AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2025. gada 6. jūnijā
Viktorija Vitkovska

cērijs

(latīņu cerium, angļu cerium, vācu Cer, franču cérium, krievu церий)
ķīmisko elementu periodiskās tabulas elements ar atomskaitli 58

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula
Cērijs.

Cērijs.

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
  • Multivide 2
  • Saistītie šķirkļi
  • Tīmekļa vietnes
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
Kopsavilkums

Cērijs ķīmisko elementu periodiskajā tabulā tiek apzīmēts ar simbolu Ce un atrodas 6. perioda f-blokā. Cērija relatīvā atommasa ir 140,116, un tā atoms sastāv no 58 protoniem un 58 elektroniem (elektronu konfigurācija [Xe]4f15d16s2). Cērijs pieder pie lantanoīdu jeb retzemju elementu grupas. Tas ir visbiežāk dabā sastopamais elements no visiem retzemju elementiem. Cērijs ir reaģētspējīgs metāls pelēkā krāsā, 25. izplatītākais elements Zemes garozā. Saskarē ar gaisu cērijs apsūbē, var aizdegties, ja to saskrāpē ar nazi, un tas strauji reaģē ar ūdeni.

Īsa vēsture

Cēriju atklāja zviedru ķīmiķi Jenss Jākobs Berzēliuss (Jöns Jakob Berzelius) un Vilhelms Hīsingers (Wilhelm Hisinger) 1803. gadā. Aptuveni tajā pašā laikā cēriju neatkarīgi atklāja arī vācu ķīmiķis Martins Heinrihs Klaprots (Martin Heinrich Klaproth). Lai gan cērijs ir viens no 14 lantanoīdiem, tas tika atklāts neatkarīgi no pārējiem šīs grupas elementiem. Ir zināmi vairāki minerāli, kas gandrīz pilnībā sastāv no cērija sāļiem, piemēram, cerīts (cērija silikāts). Šo minerālu 1751. gadā Zviedrijas Vestmanlandes raktuvēs atrada zviedru mineralogs un ķīmiķis Aksels Kronstets (Axel Cronstedt). Viņš nosūtīja paraugu analīzei zviedru ķīmiķim Karlam Vilhelmam Šēlem (Carl Wilhelm Scheele), taču K. V. Šēle neapzinājās, ka tas satur jaunu elementu. 1803. gadā J. J. Berzēliuss un V. Hīsingers paši izpētīja šo minerālu un pierādīja, ka tas satur iepriekš nezināmu elementu. Šo jauno elementu viņi nosauca par cēriju, godinot nesen atklāto pundurplanētu Cereru, kuru astronomi bija atklājuši tikai pirms diviem gadiem. Tikai 1875. gadā amerikāņu ķīmiķi Viljams Hillebrands (William Hillebrand) un Tomass Nortons (Thomas Norton) pirmo reizi ieguva tīru cērija paraugu, vadot elektrisko strāvu kausētā cērija hlorīdā.

Atrašanās dabā

Cērijs ir visizplatītākais elements no visiem lantanoīdiem. Cērijs dabā neatrodas brīvā veidā, bet kā sastāvdaļa dažādos minerālos. Tas ir visizplatītākais lantanoīds Zemes garozā un pēc izplatības ierindojas 25. vietā starp visiem elementiem. Cērijs sastopams dažādos minerālos, visbiežāk bastnazītā un monacītā. Bastnazīts ir karbonātu-fluorīdu minerāls, bagāts arī ar citiem lantanoīdiem. Monacīts ir fosfātu minerāls, kas satur arī citus reto zemju elementus. Cēriju komerciāli iegūst no bastnazīta un monacīta rūdām. Galvenās ieguves vietas ir līdzīgas kā citiem retzemju elementiem: Amerikas Savienotās Valstis (ASV), Brazīlija, Indija, Šrilanka, Austrālija un Ķīna.

Izotopi

Dabā sastopami četri cērija stabilie izotopi: cērijs-136 (zem 1 %), cērijs-138 (zem 1 %), cērijs-140 (88,5 %) un cērijs-142 (11,1 %). Ir raksturoti vairāk nekā 30 cērija radioizotopi, no kuriem stabilākie ir cērijs-144 ar pussabrukšanas periodu 285 dienas, cērijs-139 ar pussabrukšanas periodu 138 dienas un cērijs-141 ar pussabrukšanas periodu 32,5 diena. Visi pārējie radioaktīvie izotopi ir ar pussabrukšanas periodu, kas ir īsāks par četrām dienām, lielākajai daļai no tiem tas ir īsāks par 10 minūtēm. Nevienam no cērija radioaktīvajiem izotopiem nav komerciāla pielietojuma.

Fizikālās īpašības

Cērijs ir pelēks un sudrabaini spīdīgs metāls. Tas ir mīksts metāls, kuru var viegli sagriezt ar nazi. Saskaroties ar gaisu, ātri apsūbē (oksidējas). Cērija viršanas temperatūra ir 3443 ºC, tā kušanas temperatūra ir 798 ºC. Cērija blīvums ir 6,770 g/cm3 (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 86. izdevuma” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th Edition) Deivida Lida (David R. Lide) redakcijā). Cērija atoma kovalentais rādiuss ir 184 pm, savukārt tā elektronegativitātes vērtība ir 1,12.

Ķīmiskais elements – 99,95 % cērijs uz balta fona.

Ķīmiskais elements – 99,95 % cērijs uz balta fona.

Fotogrāfs Bjoern Wylezich. Avots: Shutterstock.com. 

Ķīmiskās īpašības

Cērijs ir ļoti reaģētspējīgs elements. Cērijs viegli reaģē ar skābekli, veidojot oksīdus, galvenokārt CeO2. Cērijs tik strauji stājas reakcijā ar skābekli, ka var aizdegties, vienkārši iegriežot tā virsmā ar nazi. Tas reaģē arī ar aukstu ūdeni (lēni), karstu ūdeni (ātri), veidojot cērija hidroksīdu (Ce(OH)3). Tāpat tas reaģē ar minerālskābēm, piemēram, sālsskābi un sērskābi, veidojot atbilstošos cērija sāļus. Cērijs stājas reakcijā arī ar bāzēm, ūdeņraža gāzi un citiem metāliem. Cērijs sastopams savienojumos ar oksidēšanās pakāpēm +3 un +4.

Izmantošana

Cērija metālam un tā savienojumiem ir ļoti daudz pielietojumu, īpaši stikla un keramikas jomā. Cēriju un tā savienojumus pievieno šiem materiāliem, lai piešķirtu krāsu (dzeltenu), noņemtu nevēlamas krāsas, padarītu stiklu jutīgu pret noteiktām starojuma formām, piešķirtu stiklam īpašas optiskās īpašības un stiprinātu dažus zobārstniecības materiālus. Cēriju izmanto cērija lāzeros. Cērija lāzers izstaro gaismu ultravioletajā diapazonā. Šādus lāzerus izmanto, lai identificētu ozonu un sēra dioksīdu – divus atmosfēras gaisa piesārņotājus. Cērija oksīds (CeO2) tiek izmantots kā katalizators. To izmanto pašattīrošo cepeškrāšņu iekšējās sienās, lai tiktu vaļā no ēdiena atliekām. Cērija sulfīds (Ce2S3) ir netoksisks savienojums sarkanā krāsā. To izmanto kā pigmentu. Cērija savienojumus izmanto arī luminoforu izgatavošanā. Luminofora krāsa ir atkarīga no tajā esošajiem elementiem. Luminofori, kas satur cērija savienojumus, izstaro sarkanu vai oranžu gaismu. Cērija savienojumus izmanto naftas pārstrādē – tie palīdz sašķelt naftā esošos savienojumus vienkāršākās vielās, kas labāk der kā kurināmais. Vēl viens cērija pielietojums ir iekšdedzes dzinējos, piemēram, automobiļos. Cērija oksīda pievienošana degvielai palīdz tai sadegt tīrāk, samazinot izplūdes gāzu emisijas. Vairākos sakausējumos ir iekļauts cērijs. Iespējams, vislabāk zināmais ir mišmetāls (mischmetal), kurā ir vairāki dažādi retzemju elementi. Tam ir unikāla īpašība – tas rada dzirksteles, ja to pakļauj berzei. Vienīgais līdzīgais elements ar šādu īpašību ir dzelzs. Cērija oksīdu izmanto arī kā abrazīvu materiālu. Tas ir aizstājis agrāk izmantoto abrazīvu – pulēšanas pastu speciālā stikla pulēšanai, piemēram, teleskopu spoguļiem.

Multivide

Cērijs.

Cērijs.

Ķīmiskais elements – 99,95 % cērijs uz balta fona.

Ķīmiskais elements – 99,95 % cērijs uz balta fona.

Fotogrāfs Bjoern Wylezich. Avots: Shutterstock.com. 

Cērijs.

Saistītie šķirkļi:
  • cērijs
Izmantošanas tiesības

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula

Autora ieteiktie papildu resursi

Tīmekļa vietnes

  • ‘Cērijs’ (Cerium), Karaliskās Ķīmijas biedrības (Royal Society of Chemistry) tīmekļa vietne
  • ‘Fakti par cēriju’ (Facts About Cerium), Live Science tīmekļa vietne, 21.06.2013.
  • Lantanīdi

Ieteicamā literatūra

  • Beatty, R., The Lanthanides (Elements), Cavendish Square, 2008.
  • Chandra, R. and Tomar, R. (eds.), Cerium-Based Materials: Synthesis, Properties and Applications, Bentham Science, 2023.
  • Shehata, N. (ed.), Cerium: Chemical Properties, Applications and Environmental Impact (Chemistry Research and Applications), Nova Science Publishers, 2017.

Viktorija Vitkovska "Cērijs". Nacionālā enciklopēdija. https://enciklopedija.lv/skirklis/261194-c%C4%93rijs (skatīts 26.09.2025)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

https://enciklopedija.lv/skirklis/261194-c%C4%93rijs

Šobrīd enciklopēdijā ir 0 šķirkļi,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2025. © Tilde, izstrāde, 2025. © Orians Anvari, dizains, 2025. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana