Đang tải... (xem toàn văn)
Đất hiếm: cerium
Tìm hiểu về nguyên tố Ceri (Ce) NỘI DUNG : 1. Tổng quan về Cerium 2. Tính chất của Cerium 3. Các dạng hợp chất của Cerium 4. Ứng dụng của Cerium 5. Điều chế Cerium 6. Phòng ngừa Cerium. Tài liệu tham khảo 5/21/141 NỘI DUNG 1.Tổng quan về cerium • Nguyên tố thuộc nhóm Lantan, ít độc hại • Được tìm thấy bởi Wilhelm von Hisinger, Jöns Jacob Berzelius, Martin Klaproth năm 1839 • Chiếm 0,0046 % vỏ trái đất theo khối lượng • Ce tinh khiết > 98% : $380 / 100g • Ce kém tinh khiết : $1.20 / 100g 5/21/142 Cerium , Ce , Z= 58 , M=140.116 [Xe].4f1.5d1.6s2 • Trong tự nhiên, Ce phong phú nhất trong nhóm các nguyên tố đất hiếm ( chiếm 0.0046% trọng lượng vỏ trái đất, nhiều hơn cả lượng Cu, Co ) • Ce trong đất có khoảng 2-150 ppm, trong nước biển khoản 1,5 ppt • Ce được tìm thấy nhiều nhất trong các khoáng như : monazite(Ce,La,Th,Nd,Y)PO4, bastnasite (Ce,La,Y)CO3F 5/21/143 Vật lý Hóa học 2. Tính chất của Cerium 5/21/144 TÍNH CHẤT VẬT LÝ Xeri là kim loại màu trắng bạc, mềm dẻo, dễ dát mỏng và dễ uốn. Nhiệt độ nóng chảy : 10680K (hoặc 795°C ) Nhiệt độ sôi : 36330K[hoặc 3360 ° C ] Dẫn nhiệt : 11 W m -1 K -1 Hệ số dãn nở nhiệt tuyến tính : 6.3 x 10 -6 K -1 Nhiệt lượng nóng chảy: 5,76 kJ/mol Nhiệt lượng bay hơi: 398 kJ/mol. Số oxh phổ biến: +4, +3, +2 4 dạng thù hình chính ở dk áp suất tiêu chuẩn :α, β, γ, δ Tính thuận từ Các đồng vị : có tất cả 39 đồng vị cả tổng hợp lẫn tự nhiên , từ 119Ce đến 157Ce. 5/21/145 Cấu trúc tinh thể các dạng thù hình 5/21/146 T > 726 °C, δ-cerium T phòng- 726 °C, γ-cerium T <-150°C , α-cerium T= -150°C đến nhiệt độ phòng, β-cerium TÍNH CHẤT HÓA HỌC • Dễ bị oxy hóa trong không khí, ở T= 150 °C chuyển dạng Ce(IV) oxit theo phản ứng sau: Ce + O2 → CeO2 • Dễ bắt cháy khi ở dạng phoi nhỏ • Phản ứng chậm với nước lạnh, nhưng nhanh với nước nóng • 2 Ce (s) + 6 H2O (l) → 2 Ce(OH)3 (aq) + 3 H2 (g) 5/21/147 • Phản ứng với tất cả các halogen 2 Ce (s) + 3 F2(g) → 2 CeF3 (s) [trắng] 2 Ce (s) + 3 Cl2(g) → 2 CeCl3 (s) [trắng] 2 Ce (s) + 3 Br2(g) → 2 CeBr3 (s) [trắng] 2 Ce (s) + 3 I2(g) → 2 CeI3 (s) [vàng] 5/21/148 • Dễ dàng hòa tan trong dung dịch axit sunfuric loãng thành dung dịch không màu chứa Ce(III) tồn tại ở dạng phức [Ce(OH2)9]3+ 2 Ce (s) + 3 (aq) → 2 (aq)+ 3(aq) + 3(g) • 5/21/149 3. Các dạng hợp chất của Cerium • Ce thường tồn tại dưới dạng các hợp chất có số oxh +2, +3 và +4 • Các hợp chất Ce(II) như CeH2, CeI2 và CeS( hiếm) • Các hợp chất Ce(III) phổ biến : , CeCl3 , Ce2(CO3)3 , Ce2O3 , CeF3 • Các hợp chất phổ biến Ce(IV) là CeO2 , Ce(SO4)2 5/21/1410 [...].. .Cerium( IV) sulfate Cerium( III) chloride - Muối Ce(IV) thường có màu cam, hoặc vàng đậm, còn muối Ce(III) thường trắng hoặc không màu 4 Ứng dụng Cerium được dùng để sản xuất các hợp kim nhôm Bổ sung Cerium vào gang sẽ ngăn ngừa quá trình graphit hóa và sinh ra gang mềm Trong thép, Cerium khử khí và hỗ trợ làm giảm các sulfua và ôxít Cerium cũng được dùng trong thép không gỉ như là tác nhân làm cứng ... trong không khí ở 65-80 °C (150-175 °F). Hơi từ lửa cháy chứa cerium là độc hại. Không được dùng nước để dập cháy Cerium, do nó phản ứng mạnh với nước để sinh ra khí hiđrô. Những người bị phơi nhiễm xeri có thể bị ngứa, mẫn cảm với nhiệt, thương tổn da. Động vật bị têm một lượng lớn Cerium sẽ chết do trụy tim mạch Ôxít Cerium (IV) là tác nhân ôxi hóa mạnh ở nhiệt độ cao và phản ứng với các vật liệu hữu cơ dễ cháy. Trong khi Cerium tự nhiên không có ... • Xeri có thể tách rời ra từ các yếu tố đất hiếm thông qua quá trình ôxi hóa hình thành CeO2 • Xeri kim loại được điều chế bằng phản ứng CeF3 với sự dư thừa canxi ở 900oC • Nó cũng có thể thu được bằng cách điện phân nóng chảy muối của hỗn hợp clorua sắt và florua 6 Phòng ngừa Cerium, tương tự như các kim loại đất hiếm khác, có độc tính từ thấp tới vừa phải. Cerium là tác nhân khử mạnh và bắt cháy ngay lập tức ... Cerium là một thành phần của mischmetal, dùng trong sản xuất các hợp kim làm bật lửa mồi thuốc Cerium oxide được dùng làm lớp bọc khí không nóng sáng, làm tác nhân đánh bóng thủy tinh và làm chất xúc tác trong các lò tự làm sạch Cerium còn được sử dụng rổng rãi trong công nghiệp phim ảnh và truyền hình, trong đèn hồ quang carbon dùng để thắp sáng studio và ánh sáng đèn chiếu…… 5 Điều chế Cerium. .. 2.http://www.rareearthelements.us 3.http://www.webelements.com 4.http://www.wikipedia.org 5 http://www.reehandbook.com /cerium. html 6 https://www.webelements.com /cerium/ 7 http://www.americanelements.com/ce.html 8 http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/reCenter.jsp?z=58&n=82 9 http://en.wikipedia.org/wiki /Cerium 10 http://www8.onlineconvert.com/downloadfile/ab88beb075f2ed358adf26eb5eb486f8 THE END !!! CẢM ƠN . về Cerium 2. Tính chất của Cerium 3. Các dạng hợp chất của Cerium 4. Ứng dụng của Cerium 5. Điều chế Cerium 6. Phòng ngừa Cerium. Tài liệu tham khảo 5/21/141 NỘI DUNG 1.Tổng quan về cerium • Nguyên. tinh thể các dạng thù hình 5/21/146 T > 726 °C, δ -cerium T phòng- 726 °C, γ -cerium T <-150°C , α -cerium T= -150°C đến nhiệt độ phòng, β -cerium TÍNH CHẤT HÓA HỌC • Dễ bị oxy hóa trong không. Ce(SO4)2 5/21/1410 5/21/1411 Cerium( IV) sulfate Cerium( III) chloride - Muối Ce(IV) thường có màu cam, hoặc vàng đậm, còn muối Ce(III) thường trắng hoặc không màu 4. Ứng dụng 5/21/1412 Cerium đượcdùngđểsảnxuấtcáchợpkimnhôm Bổsung Cerium vàogangsẽngănngừaquátrìnhgraphithóavàsinh ragangmềm. Trongthép, Cerium khửkhívàhỗtrợlàmgiảmcácsulfuavàôxít. Cerium cũngđượcdùngtrongthépkhônggỉnhưlàtácnhânlàmcứng phântán Cerium làmộtthànhphầncủamischmetal,dùngtrongsảnxuấtcác hợpkimlàmbậtlửamồithuốc. Cerium oxideđượcdùnglàmlớpbọckhíkhôngnóngsáng,làmtác nhânđánhbóngthủytinhvàlàmchấtxúctáctrongcáclòtựlàmsạch. Cerium cònđượcsửdụngrổngrãitrongcôngnghiệpphimảnhvà truyềnhình,trongđènhồquangcarbondùngđểthắpsángstudiovà ánhsángđènchiếu……