Cérium-oxid, A molekuláris képlet a következő:CeO2, kínai álnév:Cérium(IV)-oxid, molekulatömeg: 172.11500. Használható polírozóanyagként, katalizátorként, katalizátorhordozóként (asszisztensként), ultraibolya-elnyelőként, üzemanyagcella-elektrolitként, autóipari kipufogógáz-elnyelőként, elektrokerámiában stb.
Kémiai tulajdonság
2000 ℃ hőmérsékleten és 15 MPa nyomáson a cérium(III)-oxid hidrogénezéssel nyerhető. 2000 ℃ szabad hőmérsékleten és 5 MPa szabad nyomáson a cérium-oxid enyhén sárga, enyhén vörös és rózsaszín színű.
Fizikai tulajdon
A tiszta termékek fehér, nehéz por vagy köbös kristályok, míg a szennyezett termékek halványsárgák, sőt rózsaszínűek vagy vörösesbarnák (a lantán, prazeodímium stb. nyomokban való jelenléte miatt).
Sűrűség 7,13 g/cm3, olvadáspont 2397 ℃, forráspont 3500 ℃.
Vízben és lúgokban oldhatatlan, savakban kismértékben oldódik.
Mérgező, az átlagos halálos dózis (patkány, orális) körülbelül 1 g/kg.
Gyártási módszer
A cérium-oxid előállítási módja főként oxálsavas kicsapás, azaz cérium-klorid vagy cérium-nitrát oldat nyersanyagként történő felhasználása, a pH-érték oxálsavval 2-re beállítása, ammónia hozzáadása a cérium-oxalát kicsapásához, melegítés, érlelés, elválasztás, mosás, 110 ℃-on történő szárítás és 900-1000 ℃-on történő égetés cérium-oxid előállításához.
CeCl₂+H₂C₂O₄+2NH₄OH → CeC₂O₄+2H₂O+2NH₄Cl
Alkalmazás
Oxidálószerek. Katalizátorok szerves reakciókhoz. Ritkaföldfém standard minták használata acélanalízishez. Redox titrálásos analízis. Elszíneződött üveg. Üvegzománc napellenző. Hőálló ötvözet.
Üvegipari adalékanyagként, síküveg csiszolóanyagként, valamint kozmetikumokban UV-álló anyagként is használják. Jelenleg üvegek, optikai lencsék és képcsövek csiszolására is kiterjesztették, szerepet játszik az üveg elszíntelenítésében, tisztításában, UV-abszorpciójában és elektronikus vezetékek elnyelésében.
Ritkaföld polírozó hatás
A ritkaföldfém polírozó por előnyei a gyors polírozási sebesség, a nagyfokú simaság és a hosszú élettartam. A hagyományos polírozó porral – a vasvörös porral – összehasonlítva nem szennyezi a környezetet, és könnyen eltávolítható a megragadt tárgyról. A lencse polírozása cérium-oxid polírozó porral egy percet vesz igénybe, míg a vas-oxid polírozó porral 30-60 percet. Ezért a ritkaföldfém polírozó por előnyei az alacsony dózis, a gyors polírozási sebesség és a magas polírozási hatékonyság. Ezenkívül megváltoztathatja a polírozás minőségét és a működési környezetet. Általában a ritkaföldfém üvegpolírozó por főként cériumban gazdag oxidokat tartalmaz. Azért rendkívül hatékony polírozó vegyület a cérium-oxid, mert egyszerre képes polírozni az üveget kémiai bomlás és mechanikai súrlódás útján. A ritkaföldfém cérium polírozó port széles körben használják kamerák, kameralencsék, televíziócsövek, szemüvegek stb. polírozására. Jelenleg több tucat ritkaföldfém polírozó por gyár működik Kínában, amelyek termelési volumene meghaladja a tíz tonnát. A Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., egy kínai-külföldi vegyesvállalat, jelenleg Kína egyik legnagyobb ritkaföldfém polírozópor-gyára, éves termelési kapacitása 1200 tonna, termékei pedig belföldön és külföldön is értékesíthetők.
Üveg elszíntelenedése
Minden üveg tartalmaz vas-oxidot, amely nyersanyagokból, homokból, mészkőből és az üveg összetevőiben található törött üvegből kerülhet az üvegbe. Kétféle formában létezik: az egyik a két vegyértékű vas, amely sötétkékre festi az üveg színét, a másik a három vegyértékű vas, amely sárgára festi az üveg színét. Az elszíneződés a két vegyértékű vasionok oxidációja három vegyértékű vassá, mivel a három vegyértékű vas színintenzitása csak a két vegyértékű vasénak tizede. Ezután adjunk hozzá egy tonert, hogy a színt világoszöldre semlegesítsük.
Az üveg színtelenítéséhez használt ritkaföldfémek főként a cérium-oxid és a neodímium-oxid. A hagyományos fehér arzén színtelenítő szer ritkaföldfém üveg színtelenítő szerrel való helyettesítése nemcsak a hatékonyságot javítja, hanem a fehér arzén szennyezését is elkerüli. Az üveg színtelenítéséhez használt cérium-oxid olyan előnyökkel jár, mint a stabil magas hőmérsékleti teljesítmény, az alacsony ár és a látható fény elnyelésének hiánya.
Üveg színezése
A ritkaföldfém-ionok magas hőmérsékleten is stabil és élénk színekkel rendelkeznek, és különféle színes üvegek gyártásához használják őket az anyagokba keverve. A ritkaföldfém-oxidok, mint például a neodímium, a prazeodímium, az erbium és a cérium, kiváló üvegszínezékek. Amikor a ritkaföldfém-színezékekkel ellátott átlátszó üveg elnyeli a 400 és 700 nanométer közötti hullámhosszúságú látható fényt, gyönyörű színeket mutat. Ezek a színes üvegek felhasználhatók repülési és navigációs jelzőlámpaernyők, különféle közlekedési járművek és különféle exkluzív művészi dekorációk készítésére.
Amikor neodímium-oxidot adunk nátrium-kalcium üveghez és ólomüveghez, az üveg színe az üveg vastagságától, a neodímium tartalmától és a fényforrás intenzitásától függ. A vékony üveg halvány rózsaszín, a vastag üveg kékeslila. Ezt a jelenséget neodímium-dikroizmusnak nevezik; a prazeodímium-oxid a krómhoz hasonló zöld színt ad; az erbium(III)-oxid rózsaszínű, ha fotokróm üvegben és kristályüvegben használják; a cérium-oxid és a titán-dioxid kombinációja sárgává teszi az üveget; a prazeodímium-oxid és a neodímium-oxid prazeodímium-neodímium fekete üveghez használható.
Ritkaföldfém-tisztító
A cérium-oxid használata a hagyományos arzén-oxid helyett üvegtisztító szerként a buborékok és a nyomokban színes elemek eltávolítására jelentős hatással van a színtelen üvegpalackok előállítására. A késztermék fehér kristályfluoreszkálást, jó átlátszóságot, valamint jobb üvegszilárdságot és hőállóságot mutat. Ugyanakkor kiküszöböli a környezet és az üveg arzénszennyezését is.
Ezenkívül a cérium-oxid hozzáadása a mindennapi üvegekhez, például az épület- és autóipari üveghez, a kristályüveghez, csökkentheti az ultraibolya fény áteresztőképességét, és ezt a felhasználást Japánban és az Egyesült Államokban is népszerűsítették. A kínai életminőség javulásával jó piac is lesz. A neodímium-oxid hozzáadása a képcső üveghéjához kiküszöbölheti a vörös fény szóródását és növelheti az átlátszóságot. A ritkaföldfém-adalékokkal ellátott speciális üvegek közé tartozik a lantánüveg, amely magas törésmutatóval és alacsony szórási jellemzőkkel rendelkezik, és széles körben használják különféle lencsék, fejlett kamerák és kameralencsék gyártásában, különösen nagy magasságban használt fényképezőeszközökhöz; a Ce-sugárzásálló üveg, amelyet autóüvegekhez és TV-üveghéjakhoz használnak; a neodímium üveget lézeranyagként használják, és a legideálisabb anyag óriáslézerekhez, főként szabályozott nukleáris fúziós eszközökhöz.
Közzététel ideje: 2023. július 6.