K čemu se hodí – praseodym?

Nic nenahradí neodym – kromě praseodymu, traduje se mezi chemiky. Dnešní blog bude o zajímavém dvojčeti neodymu, kterému vděčíme jak za sklo určitých barev, tak velice silné permanentní magnety.

Praseodym je přírodní chemický prvek. Je jedním z mála (z dvaceti), které se v přírodě vyskytují jen v jedné formě – tvoří ho jen jeden jediný izotop. Naprostá většina chemických prvků se totiž skládá z menšího nebo většího množství různých izotopů, lišících se počtem neutronů v jádře atomu.

Je to pozoruhodné hlavně v souvislosti s tím, že má praseodym celkem vysokou atomovou hmotnost. Čím vyšší hmotnost, tím větší množství protonů se musí poskládat do jádra prvku. Vzhledem k tomu, že se protony navzájem odpuzují, potřebují mít mezi sebou „lepidlo“. Tím jsou neutrony. Na jeden proton v jádře těžších prvků připadá vždy víc než jeden neutron. Pro těžší prvky by tedy mělo být jednodušší vytvořit různé izotopy, mají větší množství neutronů a tím i poněkud větší volnost výběru jejich aktuálního množství. Pro praseodym to neplatí. Existuje jen jedna jediná stabilní varianta s určitým počtem neutronů, všechny ostatní jsou nestabilní a radioaktivní. Praseodym má v jádře 59 protonů. Jeho atomová hmotnost je necelých 141 atomových jednotek (u), jeho protony tedy drží pohromadě 82 neutronů.

Praseodym byl objeven spolu se svým dvojčetem, neodymem. O jejich poněkud chaotickém objevu jsem se zmínila už v minulém blogu. V roce 1841 izoloval Carl Gustav Mosander z oxidu lanthnau nový prvek. Nazval ho dydim. Trvalo dalších 30 let, než se von Welsbachovi podařilo didym rozdělit na praseodym a neodym.

Čistý praseodym je nahnědlý kov. Stejně jako neodym i on reaguje na vzduchu s kyslíkem a pokrývá se vrstvičkou rzi. Všichni známe rezavění železa. Jeho rez má typickou načervenalou barvu. Praseodymová rez je nazelenalá. Stejně jako rez u železa netvoří souvislou vrstvu a má tendenci se odlupovat a tvořit šupinky, nechrání tedy kov před dalším „rezivěním“.

K čemu nám je praseodym?

Praseodym patří k tzv. „vzácným zeminám“, které ve skutečnosti nejsou ani tak vzácné ani zeminy, protože se jedná o kovy. Jméno nejspíš vzniklo díky tomu, že se tyto kovy v přírodě nikde nevyskytují v čisté formě. Nacházíme je ve formě různých sloučenin, lidově „zemin“.

Praseodym se v zemské kůře nachází hlavně v monazitu a bastnesitu. Opravdu vydatná ložiska mají koncentraci 15 ppm (parts per million). V mořské vodě se praseodym nachází v daleko menším množství, jen jeden z miliardy atomů je atom praseodymu (1 ppb – parts per billion). V atmosféře naší planety se tento prvek prakticky nevyskytuje.

Praseodym a jeho sloučeniny mají zajímavé vlastnosti. Zvyšují například schopnost skla, pohlcovat ultrafialové záření. Používají se proto k výrobě skla, které má za úkol před tímto zářením chránit. Praseodymové sklo je například v ochranných krytech, které používají svářeči.

Přídavek praseodymu do skelné hmoty ji barví typickým jemným žluto-zeleným odstínem. Ten se nedá docílit žádným jiným chemickým elementem. Keramika využívá žlutě-oranžový pigment, který se jmenuje praseodymová žluť.  

Další využití praseodymu je  zajímavé tím, že ho znovu přivádí do manželství  s jeho chemickým dvojčetem – neodymem. Jako by se oba prvky, které jsou navzájem tak podobné a blízké, že je kdysi vědci považovali za jeden jediný, měly ve své další kariéře navzájem podporovat.

Směs praseodymu a neodymu se používá k výrobě permanentních magnetů, které svými vlastnostmi předčí i pověstné neodymové magnety.

Přídavkem praseodymu se dá kromě toho ze zirkonia vytvořit falešný drahokam – simuluje peridot, zvláštní formu olivínu.

Slitina s niklem vykazuje tak silný magnetokalorický jev, že umožňuje vědcům dosažení těch nejnižších možných teplot. Díky ní se podařilo ochladit hmotu na tisícinu stupně nad absolutní nulou.

Magnetokalorický jev spočívá v ohřívání materiálu při vystavení magnetickému poli a jeho ochlazování po odebrání pole. Periodické magnetizování a následné odebírání tepla způsobuje ochlazování daného materiálu.

Pokud máte doma zapalovač, vlastníte nejspíše také i vy sami malé množství praseodymu. 4 % tohoto zajímavého kovu naleznete v křesacích kamíncích.

Škodlivost praseodymu v nekontrolovaném lidovém léčitelství

Praseodym má bohužel také negativní účinky. A jako tak často je za ten negativní vliv zodpovědný … nezodpovědný člověk.

Praseodym nemá v lidském organismu žádný znatelný význam nebo užitek. Naopak, dráždí sliznice, takže se při kontaktu s praseodymem mohou zanítit. Praseodym dráždí oči, hrtan a sliznici žaludku, pokud se do něj nedopatřením dostane. Ve větších než stopových koncentracích může napadat játra a škodit jim.

O to nepříjemnější je jev, který se bohužel poslední dobou rozmohl mezi „lidovými léčiteli“ a „homeopaty“. Tyto moderní alchymisty zaujala exotičnost praseodymu a zavlekli ho do svého byznysu.

Pokud se vystavíte vyšší koncentraci tohoto prvku, čekají vás nepříjemné následky.

Praseodym dráždí dýchací trakt. Bude se vám těžce dýchat, následuje kašel, nevolnost a bolesti krku. Dlouhodobý vliv praseodymu se postará o vznik plicního edému. I při nadechnutí malého množství reaguje lidské tělo teplotou a bolestmi dýchacího traktu. Na praseodym můžete být také alergičtí. Už jen malé a nepatrné množství pak vyvolá mohutnou reakci.

Pokud budete praseodymové přípravky jíst, způsobíte si bolesti krku, nevolnost a návaly zvracení. Při kontaktu s kůží vyvolává praseodym zarudnutí. Kůže začne v inkriminovaném místě pobolívat. Kontakt s kůží vyvolá kromě toho dlouhodobě zvýšenou citlivost na praseodym, která není přímo alergií, vyznačuje se ale zvýšeným pocením, teplotou a bolestmi.

Homeopatika, obsahující praseodym, by měla být méně nebezpečná, jsou totiž méně koncentrovaná. Přesto nevylučují vytvoření citlivosti na tento chemický prvek, který do našeho organismu nepatří.