금속과 세륨 주괴
일반 특성
세륨은 은색-흰색의 부드러운 금속으로, 주기율표 3족에 속하며 기호는 Ce입니다. 이 레어어스 원소는 란타노이드에 포함됩니다. 원자 번호는 58이고, 원자 질량은 140.115입니다. 독일의 과학자 M. 클라프로스와 스웨덴 화학자 히징거 및 베르셀리우스에 의해 각각 발견되었습니다. 이 원소의 이름은 가장 큰 소행성인 세레스에서 유래했습니다. 지각 내 함량은 약 70g/t이며, 해수에서는 약 5.2·10-6 mg/l입니다. 산업적으로는 CeF3 불화물을 융해 전기 분해하여 얻습니다.
화학적 및 물리적 특성
Ce의 녹는 점은 799 °C이고, 끓는 점은 3426 °C입니다. 20 °C에서의 비중은 6.77 g/cm3입니다. 세륨은 β-육각격자 및 g-입방격자 구조의 두 가지 수정체로 존재합니다. 전환 온도는 393 °C입니다. 이 금속은 실온에서도 공기 중에서 쉽게 산화되어 희미한 산화물로 변합니다. 무기산에서는 세륨이 쉽게 용해됩니다.
Ce의 물리적 특성
| 설명 | 표기 |
|---|---|
| 원자(몰) 질량 g/mol | 140,115 |
| 원자 번호 | 58 |
| 밀도 [g/cm3] | 6.757 |
| 녹는 점 t°C | 799°C |
| 산화 상태 | 4, 3 |
| 열전도율 K [W/(m·K)] | 11.1 |
| 융해열 kJ/mol | 5.2 |
용도
세륨은 열전기 및 연마재, 유리, 치과 코팅의 생산에 사용됩니다. 세륨의 이산화물(CeO2)은 촉매제로 요구됩니다. 금속 공학에서는 세륨으로 철-마그네슘 합금을 합금합니다. 이는 알루미늄의 전도성, 구리, 티타늄, 구조 강철의 강도를 높입니다. 세륨이 1%만 첨가되어도 재료의 인장 강도와 크리프 한계가 증가합니다. 세륨의 가격은 비슷한 효과를 내는 란타나보다 훨씬 저렴하므로 더 널리 사용됩니다. 세륨을 아연과 합금하려고 시도하면 폭발이 일어납니다. 세륨을 소량 첨가하면 강철로부터 유황 및 가스를 제거할 수 있습니다.
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