PraseodimyumPeriyodik kimyasal elementler tablosunda en bol bulunan üçüncü lantanit elementidir ve kabukta 9,5 ppm bolluğu vardır.seryum, itriyum,lantan, Veskandiyum. Nadir topraklarda en çok bulunan beşinci elementtir. Ama tıpkı adı gibipraseodimyumnadir toprak ailesinin basit ve süssüz bir üyesidir.
CF Auer Von Welsbach, 1885'te praseodimyumu keşfetti.
1751 yılında İsveçli mineralog Axel Fredrik Cronstedt, Bastnä'nın madencilik alanında daha sonra serit olarak adlandırılan ağır bir mineral buldu. Otuz yıl sonra, madenin sahibi aileden on beş yaşındaki Vilhelm Hisinger, numunelerini Carl Scheele'ye gönderdi ancak o, herhangi bir yeni element keşfetmedi. 1803 yılında Singer demirci olduktan sonra Jö ns Jacob Berzelius ile birlikte maden sahasına döndü ve iki yıl önce keşfettikleri yeni bir oksit olan cüce gezegen Ceres'i ayırdı. Ceria, Almanya'da Martin Heinrich Klaproth tarafından bağımsız olarak ayrıldı.
1839 ve 1843 yılları arasında İsveçli cerrah ve kimyager Carl Gustaf Mosander şunu keşfetti:seryum oksitoksitlerin bir karışımıydı. Lanthana ve didymia adını verdiği diğer iki oksidi de ayırdı (Yunancada “ikiz” anlamına geliyor). Kısmen ayrıştırdıseryum nitratNumuneyi havada kavurarak ve daha sonra oksidi elde etmek için seyreltik nitrik asitle işlemden geçirerek elde edildi. Bu oksitleri oluşturan metaller bu nedenle adlandırılır.lantanVepraseodimyum.
1885 yılında toryum seryum buharlı lamba gazlı bezini icat eden Avusturyalı CF Auer Von Welsbach, yeşil praseodimyum tuzu ve pembe renkli neodimyum tuzunun ayrıldığı “praseodimyum neodimyum” yani “yapışık ikizler”i başarıyla ayırmış ve bunların iki yeni unsur. Bunlardan birine, Yunanca yeşil bileşik anlamına gelen prason kelimesinden gelen “Praseodimyum” adı verilmiştir çünkü praseodimyum tuzlu su çözeltisi parlak yeşil bir renk sunacaktır; Diğer elementin adı ise “Neodimyum“. "Yapışık ikizlerin" başarıyla ayrılması, yeteneklerini bağımsız olarak sergilemelerine olanak sağladı.
Gümüş beyaz metal, yumuşak ve esnek. Praseodim oda sıcaklığında altıgen bir kristal yapıya sahiptir. Havadaki korozyon direnci lantan, seryum, neodimyum ve europiyumdan daha güçlüdür, ancak havaya maruz kaldığında kırılgan bir siyah oksit tabakası oluşur ve bir santimetre büyüklüğündeki praseodimyum metal numunesi yaklaşık bir yıl içinde tamamen paslanır.
Çoğu gibinadir toprak elementleriPraseodimyumun sulu çözeltilerdeki tek kararlı durumu olan +3 oksidasyon durumunu oluşturma olasılığı yüksektir. Praseodimyum bilinen bazı katı bileşiklerde a+4 oksidasyon durumunda bulunur ve matris ayırma koşulları altında lantanit elementleri arasında benzersiz bir +5 oksidasyon durumuna ulaşabilir.
Sulu praseodim iyonu chartreuse'dur ve praseodimyumun birçok endüstriyel kullanımı, ışık kaynaklarındaki sarı ışığı filtreleme yeteneğini içerir.
Praseodimyum elektronik düzeni
Elektronik emisyonlar:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3
Praseodimyumun 59 elektronu [Xe] 4f36s2 olarak düzenlenmiştir. Teorik olarak, beş dış elektronun tamamı değerlik elektronu olarak kullanılabilir, ancak beş dış elektronun tamamının kullanılması aşırı koşullar gerektirir. Genel olarak praseodimyum, bileşiklerinde yalnızca üç veya dört elektron yayar. Praseodimyum, Aufbau prensibine uygun elektronik konfigürasyona sahip ilk lantanit elementidir. 4f yörüngesi, 5d yörüngesinden daha düşük enerji seviyelerine sahiptir; bu, lantan ve seryum için geçerli değildir, çünkü 4f yörüngesinin ani daralması, lantan sonrasına kadar meydana gelmez ve seryumdaki 5d kabuğunu işgal etmekten kaçınmak için yeterli değildir. Bununla birlikte, katı praseodimyum bir [Xe] 4f25d16s2 konfigürasyonu sergiler; burada 5d kabuğundaki bir elektron, diğer tüm üç değerlikli lantanit elementlerine benzer (metalik halleri iki değerlikli olan evropiyum ve iterbiyum hariç).
Çoğu lantanit elementi gibi, praseodimyum da değerlik elektronu olarak genellikle yalnızca üç elektron kullanır ve geri kalan 4f elektronları güçlü bağlanma etkisine sahiptir: bunun nedeni, 4f yörüngesinin çekirdeğe ulaşmak için elektronun atıl ksenon çekirdeğinden geçmesi ve ardından 5d ve 6s'nin gelmesidir. ve iyon yükünün artmasıyla artar. Bununla birlikte praseodimyum hala dördüncü ve hatta ara sıra beşinci değerlik elektronunu kaybetmeye devam edebilir, çünkü nükleer yükün hala yeterince düşük olduğu ve 4f alt kabuk enerjisinin ortadan kaldırılmasına izin verecek kadar yüksek olduğu lantanit sisteminde çok erken ortaya çıkar. daha fazla değerlik elektronu.
Praseodim ve tüm lantanit elementleri (hariç)lantan, iterbiyumVelutesyum, eşlenmemiş 4f elektronu yoktur) oda sıcaklığında paramanyetizmadır. Düşük sıcaklıklarda antiferromanyetik veya ferromanyetik düzen sergileyen diğer nadir toprak metallerinden farklı olarak praseodim, 1K'nin üzerindeki tüm sıcaklıklarda paramanyetizmadır.
Praseodimyum Uygulaması
Praseodimyum çoğunlukla metal malzemeler, kimyasal katalizörler, tarımsal nadir toprak elementleri vb. için saflaştırıcı ve değiştirici bir madde olarak karışık nadir toprak elementleri formunda kullanılır.Praseodimyum neodimyumkimyasal yöntemlerle ayrılması zor olan nadir toprak elementlerinin en benzer ve ayrılması en zor çiftidir. Endüstriyel üretimde genellikle ekstraksiyon ve iyon değiştirme yöntemleri kullanılır. Zenginleştirilmiş praseodimyum neodimyum şeklinde çiftler halinde kullanıldığında, ortak yönlerinden tam olarak yararlanılabilir ve fiyatı da tek elementli ürünlere göre daha ucuzdur.
Praseodimyum neodimyum alaşımı(praseodimyum neodimyum metali)hem kalıcı mıknatıs malzemesi hem de demir dışı metal alaşımları için modifikasyon katkı maddesi olarak kullanılabilen bağımsız bir ürün haline geldi. Petrol parçalama katalizörünün etkinliği, seçiciliği ve stabilitesi, Y zeolit moleküler eleğe praseodimyum neodimyum konsantresi eklenerek geliştirilebilir. Bir plastik modifikasyon katkı maddesi olarak, politetrafloroetilene (PTFE) praseodimyum neodimyum zenginleştirmesinin eklenmesi, PTFE'nin aşınma direncini önemli ölçüde artırabilir.
Nadir toprakkalıcı mıknatıslı malzemeler günümüzde nadir toprak uygulamalarının en popüler alanıdır. Praseodimyum tek başına kalıcı bir mıknatıs malzemesi olarak olağanüstü değildir, ancak manyetik özellikleri geliştirebilen mükemmel bir sinerjistik elementtir. Uygun miktarda praseodimyum eklemek, kalıcı mıknatıslı malzemelerin performansını etkili bir şekilde artırabilir. Ayrıca mıknatısların antioksidan performansını (hava korozyon direnci) ve mekanik özelliklerini de geliştirebilir ve çeşitli elektronik cihazlarda ve motorlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Praseodimyum aynı zamanda malzemelerin taşlanması ve parlatılması için de kullanılabilir. Hepimizin bildiği gibi, saf seryum bazlı parlatma tozu genellikle optik cam için yüksek kaliteli bir parlatma malzemesi olan açık sarıdır ve düşük parlatma verimliliğine sahip olan ve üretim ortamını kirleten demir oksit kırmızı tozunun yerini almıştır. İnsanlar praseodimyumun iyi parlatma özelliklerine sahip olduğunu bulmuşlardır. Praseodimyum içeren nadir toprak parlatma tozu, "kırmızı toz" olarak da bilinen kırmızımsı kahverengi görünecektir, ancak bu kırmızı renk demir oksit kırmızısı değildir, ancak praseodimyum oksitin varlığı nedeniyle nadir toprak parlatma tozunun rengi koyulaşır. Praseodim aynı zamanda praseodim içeren korindon taşlama taşlarının yapımında yeni bir öğütme malzemesi olarak da kullanılmıştır. Beyaz alümina ile karşılaştırıldığında, karbon yapısal çelik, paslanmaz çelik ve yüksek sıcaklık alaşımlarının taşlanmasında verimlilik ve dayanıklılık %30'dan fazla artırılabilir. Maliyetleri azaltmak amacıyla geçmişte ham madde olarak sıklıkla praseodimyum neodimyumla zenginleştirilmiş malzemeler kullanılmıştı, dolayısıyla praseodimyum neodimyum korindon taşlama taşı adı da buradan geliyordu.
Işık atımlarını saniyede birkaç yüz metreye kadar yavaşlatmak için praseodim iyonları katkılı silikat kristalleri kullanıldı.
Zirkonyum silikata praseodim oksit eklenmesi parlak sarıya dönecek ve seramik pigmenti olarak kullanılabilir – praseodim sarısı. Praseodim sarısı (Zr02-Pr6Oll-Si02), 1000 °C'ye kadar stabil kalan ve tek seferlik veya yeniden yakma işlemleri için kullanılabilen en iyi sarı seramik pigmenti olarak kabul edilir.
Praseodimyum aynı zamanda zengin renkleri ve büyük potansiyeli ile cam renklendirici olarak da kullanılmaktadır. Parlak pırasa yeşili ve yeşil soğan yeşili renklerine sahip praseodimyum yeşil cam ürünleri üretilebilmekte olup, bu ürünler yeşil filtrelerin yanı sıra sanat ve el sanatları camlarında da kullanılmaktadır. Cama praseodimyum oksit ve seryum oksit eklenmesi kaynak için gözlük olarak kullanılabilir. Praseodimyum sülfit ayrıca yeşil plastik renklendirici olarak da kullanılabilir.
Gönderim zamanı: Mayıs-29-2023