铈

康熙字典

铈 - 概述

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为铁灰色金属，有延展性，熔点799°C，沸点3426°C，密度6.657克/厘米³。铈是除铕外稀土元素中最活泼的。铈在室温下很容易氧化;在冷水中缓慢分解，在热水中反应加快;大多数铈盐及其溶液为橙红色到橙黄色，具有反磁性和强氧化性。二氧化铈用于抛光精密玻璃制品，也可做玻璃去色剂和用于生产有色玻璃，硝酸铈用于制造白炽灯罩。

铈 - 性质

元素名称：铈

元素符号： Ce

英文名： Cerium

相对原子质量： 140.12

常见化合价： +3,+4

电负性： 1.12

外围电子排布： 4f1 5d1 6s2

核外电子排布： 2,8,18,20,8,2

同位素及放射线： Ce-134[3016d] Ce-136 Ce-138 Ce-139[137.6d] *Ce-140 Ce-141[32.5d] Ce-142 Ce-143[1.4d] Ce-144[284.6d]

电子亲合和能： 0 KJ•mol-1

第一电离能： 528 KJ•mol-1

第二电离能： 1047 KJ•mol-1

第三电离能： 1880 KJ•mol-1

单质密度： 6.773 g/cm3

单质熔点： 795.0 ℃

单质沸点： 3257.0 ℃

原子半径： 2.7 埃

离子半径： 1.14(+3) 埃

共价半径： 1.65 埃

常见化合物： CeO2 CeCl3

原子体积:(立方厘米/摩尔)：20.67

元素在海水中的含量:(ppm)：太平洋表面 0.0000015

元素在太阳中的含量:(ppm)：0.004

地壳中含量：(ppm)：68

元素原子量：140.1

晶体结构：晶胞为面心立方晶胞，每个晶胞含有4个金属原子。

声音在其中的传播速率：(m/S) 2100

氧化态：Main Ce+3

Other Ce+4

电离能 (kJ /mol)

M - M+ 527.4

M+ - M2+ 1047

M2+ - M3+ 1949

M3+ - M4+ 3547

M4+ - M5+ 6800

M5+ - M6+ 8200

M6+ - M7+ 9700

M7+ - M8+ 11800

M8+ - M9+ 13200

M9+ - M10+ 14700

晶胞参数：

a = 362 pm

b = 362 pm

c = 599 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

莫氏硬度：2.5

铈 - 发现

发现人：克拉普罗特(M.H.Klaproth)与贝齐利乌斯(J.J.Bergelius)、息辛格(W.Hisinger)

发现过程：1803年，克拉普罗特(M.H.Klaproth)与贝齐利乌斯(J.J.Bergelius)、息辛格(W.Hisinger)分别发现。铈是从另一块出产在瑞典小城瓦斯特拉斯的红色重石中发

现的。1803年德国化学家克拉普罗特分析了这种红色重石，确定了有一种新元素的氧化物存在，称为ochra(赭色)土，因为它在灼烧时出现赭色。元素就被命名为ochroium，矿石被称为ochroite。同时瑞典化学家贝齐里乌斯和希辛格在该矿石中也发现了同一元素的氧化物，称为ceria(铈土)，元素称为cerium(铈)，元素符号定为Ce，矿石称为cerite，以纪念当时发现的一颗小行星谷神星Ceres。Ochroium和cerium是同一元素，后者被采用了，前者被丢弃了。

钇和铈的氧化物以及其他稀土元素氧化物和土族元素的氧化物一样很难还原。直到1875年希尔布郎德利用电解熔融的铈的氧化物，获得金属铈。这是今天取得稀土元素金属的一种普遍的方法。它们的发现不仅仅是发现了它们的本身，而且带来了其他稀土元素的发现。其他稀土元素的发现是从这两个元素的发现开始的。

钇和铈的发现仅仅是打开了发现稀土元素的第一道大门，是发现稀土元素的第一阶段。

铈 - 元素描述

灰色金属，有延展性。熔点799℃，沸点3426℃。密度：立方晶体6.76克/厘米3，六方晶体6.66克/厘米3。外围电子层排布4f15d16s2。第一电离能5.47电子伏特。化学性质活泼，用刀刮即可在空气中燃烧(纯的铈不易自燃，但稍氧化或与铁生成合金时，极易自燃);加热时，在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用，溶于酸，不溶于碱。受低温和高压时，出现一种反磁性体，比普通形式的铈致密18%。铈是稀土元素中最丰富的金属元素。有四种同位素：136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射体，半衰期为5×1015年。

铈 - 来源及用途

元素来源：

铈是储量最丰富的稀土元素，见于独居石砂[Ce(PO4)]等许多矿物中。 铈主要存在独居石和氟碳铈矿中，也存在于铀、钍、钚的裂变产物中。常由氧化铈用镁粉还原，或由电解熔融的氯化铈而制得。

元素用途：

1，铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。

2，目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。

3，硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。

4，Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。

5、制造高辉度碳弧灯，掺入特种金属里充当合金添加剂。氧化物用于光学器件和玻璃工业，铈盐用于摄影和纺织工业。铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。铈的合金耐高热，可以用来制造喷气推进器零件。硝酸铈可用来制造煤气灯上用的白热纱罩。

铈 - 铈铝

铈铝就是我们平时说的Ce铝，Ce铝是一种新型的铈(Ce)系纯

铝复合涂层。主要包括铈(Ce)系纯铝涂层和环氧乙烯酯漆涂层，所述铈(Ce)系纯铝涂层是以铝为原料，添加铈(Ce)元素的热喷涂层，所述环氧乙烯酯漆涂层为铈Ce铝热喷涂层的封闭层和功能涂层。铈(Ce)系纯铝涂层添加元素铈(Ce)重量百分比为0.05-0.50%(wt)，其它杂质铁+铜+硅≤0.30%(wt)，余量为铝，还可辅助添加元素镁，系纯铝涂层的制作方法为：加工制作成线材或者粉末用热喷涂技术在钢铁表面制作成Ce铝喷涂层。所述环氧乙烯酯漆涂层为以环氧乙烯酯树脂为原料，添加炭化硅和铝粉或铝粉浆。环氧乙烯酯漆作为Ce系铝涂层的封闭层、中间层和表面层，也还可以其它油漆涂料代替其中的某一层或者全部。

一种铈(Ce)系纯铝复合涂层，主要包括：铈(Ce)系纯铝涂层和环氧乙烯酯漆涂层，其特征在于：所述铈(Ce)系纯铝涂层是以铝为原料，添加铈 (Ce)元素的热喷涂层，所述环氧乙烯酯漆涂层为铈Ce铝热喷涂层的封闭层和功能涂层。

铈 - 铈碳化硅

铈碳化硅(CC)： 铈碳化硅是在碳化硅的炉料内不加食盐而添加微量的

氧化铈(CeO2)冶炼出来的,其外观和绿碳化硅相似,显微硬度为36.29Gpa。与绿碳化硅相比，其铈碳化硅的显微硬度、单颗粒抗压强度、韧性等均比绿碳化硅高。由于铈碳化硅的物理性能有所改弯，因此，其磨削效果也得到了一定的改善。试验证明磨钛合金时，铈碳化硅与绿碳化硅相比，切削效率提高近一倍，并且火花较小;磨铸铁时，当进刀量为0.01mm时，铈碳化硅的耐用度比绿碳化硅砂轮提高18.9%，磨削比提高9.6%，当进刀量为0.02mm时，其耐用度提高27.4%，磨削比提高74.1%。由此可见，用铈碳化硅磨削铸铁进刀量时，其效果比绿碳化硅提高的更显著。磨硬质合金的效果与绿碳化硅相近，磨削CO5Si M5Al 5F-6等难磨高速钢，其效果与单晶刚玉相似。