铈

铈的化学元素符号为Ce，原子序数为58。铈是一种柔软，易延展的银白色金属，暴露于空气中时会变色，并且足够软，可以用小刀切割。铈是稀土中含量最丰富的。 它的化学特征是具有两个价态，即+3铈态和+4铈态。 铈态是在水溶液中唯一稳定的非三价稀土离子。 因此，它是强酸性和强氧化剂。 铈态与其他三价稀土极为相似。

铈的拉丁名称Cerium是以小行星谷神星来命名的，另一种以小行星来命名的元素是钯。 在1801年1月1日那晚，意大利的天文学家皮爱艾奇(Piazzi)在火星和木星之间的大间隙里找到了一颗绕行太阳运行的新行星，为了维持行星以罗马神明为名的传统，这个天体就以农事女神之名命名为谷神星Ceres。麦片类食物的英文为cereal，也是源自于农事女神。谷神星发现的当年科学界颇为兴奋，因此在谷神星发现后找到的第一个新元素，就命名为铈cerium来向谷神星致敬。

铈是地球上第25大最丰富的元素。 它也是镧系元素中含量最丰富的稀土金属。 它的主要矿石是独居石和菱镁矿。 铈在地壳中的含量为46 ppm，约占地壳的0.0046％。 铈与矿石中的其他元素混合在一起，使其难以发现，分离和鉴定。 直到1803年它的存在才为人所知。 独居石的沙子包含大多数稀土。 佛罗里达海滩和加利福尼亚部分地区的沙滩含有独居石。 独居石在南非，印度和巴西也有发现。

(1)铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。

(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。

(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。

(4)Ce：LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。

铈是通过化学加工和分离从矿石中获得的。 该过程涉及将铈与矿石中存在的其他稀土金属分离。 将矿石压碎，磨碎并用酸处理。 提取液被缓冲至pH 3-4，元素以Ce4 +盐的形式选择性沉淀。 铈也可以通过离子交换过程与其他金属分离。同样，金属可以通过用钙将氯化铈（III）高温还原而获得：
2CeCl3 + 3Ca→2Ce + 3CaCl2

铈的药理作用和化学性质类似于铝。据说不溶性盐（例如草酸盐）即使在大剂量下也无毒。它用于防止怀孕时呕吐。平均剂量为0.05至0.5克。吸入后对稀土金属的中枢神经系统产生影响，可能会在很大程度上阻止使用这些材料进行焊接操作。据称铈会产生红细胞增多症，但由于其毒性作用而不能用于治疗贫血。铈盐可提高血液凝固速率。

地壳中最丰的稀土金属。用钙还原氧化亚铈或电解氯化亚铈可制得金属铈。

70g CeCl3、18.5g Ca在惰性气氛下彻底混合摇匀装入钽坩埚或用机动压力机压成圆柱体放在钽坩埚中，坩埚配有打孔的钽盖子以便通气，置于密闭MgO坩埚(d=0.0508m,h=0.1778m)中。然后放在石英管(d=0.11615m)中，管的一端熔封，另一端打磨后嵌入55/50锥形接头中。用石蜡将石英管密封在真空体系中(0.133Pa)。充入Ar(先通过热的金属铀纯化)到P=101.325kPa，用6kW感应炉加热到550～600℃，使反应发生(钽坩埚温度突然上升为据)。5min后达到1000℃，维持13min使产生的稀土金属完全结块。冷却到室温，用水浸泡钽坩埚以除掉CaCl2、Ca，稀土金属融块保留在底部(1%～3%Ca)。