Le cérium est un métal gris et actif d'une densité de 6,9 g/cm3 (cristal carré) et 6,7 g/cm3 (cristal hexagonal), point de fusion 795 ℃, point d'ébullition 3443 ℃, avec une ductilité élevée. Il s’agit de la plus grande abondance naturelle parmi les métaux lanthanides. La bande de cérium courbée produit souvent des étincelles.
Le cérium s’oxyde facilement à température ambiante et perd son éclat à l’air. Il peut être brûlé dans l'air en grattant avec un couteau (le cérium pur n'est pas sujet à une combustion spontanée, mais lorsqu'il est légèrement oxydé ou transformé en alliage avec du fer, il est très sujet à une combustion spontanée). Lorsqu'il est chauffé, il brûle dans l'air pour produire du dioxyde de cérium. Il peut réagir avec l'eau bouillante pour produire de l'hydroxyde de cérium, soluble dans les acides mais insoluble dans les alcalis.
1、Le mystère du cériumÉlément
Cerium, with atomic number 58, belongs to the rare earth element group IIIB lanthanide element in the sixth cycle system. The element symbol is Ce, and the elemental substance is a silver gray active metal. The powder is prone to spontaneous combustion in air, soluble in acids, and is a reducing agent. The name cerium comes from the English name of Ceres. The content of cerium in the crust is about 0.0046%, which is the highest abundance among rare earth elements.
Dans la grande famille des éléments des terres rares, le cérium est sans conteste le « grand frère ». Premièrement, l'abondance totale des terres rares dans la croûte est de 238 ppm, le cérium étant de 68 ppm, représentant 28 % de la composition totale des terres rares et se classant au premier rang ; Deuxièmement, le cérium est le deuxième élément des terres rares découvert neuf ans après la découverte de l'yttrium (1794).
二、Les principales utilisations du cérium
1. L’application la plus représentative des matériaux respectueux de l’environnement est celle des catalyseurs de purification des gaz d’échappement automobiles. L'ajout de cérium aux catalyseurs ternaires de métaux précieux couramment utilisés (platine, rhodium, palladium, etc.) peut améliorer les performances du catalyseur et réduire la quantité de métaux précieux utilisés. Les principaux polluants présents dans les gaz d'échappement des automobiles sont le monoxyde de carbone, les hydrocarbures et les oxydes d'azote, qui peuvent affecter la fonction hématopoïétique humaine, former une fumée photochimique toxique et produire des cancérigènes, causant des dommages aux humains, aux animaux et aux plantes. La technologie catalytique de purification ternaire peut oxyder complètement les hydrocarbures et le monoxyde de carbone pour générer du dioxyde de carbone et de l'eau, et décomposer les oxydes d'azote en azote et oxygène (d'où le nom de catalyse ternaire).
2. Substitution de métaux nocifs, le sulfure de cérium peut remplacer des métaux tels que le plomb et le cadmium qui sont nocifs pour l'environnement et les humains en tant que colorant rouge pour plastique, et peut également être utilisé dans des industries telles que les revêtements, l'encre et le papier. Des composés organiques tels que les naphténates de terres rares légères riches en cérium sont également utilisés dans les agents de séchage de peinture, les stabilisants pour plastique PVC et les modificateurs de nylon MC, qui peuvent remplacer les substances toxiques telles que les sels de plomb et réduire les matériaux coûteux tels que les sels de forage.
3. Plant growth regulators, mainly cerium based light rare earths, can improve crop quality, increase yield, and enhance crop stress resistance. Used as a feed additive, it can improve the egg production rate of poultry and the survival rate of fish and shrimp farming, as well as improve the wool quality of long haired sheep
三、Composés courants du cérium
1. Oxyde de cérium - une substance inorganique de formule chimique CeO2, une poudre jaune clair ou brun jaunâtre. Densité 7,13 g/cm3, point de fusion 2397 ℃, insoluble dans l'eau et les alcalis, légèrement soluble dans l'acide. Ses performances comprennent des matériaux de polissage, des catalyseurs, des supports de catalyseurs (additifs), des absorbeurs d'ultraviolets, des électrolytes de pile à combustible, des absorbeurs d'échappement automobiles, des céramiques électroniques, etc.
2. Sulfure de cérium – Avec une formule moléculaire de CeS, c'est une substance poudreuse rouge avec un pigment inorganique en phase jaunâtre. Il s'agit d'un nouveau pigment rouge vert et respectueux de l'environnement utilisé dans des domaines tels que les plastiques, les revêtements, les peintures et les pigments. C'est un pigment inorganique avec un fort pouvoir colorant, une couleur vive, une bonne résistance à la température, une résistance à la lumière, une résistance aux intempéries, un excellent pouvoir couvrant et une non migration. C'est un excellent matériau de substitution aux pigments inorganiques de métaux lourds tels que le rouge de cadmium.
3. Le chlorure de cérium – également connu sous le nom de trichlorure de cérium, est du chlorure de cérium anhydre ou un polyhydrate de chlorure de cérium, qui peut irriter les yeux, le système respiratoire et la peau. Utilisé dans des industries telles que les catalyseurs pétroliers, les catalyseurs d'échappement automobiles, les composés intermédiaires, ainsi que dans la production de cérium métallique.
