Церий

ЦЕРИЙ, Ce (от названия планеты Цереры, открытой незадолго до церия; лат. Cerium * а. cerium; н. Zerium; ф. cerium; и. cerio), — химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 58, атомная масса 140,12, относится к лантаноидам. Природный церий состоит из 4 изотопов: 136Ce (0,19%), 138Ce (0,25%), 140Ce (88,48%) и 142Ce (11,08%), существует свыше 20 искусственных изотопов и ядерных изомеров церия с массовыми числами от 129 до 151. Церий открыт в 1839 шведским учёным К. Г. Мосандером.

Свойства и характеристики

В свободном состоянии церий — металл серого цвета. До температуры — 130°С для него характерна кубическая кристаллическая решётка (а-Ce), в интервале температур от — 130 до 126°С — гексагональная (Я-Ce), при более высокой температуре — вновь кубическая (g-Ce). Плотность 6789 кг/м3, t плавления 804°С, t кипения 3427°С, теплоёмкость 26,94 Дж/(моль•К); удельное электрическое сопротивление 75,3•10-4 (Ом•м); температурный коэффициент линейного расширения 7,1•10-6 К-1.

Для церия характерны степени окисления +3 и +4. Во влажном воздухе окисляется, при комнатной температуре взаимодействует с водой, соляной, азотной и серной кислотами, при нагревании — с галогенами, азотом, углеродом и серой.

Содержание в природе

Среднее содержание церия в земной коре 7•10-3% (по массе) (самый распространённый из редкоземельных элементов), причём магматические кислые горные породы содержат существенно больше церия (1•10-2 %), чем основные (4,5•10-4%) и осадочные (5•10-3%) горные породы.

Церий присутствует практически во всех минералах, содержащих редкоземельные элементы, важнейшими из которых являются монацит, лопарит, бастнезит, флюоцерит, паризит, церит.

Получение и применение

Добывают церий из руд, содержащих редкоземельные элементы (чаще всего из монацита), отделяя от сопутствующих компонентов методами ионообменной хроматографии. Металлический церий получают кальциетермическим восстановлением трифторида, а также путём электролиза расплава хлорида. Применяют при изготовлении специальных стёкол, алюминиевых и магниевых сплавов, в электровакуумной технике (как геттер). Церий — один из главных компонентов мишметалла и ферроцерия.