Химия лантаноидов Химия лантаноидовСтраница 5
Характеристика отдельных элементов и их применение
ЦЕРИЙ.
Церий способен проявлять две валентности: 3 и 4 . В последнем случае помимо трех электронов, которые положено отдавать элементу третьей группы, атом церия отдает, по-видимому, и второй электрон с четвертой от ядра оболочки, обозначаемой латинской буквой N. С четырьмя электронами он расстается даже более охотно, чем с тремя.
В сухом воздухе церий воспламеняется при 320°С и сразу же превращается в желтый порошок двуокиси CeO2. Получить Ce2O3 - окись трехвалентного церия намного труднее: она получается из CeO2 лишь при сильном прокаливании в токе водорода.
В щелочной среде трехвалентный церий легко окисляется до четырехвалентного; в кислой же, соединения четырехвалентного церия мало устойчивы. В таких условиях они выступают как довольно сильные окислители.
"Нестандартная" валентность помогает выделить церий из смеси с лантаном и другими лантаноидами.
Цериевая земля[1] открыта в 1803 году, в чистом виде ее первым получил Карл Мозандер в 1839 году, но металлический церий был получен впервые только в 1875 году американским химиком Уильямом Френсисом Гиллебрандом. Церий был получен электролизом тщательно очищенного четыреххлористого церия CeCl4. Первый патент на практическое применение церия, точнее его оксида, был взят в 1884 году. Было предложено надевать на газовые рожки колпачки, пропитанные смесью оксидов церия и тория, что вызывало усиление свечения газовых ламп.
Так же церий - главный компонент пирофорного сплава, из которого изготовляются кремни для зажигалок. Кроме церия в его состав входят другие редкоземельные металлы, а также железо. Этот же сплав используется для изготовления трассирующих снарядов и пуль.
В современной технике широко используют способность церия (как и других лантаноидов) улучшать свойства сплавов на основе железа, магния, алюминия, меди, ниобия, титана. Легирование конструкционных сталей церием значительно повышает их прочность. Действие церия в целом аналогично действию лантана. Малые добавки церия очищают сталь от вредных неметаллических включений, прежде всего, серы и газов, большие же - образуют самостоятельные окисные включения, которые полезны далеко не всегда.
Катализаторами, в состав которых входит церий, пользуются уже много лет. Такие катализаторы ускоряют практически важную реакцию между водородом и окисью углерода, реакция дегидрогенизации спиртов, процессы крекинга нефти. Сульфат церия Ce(SO4)2 считают перспективным катализатором для сернокислотного производства на стадии окисления SO2 в SO3.
Активно применяется церий и в атомной энергетике. Величина сечения захвата тепловых нейтронов атомами церия очень мала - втрое меньше, чем у железа, и в 50.000 раз меньше, чем у гадолиния. Керамику, в состав которой входит CeO2, используют в реакторостроении. В атомной технике применяют и церийсодержащие стекла - они не тускнеют под действием радиации.
БОГДАНОВ Анатолий Петрович (1834-96) , российский зоолог и антрополог, один из основателей антропологии в России, член-корреспондент Петербургской АН (1890). Труды по краниологии в России.
НАНКИН (Наньцзин) , город в Китае, порт в низовьях р. Янцзы, административный центр пров. Цзянсу. 2,1 млн. жителей (1990). Машиностроение, металлургия, химическая, текстильная, пищевая промышленность. Филиал АН, университет, исторический и городской музеи, обсерватория, ботанический сад. Мавзолей Сунь Ятсена. Нанкин основан в 472 до н. э. В 1368-1421 столица Китая. В 1853-64 столица государства повстанцев-тайпинов. В 1927-37 и 1946-49 местопребывание правительства Китайской республики. В 1937-45 под японской оккупацией. Каменная пагода Шэлита в монастыре. Цисясы (10 в.), "уляндянь" (кирпичный "безбалочный храм"; 1398) в монастыре. Лингусы.
РИВЕРАЙНА (Riverina) , низменная равнина на юго-востоке Австралии, в междуречье Муррея и Маррамбиджи (древняя дельта слияния обеих рек). Высота ок. 100 м. Травянистые саванны. Орошаемое земледелие.