El cerio es un metal gris y activo con una densidad de 6,9 g/cm3 (cristal cuadrado) y 6,7 g/cm3 (cristal hexagonal), punto de fusión 795 ℃, punto de ebullición 3443 ℃, con alta ductilidad. Es la mayor abundancia natural entre los metales lantánidos. La tira de cerio doblada a menudo produce chispas.
El cerio se oxida fácilmente a temperatura ambiente y pierde su brillo en el aire. Se puede quemar en el aire raspando con un cuchillo (el cerio puro no es propenso a la combustión espontánea, pero cuando se oxida ligeramente o se forma una aleación con hierro, es muy propenso a la combustión espontánea). Cuando se calienta, arde en el aire para producir dióxido de cerio. Puede reaccionar con agua hirviendo para producir hidróxido de cerio, soluble en ácidos pero insoluble en álcalis.
1. El misterio del elemento cerio
El cerio, con número atómico 58, pertenece al elemento lantánido del grupo IIIB de tierras raras en el sistema de sexto ciclo. El símbolo del elemento es Ce y la sustancia elemental es un metal activo de color gris plateado. El polvo es propenso a la combustión espontánea en el aire, es soluble en ácidos y es un agente reductor. El nombre cerio proviene del nombre inglés de Ceres. El contenido de cerio en la corteza es de aproximadamente 0,0046%, que es la mayor abundancia entre los elementos de tierras raras.
En la gran familia de las tierras raras, el cerio es sin duda el "hermano mayor". En primer lugar, la abundancia total de tierras raras en la corteza es de 238 ppm, con 68 ppm de cerio, lo que representa el 28% de la composición total de tierras raras y ocupa el primer lugar; En segundo lugar, el cerio es el segundo elemento de tierras raras descubierto nueve años después del descubrimiento del itrio (1794).
二、Los principales usos del cerio.
1. La aplicación más representativa de materiales respetuosos con el medio ambiente son los catalizadores de purificación de gases de escape de automóviles. Agregar cerio a los catalizadores ternarios de metales preciosos de uso común (platino, rodio, paladio, etc.) puede mejorar el rendimiento del catalizador y reducir la cantidad de metales preciosos utilizados. Los principales contaminantes de los gases de escape de los automóviles son el monóxido de carbono, los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno, que pueden afectar la función hematopoyética humana, formar humo fotoquímico tóxico y producir carcinógenos, causando daños a los seres humanos, los animales y las plantas. La tecnología catalítica de purificación ternaria puede oxidar completamente los hidrocarburos y el monóxido de carbono para generar dióxido de carbono y agua, y descomponer los óxidos de nitrógeno en nitrógeno y oxígeno (de ahí el nombre de catálisis ternaria).
2. Sustitución de metales nocivos, el sulfuro de cerio puede reemplazar metales como el plomo y el cadmio que son dañinos para el medio ambiente y los humanos como colorante rojo plástico, y también puede usarse en industrias como recubrimientos, tintas y papel. Los compuestos orgánicos como los naftenatos ligeros de tierras raras ricos en cerio también se utilizan en agentes secantes de pintura, estabilizadores de plástico de PVC y modificadores de nailon MC, que pueden reemplazar sustancias tóxicas como las sales de plomo y reducir materiales costosos como las sales de perforación.
3. Los reguladores del crecimiento de las plantas, principalmente tierras raras ligeras a base de cerio, pueden mejorar la calidad de los cultivos, aumentar el rendimiento y mejorar la resistencia al estrés de los cultivos. Utilizado como aditivo alimentario, puede mejorar la tasa de producción de huevos de las aves de corral y la tasa de supervivencia de la cría de peces y camarones, así como mejorar la calidad de la lana de las ovejas de pelo largo.
三、Compuestos comunes de cerio
1. Óxido de cerio: una sustancia inorgánica con la fórmula química CeO2, un polvo de color amarillo claro o marrón amarillento. Densidad 7,13 g/cm3, punto de fusión 2397 ℃, insoluble en agua y álcali, ligeramente soluble en ácido. Su rendimiento incluye materiales de pulido, catalizadores, portadores de catalizadores (aditivos), absorbentes de rayos ultravioleta, electrolitos de pilas de combustible, absorbentes de escape de automóviles, cerámicas electrónicas, etc.
2. Sulfuro de cerio: con una fórmula molecular de CeS, es una sustancia en polvo roja con un pigmento inorgánico de fase amarillenta. Es un nuevo pigmento rojo verde y ecológico que se utiliza en campos como plásticos, recubrimientos, pinturas y pigmentos. Es un pigmento inorgánico con fuerte poder colorante, color brillante, buena resistencia a la temperatura, resistencia a la luz, resistencia a la intemperie, excelente poder cubriente y no migración. Es un excelente material sustituto de los pigmentos inorgánicos de metales pesados como el rojo de cadmio.
3. Cloruro de cerio, también conocido como tricloruro de cerio, es cloruro de cerio anhidro o un polihidrato de cloruro de cerio que puede irritar los ojos, el sistema respiratorio y la piel. Se utiliza en industrias como catalizadores de petróleo, catalizadores de escape de automóviles, compuestos intermedios y también en la producción de cerio metálico.
