Cerium: Grundämne

Grundämnet tillhör lantanoiderna och de sällsynta jordartsmetallerna.

Cerium
Nummer 58 Tecken Ce Grupp N/A Period 6 Block f
Ce ↓ Th Lantan ← Cerium → Praseodym     [Xe] 4f1 5d1 6s2             58Ce                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	140,116 u
Utseende	Silvervit
Fysikaliska egenskaper
Densitet	6 689 kg/m³ (273 K)
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	1 071 K (798 °C)
Kokpunkt	3 699 K (3 426 °C)
Molvolym	20,69 × 10-6 m³/mol
Smältvärme	5,46 kJ/mol
Ångbildningsvärme	414 kJ/mol
Atomära egenskaper
Atomradie	185 (-) pm
Kovalent radie	165 pm
Jonisationspotential	Första: 534,4 kJ/mol Andra: 1 050 kJ/mol Tredje: 1 949 kJ/mol Fjärde: 3 547 kJ/mol (Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Xe] 4f1 5d1 6s2
e− per skal	2, 8, 18, 19, 9, 2
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	4, 3 (svag bas)
Elektronegativitet	1,12 (Paulingskalan)
Diverse
Ljudhastighet	2 100 m/s
Elektrisk konduktivitet	1,15·106 A/(V × m)
Mohs hårdhet	2,5
Identifikation
Historia
Stabilaste isotoper
Huvudartikel: Ceriumisotoper Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP 134Ce syntetisk 3,16 dagar ε 0,500 134La 135Ce {syn.} 17,7 timmar ε 2,026 135La 136Ce 0,19 % Stabil 137Ce {syn.} 9,0 timmar ε 1,222 137La 138Ce 0,25 % Stabil 139Ce {syn.} 32,501 dagar ε 0,581 139La 140Ce 88,48 % Stabil 141Ce {syn.} 32,501 dagar β- 0,581 141Pr 142Ce 11,08 % 5-1016 år β- 4,505 142Nd 143Ce {syn.} 33,039 timmar β- 1,462 143Pr 144Ce {syn.} 284,893 dagar β- 0,319 144Pr
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

De båda svenskarna Jöns Jacob Berzelius och Wilhelm Hisinger fann 1803 ett nytt ämne, ceria (oren ceriumoxid) vilket de uppkallade efter asteroiden Ceres, upptäckt 1801. Efter publicering av upptäckten hävdades att Martin Heinrich Klaproth hade hunnit före, men svenskarnas avhandling beskrev ceriumjorden mycket mer ingående. Metalliskt cerium framställdes första gången 1875 av W. F. Hillebrand och T. H. Norton.

Cerium är en grå, metallglänsande mjuk metall som blir matt i luften. Den saknar biologisk roll, men varken metallen eller dess föreningar är giftiga.

Cerium framställs dels av cerit, dels och i större mängd av fosfatmineralet monazit. Detta finns i stora mängder, t.ex. i form av monazitsand i Brasilien och North Carolina. Halten i jordskorpan beräknas till 40–60 ppm (g/ton). Metallen kan framställas genom reduktion av ceriumfluorid med kalcium, eller smältelektrolys av ceriumklorid.

Cerium används i små mängder i vissa legeringar. Ceriumföreningar används i bildrör till färg-TV-apparater. Cerium(III)oxid används som tillsats till diesel då den katalyserar oxidation av kolmonoxid. Den används även som katalysator i självrengörande köksugnar och som krackningskatalysator inom den petrokemiska industrin.

Lättantändligheten gör cerium användbart vid framställning av pyrofora legeringar t.ex. för tänddon. Cerium i form av ceriumnitrat kan användas för tillverkning av nät i gasglödljus (glödstrumpor) samt i form av oxalat eller sulfat för framställning av gula färger vid porslinstillverkning.