Serium adalah 'kakak besar' yang tak terbantahkan dalam keluarga besar unsur tanah jarang. Pertama, total kelimpahan tanah jarang di kerak bumi adalah 238ppm, dengan cerium pada 68ppm, yang mencakup 28% dari total komposisi tanah jarang dan menempati peringkat pertama; Kedua, cerium adalah unsur tanah jarang kedua yang ditemukan sembilan tahun setelah penemuan yttrium (1794). Aplikasinya sangat luas, dan "cerium" tidak dapat dihentikan.
Penemuan Unsur Serium
Carl Auer dari Welsbach
Cerium ditemukan dan diberi nama pada tahun 1803 oleh Kloppers dari Jerman, ahli kimia Swedia J ö ns Jakob Berzelius, dan ahli mineralogi Swedia Wilhelm Hisinger. Cerium disebut ceria, dan bijihnya disebut cerite, untuk mengenang Ceres, sebuah asteroid yang ditemukan pada tahun 1801. Sebenarnya, jenis cerium silikat ini adalah garam terhidrasi yang mengandung 66% hingga 70% cerium, sedangkan sisanya adalah senyawa kalsium, besi, danitrium.
Penggunaan pertama cerium adalah perapian gas yang ditemukan oleh ahli kimia Austria Carl Auer von Welsbach. Pada tahun 1885, ia mencoba campuran magnesium, lantanum, dan yttrium oksida, tetapi campuran ini memancarkan cahaya hijau namun tidak berhasil.
Pada tahun 1891, ia menemukan bahwa oksida torium murni menghasilkan cahaya yang lebih baik, meskipun berwarna biru, dan dicampur dengan oksida serium(IV) untuk menghasilkan cahaya putih terang. Selain itu, oksida serium(IV) juga dapat digunakan sebagai katalis untuk pembakaran oksida torium.
Logam serium
★ Serium adalah logam putih keperakan yang lunak dan lentur dengan sifat aktif. Jika terkena udara, logam ini akan teroksidasi, membentuk lapisan oksida yang mengelupas seperti karat. Jika dipanaskan, logam ini akan terbakar dan bereaksi cepat dengan air. Sampel logam serium berukuran sentimeter akan terkorosi sepenuhnya dalam waktu sekitar satu tahun. Hindari kontak dengan udara, oksidan kuat, asam kuat, dan halogen.
★ Serium terutama terdapat dalam monasit dan bastnaesit, serta dalam produk fisi uranium, thorium, dan plutonium. Berbahaya bagi lingkungan, perhatian khusus harus diberikan pada pencemaran badan air.
★ Serium merupakan unsur ke-26 yang paling melimpah, meliputi 68ppm kerak bumi, kedua setelah tembaga (68ppm). Serium lebih melimpah daripada logam biasa seperti timbal (13ppm) dan timah (2,1ppm).
Konfigurasi elektron serium
Pengaturan elektronik:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Serium terletak setelah lantanum dan memiliki elektron 4f yang dimulai dari serium, sehingga mudah untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia. Akan tetapi, orbital 5d serium terisi, dan efek ini tidak cukup kuat pada serium.
★ Sebagian besar Lantanida hanya dapat menggunakan tiga elektron sebagai elektron valensi, kecuali cerium, yang memiliki struktur elektronik variabel. Energi elektron 4f hampir sama dengan energi elektron 5d dan 6s eksternal yang terdelokalisasi dalam keadaan logam, dan hanya sedikit energi yang dibutuhkan untuk mengubah posisi relatif tingkat energi elektronik ini, sehingga menghasilkan valensi ganda +3 dan +4. Keadaan normal adalah valensi +3, yang menunjukkan valensi +4 dalam air anaerobik.
Aplikasi cerium
★ Dapat digunakan sebagai aditif paduan dan untuk produksi garam cerium, dll.
★ Dapat digunakan sebagai aditif kaca untuk menyerap sinar ultraviolet dan inframerah, dan banyak digunakan pada kaca mobil.
★ Dapat digunakan sebagai bahan perlindungan lingkungan yang sangat baik, dan saat ini yang paling representatif adalah katalis pemurnian gas buang otomotif, yang secara efektif mencegah sejumlah besar gas buang otomotif dibuang ke udara.
★ Ringanunsur tanah jarangterutama terdiri dari cerium sebagai pengatur tumbuh tanaman dapat meningkatkan kualitas tanaman, meningkatkan hasil, dan meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stres.
★ Serium sulfida dapat menggantikan logam seperti timbal dan kadmium yang berbahaya bagi lingkungan dan manusia dalam pigmen, dapat mewarnai plastik, dan juga dapat digunakan dalam industri pelapis dan tinta.
★Serium(IV) oksidadapat digunakan sebagai senyawa pemoles, misalnya pada pemolesan kimia-mekanis (CMP).
★ Serium juga dapat digunakan sebagai bahan penyimpan hidrogen, bahan termoelektrik, elektroda tungsten serium, kapasitor keramik, keramik piezoelektrik, bahan abrasif silikon karbida serium, bahan baku sel bahan bakar, katalis bensin, bahan magnet permanen, bahan medis, berbagai baja paduan dan logam non-ferrous.
Waktu posting: 03-Jul-2023