Cerium

Koostis / struktuur

Keemiline element tseerium (Ce), kuubiline tahkkesestatud kristallvõre.

Omadused

Tseerium on hõbedase värvusega metall. Tseeriumi tihedus on 6770 kg/m³ ja ta sulab temperatuuril 1068 K (795 °C). Tseerium on pürofoorne madala süttimistemperatuuri (150 … 180 °C) tõttu.

Saamine

Kuigi tseerium kuulub nn “haruldaste muldmetallide” (lantaniidide) hulka, pole ta looduses üldsegi haruldane, teda leidub maakoores nt rohkem kui pliid. Tseeriumi avastasid 1803 aastal sõltumatult Jöns Jakob Berzelius ja Wilhelm von Hisinger Rootsis ja Martin Heinrich Klaproth Saksamaal. Tseeriumi toodetatakse teda sisaldavatest mineraalidest (enamasti monatsiitliivast) ioonvahetuse teel.

Rakendused

Tseeriumi kasutatakse komponendina mitmesuguste sulamite (terased, alumiiniumi- ja magneesiumisulamid) koostises. 70% tseeriumi ja 30% raua sulamit – ferrotseeriumi (leiutas Carl Auer von Welsbach 1903) – kasutatakse tema pürofoorsete omaduste tõttu tule süütamiseks. Tseerium(IV)oksiidi (CeO₂) kasutatakse klaasi poleerimiseks: tseeriumoksiidi reaktsioonil klaasi pinnaga moodustub pehmem tseerium-hapnik-räni ühend, mida on hõlpsam eemaldada – klaasiga reageerimata tseeriumoksiid toimib abrasiivina (kemomehaaniline toime)

Näidised

E89.1. Tseeriumiga tulepulk (Swedish FireSteel® jt kommertsnimed) sisaldab tänapäeval ferrotseeriumi asemel harilikult tseeriumi (50%) ja lantaani (45%) segu vähese hulga neodüümi ja praseodüümi lisanditega. Pulga kraapimisel terasplaadiga tekkivad sädemed süttivad ja põlevad õhu käes. Kuna hapramad materjalid annavad väiksemaid paremini süttivaid sädemeid, on segule sellel eesmärgil harilikult lisatud  veel raudoksiidi (20%) ja magneesiumoksiidi (2%).

E89.2. Tseeriumkang (3,5 kg) on pealt kaetud paksu oksiidikihiga. Selle kõrvaldamisel (parempoolne foto) paljastub metalli hõbedane pind.

Demod, katsed

D89.1. Sädemeid tulepulgast. Aga ega nende abil lõkke süütamine nii sama lihtne polegi!

D89.2. Tseeriumi pürofoorsus ilmneb kangi E89.2 hõõrumisel liivapaberiga.

Viited:

1. Cerium. Wikipedia [08.01.07]
2. Ferrocerium. Wikipedia [08.01.07]

Tänu: Indrek Renge

Koostas: JK