Το δημήτριο είναι ένα γκρι και ενεργό μέταλλο με πυκνότητα 6,9g/cm3 (τετράγωνο κρύσταλλο) και 6,7g/cm3 (εξαγωνικός κρύσταλλος), σημείο τήξης 795 ℃, σημείο βρασμού 3443 ℃, με υψηλή ολκιμότητα. Είναι η υψηλότερη φυσική αφθονία μεταξύ των μετάλλων λανθανιδών. Η λυγισμένη λωρίδα δημητρίου συχνά αναβοσβήνει.
Το δημήτριο οξειδώνεται εύκολα σε θερμοκρασία δωματίου και χάνει τη λάμψη του στον αέρα. Μπορεί να καεί στον αέρα ξύνοντας με ένα μαχαίρι (το καθαρό δημήτριο δεν είναι επιρρεπές σε αυθόρμητη καύση, αλλά όταν οξειδωθεί ελαφρά ή σχηματιστεί σε κράμα με σίδηρο, είναι πολύ επιρρεπές σε αυθόρμητη καύση). Όταν θερμαίνεται, καίγεται στον αέρα για να παράγει διοξείδιο του δημητρίου. Μπορεί να αντιδράσει με βραστό νερό για να παράγει υδροξείδιο του δημητρίου, διαλυτό σε οξέα αλλά αδιάλυτο στα αλκάλια.
1, The Mystery of Cerium Element
Το δημήτριο, με ατομικό αριθμό 58, ανήκει στην ομάδα στοιχείων σπανίων γαιών IIIB λανθανιδικό στοιχείο στο σύστημα του έκτου κύκλου. Το σύμβολο του στοιχείου είναι το Ce και η στοιχειακή ουσία είναι ένα ασημί γκρι ενεργό μέταλλο. Η σκόνη είναι επιρρεπής σε αυθόρμητη καύση στον αέρα, διαλυτή σε οξέα και είναι αναγωγικός παράγοντας. Το όνομα cerium προέρχεται από το αγγλικό όνομα Ceres. Η περιεκτικότητα σε δημήτριο στον φλοιό είναι περίπου 0,0046%, που είναι η υψηλότερη αφθονία μεταξύ των στοιχείων σπάνιων γαιών.
Στη μεγάλη οικογένεια των στοιχείων σπάνιων γαιών, το δημήτριο είναι αναμφίβολα ο «μεγάλος αδερφός». Πρώτον, η συνολική αφθονία των σπάνιων γαιών στον φλοιό είναι 238 ppm, με το δημήτριο στα 68 ppm, που αντιπροσωπεύει το 28% της συνολικής σύνθεσης σπάνιων γαιών και κατατάσσεται στην πρώτη θέση. Δεύτερον, το δημήτριο είναι το δεύτερο στοιχείο σπανίων γαιών που ανακαλύφθηκε εννέα χρόνια μετά την ανακάλυψη του υττρίου (1794).
二、Οι κύριες χρήσεις του δημητρίου
1. Η πιο αντιπροσωπευτική εφαρμογή φιλικών προς το περιβάλλον υλικών είναι οι καταλύτες καθαρισμού καυσαερίων αυτοκινήτων. Η προσθήκη δημητρίου σε τριμερείς καταλύτες πολύτιμων μετάλλων που χρησιμοποιούνται συνήθως (πλατίνα, ρόδιο, παλλάδιο, κ.λπ.) μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του καταλύτη και να μειώσει την ποσότητα των πολύτιμων μετάλλων που χρησιμοποιούνται. Οι κύριοι ρύποι στα καυσαέρια των αυτοκινήτων είναι το μονοξείδιο του άνθρακα, οι υδρογονάνθρακες και τα οξείδια του αζώτου, τα οποία μπορούν να επηρεάσουν την ανθρώπινη αιμοποιητική λειτουργία, να σχηματίσουν φωτοχημικό τοξικό καπνό και να παράγουν καρκινογόνες ουσίες, προκαλώντας ζημιές σε ανθρώπους, ζώα και φυτά. Η τριμερής καταλυτική τεχνολογία καθαρισμού μπορεί να οξειδώσει πλήρως τους υδρογονάνθρακες και το μονοξείδιο του άνθρακα για να δημιουργήσει διοξείδιο του άνθρακα και νερό και να αποσυνθέσει τα οξείδια του αζώτου σε άζωτο και οξυγόνο (εξ ου και η ονομασία τριμερής κατάλυση).
2. Η επιβλαβής υποκατάσταση μετάλλων, το θειούχο δημήτριο μπορεί να αντικαταστήσει μέταλλα όπως ο μόλυβδος και το κάδμιο που είναι επιβλαβή για το περιβάλλον και τον άνθρωπο ως πλαστικό κόκκινο χρώμα και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανίες όπως επικαλύψεις, μελάνι και χαρτί. Οργανικές ενώσεις όπως τα ναφθενικά σπάνιας γαίας πλούσια σε δημήτριο χρησιμοποιούνται επίσης σε παράγοντες ξήρανσης χρωμάτων, σταθεροποιητές πλαστικών PVC και τροποποιητές νάιλον MC, που μπορούν να αντικαταστήσουν τοξικές ουσίες όπως τα άλατα μολύβδου και να μειώσουν τα ακριβά υλικά όπως τα άλατα διάτρησης.
3. Οι ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών, κυρίως οι ελαφριές σπάνιες γαίες με βάση το δημήτριο, μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα της καλλιέργειας, να αυξήσουν την απόδοση και να ενισχύσουν την αντοχή των καλλιεργειών στην καταπόνηση. Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο ζωοτροφών, μπορεί να βελτιώσει τον ρυθμό παραγωγής αυγών των πουλερικών και το ποσοστό επιβίωσης της εκτροφής ψαριών και γαρίδων, καθώς και να βελτιώσει την ποιότητα του μαλλιού των προβάτων με μακριά μαλλιά
三、Κοινές ενώσεις δημητρίου
1. Οξείδιο του δημητρίου - μια ανόργανη ουσία με τον χημικό τύπο CeO2, μια ανοιχτή κίτρινη ή κιτρινωπή καφέ σκόνη. Πυκνότητα 7,13 g/cm3, σημείο τήξης 2397 ℃, αδιάλυτο σε νερό και αλκάλιο, ελαφρώς διαλυτό σε οξύ. Η απόδοσή του περιλαμβάνει γυαλιστικά υλικά, καταλύτες, φορείς καταλυτών (πρόσθετα), απορροφητές υπεριώδους ακτινοβολίας, ηλεκτρολύτες κυψελών καυσίμου, απορροφητές καυσαερίων αυτοκινήτων, ηλεκτρονικά κεραμικά κ.λπ.
2. Θειούχο δημήτριο - Με μοριακό τύπο CeS, είναι μια κόκκινη ουσία σε σκόνη με ανόργανη χρωστική ουσία κιτρινωπής φάσης. Είναι μια νέα πράσινη και φιλική προς το περιβάλλον κόκκινη χρωστική ουσία που χρησιμοποιείται σε τομείς όπως πλαστικά, επιστρώσεις, χρώματα και χρωστικές ουσίες. Είναι μια ανόργανη χρωστική ουσία με ισχυρή χρωστική δύναμη, φωτεινό χρώμα, καλή αντοχή στη θερμοκρασία, αντίσταση στο φως, αντοχή στις καιρικές συνθήκες, εξαιρετική καλυπτική δύναμη και μη μετανάστευση. Είναι ένα εξαιρετικό υποκατάστατο για ανόργανες χρωστικές ουσίες βαρέων μετάλλων όπως το κόκκινο κάδμιο.
3. Το χλωριούχο δημήτριο - γνωστό και ως τριχλωριούχο δημήτριο, είναι άνυδρο χλωριούχο δημήτριο ή πολυένυδρο χλωριούχο δημήτριο, το οποίο μπορεί να ερεθίσει τα μάτια, το αναπνευστικό σύστημα και το δέρμα. Χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες όπως καταλύτες πετρελαίου, καταλύτες καυσαερίων αυτοκινήτων, ενδιάμεσες ενώσεις, καθώς και στην παραγωγή μετάλλου δημητρίου.
