Praseodym je chemický prvek se symbolem Pr a atomovým číslem 59. V periodické tabulce je ve skupině lanthanidů a patří tedy také mezi kovy vzácných zemin. Ze zelené barvy jeho sloučenin vychází název: řecké slovo prásinos znamená „pórek zelený“, didymos „dvojitý“ nebo „dvojče“.
1841 Carl Gustav Mosander extrahoval Didym z vzácných zemin z oxidu lanthanitého. 1874 poznamenal Per Teodorovi Cleveovi, že Didym byl ve skutečnosti dva prvky. V roce 1879 Lecoq de Boisbaudran samarium izoloval od Didym, který vyhrál z minerálu Samarskit. 1885 dokázal oddělit Carl Auer von Welsbach, Didym v Praseodymiu a Neodymium, které tvoří obě soli různých barev.
Praseodymium je společníkem typických minerálů vzácných zemin Cerit, Monazit a Bastnäsit. Světové rezervy se odhadují na 4 milionů tun.
zotavení
Jako u všech lanthanidů jsou rudy nejprve obohaceny flotací, poté jsou kovy převedeny na odpovídající halogenidy a separovány frakční krystalizací, iontovou výměnou nebo extrakcí. Kov se získá elektrolýzou s tavenou solí nebo redukcí vápníku.
Praseodymium je měkký, stříbřitě bílý paramagnetický kov, který patří mezi lanthanoidy a kovy vzácných zemin. Je na vzduchu o něco odolnější proti korozi než europium, lanthan nebo cer, ale snadno tvoří vrstvu zeleného oxidu, která se na vzduchu odlupuje. Při 798 ° C se hexagonální α-Pr přeměňuje na kubický β-Pr zaměřený na tělo. Přírodní praseodymium se skládá pouze ze stabilního izotopu 141Pr. Je známo 38 dalších radioaktivních izotopů, přičemž 143Pr je nejdelší s 142Pr, s poločasem 13,57 dne, respektive 19,12 hodin. Všechny ostatní izotopy mají poločasy méně než 5,985 33 hodin a většinou dokonce méně než 6 sekund. Existuje také 138 metastabilních stavů, přičemž nejstabilnější je 2,12 mPr (t 142/14,6 134 hodiny), 11 mPr (t XNUMX/XNUMX XNUMX minut) a XNUMX mPr (t XNUMX/XNUMX XNUMX minut).
Izotopy mají rozsah atomové hmotnosti od 120,955 (121Pr) do 158,955 (159Pr). Kvůli své citlivosti na vzduch by měl být praseodym skladován pod benzínem nebo uzavřen v plastu nebo skle.
Biologický význam není znám, ale praseodymové sloučeniny jsou považovány za látky mírně poškozující játra. Neexistují však žádné hodnoty toxicity.
Praseodym se vyskytuje ve svých sloučeninách trojmocný a čtyřmocný, přičemž trojmocné oxidační číslo je hojnější. Pr (III) ionty jsou žluto-zelené a Pr (IV) ionty jsou bezbarvé. Za zvláštních redukčních podmínek a dvojmocného praseodymu lze realizovat, například. Např. V Pr2I5.
Je známo několik halidů všech stupňů, například PrF3, PrF4, PrCl3, PrBr3, PrI3, Pr2I5. Trivalentní halogenidy vytvářejí různé hydráty.
Existují také různé sloučeniny s chalkogeny: normální hnědočerný oxid praseodymový (III, IV) Pr6O11, téměř černý PrO2, zelený Pr2O3, Pr2S3, Pr2Te3 a další binární sloučeniny jako PrN, PrP. Kromě toho je praseodym přítomen v různých solích, jako je hygroskopický dusičnan praseodymu Pr (NO3) 3.xH2O, krásně krystalizující praseodymum sulfát Pr2 (SO4) 2.8 H2O a další.
Kromě toho tvoří několik fluorido komplexů, jako jsou. Například K2 [PrF6] s kvadrivalentem Pr.
Verwendung
Praseodym se používá ve slitinách s hořčíkem pro výrobu vysoce pevného kovu pro letecké motory.
Kobalt a slitiny železa jsou silné permanentní magnety.
Sloučeniny praseodymu se používají k barvení skla a smaltu (například u zelených světlometů v osvětlovací technice).
Sloučeniny také zlepšují absorpci UV záření a používají se pro ochranné brýle při svařování.
Obvykle | |
Jméno, symbol
pořadový |
Praseodym, Pr, 59 |
Serie | lanthanoidy |
Skupina, období, blok | La, 6, f |
vzhled | stříbřitě bílá, nažloutlá |
číslo CAS | 7440-10-0 |
Hmotnostní zlomek zemské obálky | 5,2 ppm |
jaderný | |
atomová hmotnost | 140,90765 u |
poloměr atomu | 185 pm |
Kovalentní poloměr | 203 pm |
Elektronenkonf. | [Xe] 4f (3) 6s2 |
1. ionizace | 527,0 KJ / mol |
2. ionizace | 1020 KJ / mol |
3. ionizace | 2086 KJ / mol |
fyzicky | |
fyzický stav | fest |
krystalová struktura | šestihranný |
hustota | 6,475 g / cm3 (25 ° C) |
magnetismus | paramagnetický (χm = 2,9 * 10 (-3)) |
bod tání | 1208 K (935 C) |
bod varu | 3563 K (3290 C) |
Molární objem | 20,80 * 10 (-6) m (3) / mol |
Výparné teplo | 330 KJ / mol |
skupenské teplo tání | 6,9 KJ / mol |
Elektrická vodivost | 1,43 * 10 (6) A / (V * m) |
tepelná vodivost | 13 W / (m * K) |