Praseodymiumadalah elemen lanthanide ketiga yang paling melimpah dalam tabel periodik elemen kimia, dengan kelimpahan 9,5 ppm di kerak, hanya lebih rendah daricerium, yttrium,Lanthanum, DanSkandium. Ini adalah elemen kelima paling berlimpah di tanah jarang. Tapi sama seperti namanya,Praseodymiumadalah anggota yang sederhana dan tanpa hamba dari keluarga Rare Earth.
CF Auer von Welsbach menemukan praseodymium pada tahun 1885.
Pada 1751, ahli mineral Swedia Axel Fredrik Cronstedt menemukan mineral berat di area penambangan Bastn ä, yang kemudian dinamai Cerite. Tiga puluh tahun kemudian, Vilhelm Hisinger yang berusia lima belas tahun dari keluarga yang memiliki tambang mengirim sampelnya ke Carl Scheele, tetapi dia tidak menemukan elemen baru. Pada tahun 1803, setelah Singer menjadi pandai besi, ia kembali ke area pertambangan dengan Jakob Jacob Berzelius dan memisahkan oksida baru, planet kerdil Ceres, yang mereka temukan dua tahun lalu. Ceria dipisahkan secara mandiri oleh Martin Heinrich Klaproth di Jerman.
Antara 1839 dan 1843, ahli bedah Swedia dan ahli kimia Carl Gustaf Mosander menemukan ituCerium oksidaadalah campuran oksida. Dia memisahkan dua oksida lain, yang dia sebut Lanthana dan Didymia "Didymia" (yang berarti "kembar" dalam bahasa Yunani). Dia sebagian membusukCerium nitratSampel dengan memanggangnya di udara, dan kemudian merawatnya dengan asam nitrat encer untuk mendapatkan oksida. Oleh karena itu, logam yang membentuk oksida ini dinamaiLanthanumDanPraseodymium.
Pada tahun 1885, CF Auer von Welsbach, seorang Austria yang menemukan tutup kasa lampu uap torium cerium, berhasil memisahkan "praseodymium neodymium", "kembar siam", dari mana garam hijau praseodimium dan garam neodymium berwarna mawar dipisahkan dan ditentukan sebagai dua elemen baru. Salah satunya bernama "Praseodymium", yang berasal dari kata Yunani Prason, yang berarti senyawa hijau karena larutan air garam praseodymium akan menghadirkan warna hijau cerah; Elemen lain bernama "Neodymium". Keberhasilan pemisahan “si kembar siam” memungkinkan mereka untuk menampilkan bakat mereka secara mandiri.
Logam putih perak, lembut dan ulet. Praseodymium memiliki struktur kristal heksagonal pada suhu kamar. Resistensi korosi di udara lebih kuat dari pada lanthanum, cerium, neodymium, dan Eropa, tetapi ketika terpapar udara, lapisan oksida hitam rapuh diproduksi, dan sampel logam praseodymium berukuran satu sentimeter benar -benar berkarat dalam waktu sekitar satu tahun.
Seperti kebanyakanElemen Bumi Jarang, Praseodymium kemungkinan besar akan membentuk keadaan oksidasi+3, yang merupakan satu -satunya keadaan stabil dalam larutan air. Praseodymium ada dalam keadaan oksidasi A+4 dalam beberapa senyawa padat yang diketahui, dan di bawah kondisi pemisahan matriks, ia dapat mencapai keadaan oksidasi+5 yang unik di antara elemen lantanida.
Ion praseodymium berair adalah kekhawatiran, dan banyak penggunaan industri praseodymium melibatkan kemampuannya untuk menyaring cahaya kuning dalam sumber cahaya.
Tata letak elektronik praseodymium
Emisi elektronik:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3
59 elektron praseodymium diatur sebagai [xe] 4f36S2. Secara teoritis, kelima elektron luar dapat digunakan sebagai elektron valensi, tetapi penggunaan kelima elektron luar membutuhkan kondisi ekstrem. Secara umum, Praseodymium hanya memancarkan tiga atau empat elektron dalam senyawanya. Praseodymium adalah elemen lantanida pertama dengan konfigurasi elektronik yang sesuai dengan prinsip AUFBAU. 4F orbital memiliki tingkat energi yang lebih rendah daripada orbital 5D, yang tidak berlaku untuk lanthanum dan cerium, karena kontraksi tiba -tiba dari orbital 4F tidak terjadi sampai setelah lanthanum dan tidak cukup untuk menghindari menempati cangkang 5D dalam cerium. Namun demikian, praseodymium padat menunjukkan konfigurasi [xe] 4F25D16S2, di mana satu elektron dalam cangkang 5D menyerupai semua elemen lantanida trivalen lainnya (kecuali untuk Eropa dan Ytterbium, yang divalen dalam keadaan logam).
Seperti kebanyakan elemen lantanida, Praseodymium biasanya hanya menggunakan tiga elektron sebagai elektron valensi, dan elektron 4F yang tersisa memiliki efek pengikatan yang kuat: Ini karena orbit 4F melewati inti xenon inert dari elektron untuk mencapai inti, diikuti oleh 5D dan 6S, dan meningkat dengan peningkatan muatan ionik. Namun, praseodymium masih dapat terus kehilangan keempat dan bahkan kadang -kadang elektron valensi kelima, karena muncul sangat awal dalam sistem lantanida, di mana muatan nuklir masih cukup rendah, dan energi subkil 4F cukup tinggi untuk memungkinkan penghapusan elektron valensi yang lebih banyak.
Praseodymium dan semua elemen lantanida (kecualiLanthanum, ytterbiumDanLutetium, tidak ada elektron 4F yang tidak berpasangan) adalah paramagnetisme pada suhu kamar. Tidak seperti logam tanah jarang lainnya yang menunjukkan pemesanan antiferromagnetik atau feromagnetik pada suhu rendah, praseodymium adalah paramagnetisme pada semua suhu di atas 1K
Penerapan Praseodymium
Praseodymium sebagian besar digunakan dalam bentuk campuran tanah jarang campuran, seperti sebagai agen pemurnian dan memodifikasi untuk bahan logam, katalis kimia, tanah jarang pertanian, dan sebagainya.Praseodymium Neodymiumadalah pasangan elemen tanah jarang yang paling mirip dan sulit untuk memisahkan, yang sulit dipisahkan dengan metode kimia. Produksi industri biasanya menggunakan metode pertukaran ekstraksi dan ion. Jika mereka digunakan berpasangan dalam bentuk praseodymium neodymium yang diperkaya, kesamaan mereka dapat sepenuhnya digunakan, dan harganya juga lebih murah daripada produk elemen tunggal.
Paduan Praseodymium Neodymium(logam neodymium praseodymium)telah menjadi produk independen, yang dapat digunakan sebagai bahan magnet permanen dan aditif modifikasi untuk paduan logam non-ferrous. Aktivitas, selektivitas, dan stabilitas katalis retak minyak dapat ditingkatkan dengan menambahkan praseodymium neodymium konsentrat ke dalam saringan molekul zeolit y. Sebagai aditif modifikasi plastik, menambahkan praseodymium neodymium pengayaan ke polytetrafluoroethylene (PTFE) dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan aus PTFE.
Tanah jarangBahan magnet permanen adalah bidang paling populer dari aplikasi tanah jarang saat ini. Praseodymium saja tidak luar biasa sebagai bahan magnet permanen, tetapi merupakan elemen sinergis yang sangat baik yang dapat meningkatkan sifat magnetik. Menambahkan jumlah praseodymium yang tepat dapat secara efektif meningkatkan kinerja bahan magnet permanen. Ini juga dapat meningkatkan kinerja antioksidan (resistansi korosi udara) dan sifat mekanik magnet, dan telah banyak digunakan di berbagai perangkat dan motor elektronik.
Praseodymium juga dapat digunakan untuk bahan penggilingan dan pemolesan. Seperti yang kita semua tahu, bubuk pemolesan berbasis cerium murni biasanya berwarna kuning muda, yang merupakan bahan pemolesan berkualitas tinggi untuk kaca optik, dan telah menggantikan bubuk merah oksida besi yang memiliki efisiensi pemolesan rendah dan mencemari lingkungan produksi. Orang -orang telah menemukan bahwa Praseodymium memiliki sifat pemolesan yang baik. Praseodymium yang mengandung bubuk tanah jarang akan tampak coklat kemerahan, juga dikenal sebagai "bubuk merah", tetapi warna merah ini bukan besi oksida merah, tetapi karena adanya praseodymium oksida, warna bubuk pemolesan tanah jarang menjadi lebih gelap. Praseodymium juga telah digunakan sebagai bahan penggiling baru untuk membuat roda penggilingan corundum yang mengandung praseodymium. Dibandingkan dengan alumina putih, efisiensi dan daya tahan dapat ditingkatkan lebih dari 30% ketika menggiling baja struktural karbon, baja tahan karat, dan paduan suhu tinggi. Untuk mengurangi biaya, bahan yang diperkaya praseodymium neodymium sering digunakan sebagai bahan baku di masa lalu, karenanya nama praseodymium neodymium corundum roda gerinda.
Kristal silikat yang didoping dengan ion praseodymium telah digunakan untuk memperlambat pulsa cahaya hingga beberapa ratus meter per detik.
Menambahkan praseodymium oksida ke zirkonium silikat akan berubah menjadi kuning cerah dan dapat digunakan sebagai pigmen keramik - praseodymium kuning. Praseodymium Yellow (ZR02-Pr6oll-SI02) dianggap sebagai pigmen keramik kuning terbaik, yang tetap stabil hingga 1000 ℃ dan dapat digunakan untuk proses satu kali atau pembakaran kembali.
Praseodymium juga digunakan sebagai pewarna kaca, dengan warna yang kaya dan pasar potensial yang hebat. Produk kaca hijau Praseodymium dengan warna hijau daun bawang dan daun bawang dapat diproduksi, yang dapat digunakan untuk menghasilkan filter hijau dan juga untuk seni dan kaca kerajinan. Menambahkan praseodymium oksida dan cerium oksida ke dalam kaca dapat digunakan sebagai kacamata untuk pengelasan. Praseodymium sulfida juga dapat digunakan sebagai pewarna plastik hijau.
Waktu posting: Mei-29-2023