Praseodmioé o terceiro elemento lantánido máis abundante na táboa periódica de elementos químicos, cunha abundancia de 9,5 ppm na cortiza, só inferior áCERIUM, yttrium,lantán, eScandium. É o quinto elemento máis abundante nas terras raras. Pero ao igual que o seu nome,praseodmioé un membro sinxelo e sen adornos da familia da Terra rara.
CF auer von Welsbach descubriu praseodimio en 1885.
En 1751, o mineralogista sueco Axel Fredrik Cronstedt atopou un pesado mineral na área mineira Bastn ä s, que despois foi nomeada Cerite. Trinta anos despois, Vilhelm Hisinger, de quince anos, da familia que posuía a mina enviou as súas mostras a Carl Scheele, pero non descubriu ningún novo elementos. En 1803, despois de que o cantante se convertese en ferreiro, regresou á zona mineira con J ö ns Jacob Berzelius e separou un novo óxido, o planeta anano Ceres, que descubriron hai dous anos. Ceria foi separada de forma independente por Martin Heinrich Klaproth en Alemaña.
Entre 1839 e 1843, o cirurxián sueco e o químico Carl Gustaf Mosander descubriu isoóxido de cerioera unha mestura de óxidos. Separou outros dous óxidos, que el chamou Lanthana e Didymia "Didymia" (que significa "xemelgos" en grego). Descompuxo parcialmente onitrato de cerioMostra asando no aire e logo tratouno con ácido nítrico diluído para obter o óxido. Por tanto, os metais que forman estes óxidos son nomeadoslantánepraseodmio.
En 1885, CF auer von Welsbach, un austríaco que inventou a cuberta de gasa de lámpada de vapor de cerio Thorium, separou con éxito o "neodimio de praseodimio", os "xemelgos conxuntos", de sal de praseodimio verde e sal de neodimio de cor rosa separados e determinados para ser dous elementos novos. Un chámase "praseodimio", que provén da palabra grega prason, que significa composto verde porque unha solución de auga salgada de praseodimio presentará unha cor verde brillante; O outro elemento chámase "Neodimio". A exitosa separación dos "xemelgos conxuntos" permitiulles amosar os seus talentos de forma independente.
Metal branco de prata, suave e dúctil. O praseodimio ten unha estrutura de cristal hexagonal a temperatura ambiente. A resistencia á corrosión no aire é máis forte que a de lantán, cerio, neodimio e europio, pero cando se expón ao aire, prodúcese unha capa de óxido negro fráxil e unha mostra de metal de praseodimio de tamaño centímetro se corroe completamente dentro dun ano.
Como a maioríaElementos da Terra rara, o praseodimio é máis probable que forme un estado de oxidación A+3, que é o seu único estado estable en solucións acuosas. O praseodimio existe nun estado de oxidación A+4 nalgúns compostos sólidos coñecidos e en condicións de separación de matrices, pode chegar a un estado de oxidación único+5 entre elementos lantánidos.
O ión acuoso de praseodimio é chartreuse, e moitos usos industriais de praseodimio implican a súa capacidade para filtrar a luz amarela en fontes de luz.
Deseño electrónico de praseodmio
Emisións electrónicas:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
Os 59 electróns de praseodimio están dispostos como [XE] 4F36S2. Teoricamente, os cinco electróns exteriores poden usarse como electrón de valencia, pero o uso dos cinco electróns exteriores require condicións extremas. Xeralmente, o praseodimio só emite tres ou catro electróns nos seus compostos. O praseodmio é o primeiro elemento lantánido cunha configuración electrónica que se axusta ao principio de Aufbau. O seu orbital 4F ten niveis de enerxía máis baixos que o orbital 5D, que non é aplicable ao lantán e ao cerio, xa que a súbita contracción do orbital 4F non se produce ata despois do lantán e non é suficiente para evitar ocupar a cuncha 5D en cerio. Non obstante, o praseodimio sólido presenta unha configuración [XE] 4F25D16S2, onde un electrón da cuncha 5D aseméllase a todos os demais elementos lantánidos trivalentes (excepto para Europium e Ytterbium, que son divalentes en estados metálicos).
Do mesmo xeito que a maioría dos elementos do lantánido, o praseodmio adoita empregar só tres electróns como electrón de valencia, e os electróns restantes 4F teñen un forte efecto de unión: isto é porque a órbita 4F pasa polo núcleo de xenón inerte do electrón para chegar ao núcleo, seguido de 5d e 6s e aumenta co aumento da carga iónica. Non obstante, o praseodimio aínda pode seguir perdendo o cuarto e incluso ocasionalmente o quinto electrón de valencia, porque aparece moi cedo no sistema lantánide, onde a carga nuclear aínda é o suficientemente baixa, e a enerxía subshell 4F é o suficientemente alta como para permitir a eliminación de máis electrónica de valencia.
Praseodimio e todos os elementos lantánidos (exceptolantán, ytterbiumeLutetium, non hai electróns 4F non aparecidos) son paramagnetismo a temperatura ambiente. A diferenza doutros metais da Terra rara que presentan ordenación antiferromagnética ou ferromagnética a baixas temperaturas, o praseodimio é o paramagnetismo a todas as temperaturas superiores a 1k
Aplicación de praseodmio
O praseodimio úsase principalmente en forma de terras raras mixtas, como como un axente purificador e modificador de materiais metálicos, catalizadores químicos, terras raras agrícolas, etc.NEODIMIO DE PRASEODIMIOé o par máis similar e difícil de separar os elementos da Terra rara, que é difícil de separar mediante métodos químicos. A produción industrial normalmente usa métodos de extracción e intercambio de ións. Se se usan en parellas en forma de neodimio de praseodimio enriquecido, pódese utilizar a súa común e o prezo tamén é máis barato que os produtos dun só elemento.
Aleación de neodimio de praseodimio(Metal de neodimio de praseodimio)converteuse nun produto independente, que se pode usar como material de imán permanente e aditivo de modificación para aliaxes metálicas non férreas. Pódese mellorar a actividade, a selectividade e a estabilidade do catalizador de craqueo de petróleo engadindo concentrado de neodimio de praseodimio na peneira molecular de zeolita. Como aditivo de modificación plástica, engadir o enriquecemento de neodimio de praseodimio ao politetrafluoroetileno (PTFE) pode mellorar significativamente a resistencia ao desgaste de PTFE.
Terra raraOs materiais de imán permanente son o campo máis popular das aplicacións de terra rara na actualidade. O praseodimio por si só non é excelente como material de imán permanente, pero é un excelente elemento sinérxico que pode mellorar as propiedades magnéticas. Engadir unha cantidade adecuada de praseodimio pode mellorar eficazmente o rendemento dos materiais de imán permanente. Tamén pode mellorar o rendemento antioxidante (resistencia á corrosión do aire) e as propiedades mecánicas dos imáns e foi moi utilizada en varios dispositivos e motores electrónicos.
O praseodmio tamén se pode usar para materiais de moenda e pulido. Como todos sabemos, o po de pulido a base de cerio puro adoita ser amarelo claro, que é un material de pulido de alta calidade para o vidro óptico, e substituíu o po vermello de óxido de ferro que ten unha baixa eficiencia de pulido e contamina o ambiente de produción. A xente descubriu que o praseodimio ten boas propiedades de pulido. O po de pulido da terra rara que contén praseodimio aparecerá marrón avermellado, tamén coñecido como "po vermello", pero esta cor vermella non é o óxido de ferro vermello, pero debido á presenza de óxido de praseodimio, a cor do po de pulido da terra rara faise máis escura. O praseodimio tamén se usou como novo material de moenda para facer rodas de moenda de corundum que conteñen praseodimio. En comparación coa alúmina branca, a eficiencia e a durabilidade pódense mellorar máis dun 30% ao moer aceiro estrutural de carbono, aceiro inoxidable e aliaxes de alta temperatura. Para reducir os custos, os materiais enriquecidos polo neodimio de praseodimio usáronse a miúdo como materias primas no pasado, de aí o nome da roda de moer de corundio de neodimio de praseodimio.
Os cristais de silicato dopados con ións de praseodimio utilizáronse para retardar os pulsos de luz a varios centos de metros por segundo.
Engadir o óxido de praseodimio ao silicato de circonio converterase en amarelo brillante e pode usarse como pigmento cerámico - amarelo de praseodimio. O amarelo de praseodimio (ZR02-Pr6oll-Si02) considérase o mellor pigmento cerámico amarelo, que permanece estable a ata 1000 ℃ e pode usarse por procesos dunha soa vez ou de rebote.
O praseodimio tamén se usa como colorante de vidro, con cores ricas e un gran mercado potencial. Pódense producir produtos de vidro verde de praseodimio con cores verdes de cor verde brillante e cebola verde, que se poden usar para producir filtros verdes e tamén para o vidro de artes e artesanía. Engadir óxido de praseodimio e óxido de cerio ao vidro pódese usar como lentes para soldadura. O sulfuro de praseodimio tamén se pode usar como colorante de plástico verde.
Tempo de publicación: maio-29-2023