Početna za: CERIJ, Ce  

SPOJEVI, DOBIVANJE I UPORABA

Dobivanje cerija:

Elektrolitički postupak dobivanja cerija prvi su primijenili R. Bunsen, Hillebrand i Norton, a kasnije su ga usavršavali W. Borchers (1888. g.), L. Stockem (1901. g.), W. Muthmann, H. Hofer i L. Weiss (1902. g.).

Separacija pojedinih lantanida nije jednostavna jer elementi imaju slična kemijska svojstva, a u prirodi se nalaze zajedno. Najčešće se dobivaju obradom monacitnog pijeska (koji sadrži oko 2% monacita) koncentriranom sumpornom kiselinom. Cerij se dobiva iz kašastog selektivnog taloga kemijski tretiranog raščinjenog pijeska koji sadrži razne sulfate. Talog se razrijedi hladnom vodom, a zatim se dodaje oksalna kiselina da bi se lantanidi istaložili kao oksalati. Torijev oksalat izdvoji se amonijevim oksalatom ((NH4)2C2O4) kao topljivi oksalatni kompleks, a preostali oksalatni talog žarenjem se prevede u okside i ponovno otopi sumpornom kiselinom. Dodatkom natrijevog sulfata istalože se lakši lantanidi kao Na3M(SO4)3 gdje je M lantanid. Teški lantanidi zaostanu u otopini. Dobiveni talozi kuhaju se s NaOH i prevedu u hidrokside latanida, isperu od sulfata i sušenjem na zraku pri 100°C prevedu u okside. Otapanjem nastalih oksida razrijeđenom dušičnom kiselinom zaostaje jedino CeO2.

Elementarni cerij može se dobiti elektrolizom CeO2 u rastaljenom CeF3. Postupak daljnjeg razdvajanja u otopini zaostalih lakih lantanida ili u prethodnom stupnju izdvojenih teških lantanida vrlo je težak i provodi se na nekoliko načina - uzastopnom frakcijskom kristalizacijom, ekstrakcijom pomoću pogodnih organskih otapala ili selektivnom ionskom zamjenom. 


Svojstva i upotreba cerija:

Elementarni cerij djeluje kao jako redukcijsko sredstvo, a može reducirati CCl4 i CO2 pa se oni ne mogu upotrijebiti za gašenje zapaljenog cerija. Lako se legira s ostalim metalima. Cerij se rijetko upotrebljava u čistom stanju već prvenstveno u legurama. Najpoznatija legura je tzv. mischmetal (50% Ce, 25% La, 18% Nd, 5% Pr i 2% ostalih elemenata iz grupe rijetkih zemalja). Ova legura ima jako izražena piroforna svojstva. Dodatkom još nekih metala (18-30% Fe, do 3% Zn i Mg, malo Al i Cu) dobiju se piroforne legure koje se koriste za izradu kresiva upaljača i rudarskih svjetiljaka te kao dodatak elektrodama svjećica benzinskih motora jer pospješuju stvaranje iskre.


Spojevi cerija i njihova upotreba:

Oksidacijski brojevi cerija u spojevima su +3 i +4. Cerijevi(IV) spojevi, od svih lantanida, najstabilniji su (IV)-spojevi i jedini stabilni u vodenim otopinama.

Najvažniji spojevi:

-Cerijev(III)-klorid (CeCl3) dobiva se otapanjem karbonata ili hidroksida cerija u klorovodičnoj kiselini, a upotrebljava se pri elektrolitičkom dobivanju cerija.

-Cerijev(IV)-oksid (CeO2) bijel je prah, a ako sadrži nečistoće obično je žute do smeđe boje. Ima visoko talište (oko 2600°C), a upotrebljava se u proizvodnji optičkog stakla, za brušenje leća i zrcala, kao dodatak porculanu, itd. 

-Cerijev(IV)-sulfat Ce(SO4)2 nalazi se u obliku žutih kristala. Djeluje kao jako oksidacijsko sredstvo. Dobije se zagrijavanjem CeO2 s koncentriranom sumpornom kiselinom. Koristi se kao oksidans u kvantitativnoj analizi.

 Početna za: CERIJ, Ce