יסוד כדור הארץ נדיר קסום: סריום

סריום הוא 'האח הגדול' הבלתי מעורער במשפחה הגדולה של יסודות אדמה נדירים. ראשית, השפע הכולל של כדורי אדמה נדירים בקרום הוא 238ppm, עם cerium ב-68ppm, המהווה 28% מכלל הרכב כדור הארץ הנדיר ומדורג ראשון; שנית, צריום הוא יסוד האדמה הנדיר השני שהתגלה תשע שנים לאחר גילוי האיטריום (1794). היישום שלו נרחב מאוד, ו"צריום" בלתי ניתן לעצירה

גילוי יסוד צריום

קרל אור פון ולסבאך

סריום התגלה וקיבל את שמו בשנת 1803 על ידי קלופרס הגרמני, הכימאי השבדי יונס יאקוב ברזליוס והמינרלוג השוודי וילהלם היסינגר. זה נקרא ceria, והעפרה שלו נקראת cerite, לזכרו של Ceres, אסטרואיד שהתגלה בשנת 1801. למעשה, סוג זה של cerium סיליקט הוא מלח hydrated המכיל 66% עד 70% cerium, בעוד השאר הם תרכובות של סידן , ברזל ואיטריום.

השימוש הראשון בצריום היה קמין גז שהומצא על ידי הכימאי האוסטרי קרל אור פון ולסבאך. בשנת 1885, הוא ניסה תערובת של מגנזיום, לנתנום ותחמוצת איטריום, אך תערובות אלו פלטו אור ירוק ללא הצלחה.

בשנת 1891, הוא גילה שתומוצת תוריום טהורה הפיקה אור טוב יותר, למרות שהיא כחולה, והתערבבה עם תחמוצת Cerium(IV) כדי להפיק אור לבן בוהק. בנוסף, תחמוצת סריום (IV) יכולה לשמש גם כזרז לשריפת תחמוצת תוריום

מתכת סריום

★ סריום היא מתכת לבנה כסופה רקיעה ורכה בעלת תכונות פעילות. כאשר הוא נחשף לאוויר, הוא יתחמצן ויוצר חלודה כמו שכבת תחמוצת מתקלפת. כאשר הוא מחומם, הוא נשרף ומגיב במהירות עם מים. דגימת מתכת צריום בגודל סנטימטר משתכלת לחלוטין תוך כשנה. הימנע ממגע עם אוויר, חומרים מחמצנים חזקים, חומצות חזקות והלוגנים.

★ סריום קיים בעיקר במונזיט ובבסטנאזיט, וכן במוצרי ביקוע של אורניום, תוריום ופלוטוניום. מזיק לסביבה, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לזיהום גופי מים.

★ סריום הוא היסוד ה-26 בשכיחותו, המהווה 68ppm של קרום כדור הארץ, שני רק לנחושת (68ppm). צריום נמצא בשפע יותר ממתכות רגילות כגון עופרת (13:00) ופח (2.1ppm).

תצורת Cerium Electron

סידורים אלקטרוניים:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ סריום ממוקם אחרי לנתנום ויש לו אלקטרונים 4f המתחילים מצריום, מה שמקל על השתתפותו בתגובות כימיות. עם זאת, מסלול 5d של cerium תפוס, והשפעה זו אינה חזקה מספיק ב cerium.

★ רוב ה-Lanthanide יכול להשתמש רק בשלושה אלקטרונים כאלקטרון Valence, למעט cerium, בעל מבנה אלקטרוני משתנה. האנרגיה של אלקטרונים 4f כמעט זהה לזו של האלקטרונים החיצוניים 5d ו-6s שהושקו במצב מתכת, ורק כמות קטנה של אנרגיה דרושה כדי לשנות את העיסוק היחסי של רמות האנרגיה האלקטרונית הללו, וכתוצאה מכך ערכיות כפולה של +3 ו+4. המצב התקין הוא ערכיות+3, מראה ערכיות+4 במים אנאירוביים.
יישום של cerium

★ יכול לשמש כתוסף סגסוגת ולייצור מלחי סריום וכו'.

★ זה יכול לשמש כתוסף זכוכית לקליטת קרני אולטרה סגול ואינפרא אדום, והוא נמצא בשימוש נרחב בזכוכית לרכב.

★ יכול לשמש כחומר מעולה להגנה על הסביבה, וכיום המייצג ביותר הוא זרז טיהור פליטת רכב, המונע למעשה כמות גדולה של גז פליטה לרכב להישמר לאוויר.

★ אוריסודות אדמה נדיריםמורכב בעיקר מצריום שכן מווסתים של גידול צמחים יכולים לשפר את איכות היבול, להגדיל את התפוקה ולשפר את העמידות ללחץ היבול.

★ סריום גופרתי יכול להחליף מתכות כמו עופרת וקדמיום המזיקות לסביבה ולבני אדם בפיגמנטים, יכול לצבוע פלסטיק, ויכול לשמש גם בתעשיות ציפויים ודיו.

★תחמוצת סריום (IV).יכול לשמש כתרכובת ליטוש, למשל, בליטוש כימי-מכני (CMP).

★ סריום יכול לשמש גם כחומרי אחסון מימן, חומרים תרמו-אלקטריים, אלקטרודות צריום טונגסטן, קבלים קרמיים, קרמיקה פיזואלקטרית, חומרי שיוף צריום סיליקון קרביד, חומרי גלם לתאי דלק, זרזי בנזין, חומרים מגנטיים קבועים, חומרים רפואיים, פלדות סגסוגת שונות ובלתי- מתכות ברזליות.