Praseodimio: produzione, reazioni, usi
Il praseodimio è un metallo appartenente alla serie dei lantanidi che si trova nei minerali appartenenti al gruppo della monazite e della bastnäsite e samarskite.
Il chimico austriaco Carl Auer Freiherr von Welsbach nel 1885 scoprì l’elemento nell’ambito delle sue ricerche sul didimio, miscela di neodimio e praseodimio, ritenuta fino ad allora un elemento chimico.
Il suo nome ha origine dal greco πρασεῖος forma erronea per πράσιος «verdastro» per il colore e l’aspetto dei suoi sali, e dal latino didymĭum, da cui è stato isolato.
Il metallo è di colore argenteo, tenero e duttile che ha configurazione elettronica [Xe] 4f3,6s2 e numeri di ossidazione +2, +3, +4 e +5 sebbene lo stato di ossidazione più comune sia +3.
Produzione
Viene ottenuto o per elettrolisi dei suoi alogenuri allo stato fuso o per riduzione metallotermica dei fluoruri o degli ossidi in presenza di calcio.
Gli ossidi sono dapprima trasformati in fluoruri e questi ultimi sono ridotti dal calcio secondo la reazione:
2 PrF3 + 3 Ca → 3 CaF2 + 2 Pr
Reazioni
Reagisce con l’ossigeno dell’aria ricoprendosi di un strato di ossido di colore giallo-verde dalla stechiometria variabile e pertanto l’ossido di praseodimio è rappresentato come PrOx essendo x compreso tra 1.5 e 2.
Reagisce con l’acqua per dare idrossido di praseodimio e idrogeno gassoso:
2 Pr(s) + 6 H2O(l) → 2 Pr(OH)3(aq) +3 H2(g)
Il praseodimio si solubilizza a caldo in acido solforico diluito per dare una soluzione di colore verde contenente ioni Pr3+ e sviluppo di idrogeno gassoso:
2 Pr(s) + 3 H2SO4(aq) → 2 Pr3+(aq) + 3 SO42-(aq) + 3 H2(g)
Reagisce con gli alogeni per dare alogenuri in cui ha numero di ossidazione +3 secondo la reazione generale:
2 Pr(s) + 3 X2(g) → 2 PrX3(s)
Usi
E’ comunemente usato con il magnesio per ottenere leghe ad alta resistenza usate nei motori degli aerei.
Unitamente al cerio, neodimio e lantanio è utilizzato in una lega metallica piroforica detta mischmetal usata nelle pietrine per accendisigari.
Il praseodimio è spesso aggiunto ai cavi in fibra ottica come agente dopante per amplificare un segnale.
I suoi sali di possono conferire al vetro e agli smalti un colore giallo brillante.
E’ utilizzato nelle lampade ad arco a filamenti di carbonio che grazie alla sua presenza emettono una luce dal brillante colore giallo.
Insieme al lantanio, neodimio, samario, cerio e gadolinio, è presente nel vetro al didimio utilizzato nel vetro per occhiali da saldatore in quanto ha la caratteristica di proteggere gli occhi del saldatore dalla luce intensa prodotta durante la saldatura.
