基本性質
相對原子質量： 140.12
常見化合價： +3,+4
電負性： 1.12
外圍電子排布： 4f1 5d1 6s2
核外電子排布： 2,8,18,20,8,2
同位素及放射線： Ce-134[3016d] Ce-136 Ce-138 Ce-139[137.6d] *Ce-140 Ce-141[32.5d] Ce-142 Ce-143[1.4d] Ce-144[284.6d]
電子親合和能： 0 KJ•mol-1
第一電離能： 528 KJ•mol-1
第二電離能： 1047 KJ•mol-1
第三電離能： 1880 KJ•mol-1
單質密度： 6.773 g/cm3
單質熔點： 795.0 ℃
單質沸點： 3257.0 ℃
原子半徑： 2.7 埃
離子半徑： 1.14(+3) 埃
共價半徑： 1.65 埃
常見化合物： CeO2 CeCl3
原子體積:(立方厘米/摩爾)：20.67
元素在海水中的含量:(ppm)：太平洋表面 0.0000015
元素在太陽中的含量:(ppm)：0.004
地殼中含量：（ppm）：68
元素原子量：140.1
晶體結構：晶胞為面心立方晶胞，每個晶胞含有4個金屬原子。
聲音在其中的傳播速率：（m/S） 2100
氧化态：Main Ce+3
Other Ce+4
電離能 (kJ /mol)
M - M+ 527.4
M+ - M2+ 1047
M2+ - M3+ 1949
M3+ - M4+ 3547
M4+ - M5+ 6800
M5+ - M6+ 8200
M6+ - M7+ 9700
M7+ - M8+ 11800
M8+ - M9+ 13200
M9+ - M10+ 14700
晶胞參數：
a = 362 pm
b = 362 pm
c = 599 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
莫氏硬度：2.5
發現曆史
1752年瑞典化學家克龍斯泰德發現一種新的礦石。西班牙礦物學家唐·福斯圖·德埃爾烏耶分析後認為它是鈣和鐵的矽酸鹽。1803年德國化學家克拉普羅特分析了該礦石，确定有一種新的金屬氧化物存在，稱它為ochra（赭色土），礦石稱為赭色礦（ochroite），因為它在受灼燒時出現赭色。
同時瑞典化學家貝采利烏斯（J-öns Jakob Berzelius，1779-1848）和瑞典礦物學家希辛格（Wilhelm Hisinger，1766-1852）也分析發現了同一新元素氧化物，不同于钇土。钇土溶于碳酸铵溶液，在煤氣燈焰上灼燒時呈現紅色，而這種土不溶于碳酸铵溶液，在煤氣燈焰上灼燒沒有呈現特征焰色。于是稱它為ceria（铈土），元素命名為cerium（铈），元素符号定為Ce，礦石稱為铈矽石（cerite），以紀念當時發現的一顆小行星谷神星Ceres。其實這種铈矽石是一種水合酸鹽，含铈66%~70%，其餘是鈣、鐵和钇的化合物。
ochra（赭色土）和ceria（铈土）是同一元素的氧化物。後者被采用；前者被丢棄了。
含量分布
铈主要存在獨居石和氟碳铈礦中，也存在于鈾、钍、钚的裂變産物中。常由氧化铈用鎂粉還原，或由電解熔融的氯化铈而制得。
物化性質
灰色活潑的金屬，是镧系金屬中自然豐度最高的一種。彎折铈條時常迸濺出火星。
铈在室溫下很容易氧化，在空氣中很容易失去光澤，用刀刮即可在空氣中燃燒（純的铈不易自燃，但稍氧化或與鐵生成合金時，極易自燃）。加熱時，在空氣中燃燒生成二氧化铈。能與沸水作用産生氫氧化铈，溶于酸，不溶于堿。铈也能在鹵素中燃燒，如在氯氣中燃燒，産生三氯化铈(CeCl3)：2 Ce + 3 Cl2==Δ(或點燃)== 2 CeCl3。受低溫和高壓時，出現一種反磁性體，比普通形式的铈緻密18%。用于制造打火石、陶瓷和合金等。铈是除铕外稀土元素中最活潑的。铈在冷水中緩慢反應，在熱水中反應加快。
元素描述
灰色金屬，有延展性。熔點799℃，沸點3426℃。密度：立方晶體6.76克/厘米3，六方晶體6.66克/厘米3。外圍電子層排布4f15d16s2。第一電離能5.47電子伏特。化學性質活潑，用刀刮即可在空氣中燃燒（純的铈不易自燃，但稍氧化或與鐵生成合金時，極易自燃）；加熱時，在空氣中燃燒生成二氧化铈。能與沸水作用，溶于酸，不溶于堿。受低溫和高壓時，出現一種反磁性體，比普通形式的铈緻密18%。铈是稀土元素中最豐富的金屬元素。有四種同位素：136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射體，半衰期為5×1015年。
來源及用途
元素來源：
铈是儲量最豐富的稀土元素，見于獨居石砂[Ce(PO4)]等許多礦物中。铈主要存在獨居石和氟碳铈礦中，也存在于鈾、钍、钚的裂變産物中。常由氧化铈用鎂粉還原，或由電解熔融的氯化铈而制得。
元素用途：
1，铈作為玻璃添加劑，能吸收紫外線與紅外線，現已被大量應用于汽車玻璃。不僅能防紫外線，還可降低車内度，從而節約空調用電。從1997年起，日本汽車玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽車玻璃的氧化铈至少有2000噸，美國約1000多噸。
2，目前正将铈應用到汽車尾氣淨化催化劑中，可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中美國在這方面的消費量占稀土總消費量的三分之一強。
3，硫化铈可以取代鉛、镉等對環境和人類有害的金屬應用到顔料中，可對塑料着色，也可用于塗料、油墨和紙張等行業。目前領先的是法國羅納普朗克公司。
4，Ce:LiSAF激光系統是美國研制出來的固體激光器，通過監測色氨酸濃度可用于探查生物武器，還可用于醫學。铈應用領域非常廣泛，幾乎所有的稀土應用領域中都含有铈。如抛光粉、儲氫材料、熱電材料、铈鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、铈碳化矽磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。
5、制造高輝度碳弧燈，摻入特種金屬裡充當合金添加劑。氧化物用于光學器件和玻璃工業，铈鹽用于攝影和紡織工業。铈可作催化劑、電弧電極、特種玻璃等。铈的合金耐高熱，可以用來制造噴氣推進器零件。硝酸铈可用來制造煤氣燈上用的白熱紗罩。
貯存方法
儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易産生火花的機械設備和工具。儲區應備有洩漏應急處理設備。
合成方法
铈是地殼中最豐的稀土金屬。用鈣還原氧化亞铈或電解氯化亞铈可制得金屬铈。
70g三氯化铈、18.5g鈣在惰性氣氛下徹底混合搖勻裝入钽坩埚或用機動壓力機壓成圓柱體放在钽坩埚中，坩埚配有打孔的钽蓋子以便通氣，置于密閉MgO坩埚（d=0.0508m,h=0.1778m）中。然後放在石英管（d=0.11615m）中，管的一端熔封，另一端打磨後嵌入55/50錐形接頭中。用石蠟将石英管密封在真空體系中（0.133Pa）。充入Ar（先通過熱的金屬鈾純化）到P=101.325kPa，用6kW感應爐加熱到550～600℃，使反應發生（钽坩埚溫度突然上升為據）。5min後達到1000℃，維持13min使産生的稀土金屬完全結塊。冷卻到室溫，用水浸泡钽坩埚以除掉CaCl2、Ca，稀土金屬融塊保留在底部（1%～3%Ca）。
化合物
铈鋁
铈鋁就是我們平時說的Ce鋁，Ce鋁是一種新型的铈(Ce)系純
鋁複合塗層。主要包括铈(Ce)系純鋁塗層和環氧乙烯酯漆塗層，所述铈(Ce)系純鋁塗層是以鋁為原料，添加铈(Ce)元素的熱噴塗層，所述環氧乙烯酯漆塗層為铈Ce鋁熱噴塗層的封閉層和功能塗層。铈(Ce)系純鋁塗層添加元素铈(Ce)重量百分比為0.05-0.50％(wt)，其它雜質鐵+銅+矽≤0.30％(wt)，餘量為鋁，還可輔助添加元素鎂，系純鋁塗層的制作方法為：加工制作成線材或者粉末用熱噴塗技術在鋼鐵表面制作成Ce鋁噴塗層。所述環氧乙烯酯漆塗層為以環氧乙烯酯樹脂為原料，添加炭化矽和鋁粉或鋁粉漿。環氧乙烯酯漆作為Ce系鋁塗層的封閉層、中間層和表面層，也還可以其它油漆塗料代替其中的某一層或者全部。
一種铈(Ce)系純鋁複合塗層，主要包括：铈(Ce)系純鋁塗層和環氧乙烯酯漆塗層，其特征在于：所述铈(Ce)系純鋁塗層是以鋁為原料，添加铈(Ce)元素的熱噴塗層，所述環氧乙烯酯漆塗層為铈Ce鋁熱噴塗層的封閉層和功能塗層。
铈碳化矽
铈碳化矽（CC）：铈碳化矽是在碳化矽的爐料内不加食鹽而添加微量的
氧化铈（CeO2）冶煉出來的,其外觀和綠碳化矽相似,顯微硬度為36.29Gpa。與綠碳化矽相比，其铈碳化矽的顯微硬度、單顆粒抗壓強度、韌性等均比綠碳化矽高。由于铈碳化矽的物理性能有所改彎，因此，其磨削效果也得到了一定的改善。試驗證明磨钛合金時，铈碳化矽與綠碳化矽相比，切削效率提高近一倍，并且火花較小；磨鑄鐵時，當進刀量為0.01mm時，铈碳化矽的耐用度比綠碳化矽砂輪提高18.9%，磨削比提高9.6%，當進刀量為0.02mm時，其耐用度提高27.4%，磨削比提高74.1%。由此可見，用铈碳化矽磨削鑄鐵進刀量時，其效果比綠碳化矽提高的更顯著。磨硬質合金的效果與綠碳化矽相近，磨削CO5Si M5Al 5F-6等難磨高速鋼，其效果與單晶剛玉相似。
