ធាតុវេទមន្តដ៏កម្រនៃផែនដី - ប្រាសេអូឌីមីញ៉ូម

Praseodymiumគឺជាធាតុ lanthanide ដែលមានច្រើនក្រៃលែងបំផុតទី 3 នៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់នៃធាតុគីមី ជាមួយនឹងបរិមាណដ៏ច្រើននៃ 9.5 ppm នៅក្នុងសំបកគឺទាបជាងសេរ៉ូម, អ៊ីតទ្រីម,lanthanum, និងស្កែនឌីម. វា​ជា​ធាតុ​មាន​ច្រើន​បំផុត​ទី​ប្រាំ​ក្នុង​ភព​កម្រ​។ ប៉ុន្តែដូចជាឈ្មោះរបស់គាត់praseodymiumគឺ​ជា​សមាជិក​សាមញ្ញ និង​គ្មាន​ការ​លម្អ​នៃ​គ្រួសារ​កម្រ​ផែនដី។

CF Auer Von Welsbach បានរកឃើញ praseodymium ក្នុងឆ្នាំ 1885 ។

នៅឆ្នាំ 1751 អ្នករុករករ៉ែជនជាតិស៊ុយអែត Axel Fredrik Cronstedt បានរកឃើញរ៉ែធ្ងន់មួយនៅក្នុងតំបន់រុករករ៉ែ Bastn ä ដែលក្រោយមកត្រូវបានគេហៅថា cerite ។ សាមសិបឆ្នាំក្រោយមក Vilhelm Hisinger អាយុដប់ប្រាំឆ្នាំមកពីគ្រួសារដែលជាម្ចាស់អណ្តូងរ៉ែបានបញ្ជូនគំរូរបស់គាត់ទៅ Carl Scheele ប៉ុន្តែគាត់មិនបានរកឃើញធាតុថ្មីណាមួយទេ។ នៅឆ្នាំ 1803 បន្ទាប់ពី Singer ក្លាយជាជាងដែក គាត់បានត្រលប់ទៅតំបន់រុករករ៉ែជាមួយ J ö ns Jacob Berzelius ហើយបានបំបែកអុកស៊ីតថ្មីដែលជាភពមនុស្សតឿ Ceres ដែលពួកគេបានរកឃើញកាលពីពីរឆ្នាំមុន។ Ceria ត្រូវបានបំបែកដោយឯករាជ្យដោយ Martin Heinrich Klaproth នៅប្រទេសអាឡឺម៉ង់។

ចន្លោះឆ្នាំ 1839 និង 1843 គ្រូពេទ្យវះកាត់ស៊ុយអែត និងគីមីវិទូ Carl Gustaf Mosander បានរកឃើញថាសេរ៉ូមអុកស៊ីដគឺជាល្បាយនៃអុកស៊ីដ។ គាត់បានបំបែកអុកស៊ីដពីរផ្សេងទៀត ដែលគាត់ហៅថា lanthana និង Didymia "didymia" (មានន័យថា "ភ្លោះ" ជាភាសាក្រិច)។ គាត់បានបំផ្លាញផ្នែកខ្លះសេរ៉ូមនីត្រាតយកគំរូដោយដុតវានៅលើអាកាស ហើយបន្ទាប់មកព្យាបាលវាជាមួយនឹងអាស៊ីតនីទ្រិកពនឺ ដើម្បីទទួលបានអុកស៊ីដ។ ដូច្នេះ លោហធាតុ​ដែល​បង្កើត​ជា​អុកស៊ីតកម្ម​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ដាក់​ឈ្មោះlanthanumនិងpraseodymium.

នៅឆ្នាំ 1885 CF Auer Von Wesbach ជនជាតិអូទ្រីសដែលបង្កើតគម្របចង្កៀងចំហាយនៃ thorium cerium បានបំបែកដោយជោគជ័យនូវ "praseodymium neodymium" ដែលជា "កូនភ្លោះជាប់គ្នា" ដែលអំបិល praseodymium ពណ៌បៃតង និងអំបិល neodymium ពណ៌ផ្កាឈូកត្រូវបានបំបែកចេញ ហើយកំណត់ថាជា ធាតុថ្មីពីរ។ មួយត្រូវបានគេហៅថា "Praseodymium" ដែលមកពីពាក្យក្រិក prason មានន័យថាសមាសធាតុពណ៌បៃតងដោយសារតែដំណោះស្រាយនៃទឹកអំបិល praseodymium នឹងបង្ហាញពណ៌បៃតងភ្លឺ។ ធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានគេហៅថា "នីអូឌីមៀ“។ ការបំបែកដោយជោគជ័យនៃ "កូនភ្លោះជាប់គ្នា" បានអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេបង្ហាញទេពកោសល្យរបស់ពួកគេដោយឯករាជ្យ។

លោហៈ Praseodymium

លោហធាតុពណ៌សប្រាក់ ទន់ និងរលោង។ Praseodymium មានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ឆកោននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ ភាពធន់នឹងការច្រេះនៅក្នុងខ្យល់គឺខ្លាំងជាង lanthanum, cerium, neodymium និង europium ប៉ុន្តែនៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងខ្យល់ ស្រទាប់នៃអុកស៊ីដខ្មៅដែលផុយស្រួយត្រូវបានផលិត ហើយសំណាកលោហៈ praseodymium ទំហំ 1 សង់ទីម៉ែត្រ corrode ទាំងស្រុងក្នុងរយៈពេលប្រហែលមួយឆ្នាំ។

ចូលចិត្តបំផុត។ធាតុកម្រនៃផែនដី, praseodymium ទំនងជាបង្កើតជាស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +3 ដែលជាស្ថានភាពស្ថេរភាពតែមួយគត់របស់វានៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ។ Praseodymium មាននៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +4 នៅក្នុងសមាសធាតុរឹងដែលគេស្គាល់មួយចំនួន ហើយនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការបំបែកម៉ាទ្រីស វាអាចឈានដល់ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +5 តែមួយគត់ក្នុងចំណោមធាតុ lanthanide ។

អ៊ីយ៉ុង praseodymium aqueous គឺជា chartreuse ហើយការប្រើប្រាស់ឧស្សាហកម្មជាច្រើននៃ praseodymium ពាក់ព័ន្ធនឹងសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការត្រងពន្លឺពណ៌លឿងនៅក្នុងប្រភពពន្លឺ។

ប្លង់អេឡិចត្រូនិច Praseodymium

ការបំភាយអេឡិចត្រូនិច៖

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3

អេឡិចត្រុង 59 នៃ praseodymium ត្រូវបានរៀបចំជា [Xe] 4f36s2 ។ តាមទ្រឹស្ដី អេឡិចត្រុងខាងក្រៅទាំងប្រាំអាចត្រូវបានប្រើជា valence electron ប៉ុន្តែការប្រើប្រាស់អេឡិចត្រុងខាងក្រៅទាំងប្រាំ ទាមទារលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរបំផុត។ ជាទូទៅ praseodymium បញ្ចេញតែអេឡិចត្រុងបីឬបួននៅក្នុងសមាសធាតុរបស់វា។ Praseodymium គឺជាធាតុ lanthanide ដំបូងដែលមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដែលអនុលោមតាមគោលការណ៍ Aufbau ។ គន្លង 4f របស់វាមានកម្រិតថាមពលទាបជាងគន្លង 5d ដែលមិនអាចអនុវត្តបានចំពោះ lanthanum និង cerium ព្រោះការកន្ត្រាក់ភ្លាមៗនៃគន្លង 4f មិនកើតឡើងរហូតដល់បន្ទាប់ពី lanthanum និងមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីជៀសវាងការកាន់កាប់សែល 5d នៅក្នុងសេរ៉ូម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ praseodymium រឹងបង្ហាញការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ [Xe] 4f25d16s2 ដែលអេឡិចត្រុងមួយនៅក្នុងសែល 5d ប្រហាក់ប្រហែលនឹងធាតុ lanthanide trivalent ផ្សេងទៀតទាំងអស់ (លើកលែងតែ europium និង ytterbium ដែលមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងរដ្ឋលោហធាតុ)។

ដូចជាធាតុ lanthanide ភាគច្រើន praseodymium ជាធម្មតាប្រើតែបីអេឡិចត្រុងជា valence electron ហើយអេឡិចត្រុង 4f ដែលនៅសល់មានឥទ្ធិពលចងយ៉ាងរឹងមាំ៖ នេះគឺដោយសារតែគន្លង 4f ឆ្លងកាត់ស្នូល xenon inert នៃអេឡិចត្រុងដើម្បីទៅដល់ស្នូល បន្ទាប់មកដោយ 5d និង 6s និងកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃបន្ទុកអ៊ីយ៉ុង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ praseodymium នៅតែអាចបន្តបាត់បង់អេឡិចត្រុងទី 4 ហើយជួនកាលជួនកាល valence electron ទី 5 ព្រោះវាលេចឡើងដំបូងបំផុតនៅក្នុងប្រព័ន្ធ lanthanide ដែលបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរនៅទាបគ្រប់គ្រាន់ ហើយថាមពល subshell 4f គឺខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យយកចេញនូវ វ៉ាឡង់អេឡិចត្រុងបន្ថែមទៀត។

Praseodymium និងធាតុ lanthanide ទាំងអស់ (លើកលែងតែlanthanum, អាយតឺប៊ីនិងlutetiumមិនមានអេឡិចត្រុង 4f ដែលមិនផ្គូផ្គងទេ) គឺជា paramagnetism នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ មិនដូចលោហៈធាតុកម្រផ្សេងទៀតដែលបង្ហាញការបញ្ជា antiferromagnetic ឬ ferromagnetic នៅសីតុណ្ហភាពទាប praseodymium គឺជា paramagnetism នៅគ្រប់សីតុណ្ហភាពលើសពី 1K

ការអនុវត្ត Praseodymium

Praseodymium ភាគច្រើនត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងទម្រង់ជាដីកម្រចម្រុះ ដូចជាសារធាតុបន្សុត និងកែប្រែសម្រាប់លោហៈធាតុ កាតាលីករគីមី ដីកម្រកសិកម្មជាដើម។Praseodymium neodymiumគឺស្រដៀងគ្នា និងពិបាកបំបែកគូនៃធាតុកម្រ ដែលពិបាកបំបែកដោយវិធីសាស្ត្រគីមី។ ផលិតកម្មឧស្សាហកម្មជាធម្មតាប្រើវិធីស្រង់ចេញ និងផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង។ ប្រសិនបើពួកវាត្រូវបានប្រើជាគូក្នុងទម្រង់នៃ praseodymium neodymium ដែលសំបូរបែប នោះភាពសាមញ្ញរបស់ពួកគេអាចប្រើប្រាស់បានពេញលេញ ហើយតម្លៃក៏ថោកជាងផលិតផលធាតុតែមួយផងដែរ។

Praseodymium neodymium alloy(លោហៈ praseodymium neodymium)បានក្លាយជាផលិតផលឯករាជ្យ ដែលអាចប្រើជាសម្ភារៈមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ និងជាសារធាតុបន្ថែមការកែប្រែសម្រាប់លោហធាតុដែលមិនមែនជាជាតិដែក។ សកម្មភាព ការជ្រើសរើស និងស្ថេរភាពនៃកាតាលីករបំបែកប្រេងអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយបន្ថែមការប្រមូលផ្តុំ praseodymium neodymium ទៅក្នុង Sieve ម៉ូលេគុល Y zeolite ។ ក្នុងនាមជាសារធាតុបន្ថែមការកែប្រែផ្លាស្ទិច ការបន្ថែមសារធាតុ praseodymium neodymium enrichment ទៅ polytetrafluoroethylene (PTFE) អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពធន់នឹងការពាក់របស់ PTFE ។

ផែនដីដ៏កម្រវត្ថុធាតុមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍គឺជាវាលដ៏ពេញនិយមបំផុតនៃកម្មវិធីផែនដីកម្រនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។ Praseodymium តែឯងមិនពូកែជាវត្ថុធាតុមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍នោះទេ ប៉ុន្តែវាគឺជាធាតុផ្សំដ៏ល្អឥតខ្ចោះដែលអាចធ្វើអោយលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិចប្រសើរឡើង។ ការបន្ថែមបរិមាណសមស្របនៃ praseodymium អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការនៃវត្ថុធាតុមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍។ វាក៏អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម (ធន់ទ្រាំនឹងការ corrosion ខ្យល់) និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃមេដែក ហើយត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក និងម៉ូទ័រផ្សេងៗ។

Praseodymium ក៏អាចប្រើសម្រាប់កិន និងប៉ូលាសម្ភារៈផងដែរ។ ដូចដែលយើងទាំងអស់គ្នាដឹងហើយថា ម្សៅប៉ូលាដែលមានមូលដ្ឋានលើ cerium សុទ្ធជាធម្មតាមានពណ៌លឿងស្រាល ដែលជាសារធាតុប៉ូលាដែលមានគុណភាពខ្ពស់សម្រាប់កញ្ចក់អុបទិក ហើយបានជំនួសម្សៅក្រហមដែកអុកស៊ីតដែលមានប្រសិទ្ធភាពប៉ូលាទាប និងបំពុលបរិយាកាសផលិតកម្ម។ មនុស្សបានរកឃើញថា praseodymium មានលក្ខណៈសម្បត្តិប៉ូលាល្អ។ ម្សៅប៉ូលាផែនដីដ៏កម្រដែលមានសារធាតុ praseodymium នឹងលេចចេញជាពណ៌ត្នោតក្រហម ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា "ម្សៅក្រហម" ប៉ុន្តែពណ៌ក្រហមនេះមិនមែនជាពណ៌ក្រហមនៃជាតិដែកទេ ប៉ុន្តែដោយសារតែវត្តមានរបស់ praseodymium oxide ពណ៌នៃម្សៅប៉ូលាផែនដីកម្រនឹងងងឹត។ Praseodymium ក៏​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​ជា​សម្ភារៈ​កិន​ថ្មី​ផង​ដែរ​ដើម្បី​ធ្វើ​កង់​កិន​ Corundum ដែល​មាន​សារធាតុ praseodymium។ បើប្រៀបធៀបជាមួយអាលុយមីញ៉ូមពណ៌ស ប្រសិទ្ធភាព និងភាពធន់អាចប្រសើរឡើងជាង 30% នៅពេលកិនដែករចនាសម្ព័ន្ធកាបូន ដែកអ៊ីណុក និងយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការចំណាយ វត្ថុធាតុដើមដែលសំបូរទៅដោយ praseodymium neodymium ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ជាវត្ថុធាតុដើមកាលពីអតីតកាល ហេតុដូច្នេះហើយបានជាឈ្មោះ praseodymium neodymium corundum grinding wheel ។

គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកេតដែលលាបជាមួយអ៊ីយ៉ុង praseodymium ត្រូវបានប្រើដើម្បីបន្ថយល្បឿនពន្លឺដល់រាប់រយម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី។

ការបន្ថែម praseodymium oxide ទៅក្នុង zirconium silicate នឹងប្រែជាពណ៌លឿងភ្លឺ ហើយអាចប្រើជាសារធាតុពណ៌សេរ៉ាមិច - praseodymium yellow។ ពណ៌លឿង Praseodymium (Zr02-Pr6Oll-Si02) ត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាសារធាតុពណ៌សេរ៉ាមិចពណ៌លឿងដ៏ល្អបំផុត ដែលនៅតែមានស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 1000 ℃ ហើយអាចប្រើសម្រាប់ដំណើរការតែមួយដង ឬដំណើរការឡើងវិញ។

Praseodymium ក៏​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​ជា​ថ្នាំ​ពណ៌​កញ្ចក់​ផង​ដែរ ដែល​មាន​ពណ៌​សម្បូរ​បែប និង​ទីផ្សារ​ដ៏​មាន​សក្ដានុពល។ ផលិតផលកញ្ចក់ពណ៌បៃតង Praseodymium ដែលមានពណ៌បៃតងខ្ចី និងពណ៌បៃតង scallion អាចត្រូវបានផលិត ដែលអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ផលិតតម្រងពណ៌បៃតង និងសម្រាប់កញ្ចក់សិល្បៈ និងសិប្បកម្មផងដែរ។ ការបន្ថែម praseodymium oxide និង cerium oxide ទៅក្នុងកញ្ចក់អាចត្រូវបានប្រើជាវ៉ែនតាសម្រាប់ការផ្សារ។ Praseodymium sulfide ក៏អាចត្រូវបានប្រើជាថ្នាំពណ៌ផ្លាស្ទិចពណ៌បៃតងផងដែរ។