Seríum er óumdeildur „stóri bróðir“ í stóru fjölskyldu sjaldgæfra jarðefna. Í fyrsta lagi er heildarmagn sjaldgæfra jarðefna í jarðskorpunni 238 ppm, þar af seríum 68 ppm, sem nemur 28% af heildarsamsetningu sjaldgæfra jarðefna og er í fyrsta sæti; í öðru lagi er seríum annað sjaldgæfa jarðefnaefnið sem uppgötvað var níu árum eftir uppgötvun yttríums (1794). Notkun þess er mjög víðtæk og „seríum“ er óstöðvandi.
Uppgötvun seríums frumefnisins
Carl Auer von Welsbach
Seríum var uppgötvað og nefnt árið 1803 af Þjóðverjanum Kloppers, sænska efnafræðingnum Jöns Jakob Berzelius og sænska steinefnafræðingnum Wilhelm Hisinger. Það kallast ceria og málmgrýti þess er kallað serít, til minningar um smástirni sem uppgötvaðist árið 1801. Reyndar er þessi tegund af seríumsílikati vatnsrofið salt sem inniheldur 66% til 70% seríum, en restin eru efnasambönd af kalsíum, járni og ...yttríum.
Fyrsta notkun seríums var gaseldstæði sem austurríski efnafræðingurinn Carl Auer von Welsbach fann upp. Árið 1885 reyndi hann að blanda magnesíum, lantan og yttríumoxíði, en þessar blöndur gáfu frá sér grænt ljós án árangurs.
Árið 1891 komst hann að því að hreint þóríumoxíð gaf frá sér betra ljós, þótt það væri blátt, og blandaði því saman við seríum(IV)oxíð til að framleiða skært hvítt ljós. Þar að auki er einnig hægt að nota seríum(IV)oxíð sem hvata fyrir bruna þóríumoxíðs.
Seríum málmur
★ Seríum er teygjanlegt og mjúkt silfurhvítt málmur með virkum eiginleikum. Þegar það kemst í snertingu við loft oxast það og myndar ryðkennt oxíðlag sem flagnar. Þegar það hitnar brennur það og hvarfast hratt við vatn. Sentimetra stórt seríum málmsýni tærist alveg á um það bil ári. Forðist snertingu við loft, sterk oxunarefni, sterkar sýrur og halógena.
★ Serín finnst aðallega í mónazíti og bastnesíti, sem og í klofnunarafurðum úrans, þóríns og plútóníums. Þar sem það er skaðlegt umhverfinu skal sérstaklega gæta að mengun vatnsbóla.
★ Seríum er 26. algengasta frumefnið, eða 68 ppm í jarðskorpunni, næst á eftir kopar (68 ppm). Seríum er algengara en venjulegir málmar eins og blý (13 ppm) og tin (2,1 ppm).
Rafeindastilling seríums
Rafræn fyrirkomulag:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f1 5d1
★ Serín er staðsett á eftir lantan og hefur 4f rafeindir sem byrja frá seríni, sem gerir það auðvelt að taka þátt í efnahvörfum. Hins vegar er 5d svigrúmið í seríni upptekið og þessi áhrif eru ekki nógu sterk í seríni.
★ Flest lantaníð geta aðeins notað þrjár rafeindir sem gildisrafeind, fyrir utan serín, sem hefur breytilega rafeindabyggingu. Orka 4f rafeinda er næstum sú sama og orka ytri 5d og 6s rafeinda sem eru afstaðsett í málmástandi, og aðeins lítið magn af orku þarf til að breyta hlutfallslegri nýtingu þessara rafeindaorkustiga, sem leiðir til tvöfaldrar gildis +3 og +4. Eðlilegt ástand er +3 gildi, sem sýnir +4 gildi í loftfirrtu vatni.
Notkun seríums
★ Hægt að nota sem aukefni í málmblöndur og til framleiðslu á seríumsöltum o.fl.
★ Það er hægt að nota sem aukefni í gler til að gleypa útfjólubláa og innrauða geisla og er mikið notað í bílagler.
★ Hægt er að nota sem framúrskarandi umhverfisverndarefni og er nú algengasta hvati til að hreinsa útblástursloft bíla, sem kemur í veg fyrir að mikið magn af útblásturslofti bíla berist út í loftið.
★ Ljóssjaldgæf jarðefniaðallega samsett úr seríum sem vaxtarstýringarefni plantna geta bætt gæði uppskeru, aukið uppskeru og aukið streituþol uppskeru.
★ Seríumsúlfíð getur komið í stað málma eins og blýs og kadmíums sem eru skaðleg umhverfinu og mönnum í litarefnum, getur litað plast og einnig er hægt að nota það í húðunar- og blekiðnaði.
★Seríum(IV)oxíðHægt er að nota sem fægiefni, til dæmis í efna-vélrænni fægingu (CMP).
★ Einnig er hægt að nota seríum sem vetnisgeymsluefni, hitarafmagnsefni, seríum wolfram rafskaut, keramik þétti, piezoelectric keramik, seríum kísill karbíð slípiefni, eldsneytisfrumu hráefni, bensín hvata, varanleg segulmagnaðir efni, lækningaefni, ýmis konar stálblendi og málma sem ekki eru járn.
Birtingartími: 3. júlí 2023