セリウムの金属とインゴット
一般的な特徴
セリウムは、周期表の第3族に属する銀白色の柔らかい金属で、化学記号はCeです。この希土類元素はランタノイドに分類されます。原子番号は58、原子量は140.115です。ドイツの科学者M.クラプロトとスウェーデンの化学者ヒージンガー及びベリセリウスによって独立に発見されました。最大の小惑星であるケレスにちなんで名づけられました。リソスフェア中の含有量は約70g/tで、海水中では約5.2×10-6mg/lです。工業的にはCeF3のフッ化物を溶解して電気分解することによって得られます。
化学的および物理的性質
Ceの融点は799°Cに達し、沸点は3426°Cです。20°Cでの比重は6.77g/cm3です。セリウムにはβ-六方格子とg-立方格子という二つの改変があります。転移温度は393°Cです。この金属は室温でも不安定で、ゆっくりと酸化して白色酸化物に変わります。無機酸には容易に溶解します。
セリウムの物理特性
| 説明 | 表記 |
|---|---|
| 原子(モル)質量 g/mol | 140.115 |
| 原子番号 | 58 |
| 密度 [g/cm3] | 6.757 |
| 融点 t°C | 799°C |
| 酸化状態 | 4, 3 |
| 熱伝導率 K [W/(m·K)] | 11.1 |
| 融解熱 kJ/mol | 5.2 |
利用
熱電材料や研磨材、ガラス、歯科用コーティングの製造に使用されます。二酸化CeO2は触媒として需要があります。冶金学では、セリウムは鉄とマグネシウム合金の合金化に使われます。セリウムはアルミニウムの電気伝導性、銅やチタン、建設用鋼の強度を向上させます。わずか1% Ceの添加で材料の引張強度とクリープ限界が向上します。重要なのは、セリウムの価格が類似の効果を持つランタンよりも安価であり、より広く使用されている点です。セリウムと亜鉛の合金化を試みると爆発が起きます。少量のセリウムの添加で、鋼は有害な硫黄やガス不純物から清浄化されます。
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