Prazeodīms ir elements 59 periodiskajā tabulā ar elementa simbolu Pr. Tas ir viens no retzemju metāli vai lantanīdi. Šeit ir interesantu faktu kolekcija par prazeodīmu, ieskaitot tā vēsturi, īpašības, lietojumus un avotus.
- Prazeodīmu 1841. gadā atklāja zviedru ķīmiķis Karls Mosandrs, taču viņš to neattīrīja. Viņš strādāja pie retzemju paraugiem, kas satur elementus ar tik līdzīgām īpašībām, kurus ir ārkārtīgi grūti atdalīt viens no otra. No neapstrādāta cerija nitrāta parauga viņš izdalīja oksīdu, kuru viņš sauca par "lantanu", kas bija lantāna oksīds. Lantana izrādījās oksīdu maisījums. Viena frakcija bija rozā frakcija, kuru viņš sauca didimijs. Per Teodor Cleve (1874) un Lecoq de Boisbaudran (1879) noteiktais didimijs bija elementu maisījums. 1885. gadā austriešu ķīmiķis Karls fon Velšbads sadalīja didimiju par prazeodīmu un neodīms. Pateicība par 59. elementa oficiālu atklāšanu un izolēšanu parasti tiek piešķirta fon Velšbaham.
- Prazeodīms to iegūst no grieķu vārdiem prasios, kas nozīmē "zaļa", un didymos, kas nozīmē "dvīņu". "Dvīņu" daļa attiecas uz elementu, kas ir neodīma dvīnis didimīmā, bet "zaļa" - uz sāls krāsu, ko izolējis fon Velsbahs. Prazeodīms veido Pr (III) katjonus, kas ūdenī un stiklā ir dzeltenīgi zaļi.
- Papildus +3 oksidācijas stāvoklim Pr notiek arī +2, +4 un (unikāls lantanīdam) +5. Ūdens šķīdumos rodas tikai +3 stāvoklis.
- Prazeodīms ir mīksts sudraba krāsas metāls, kas gaisā veido zaļa oksīda pārklājumu. Šis pārklājums lobās vai izklīst, pakļaujot svaigu metālu oksidācijai. Lai novērstu noārdīšanos, tīru prazeodīmu parasti uzglabā aizsargājošā atmosfērā vai eļļā.
- 59. elements ir ļoti augsts kaļams un kaļamā. Prazeodīms tajā ir neparasts tas ir paramagnētisks pie visām temperatūrām virs 1 K. Citi retzemju metāli zemā temperatūrā ir feromagnētiski vai antiferromagnētiski.
- Dabīgais prazeodīms sastāv no viena stabila izotopa - prazeodīma-141. Ir zināmi 38 radioizotopi, visstabilākais ir Pr-143, kura pussabrukšanas periods ir 13,57 dienas. Prazeodīma izotopi svārstās no masas skaitļa no 121 līdz 159. Ir zināmi arī 15 kodola izomēri.
- Notiek prazeodīms dabiski Zemes garozā ar pārpilnību 9,5 daļas uz miljonu. Tas veido apmēram 5% no lantanīdiem, kas atrodami minerālos monazītā un bastnasītā. Jūras ūdens satur 1 daļu uz triljoniem Pr. Zemes atmosfērā praktiski nav atrodams prazeodīms.
- Mūsdienu sabiedrībā retzemju elementus var daudz izmantot, un tos uzskata par ārkārtīgi vērtīgiem. Pr stiklam un emaljai piešķir dzeltenu krāsu. Apmēram 5% mismetāla sastāv no prazeodīma. Elementu izmanto kopā ar citiem retzemju metāliem oglekļa loka lampu izgatavošanai. Tas krāso kubiskā cirkonija dioksīdu dzelteni zaļā krāsā, un to var pievienot imitētiem dārgakmeņiem, lai atdarinātu peridotu. Mūsdienu kurināmais satur apmēram 4% prazeodīma. Didimijs, kas satur Pr, tiek izmantots stikla izgatavošanai aizsargbrilles metinātājiem un stikla pūtējiem. Pr tiek sakausēts ar citiem metāliem, veidojot jaudīgus retzemju magnētus, augstas stiprības metālus un magnetokaloriskos materiālus. Elementu 59 izmanto kā dopinga līdzekli, lai izgatavotu optisko šķiedru pastiprinātājus un palēninātu gaismas impulsus. Prazeodīma oksīds ir svarīgs oksidācijas katalizators.
- Prazeodīms neveic zināmu bioloģisko funkciju. Tāpat kā citiem retzemju elementiem, Pr piemīt zema vai mērena toksicitāte organismiem.
Prazeodīma elementa dati
Elementa nosaukums: Prazeodīms
Elementa simbols: Pr
Atomu skaitlis: 59
Elementu grupa: f-bloka elements, lantanīds vai retzemji
Elementa periods: 6. periods
Atomsvars: 140.90766(2)
Atklājums: Karls Auers fon Velsbahs (1885)
Elektronu konfigurācija: [Xe] 4f3 6s2
Kušanas punkts: 1208 K (935 ° C, 1715 ° F)
Vārīšanās punkts: 3403 K (3130 ° C, 5666 ° F)
Blīvums: 6,77 g / cm3 (tuvu istabas temperatūrai)
Fāze: ciets
Saplūšanas karstums: 6,89 kJ / mol
Iztvaikošanas siltums: 331 kJ / mol
Molārā siltuma jauda: 27,20 J / (mol · K)
Magnētiskā pasūtīšana: paramagnētiska
Oksidācijas stāvokļi: 5, 4, 3, 2
Elektronegativitāte: Pauling skala: 1.13
Jonizācijas enerģijas:
1.: 527 kJ / mol
2.: 1020 kJ / mol
3.: 2086 kJ / mol
Atomu rādiuss: 182 pikometri
Kristāla struktūra: divkāršs sešstūrains cieši iesaiņots vai DHCP
Atsauces
- Weast, Robert (1984). CRC, Ķīmijas un fizikas rokasgrāmata. Boka Ratona, Florida: Ķīmiskās gumijas uzņēmuma izdevniecība. lpp. E110.
- Emslijs, Džons (2011). Dabas celtniecības bloki: A-Z ceļvedis elementiem. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Gschneidner, K. A., un Eyring, L., Rokasgrāmata par reto zemju fiziku un ķīmiju, North Holland Publishing Co, Amsterdama, 1978. gads.
- Grīnvuds, Normens N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementu ķīmija (2. izd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- R. Dž. Callow, Lantanonu, itrija, torija un urāna rūpnieciskā ķīmija, Pergamon Press, 1967. gads.