Praseodyymi on elementti 59 jaksollisessa taulukossa elementtimerkillä Pr. Se on yksi harvinaiset maametallit tai lantanidit. Tässä on kokoelma mielenkiintoisia faktoja praseodyymistä, mukaan lukien sen historia, ominaisuudet, käyttö ja lähteet.
- Ruotsalainen kemisti Carl Mosander löysi praseodyymin vuonna 1841, mutta hän ei puhdistanut sitä. Hän työskenteli harvinaisten maametallien näytteissä, jotka sisältävät elementtejä, joilla on samanlaisia ominaisuuksia, joita on erittäin vaikea erottaa toisistaan. Raa'asta ceriumnitraattinäytteestä hän eristi oksidin, jota hän nimitti "lantana", joka oli lantaanioksidi. Lantana osoittautui seokseksi oksideista. Yksi fraktio oli vaaleanpunainen fraktio, jonka hän kutsui didymium. Per Teodor Cleve (1874) ja Lecoq de Boisbaudran (1879) määrittivät Didyym oli alkuaineiden seos. Vuonna 1885 itävaltalainen kemisti Carl von Welsbach erotti didyymin praseodyymiksi ja neodyymi. Elementin 59 virallisesta löytämisestä ja eristämisestä annetaan tunnustusta yleensä von Welsbachille.
- Praseodyymi saa sen nimen kreikkalaisista sanoista prasios, joka tarkoittaa "vihreää", ja didymos, joka tarkoittaa "kaksoset". "Kaksoisosa" viittaa alkuaineeseen, joka on neodyymin kaksoisdymyymissä, kun taas "vihreä" viittaa von Welsbachin eristämän suolan väriin. Praseodyymi muodostaa Pr (III) -kationeja, jotka ovat kellertävänvihreitä vedessä ja lasissa.
- +3-hapetustilan lisäksi Pr esiintyy myös +2, +4 ja (ainutlaatuinen lantanidille) +5. Vesiliuoksissa esiintyy vain +3-tilaa.
- Praseodyymi on pehmeä hopeanvärinen metalli, joka kehittää vihreän oksidin pinnoitteen ilmassa. Tämä pinnoite kuoriutuu tai irtoaa, altistaen tuore metalli hapettumiselle. Hajoamisen estämiseksi puhdasta praseodyymia varastoidaan tyypillisesti suojaavassa ilmakehässä tai öljyssä.
- Elementti 59 on erittäin hyvä taottava ja taottava. Praseodyymi on siinä epätavallinen se on paramagneettinen kaikissa lämpötiloissa, jotka ovat yli 1 K. Muut harvinaiset maametallit ovat ferromagneettisia tai antiferromagneettisia alhaisissa lämpötiloissa.
- Luonnollinen praseodyymi koostuu yhdestä vakaasta isotoopista, praseodyymi-141. Tunnetaan 38 radioisotooppiä, vakain on Pr-143, jonka puoliintumisaika on 13,57 päivää. Praseodyymi-isotoopit vaihtelevat massanumerosta 121-159. Tunnetaan myös 15 ydin-isomeeri.
- Praseodyymiä esiintyy luonnollisesti maankuoressa runsaasti 9,5 miljoonasosaa. Sen osuus on noin 5% monansiitin ja bastnasiitin mineraaleissa löydetyistä lantanideista. Merivesi sisältää 1 osa biljoonia Pr. Maapallon ilmakehästä ei löydy käytännöllisesti katsoen mitään praseodyymia.
- Harvinaisten maametallien elementeillä on monia käyttötapoja nykyyhteiskunnassa, ja niitä pidetään erittäin arvokkaina. Pr antaa keltaisen värin lasille ja emalille. Noin 5% mismetallista koostuu praseodyymistä. Elementtiä käytetään muiden harvinaisten maametallien kanssa hiilikaarivalojen valmistukseen. Se väri kuutiometriä zirkoniumoksidia kelta-vihreänä ja voidaan lisätä simuloituihin jalokiviin jäljittelemään peridottoa. Nykyaikainen tulipalo sisältää noin 4% praseodyymia. Prolymeeria, joka sisältää Prim-valmistetta, käytetään lasin valmistukseen hitsaajien ja lasinpuhaltimien suojalaseja varten. Pr seostetaan muiden metallien kanssa voimakkaiden harvinaisten maametallimagneettien, lujuusmetallien ja magnetokaloristen materiaalien valmistamiseksi. Elementtiä 59 käytetään seostusaineena kuituoptisten vahvistimien valmistamiseksi ja valopulssien hidastamiseksi. Praseodyymioksidi on tärkeä hapetuskatalyytti.
- Praseodyymillä ei ole tunnettua biologista funktiota. Kuten muutkin harvinaisten maametallien elementit, Pr: lla on alhainen tai kohtalainen myrkyllisyys organismeille.
Praseodyymielementtitiedot
Elementin nimi: Praseodyymi
Elementin symboli: Pr
Atominumero: 59
Elementtiryhmä: f-lohkoelementti, lantanidi tai harvinainen maa
Alkukausi: jakso 6
Atomipaino: 140.90766(2)
Löytö: Carl Auer von Welsbach (1885)
Elektronikonfiguraatio: [Xe] 4f3 6s2
Sulamispiste: 1208 K (935 ° C, 1715 ° F)
Kiehumispiste: 3403 K (3130 ° C, 5666 ° F)
Tiheys: 6,77 g / cm3 (lähellä huoneenlämpötilaa)
vaihe: kiinteä
Fuusion lämpö: 6,89 kJ / mol
Höyrystymislämpö: 331 kJ / mol
Molaarinen lämpökapasiteetti: 27,20 J / (mol · K)
Magneettinen tilaaminen: paramagneettinen
Hapetustilat: 5, 4, 3, 2
elektronegatiivisuus: Pauling-asteikko: 1,13
Ionisaatioenergiat:
1.: 527 kJ / mol
Toinen: 1020 kJ / mol
Kolmas: 2086 kJ / mol
Atomisäde: 182 pikometriä
Kristallirakenne: kaksinkertainen kuusikulmainen tiiviisti pakattu tai DHCP
Viitteet
- Weast, Robert (1984). CRC, kemian ja fysiikan käsikirja. Boca Raton, Florida: Kemikaaliyrityksen kustantaminen. ss. E110.
- Emsley, John (2011). Luonnon rakennuspalikat: A-Z-opas elementteihin. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Gschneidner, K.A., ja Eyring, L., Harvinaisten maametallien fysiikan ja kemian käsikirja, North Holland Publishing Co., Amsterdam, 1978.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementtien kemia (2. painos). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- R. J. Kokematon, Lantanonien, yttriumin, toriumin ja uraanin teollisuuskemia, Pergamon Press, 1967.