Cerio, elemento 58 della tavola periodica.
Cerioè il metallo delle terre rare più abbondante e, insieme all'elemento ittrio precedentemente scoperto, apre la porta alla scoperta di altriterre rareelementi.
Nel 1803, lo scienziato tedesco Klaprott scoprì un nuovo elemento, l'ossido, in una pietra rossa pesante prodotta nella piccola città svedese di Västras, che assumeva un colore ocra una volta bruciata. Nello stesso periodo, anche i chimici svedesi Bezilius e Hissinger trovarono l'ossido dello stesso elemento nel minerale. Fino al 1875, il cerio metallico si otteneva dall'ossido di cerio fuso per elettrolisi.
Cerio metallicoÈ molto attivo e può bruciare formando ossido di cerio in polvere. La lega di ferro e cerio, miscelata con altri elementi delle terre rare, può produrre splendide scintille sfregando contro oggetti duri, accendendo i combustibili circostanti, ed è un materiale chiave nei dispositivi di accensione come accendini e candele. Brucia anche se stesso, accompagnato da splendide scintille, con aggiunta di ferro e altri lantanidi, proprio per potenziarne l'effetto. Una rete di cerio o impregnata di sali di cerio può aumentare l'efficacia della combustione del carburante e diventare un ottimo coadiuvante della combustione, con conseguente risparmio di carburante. Il cerio è anche un buon additivo per vetri, in grado di assorbire i raggi ultravioletti e infrarossi, ed è ampiamente utilizzato nei vetri delle auto. Non solo può prevenire i raggi ultravioletti, ma anche ridurre la temperatura all'interno dell'auto, risparmiando energia elettrica per l'aria condizionata.
Ulteriori applicazioni del cerio si basano sulla conversione tra cerio trivalente e cerio tetravalente, che presentano proprietà piuttosto uniche tra i metalli delle terre rare. Questa caratteristica consente al cerio di immagazzinare e rilasciare efficacemente ossigeno, che può essere utilizzato nelle celle a combustibile a ossidi solidi per catalizzare il Redox, ottenendo così il movimento direzionale degli elettroni per formare corrente. Le zeoliti impregnate di cerio e lantanio possono fungere da catalizzatori per il cracking del petrolio durante il processo di raffinazione. L'uso di ossido di cerio e metalli preziosi nei convertitori catalitici ternari per autoveicoli può convertire i gas di combustione nocivi in azoto, anidride carbonica e acqua, privi di sostanze inquinanti, prevenendo efficacemente una grande quantità di emissioni di scarico automobilistiche. Grazie alla sua capacità di assorbire l'ossigeno, si sta anche studiando come utilizzare le nanoparticelle di ossido di cerio nella terapia antiossidante. Un sistema laser a stato solido sviluppato dagli Stati Uniti contiene cerio, che può essere utilizzato per rilevare armi biologiche monitorando la concentrazione di triptofano e può essere utilizzato anche per la rilevazione medica.
Grazie alle sue proprietà fotofisiche uniche, il cerio è anche un catalizzatore molto importante, che lo rende economicoossido di cerio (IV)favorito dagli scienziati nel campo dei catalizzatori. Il 27 luglio 2018, la rivista Science ha pubblicato un importante risultato scientifico del team di Zuo Zhiwei della Facoltà di Scienza e Tecnologia dei Materiali della ShanghaiTech University: promuovere la conversione del metano tramite la luce. La chiave del processo di conversione è trovare un sistema di catalisi sinergica economico ed efficiente, composto da un catalizzatore a base di cerio e un catalizzatore alcolico, che risolva efficacemente il problema scientifico di utilizzare l'energia luminosa per convertire il metano in prodotti liquidi a temperatura ambiente in un unico passaggio. Fornisce una soluzione nuova, economica ed ecologica per la conversione del metano in prodotti chimici ad alto valore aggiunto, come il carburante per razzi.
Data di pubblicazione: 01-08-2023