سيريوم Ce

الاكتشاف

في عام 1803 حلّل يونس ياكوب برزيليوس وفيلهلم هيسينغر في السويد معدنًا ثقيلًا من منجم باستناس، يُسمى اليوم السيريت، فوجدا أكسيدًا جديدًا. وفي العام نفسه اكتشف الكيميائي الألماني مارتن هاينريش كلابروت الأكسيد نفسه مستقلًا.

كان يُظن حينها أن السيريا أكسيد عنصر واحد، لكن كارل غوستاف موساندر فصل منها ابتداءً من عام 1839 اللانثانوم والديديميوم، كاشفًا أنها خليط من عدة عناصر أرضية نادرة.

حضّر ويليام هيلبراند وتوماس نورتون في الولايات المتحدة الفلز لأول مرة عام 1875 بالتحليل الكهربائي لكلوريد السيريوم المصهور. وفي عام 1903 حصل الكيميائي النمساوي كارل أوير فون فيلسباخ على براءة الفيروسيريوم، وهي سبيكة من السيريوم والحديد تقدح شررًا عند خدشها، ولا تزال تُستخدم حجرًا للقداحات.

أصل التسمية

سُمّي العنصر نسبة إلى سيريس، المكتشف عام 1801 والمصنّف اليوم كوكبًا قزمًا، الذي سُمّي بدوره باسم إلهة الزراعة الرومانية. والرمز Ce.

أهم الاستخدامات

• صقل الزجاج: يتفاعل أكسيد السيريوم كيميائيًا مع أسطح الزجاج أثناء الجلخ، فيمنح العدسات والمرايا وشاشات الهواتف وشرائح السيليكون سطحًا أملس.
• المحولات الحفزية: يستطيع أكسيد السيريوم تخزين الأكسجين وإطلاقه، ما يساعد الحفّازات الثلاثية على العمل بكفاءة في ظروف متغيرة.
• حجارة القدح: ينتج الفيروسيريوم الشرر في القداحات وقادحات النار للتخييم.
• إضافات الزجاج: يزيل لون الزجاج ويحجب الأشعة فوق البنفسجية.
• الفوسفورات: يحوّل فوسفور YAG المطعّم بالسيريوم الضوء الأزرق إلى أصفر في مصابيح LED البيضاء.
• الكيمياء: نترات السيريوم الأمونيومية عامل مؤكسد شائع في التخليق العضوي.

النظائر

للسيريوم الطبيعي أربعة نظائر، السيريوم-136 و-138 و-140 و-142، ويشكّل السيريوم-140 نحو 88% منها. ويمكن للسيريوم-142 نظريًا أن يضمحل ببطء شديد، لكن لم يُرصد له اضمحلال. والسيريوم-144 المشع (عمر النصف نحو 285 يومًا) والسيريوم-141 (نحو 33 يومًا) ناتجا انشطار يُقاسان في الرصد البيئي بعد الحوادث النووية.

في الحياة اليومية

يُستخرج السيريوم مع العناصر الأرضية النادرة الأخرى من البستنازيت والمونازيت. ووفرته في القشرة تضاهي النحاس تقريبًا، فهو، رغم وصف «الأرضية النادرة»، ليس نادرًا على الإطلاق.

الشرارة التي تصدر من القداحة شظية دقيقة من سبيكة السيريوم تحترق وهي تطير في الهواء. وكان أكسيد السيريوم في الماضي جزءًا من شبكات مصابيح الغاز (القمصان) التي تجعلها تتوهج ببريق. ومركبات السيريوم منخفضة السمية إلى حد ما، لكن مسحوق الفلز يشتعل بسهولة ويجب التعامل معه بحذر.