Ցերիում

Ցերիում (լատ.՝ Cerium), քիմիական տարր է, որի նշանն է Ce, պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության, 3-րդ խմբի տարր, կարգահամարը՝ 58, ատոմական զանգվածը՝ 140,12։ Հազվագյուտ հողային տարր է, պատկանում է լանթանիդների ընտանիքին։ f տարր է, ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s2 4p6 4d10 4f2 5s2 5p6 6s2։ К, L և M թաղանթները լրացված են։


== Պատմություն ==
Ցերիումը հայտնաբերել են 1803 թվականին, շվեդ գիտնականներ Ի․ Յա․ Բերցելիուսը, Վ․ Գիզինգերը և գերմանացի քիմիկոս Մ․ Գ․ Կլապրոտը, որոնք բաստնեզիտ միներալից անջատեցին «ցերիումական հողը»։
Ցերիումը անվանումն ստացել է № 1 փոքր մոլորակի՝ ցերերայի անունից։


== Բնության մեջ ==
Ամենատարածված լանթանոիդն է, կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 4,5․10−3 %, ծովի ջրում՝ 5,2×10−6 мг/л, տարածվածությամբ 24-րդ տարրն է։ Հայտնի են ցերիումի 33 բնական միներալները, որոնցից ցերիումով առավել հարուստ են բաստնեզիտը և մոնացիաը (պարունակում են համապատասխանաբար 47 և 30 % ցերումի օքսիդ)։ Կենսոլորտում դանդաղ տեղաշարժվող տարր է, պարունակությունը բնական ջրերում և կենդանի օրգանիզմներում՝ աննշան։


=== Հանքավայրեր ===
Խոշոր հանքավայրերը գտնվում են ԱՄՆ-ում, Ղազախստանում, Ռուսաստանում, Ուկրաինայում, Ավստրալիայում, Բրազիլիայում, Հնդկաստանում, Սկանդինավիայում։


== Ստացում ==
Մաքուր (98,95 %) ցերիումը ստանում են Ցերիումի (IV) օքսիդը էլեկտրոլիզի ենթարկելով։ Ցերիումը մտնում է ֆեռոցերիում (6% Fe, 40-75% Се, մինչև 24 % La, Pr, Nd, երբեմն՝ 4,5-7 % Mg), միջմետաղ (7-10 % Fe, մինչև 93 % լանթանիդներ՝ 70 % Се), համաձուլվածքների բաղադրության մեջ։ Ֆեռոցերիումը, միջմետաղը, հազվադեպ նաև մաքուր։


== Ֆիզիկական հատկություններ ==
Ցերիումը երկնագույն երանգով, արծաթափայլ մետաղ է, առաջացնում է ալոտրոպային չորս ձևափոխություն՝ α, β, γ և δ։

  
    
      
        
          (
          α
          )
          C
          e
          r
          
             
            
              
                
                  −
                  196
                  
                    
                    
                      ∘
                    
                  
                  
                    C
                  
                
                →
              
            
          
           
          (
          β
          )
          C
          e
          r
          
             
            
              
                
                  −
                  23
                  
                    
                    
                      ∘
                    
                  
                  
                    C
                  
                
                →
              
            
          
           
          (
          γ
          )
          C
          e
          r
          
             
            
              
                
                  726
                  
                    
                    
                      ∘
                    
                  
                  
                    C
                  
                
                →
              
            
          
           
          (
          δ
          )
          C
          e
          r
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {(\alpha )Cer\ _{\overrightarrow {-196\,^{\circ }\mathrm {C} }}\ (\beta )Cer\ _{\overrightarrow {-23\,^{\circ }\mathrm {C} }}\ (\gamma )Cer\ _{\overrightarrow {726\,^{\circ }\mathrm {C} }}\ (\delta )Cer} }
  Ցերիումի հալման ջերմաստիճանը 798 °C է, եռմանը՝ 3467 °С, խտությունը՝ 6678 կգ/մ3 (20 °С)։
Մաքուր ցերիումը մածուցիկ մետաղ է։ Ցերիումը քիմիապես ակտիվ է։ Միացություններում ցուցաբերում է +3, +4 օքսիդացման աստիճաններ։ Մետաղների լարվածության շարքում գտնվում է ջրածնից առաջ․ թթուներից, տաքացնելիս նաև ջրից, դուրս է մղում ջրածինը։


== Քիմիական հատկություններ ==
Օդում պատվում է օքսիդի՝ Се2О3 սպիտակ մոխրերանգ շերտով, որը նրան հետագա օքսիդացումի չի պաշտպանում։ 160 °C-ում ցերիումը այրվում է օդում։

  
    
      
        
          
            C
            e
            +
            
              O
              
                2
              
            
             
            
              
                →
                
              
            
             
            C
            e
            
              O
              
                2
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\mathsf {Ce+O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ CeO_{2}}}}
  Ցերիումի (III) օքսիդը և հիդրօքսիդը՝ Ce(OH)3, հիմնային են, քլորիդը, սուլֆատը և նիտրատը՝ ջրում լուծելի, ֆտորիդը, օքսալատը, ֆոսֆատը՝ անլուծելի։

  
    
      
        
          
            2
            C
            e
            +
            6
            
              H
              
                2
              
            
            O
             
            
              
                →
                
              
            
             
            2
            C
            e
            (
            O
            H
            
              )
              
                3
              
            
            +
            
              H
              
                2
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\mathsf {2Ce+6H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2Ce(OH)_{3}+H_{2}}}}
  Се2О3-ը հեշտությամբ օքսիդանում է՝ առաջացնելով ցերիումի (IV) օքսիդը՝ СеO2, որը ջրում չլուծվող, սպիտակ փոշի է, լուծվում է խիտ ծծմբական թթվում՝ առաջացնելով սուլֆատ՝ Ce(SO4)2։ Ցերիում (IV) օքսիդիչ է։ Ցերիումը միանում է (տաքացնելիս) հալոգենների, ծծմբի, ազոտի, ֆոսֆորի և այլ տարրերի հետ։

  
    
      
        
          
            2
            C
            e
            +
            3
            
              F
              
                2
              
            
             
            
              
                →
                
              
            
             
            2
            C
            e
            
              F
              
                3
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\mathsf {2Ce+3F_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2CeF_{3}}}}
  
  
    
      
        
          
            2
            C
            e
            +
            3
            C
            
              l
              
                2
              
            
             
            
              
                →
                
              
            
             
            2
            C
            e
            C
            
              l
              
                3
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\mathsf {2Ce+3Cl_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2CeCl_{3}}}}
  
  
    
      
        
          
            2
            C
            e
            +
            3
            B
            
              r
              
                2
              
            
             
            
              
                →
                
              
            
             
            2
            C
            e
            B
            
              r
              
                3
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\mathsf {2Ce+3Br_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2CeBr_{3}}}}
  
  
    
      
        
          
            2
            C
            e
            +
            3
            
              I
              
                2
              
            
             
            
              
                →
                
              
            
             
            2
            C
            e
            
              I
              
                3
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\mathsf {2Ce+3I_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2CeI_{3}}}}
  Ցերիումը հեշտությամբ լուծվում է անօրգանական թթուներում, չի փոխազդում ալկալիների հետ։ 

		
		


== Կիրառություն ==
Ցերիումը օգտագործվում են որպես պողպատը, թուջը, ալյումինի և մագնեզիումի համաձուլվածքները լիգիրացնող և մոդիֆիկացնող հավելանյութեր։ Ցերիումի մետաղները և համաձուլվածքները ծծմբազրկող (ֆոսֆորազրկող և այլն) ակտիվ միջոց է։
Ցերիումը օգտագործվում է էլեկտրավակուումային սարքերում, որպես գազակլանիչ (գետտեր), ցերիումի (IV) օքսիդը՝ ապակին գունազրկելու և միջուկային տեխնիկայում՝ պաշտպանիչ ապակիներ ստանալու համար։
Ցերիումի մագնեզիումի նիտրատը՝ Ce2Mg3(NO3)12·24H2O-ն կիրառում են ջերմաչափություն մեջ։


== Իզոտոպներ ==
Բնական ցեզիումը բաղկացած է 136Се (0,198 %), 138Се (0,25 %), 140Се (88,48 %) և 142Се (11,07 %) կայուն իզոտոպներից։
Ստացվել են 131-135, 137, 139, 141 և 143-148 զանգվածի թվերով 16 ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից առավել կայուն է 144Ce (T1/2 = 275 օր)։


== Տես նաև ==
Պարբերական աղյուսակ


== Ծանոթագրություններ ==


== Գրականություն ==
Абрагам А., Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов. Том I. — М.: Мир, 1972. — 652 с.


== Արտաքին հղումներ ==
Ցերիումը Webelements-ում
Ցերիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում