แต่เมื่อสัมผัสกับอากาศชั้นของออกไซด์สีดำที่เปราะบางจะเกิดขึ้นและตัวอย่างโลหะ praseodymium ขนาดหนึ่งเซนติเมตร
ชอบมากที่สุดองค์ประกอบของโลกหายาก, Praseodymium มีแนวโน้มที่จะสร้างสถานะออกซิเดชัน+3 ซึ่งเป็นสถานะที่เสถียรเพียงอย่างเดียวในสารละลายที่เป็นน้ำ Praseodymium มีอยู่ในสถานะการออกซิเดชั่น+4 ในสารประกอบที่เป็นของแข็งที่รู้จักกันและภายใต้เงื่อนไขการแยกเมทริกซ์สามารถเข้าถึงสถานะการเกิดออกซิเดชัน+5 ที่ไม่ซ้ำกันในองค์ประกอบของแลนทาไนด์
praseodymium ion น้ำเป็น chartreuse และการใช้งานในอุตสาหกรรมของ praseodymium จำนวนมากเกี่ยวข้องกับความสามารถในการกรองแสงสีเหลืองในแหล่งกำเนิดแสง
รูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ Praseodymium
การปล่อยอิเล็กทรอนิกส์:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
59 อิเล็กตรอนของ praseodymium ถูกจัดเรียงเป็น [XE] 4F36S2 ในทางทฤษฎีอิเล็กตรอนชั้นนอกทั้งห้าสามารถใช้เป็นอิเล็กตรอนวาเลนซ์ได้ แต่การใช้อิเล็กตรอนทั้งห้าด้านนอกต้องใช้เงื่อนไขที่รุนแรง โดยทั่วไป praseodymium ปล่อยอิเล็กตรอนสามหรือสี่ตัวในสารประกอบ Praseodymium เป็นองค์ประกอบ lanthanide แรกที่มีการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ที่สอดคล้องกับหลักการ Aufbau วงโคจร 4F ของมันมีระดับพลังงานต่ำกว่าวงโคจร 5D ซึ่งไม่สามารถใช้ได้กับแลนธานัมและซีเรียมเนื่องจากการหดตัวอย่างฉับพลันของวงโคจร 4F ไม่ได้เกิดขึ้นจนกระทั่งหลังจากแลนธานัมและไม่เพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงการครอบครองเปลือก 5D ในซีเรียม อย่างไรก็ตาม Praseodymium ที่เป็นของแข็งแสดงการกำหนดค่า [XE] 4F25D16S2 ซึ่งอิเล็กตรอนหนึ่งตัวในเปลือก 5D มีลักษณะคล้ายกับองค์ประกอบ lanthanide อื่น ๆ ทั้งหมด (ยกเว้น Europium และ Ytterbium ซึ่งเป็น divalent ในรัฐโลหะ)
เช่นเดียวกับองค์ประกอบของแลนทาไนด์ส่วนใหญ่ Praseodymium มักจะใช้อิเล็กตรอนเพียงสามตัวเป็นอิเล็กตรอนวาเลนซ์และอิเล็กตรอน 4F ที่เหลือมีผลผูกพันที่แข็งแกร่ง: นี่เป็นเพราะวงโคจร 4F ผ่านแกนซีนอนเฉื่อยของอิเล็กตรอนเพื่อไปถึงนิวเคลียสตามด้วย 5D และ 6S และเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม Praseodymium ยังคงยังคงสูญเสียที่สี่และแม้กระทั่งในบางครั้งอิเล็กตรอนวาเลนซ์ที่ห้าเนื่องจากมันปรากฏในช่วงต้นของระบบแลนทาไนด์ซึ่งประจุนิวเคลียร์ยังคงต่ำพอและพลังงานย่อย 4F นั้นสูงพอ
Praseodymium และองค์ประกอบของ Lanthanide ทั้งหมด (ยกเว้นแลนทานัม, อิตเทอร์เบียมและlutetiumไม่มีอิเล็กตรอน 4F ที่ไม่มีคู่) เป็น paramagnetism ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งแตกต่างจากโลหะหายากอื่น ๆ ที่แสดง antiferromagnetic หรือการสั่งซื้อ ferromagnetic ที่อุณหภูมิต่ำ praseodymium คือ paramagnetism ทุกอุณหภูมิสูงกว่า 1k
การประยุกต์ใช้ praseodymium
Praseodymium ส่วนใหญ่จะใช้ในรูปแบบของดินหายากผสมเช่นเป็นสารทำให้บริสุทธิ์และปรับเปลี่ยนสำหรับวัสดุโลหะตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมี, โลกหายากเกษตรและอื่น ๆPraseodymium Neodymiumเป็นองค์ประกอบที่หายากมากที่สุดและยากที่สุดในการแยกคู่ของหายากซึ่งยากต่อการแยกด้วยวิธีการทางเคมี การผลิตอุตสาหกรรมมักใช้วิธีการสกัดและการแลกเปลี่ยนไอออน หากใช้เป็นคู่ในรูปแบบของ praseodymium neodymium ที่ได้รับการเสริมสมรรถนะสามารถใช้งานได้อย่างเต็มที่และราคาก็ถูกกว่าผลิตภัณฑ์องค์ประกอบเดียว
โลหะผสม Neodymium Praseodymium(Praseodymium Neodymium Metal)ได้กลายเป็นผลิตภัณฑ์อิสระซึ่งสามารถใช้เป็นทั้งวัสดุแม่เหล็กถาวรและสารเติมแต่งการดัดแปลงสำหรับโลหะผสมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก กิจกรรมการเลือกและความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาปิโตรเลียมสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่ม praseodymium neodymium เข้มข้นลงใน Y -zeolite โมเลกุล ในฐานะที่เป็นสารเติมแต่งการดัดแปลงพลาสติกการเพิ่มการเพิ่มประสิทธิภาพของ praseodymium neodymium ให้กับ polytetrafluoroethylene (PTFE) สามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของ PTFE ได้อย่างมีนัยสำคัญ
โลกหายากวัสดุแม่เหล็กถาวรเป็นสนามที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของการใช้งานของหายากในโลกในปัจจุบัน Praseodymium เพียงอย่างเดียวไม่ได้โดดเด่นในฐานะวัสดุแม่เหล็กถาวร แต่เป็นองค์ประกอบเสริมฤทธิ์กันที่ยอดเยี่ยมที่สามารถปรับปรุงคุณสมบัติแม่เหล็ก การเพิ่มปริมาณ praseodymium ที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุแม่เหล็กถาวรได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของสารต้านอนุมูลอิสระ (ความต้านทานการกัดกร่อนของอากาศ) และคุณสมบัติเชิงกลของแม่เหล็กและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และมอเตอร์ต่างๆ
Praseodymium ยังสามารถใช้สำหรับการบดและขัดเงา ดังที่เราทุกคนรู้ว่าผงขัดด้วยซีเรียมบริสุทธิ์มักจะเป็นสีเหลืองอ่อนซึ่งเป็นวัสดุขัดคุณภาพสูงสำหรับแก้วออพติคอลและได้แทนที่ผงสีแดงออกไซด์เหล็กที่มีประสิทธิภาพการขัดต่ำและทำให้สภาพแวดล้อมการผลิต ผู้คนพบว่า Praseodymium มีคุณสมบัติการขัดที่ดี ผงขัดดินหายากที่มี praseodymium จะปรากฏเป็นสีน้ำตาลแดงหรือที่เรียกว่า "ผงสีแดง" แต่สีแดงนี้ไม่ได้เป็นเหล็กออกไซด์สีแดง แต่เนื่องจากการปรากฏตัวของ praseodymium ออกไซด์สีของผงขัดดินที่หายากกลายเป็นสีเข้ม Praseodymium ยังถูกใช้เป็นวัสดุบดใหม่เพื่อทำล้อบด Corundum ที่มี praseodymium เมื่อเทียบกับอลูมินาสีขาวประสิทธิภาพและความทนทานสามารถปรับปรุงได้มากกว่า 30% เมื่อบดเหล็กโครงสร้างคาร์บอนสแตนเลสและโลหะผสมอุณหภูมิสูง เพื่อลดต้นทุนวัสดุที่ได้รับการเสริมสมรรถนะของ Praseodymium Neodymium มักถูกใช้เป็นวัตถุดิบในอดีตดังนั้นชื่อ Praseodymium Neodymium Corundum Wheel
ผลึกซิลิเกตที่เจือด้วย praseodymium ไอออนถูกนำมาใช้เพื่อชะลอพัลส์แสงลงไปหลายร้อยเมตรต่อวินาที
การเพิ่ม praseodymium oxide ไปยังเซอร์โคเนียมซิลิเกตจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองสดใสและสามารถใช้เป็นเม็ดสีเซรามิก - สีเหลือง praseodymium Praseodymium Yellow (ZR02-PR6OLL-SI02) ถือเป็นเม็ดสีเซรามิกสีเหลืองที่ดีที่สุดซึ่งยังคงมีเสถียรภาพสูงสุด 1,000 ℃และสามารถใช้สำหรับกระบวนการครั้งเดียวหรือการผสมใหม่
Praseodymium ยังใช้เป็นสีแก้วที่มีสีสันที่หลากหลายและตลาดที่มีศักยภาพ ผลิตภัณฑ์ Praseodymium Green Glass ที่มีสีเขียวอ่อนและสีเขียวต้นหอมสามารถผลิตได้ซึ่งสามารถใช้ในการผลิตตัวกรองสีเขียวและสำหรับศิลปะและงานฝีมือแก้ว การเพิ่ม praseodymium ออกไซด์และซีเรียมออกไซด์ลงในแก้วสามารถใช้เป็นแว่นตาสำหรับการเชื่อม Praseodymium Sulfide ยังสามารถใช้เป็นสีพลาสติกสีเขียว
เวลาโพสต์: พฤษภาคม -29-2023