Praseodym ist ein chemisches Element, das das Symbol Pr und Atomnummer 59 hat. Praseodym ist ein weiches, silberfarbenes, verformbares und hämmerbares Metall in der lanthanide Gruppe. Es ist zu reaktiv, um in der heimischen Form, und wenn künstlich bereit, gefunden zu werden, es entwickelt langsam einen grünen Oxydüberzug.

Das Element wurde für die Farbe seines primären Oxyds genannt. 1841 hat schwedischer Chemiker Carl Gustav Mosander einen seltenen Erdoxydrückstand herausgezogen, den er "didymium" von einem Rückstand genannt hat, den er "lantana", der Reihe nach separted von Cerium-Salzen genannt hat. 1885 hat der österreichische Chemiker Baron Carl Auer von Welsbach didymium in zwei Salze von verschiedenen Farben getrennt, die er Praseodym und Neodym genannt hat. Das Namenpraseodym kommt aus dem griechischen prasios (), grün, und didymos (), Zwilling bedeutend.

Wie seltenste Erdelemente bildet Praseodym am meisten sogleich dreiwertige Ionen von Pr (III). Diese sind in der Wasserlösung und den verschiedenen Schatten des Gelbgrüns, wenn vereinigt, in die Brille gelbgrün. Vieler Industriegebrauch des Praseodymes ist mit seinem Gebrauch verbunden, um gelbes Licht von leichten Quellen zu filtern.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Praseodym ist ein weiches, silberfarbenes, verformbares und hämmerbares Metall in der lanthanide Gruppe. Es ist gegen die Korrosion in Luft etwas widerstandsfähiger als Europium, Lanthan, Cerium oder Neodym, aber es entwickelt wirklich einen grünen Oxydüberzug, der von, wenn ausgestellt, abblättert, zu lüften, mehr Metall zur Oxydation ausstellend —, eine zentimeter-große Probe von Pr oxidiert völlig innerhalb eines Jahres. Deshalb wird Praseodym gewöhnlich unter einem leichten Mineralöl versorgt oder im Glas gesiegelt.

Verschieden von anderen Selten-Erdmetallen, die antimagnetische oder/und eisenmagnetische Einrichtung bei niedrigen Temperaturen zeigen, ist Pr bei jeder Temperatur über 1 K paramagnetisch.

Chemische Eigenschaften

Praseodym-Metall wird langsam in Luft trübe und brennt sogleich an 150 °C, um Praseodym (III, IV) Oxyd zu bilden:

:12 Pr + 11 O  2 PrO

Praseodym ist ganz electropositive und reagiert langsam mit kaltem Wasser und ganz schnell mit heißem Wasser, um Praseodym-Hydroxyd zu bilden:

:2 Pr (s) + 6 HO (l)  2 Pr (OH) (aq) + 3 H (g)

Praseodym-Metall reagiert mit allen Halogenen:

:2 Pr (s) + 3 F (g)  2 PrF (s) [grüner]

:2 Pr (s) + 3 Kl. (g)  2 PrCl (s) [grüner]

:2 Pr (s) + 3 Br (g)  2 PrBr (s) [grüner]

:2 Pr (s) + 3 ich (g)  2 PrI (s) [grüner]

Praseodym löst sich sogleich in verdünnter Schwefelsäure auf, um Lösungen zu bilden, die grüne Ionen von Pr (III) enthalten, die als [Pr (OH)] Komplexe bestehen:

:2 Pr (s) + 3 HSO (aq)  2 Pr (aq) + 3 (aq) + 3 H (g)

Zusammensetzungen

In seinen Zusammensetzungen kommt Praseodym in der Oxydation vor setzt +2, +3 und/oder +4 fest. Praseodym (IV) ist ein starker oxidant, sofort Wasser zu elementarem Sauerstoff (O), oder Salzsäure zum elementaren Chlor oxidierend. So, in der wässrigen Lösung, wird nur auf den +3 Oxydationsstaat gestoßen. Praseodym (III) sind Salze gelbgrün und in der Lösung, präsentieren ein ziemlich einfaches Absorptionsspektrum im sichtbaren Gebiet, mit einem Band in gelb-orange an 589-590 nm (der mit der Natriumsemissionsdublette zusammenfällt), und drei Bänder im blauen/violetten Gebiet, an 444, 468, und 482 nm, ungefähr. Diese Positionen ändern sich ein bisschen mit dem Gegenion. Praseodym-Oxyd, wie erhalten, durch das Zünden von Salzen wie das Oxalat oder Karbonat in Luft, ist in der Farbe (mit einem Hinweis des Brauns oder Grüns) im Wesentlichen schwarz und enthält +3 und +4 Praseodym in einem etwas variablen Verhältnis abhängig von Bedingungen der Bildung. Seine Formel wird als PrO herkömmlich gemacht.

Andere Praseodym-Zusammensetzungen schließen ein:

• Fluoride: PrF, PrF, PrF
• Chloride: PrCl
• Bromide: PrBr, PrBr
• Iodides: PrI, PrI, PrI
• Oxyde: PrO, PrO, PrO
• Sulfide: PrS, PrS
• Sulfate: Pr (SO)
• Selenides: PrSe
• Tellurides: PrTe, PrTe
• Nitride: PrN

Isotope

Natürlich vorkommendes Praseodym wird aus einem stabilem Isotop, Praseodym 141 zusammengesetzt, der von Nutzen in NMR und EPR Spektroskopie ist. 38 Radioisotope sind mit dem stabilsten charakterisiert worden, das Praseodym 143 mit einer Halbwertzeit von 13.57 Tagen und Praseodym 142 mit einer Halbwertzeit von 19.12 Stunden ist. Alle restlichen radioaktiven Isotope haben Halbwertzeiten, die weniger als sechs Stunden sind, und die Mehrheit von diesen Hälfte von Leben hat, die weniger als 10 Minuten sind. Dieses Element hat auch 15 Kernisomers, damit Praseodym-138m, Praseodym-134m und Praseodym-142m am längsten gelebt zu sein. Die Kerne von Kernisomers bestehen in einem feinen Gleichgewicht oder metastability wegen mindestens eines Nukleons, das einen aufgeregten Energiestaat hat.

Die Isotope des Praseodymes erstrecken sich in der Massenzahl von 121 bis 159. Die allgemeinste Zerfall-Weise von 20 Isotopen mit Massenzahlen tiefer als das reichlichste stabile Isotop, Praseodym 141 ist Beta + Zerfall, in erster Linie Cerium-Isotope (58 Protone) als Zerfall-Produkte bildend. Die allgemeinste Zerfall-Weise für 18 Isotope mit Massenzahlen höher als Praseodym 141 ist Beta - Zerfall, in erster Linie Neodym-Isotope (60 Protone) als Zerfall-Produkte bildend.

Geschichte

1839 hat Mosander ein Oxyd herausgezogen, das er "lantana" genannt hat (sieh lanthana), der das Oxyd des kürzlich entdeckten Element-Lanthans von einer Mischung des groben Cerium-Nitrats war. 1841 hat Mosander fortgesetzt zu zeigen, dass "lantana" die am stärksten grundlegende von einer Mischung von seltenen Erdelement-Oxyden war und das von der sauren Lösung hinabzustürzende letzte war, als Basis hinzugefügt oder erst wurde, um aufgelöst zu werden, als die Mischoxyde mit verdünnter Säure durchgefiltert wurden. Der restliche weniger - grundlegende seltene Erde (N) hat die rötliche Farbe behalten, und Mosander hat diesen restlichen Bruchteil "didymium genannt." 1874, Pro Teodor Cleve hat beschlossen, dass didymium tatsächlich zwei Elemente, und 1879 war, hat Lecoq de Boisbaudran eine neue Erde, Samarium von "didymium" isoliert, der beim Mineral samarskite erhalten ist. Rohöl didymium hat wirklich drei Elemente, und 1885 enthalten, der österreichische Chemiker Baron Carl Auer von Welsbach hat didymium in zwei Elemente, Praseodym und Neodym getrennt, das Salze von verschiedenen Farben gegeben hat.

Das Namenpraseodym kommt aus dem griechischen prasios (), grün, und didymos (), Zwilling bedeutend. Praseodym wird oft als praseodynium falsch buchstabiert.

Leo Moser (Sohn von Ludwig Moser, der Gründer der Glashütte von Moser darin, was jetzt Karlovy ist, Ändert Sich, Bohemia in Tschechien, um mit Leo Moser, einem Mathematiker nicht verwirrt zu sein), hat den Gebrauch des Praseodymes in der Glasfärbung gegen Ende der 1920er Jahre untersucht. Das Ergebnis war ein gelbgrünes Glas gegeben der Name "Prasemit". Jedoch konnte eine ähnliche Farbe mit Farbstoffen erreicht werden, die nur einen Minutenbruchteil dessen kosten, was Praseodym gegen Ende der 1920er Jahre, solch gekostet hat, dass die Farbe nicht populär war, wurden wenige Stücke gemacht, und Beispiele sind jetzt äußerst selten. Moser hat auch Praseodym mit dem Neodym vermischt, "um Heliolite" Glas zu erzeugen ("Heliolit" in Deutsch), der weiter akzeptiert wurde. Der erste fortdauernde kommerzielle Gebrauch des gereinigten Praseodymes, das heute weitergeht, ist in der Form eines Gelb-Orangenflecks für die Keramik, "Gelbes Praseodym", der eine feste Lösung des Praseodymes im Zirkonium-Silikat (Zirkon) Gitter ist. Dieser Fleck hat keinen Hinweis des Grüns darin. Im Vergleich, an genug hohem loadings, ist Praseodym-Glas ausgesprochen grünes aber nicht reines Gelb.

Mit klassischen Trennungsmethoden war Praseodym immer schwierig sich zu läutern. Viel weniger reichlich als das Lanthan und Neodym, von dem es (Cerium getrennt wurde, das schon lange entfernt durch die redox Chemie gewesen ist), hat Praseodym damit geendet, unter einer Vielzahl von Bruchteilen verstreut zu werden, und die resultierenden Erträge des gereinigten Materials waren niedrig.

Praseodym ist eine seltene Erde historisch gewesen, deren Versorgung Nachfrage überschritten hat. Das hat gelegentlich dazu geführt, dass es preiswerter angeboten wird als das viel reichlichere Neodym. Unerwünscht als solcher ist viel Praseodym als eine Mischung mit dem Lanthan und Cerium oder "LCP" für die ersten Briefe von jedem der Bestandteile, für den Gebrauch im Ersetzen der traditionellen lanthanide Mischungen auf den Markt gebracht worden, die von monazite oder bastnäsite billig gemacht wurden. LCP ist, was von solchen Mischungen nach dem wünschenswerten Neodym übrig bleibt, und alle schwereren, selteneren und wertvolleren lanthanides durch die lösende Förderung entfernt worden sind. Jedoch, als Technologie fortschreitet, ist es gefunden worden, dass Praseodym in Magnete des Neodym-Eisenbors vereinigt werden kann, dadurch die Versorgung viel im Nachfrageneodym erweiternd. So fängt LC an, LCP infolgedessen zu ersetzen.

In den 1930er Jahren wurde es (Wink) gefunden, dass Praseodym-Dioxyd vom KOH/NaOH Eutektikum hinabgestürzt werden konnte, schmilzt durch die Oxydation durch die Elektrochemie, oder durch das chlorsaure Natriumssalz. Das hat die Basis einer kleinen Laborreinigungsmethode gebildet.

Ereignis

Praseodym ist in kleinen Mengen in der Kruste der Erde (9.5 ppm) verfügbar. Es wird in den seltenen Erdmineralen monazite und bastnäsite gefunden, normalerweise ungefähr 5 % des lanthanides enthalten darin umfassend, und kann von diesen Mineralen durch einen Ion-Austauschprozess, oder durch die gegenaktuelle lösende Förderung wieder erlangt werden. Metall von Misch, das im Bilden von Feuerzeugen verwendet ist, hat historisch ungefähr 5 % Praseodym-Metall enthalten.

Anwendungen

Gebrauch des Praseodymes:

• Als ein Legierungsagent mit Magnesium, um Metalle der hohen Kraft zu schaffen, die in Flugzeugsmotoren verwendet werden.
• Praseodym hat 5 Prozent der traditionellen Version von misch Metall zusammengesetzt.
• Praseodym ist in der seltenen Erdmischung da, deren Fluorid den Kern von Kohlenstoff-Kreisbogen-Lichtern bildet, die in der Film-Industrie für die Studio-Beleuchtung und Kinoprojektor-Lichter verwendet werden.
• Praseodym-Zusammensetzungen geben Brille, und emailliert eine gelbe Farbe.
• Praseodym wird verwendet, um Zirkon gelbgrün zu färben, das Mineral peridot vorzutäuschen.
• Praseodym ist ein Bestandteil des didymium Glases, das verwendet wird, um bestimmte Typen der Schutzbrille des Schweißers und Glasbläsers zu machen.
• Mit Praseodym-Ionen lackierte Silikat-Kristalle sind verwendet worden, um einen Lichtimpuls zu einigen hundert Metern pro Sekunde zu verlangsamen.
• Praseodym, das mit Nickel (PrNi) beeinträchtigt ist, hat solch eine starke magnetocaloric Wirkung, der es Wissenschaftlern erlaubt hat, sich innerhalb von tausendstem von einem Grad der absoluten Null zu nähern.
• Das Doping des Praseodymes im Fluorid-Glas erlaubt ihm, als eine einzelne Weise-Faser optischer Verstärker verwendet zu werden.
• Das Praseodym-Oxyd in der festen Lösung mit ceria, oder mit dem Ceria-Zirkoniumdioxid, ist als Oxydationskatalysatoren verwendet worden.
• Modernes Eisencerium firesteel Produkte, allgemein gekennzeichnet als "Zündstein", der in lighters, Fackel-Streikenden verwendet ist, "enthalten Zündstein und" Stahlfeuerstarter usw. ungefähr 4 % Praseodym.

Vorsichtsmaßnahmen

Wie alle seltenen Erdmetalle ist Praseodym von niedrig, um Giftigkeit zu mäßigen. Praseodym hat keine bekannte biologische Rolle.

Weiterführende Literatur

• R.J. Callow, "Die Industriechemie von Lanthanons, Yttrium, Thorium und Uran", Pergamon-Presse, 1967.

Außenverbindungen

• WebElements.com - Praseodym
• Es ist - das Element-Praseodym elementar