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プラセオジム
Pr 59

プラセオジム Praseodymium

プラセオジム(プラセオジム)は化学元素であり、元素記号 Pr、原子番号 59 である。銀白色の柔らかい稀土金属で、融点は 931°C である。地殻中の存在量は約 9.5 ppm で、主にバストナサイトから抽出される。プラセオジムの主な用途はセラミック着色剤——プラセオジム酸化物(Pr₆O₁₁)は高温で明るい黄緑色を発色し、食器や装飾セラミックの釉薬に使用される。第 2 の用途はアルミニウムスカンジウム合金添加で、高温強度と耐腐食性を向上させる。

ランタン系(希土類) USGS 2025 灰白色
原子番号 59Z
原子量 140.908u
価電子 2
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f3
密度
6.77g/cm³
融点
935°C
地殻存在量
8.2ppm
年間生産量
5000tonnes REO
リサイクル率
1%(低いリサイクル率;希土類磁石・照明から回収

なぜ使われるか

プラセオジムは比較的豊富な希土類の一つであり、2つの特殊な産業的役割を担う:航空宇宙向けの高強度1420アルミニウム合金の主要成分として、およびセラミック釉薬と特殊ガラスの緑色着色剤として。ネオジムと並んで永久磁石におけるプラセオジムの新興の役割も注目に値する。

用途

MagnetsPolishing powderBatteries

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

プラセオジムは軽希土類の中でも反応性の高い元素である。金属単体が単独で使われることはほとんどなく、その大部分はミッシュメタルや希土類合金の形で材料産業に投入される。NdFeB 永久磁石では、プラセオジムはネオジムを部分的に置換する元素として添加されるのが一般的である。工業的には、プラセオジムとネオジムを共電解して Pr-Nd 金属を作り、磁石の原料とする手法が広く用いられている。この方法は最大エネルギー積を大きく損なうことなくコストを下げると同時に、磁石の温度安定性と耐減磁特性を向上させる。マグネシウム・アルミニウム合金に少量のプラセオジムを添加すると結晶粒が微細化され、高温強度と耐クリープ性が高まって、航空機エンジン部品やレーシングホイールハブなど軽量性と耐熱性が要求される用途に適するようになる。プラセオジムとネオジムからなる Pr-Nd ガラスはナトリウムの黄色輝線と赤外線を強く吸収するため、古くから溶接用およびガラス吹き職人用ゴーグルの標準レンズ材料となっている。さらにプラセオジムは、ニッケル水素蓄電池に使われる水素吸蔵合金、および石油の流動接触分解触媒の構成元素の一つでもある。

主な化合物とその用途

Pr6O11(酸化プラセオジム。実務上は Pr2O3、酸化プラセオジム(III) の名で呼ばれることが多い)は、プラセオジムの主要な酸化物である。シュウ酸プラセオジムまたは硝酸プラセオジムをか焼して得られる深い青緑色の粉末である。ガラスや陶磁器に用いられるプラセオジム黄色着色剤の中心原料であり、ガラスに添加すると鮮やかなレモングリーンないしアップルグリーンの色調を与え、陶磁器釉薬や着色光学レンズにも使われる。酸化セリウムおよび酸化ネオジムと混合すると、光学ガラスや液晶基板の精密研磨粉の主成分となる。その適度な硬さにより、レンズや LCD 基板の表面をナノメートルレベルの平滑さに研磨できる。酸化プラセオジムは、石油の流動接触分解に用いられる混合希土添加剤の一成分でもある。PrCl3(三塩化プラセオジム)は湿式製錬の中間生成物で、主にプラセオジム金属および Pr-Nd 合金の電解製造に用いられる。また他のプラセオジム化合物や触媒を調製する研究の出発点であり、それ自体が消費製品に入ることはない。

元素小史

「ジジミウム」という混合物は1841年にカール・グスタフ・モサンデルによりセリウム製剤の成分として認識された。1885年にカール・アウアー・フォン・ウェルスバッハによりプラセオジムとネオジムに分離され、両者が命名された。1931年に純金属として単離された。現在はバストネース石とモナザイト鉱石から他のランタニドと共に回収される。

関連元素

La · ランタン Ce · セリウム Nd · ネオジム Pm · プロメチウム Sm · サマリウム Eu · ユウロピウム Gd · ガドリニウム Tb · テルビウム

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

プラセオジムの融点は何度ですか?
935 °C
プラセオジムの沸点は何度ですか?
3130 °C
プラセオジムの密度はどのくらいですか?
6.77 g/cm³
プラセオジムの原子番号と分類は何ですか?
59 · ランタン系(希土類)
プラセオジムは主にどの鉱物から採取されますか?
モナザイト、バストネサイト
プラセオジムの世界埋蔵量はどのくらいですか?
6000000 tonnes REO
プラセオジムの年間生産量はどのくらいですか?
5000 tonnes REO
プラセオジムは主に何に使われますか?
プラセオジムは比較的豊富な希土類の一つであり、2つの特殊な産業的役割を担う:航空宇宙向けの高強度1420アルミニウム合金の主要成分として、およびセラミック釉薬と特殊ガラスの緑色着色剤として。ネオジムと並んで永久磁石におけるプラセオジムの新興の役割も注目に値する。
プラセオジムは誰がいつ発見しましたか?
カール・アウアー・フォン・ヴェルスバッハ · 1885