צריום

צריום (באנגלית: Cerium) הוא יסוד כימי מסדרת הלנתנידים שסמלו הכימי Ce ומספרו האטומי 58. הוא נמנה עם היסודות הנדירים, אם כי למעשה הוא אינו נדיר, אלא מפוזר בדלילות ולכן יקר להפקה.

צריום

פרסאודימיום - צריום - לנתן
Ce Th       58 Ce                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	58
סמל כימי	Ce
סדרה כימית	לנתנידים
מראה
לבן כסוף
תכונות אטומיות
משקל אטומי	140.116 u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8,18,19, 9, 2
תכונות פיזיקליות
צפיפות	6,689 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	3,633K (3,360°C)
נקודת התכה	1,068K (795°C)
מהירות הקול	2,100 מטר לשנייה ב-20K
שונות
אלקטרושליליות	1.12
קיבול חום סגולי	190 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	1.15/m·Ω
מוליכות חום	11.4 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	534.4 kJ/mol
היסטוריה
מגלה	מרטין היינריך קלפרות
תאריך גילוי	1804
נקרא על שם	קרס

תכונות

צריום הוא יסוד מתכתי רך, חשיל ורקיע שמזכיר בצבעו הכסוף ובברק שלו את היסוד ברזל. הוא מתלקח בקלות, וניתן להצית אותו בשריטה עם סכין. הוא מתחמצן במהירות במים חמים, ובאיטיות במים קרים. באוויר, ניתן להבחין בהיווצרות שכבת תחמוצת על גביו תוך מספר דקות.

לצריום תכונות כימיות מיוחדות, בכללן העובדה שניתן לשנות את דרגת החמצון שלו מ-3 ל-4 בעזרת קירור או דחיסה. הוא היחיד ממשפחת הלנתנידים היכול להימצא בדרגת חמצון 4 באופן יציב.

צבעם של מלחי צריום תלת-ערכי הוא לבן, בעוד צבעם של מלחי צריום ארבע-ערכי הוא כתום-אדום.

שימושים

• בסגסוגות:
  • יישומים בסגסוגות אלומיניום.
  • הוספתו לברזל מקלה על חישולו.
  • 3%-4% צריום המוספים לסגסוגות מגנזיום יחד עם 0.2%-0.6% זירקוניום מעניקים עמידות גבוהה יותר בפני חום.
  • יישומים בסגסוגות מגנטיות.
  • בתעשיית הסרטים, לצריום יישומים בתאורת פחמן.
• תחמוצת צריום Ce₂O₃
  • תחמוצות צריום (III) משמשות בתעשיית הרכב בממיר הקטליטי לצורך חימצון פחמן חד-חמצני ותחמוצות חנקן.^[1][2]
  • תחמוצות צריום משמשות כתוספי דלק לדלקי דיזל, על מנת לשפר את יעילות המנוע ולצמצם את פליטת החלקיקים.^[3] עם זאת ההשלכות הבריאותיות של שימוש בתוספי הדלק נתונות תחת מחקר ומחלוקת.^[4][5][6]
• תחמוצת צריום CeO₂
  • לצריום דו-חמצני יישומים בייצור זכוכית (צביעה בצבע אדום).
  • לצריום דו-חמצני יישומים בזיקוק נפט.
  • צריום דו-חמצני המוסף לזכוכית בולע קרינה על-סגולה.
• לתרכובות צריום יישומים בצביעת אמאיל.
• לתרכובות צריום כמו למשל CeCl₃ תפקיד בזירוז ריאקציות כימיות.

היסטוריה

הצריום זוהה ב-1803 בשוודיה על ידי הכימאים ינס יאקוב ברצליוס (Jöns Jakob Berzelius) ווילהלם פון היסינגר (Wilhelm von Hisinger), ובאופן בלתי תלוי, בגרמניה על ידי מרטין היינריך קלפרוט (Martin Heinrich Klaproth). ברצליוס קרא לצריום על שם האסטרואיד "קרס" (Ceres), שנתגלה שנתיים קודם לכן, ב-1801.

צורה בטבע

ממשפחת הלנתנידים, צריום הוא הנפוץ ביותר והוא מהווה 0.0046% מקרום כדור הארץ. הוא נמצא במספר מינרלים, והמקורות החשובים ביותר שלו הם מונזיט ובסטנסיט.

מרבצים גדולים של מונזיט ובסטנסיט מהווים מקור חשוב לצריום, תוריום ולנתנידים אחרים. ישנן מספר טכניקות להפקת צריום, אחת מהן היא חילוף יונים.

אמצעי זהירות

כמו אצל לנתנידים אחרים, לצריום רעילות נמוכה. חסר מידע מספק לגבי הרעילות והשפעת הצריום על גוף האדם. באוויר, צריום ניצת ספונטנית כאשר מחממים אותו לטמפרטורה שבין 65-80 מעלות צלזיוס. בתגובה עם אבץ, ביסמוט או אנטימון נפלטת אנרגיה רבה.

יש לשמור אותו הרחק ממים, מכיוון שהוא מגיב איתם ופולט מימן, שעלול להתלקח.^[7] עובדי ייצור שנחשפו לצריום ברמה גבוהה דיווחו על גירוי, חבורות בעור, ורגישות לחום. בעלי חיים שהוזרק להם צריום במינון גבוה מתו בעקבות קריסה של הלב וכלי הדם.

קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: צריום
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: צריום

• צריום ב-Webelements (אנגלית)
• צריום, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)