ცერიუმი, რათა რაკეტის საწვავი უფრო ეკოლოგიურად სუფთა გახდეს

ცერიუმი, პერიოდული ცხრილის 58-ე ელემენტი.

ცერიუმიარის ყველაზე უხვი იშვიათი მიწიერი ლითონი და ადრე აღმოჩენილ იტრიუმის ელემენტთან ერთად, ის ხსნის კარს სხვათა აღმოჩენისთვის.იშვიათი დედამიწაელემენტები.

1803 წელს გერმანელმა მეცნიერმა კლაპროტმა აღმოაჩინა ახალი ელემენტი ოქსიდი წითელ მძიმე ქვაში, რომელიც წარმოიქმნა შვედეთის პატარა ქალაქ ვასტრასში, რომელიც წვის დროს ოხერი გამოჩნდა. ამავდროულად, შვედმა ქიმიკოსებმა ბეზილიუსმა და ჰისინჯერმა მადანში იგივე ელემენტის ოქსიდიც აღმოაჩინეს. 1875 წლამდე ადამიანები ელექტროლიზით იღებდნენ ლითონის ცერიუმს გამდნარი ცერიუმის ოქსიდიდან.

მეტალი ცერიუმიძალიან აქტიურია და შეიძლება დაიწვას ცერიუმის ოქსიდის ფხვნილის წარმოქმნით. ცერიუმის რკინის შენადნობს, რომელიც შერეულია სხვა იშვიათ ნიადაგურ ელემენტებთან, შეუძლია წარმოქმნას ლამაზი ნაპერწკლები მყარ ობიექტებთან შეხებისას, ირგვლივ აალებადი ნივთიერებების აალებას და წარმოადგენს ძირითად მასალას ანთების მოწყობილობებში, როგორიცაა სანთებლები და სანთლები. ის ასევე დაიწვება, თან ახლავს ლამაზი ნაპერწკლები, დამატებული რკინა და სხვა ლანტანიდი, მხოლოდ ამ ნაპერწკლების ეფექტის გასაძლიერებლად. ცერიუმისგან დამზადებულ ან ცერიუმის მარილებით გაჟღენთილ ბადეს შეუძლია გაზარდოს საწვავის წვის ეფექტურობა და გახდეს ძალიან შესანიშნავი წვის დამხმარე საშუალება, რომელსაც შეუძლია დაზოგოს საწვავი. ცერიუმი ასევე კარგი მინის დანამატია, რომელსაც შეუძლია შთანთქას ულტრაიისფერი და ინფრაწითელი სხივები და ფართოდ გამოიყენება მანქანის მინაში. მას შეუძლია არა მხოლოდ ულტრაიისფერი სხივების თავიდან აცილება, არამედ მანქანაში ტემპერატურის შემცირება, ელექტროენერგიის დაზოგვა კონდიციონერისთვის.

ცერიუმის უფრო მეტი გამოყენება ეფუძნება გარდაქმნას სამვალენტიან ცერიუმსა და ოთხვალენტიან ცერიუმს შორის, რომლებსაც აქვთ საკმაოდ უნიკალური თვისებები იშვიათი დედამიწის ლითონებში. ეს მახასიათებელი საშუალებას აძლევს ცერიუმს ეფექტურად შეინახოს და გაათავისუფლოს ჟანგბადი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მყარი ოქსიდის საწვავის უჯრედში რედოქსის კატალიზებისთვის, რითაც მიიღება ელექტრონების მიმართულების მოძრაობა დენის შესაქმნელად. ცერიუმითა და ლანთანით გაჟღენთილი ცეოლიტები შეიძლება გახდეს კატალიზატორი ნავთობის კრეკისთვის გადამუშავების პროცესში. ცერიუმის ოქსიდისა და ძვირფასი ლითონების გამოყენებამ საავტომობილო სამჯერადი კატალიზური გადამყვანებში შეიძლება მავნე საწვავის აირები გარდაქმნას დაბინძურების გარეშე აზოტად, ნახშირორჟანგად და წყალში, რაც ეფექტურად აფერხებს ავტომობილების გამონაბოლქვის დიდ რაოდენობას. ჟანგბადის შთანთქმის უნარის გამო, ადამიანები ასევე იკვლევენ, თუ როგორ გამოიყენონ ცერიუმის ოქსიდის ნანონაწილაკები ანტიოქსიდანტურ თერაპიაში. შეერთებული შტატების მიერ შემუშავებული მყარი მდგომარეობის ლაზერული სისტემა შეიცავს ცერიუმს, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბიოლოგიური იარაღის გამოსავლენად ტრიპტოფანის კონცენტრაციის მონიტორინგით და ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სამედიცინო გამოვლენისთვის.

უნიკალური ფოტოფიზიკური თვისებების გამო, ცერიუმი ასევე ძალიან მნიშვნელოვანი კატალიზატორია, რაც იაფიაცერიუმის (IV) ოქსიდიმხარს უჭერენ კატალიზატორების დარგის მეცნიერებს. 2018 წლის 27 ივლისს, ჟურნალმა Science-მა გამოაქვეყნა შანხაიტექის უნივერსიტეტის მასალების მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სკოლის ზუო ჟივეის გუნდის მთავარი სამეცნიერო კვლევითი მიღწევა - ხელი შეუწყო მეთანის გარდაქმნას შუქით. კონვერტაციის პროცესის გასაღები არის ცერიუმზე დაფუძნებული კატალიზატორისა და ალკოჰოლის კატალიზატორის იაფი და ეფექტური სინერგიული კატალიზური სისტემის პოვნა, რომელიც ეფექტურად წყვეტს სინათლის ენერგიის გამოყენების სამეცნიერო პრობლემას ოთახის ტემპერატურაზე მეთანის თხევად პროდუქტად გადაქცევის ერთ საფეხურზე. ახალი, ეკონომიური და ეკოლოგიურად სუფთა გადაწყვეტა მეთანის მაღალი დამატებული ღირებულების ქიმიურ პროდუქტად გარდაქმნისთვის, როგორიცაა რაკეტის საწვავი.