Maagiline haruldaste muldmetallide ühend: tseeriumoksiid

Tseeriumoksiid, Molekulaarvalem onCeO2, Hiina alias:Tseerium(IV)oksiid, molekulmass: 172,11500. Seda saab kasutada poleerimismaterjalina, katalüsaatorina, katalüsaatorikandjana (assistent), ultraviolettkiirguse absorbeerijana, kütuseelemendi elektrolüüdina, autode heitgaaside absorbeerijana, elektrokeraamika jne.
IMG_4632
Keemiline omadus

Temperatuuril 2000 ℃ ja rõhul 15 MPa saab tseerium(III)oksiidi saada tseeriumoksiidi vesiniku redutseerimisel. Kui temperatuur on vaba 2000 ℃ juures ja rõhk on vaba 5 MPa juures, on tseeriumoksiid kergelt kollane, kergelt punane ja roosa.

Füüsiline vara
IMG_4659
Puhtad tooted on valge raske pulber või kuupmeetrilised kristallid, ebapuhtad tooted aga helekollased või isegi roosad kuni punakaspruunid (lantaani, praseodüümi jne jälgede olemasolu tõttu).

Tihedus 7,13 g/cm3, sulamistemperatuur 2397 ℃, keemistemperatuur 3500 ℃...

Vees ja leelis lahustumatu, happes vähe lahustuv.

Mürgine, keskmine surmav annus (rott, suukaudne) on umbes 1 g/kg.

Tootmismeetod

Tseeriumoksiidi tootmismeetodiks on peamiselt oksaalhappe sadestamine, st tseeriumkloriidi või tseeriumnitraatide lahuse võtmine toorainena, pH väärtuse reguleerimine 2-ni oksaalhappega, ammoniaagi lisamine tseeriumoksalaadi sadestamiseks, kuumutamine, laagerdumine, eraldamine, pesemine. , kuivatamine 110 ℃ ja põletamine 900-1000 ℃ juures tseeriumi moodustumiseks oksiid.

CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl

Rakendus

Oksüdeerivad ained. Orgaanilise reaktsiooni katalüsaatorid. Terase analüüsiks kasutage haruldaste muldmetallide standardproove. Redoks-tiitrimise analüüs. Värvitu klaas. Klaasemailiga päikesevari. Kuumuskindel sulam.

Kasutatakse lisandina klaasitööstuses, plaatklaasi lihvimismaterjalina ja ka UV-kindla ainena kosmeetikas. Praegu on see laienenud klaaside, optiliste läätsede ja pilditorude lihvimisele, mängides rolli värvide eemaldamisel, selgitamisel, klaasi UV-kiirguse neeldumisel ja elektrooniliste joonte neeldumisel.

Haruldaste muldmetallide poleerimisefekt

Haruldaste muldmetallide poleerimispulbri eelised on kiire poleerimiskiirus, kõrge siledus ja pikk kasutusiga. Võrreldes traditsioonilise poleerimispulbriga – raudpunase pulbriga, ei saasta see keskkonda ja on kergesti eemaldatav kleepunud esemelt. Läätse poleerimine tseeriumoksiidi poleerimispulbriga võtab aega ühe minuti, raudoksiidi poleerimispulbriga aga 30-60 minutit. Seetõttu on haruldaste muldmetallide poleerimispulbri eelisteks väike annus, kiire poleerimiskiirus ja kõrge poleerimise efektiivsus. Ja see võib muuta poleerimiskvaliteeti ja töökeskkonda. Tavaliselt kasutatakse haruldaste muldmetallide klaasi poleerimispulbris peamiselt tseeriumirikkaid oksiide. Põhjus, miks tseeriumoksiid on äärmiselt tõhus poleerimissegu, on see, et see suudab klaasi üheaegselt poleerida nii keemilise lagunemise kui ka mehaanilise hõõrdumise kaudu. Haruldaste muldmetallide tseeriumi poleerimispulbrit kasutatakse laialdaselt kaamerate, kaameraobjektiivide, televiisoritorude, klaaside jne poleerimiseks. Praegu on Hiinas kümneid haruldaste muldmetallide poleerimispulbri tehaseid, mille tootmismaht on üle kümne tonni. Hiina välismaise ühisettevõtte Baotou Tianjiao Qingmei haruldaste muldmetallide poleerimispulber Co., Ltd. on praegu üks suurimaid haruldaste muldmetallide poleerimispulbri tehaseid Hiinas, mille aastane tootmisvõimsus on 1200 tonni ning tooteid müüakse nii siseriiklikult kui ka rahvusvaheliselt.

Klaasi värvitustamine

Kõik klaasid sisaldavad raudoksiidi, mida saab tuua klaasi läbi tooraine, liiva, lubjakivi ja klaasi koostisainetes oleva klaasikildu. Selle olemasolul on kaks vormi: üks on kahevalentne raud, mis muudab klaasi värvi tumesiniseks, ja teine ​​kolmevalentne raud, mis muudab klaasi värvi kollaseks. Värvimuutus on kahevalentse raua ioonide oksüdeerumine kolmevalentseks rauaks, sest kolmevalentse raua värvuse intensiivsus on vaid kümnendik kahevalentse raua omast. Seejärel lisage toonik, et neutraliseerida värv heleroheliseks.

Klaasi värvi eemaldamiseks kasutatavad haruldased muldmetallid on peamiselt tseeriumoksiid ja neodüümoksiid. Traditsioonilise valge arseeni värvieemaldusaine asendamine haruldaste muldmetallide klaasist värvieemaldusainega mitte ainult ei paranda tõhusust, vaid väldib ka valge arseeni saastumist. Klaasi värvide eemaldamiseks kasutataval tseeriumoksiidil on sellised eelised nagu stabiilne kõrge temperatuuri jõudlus, madal hind ja nähtava valguse neeldumine.

Klaasi värvimine

Haruldaste muldmetallide ioonidel on kõrgetel temperatuuridel stabiilsed ja eredad värvid ning neid kasutatakse materjaliga segunemiseks erinevate värviliste klaaside valmistamiseks. Haruldased muldmetallide oksiidid, nagu neodüüm, praseodüüm, erbium ja tseerium, on suurepärased klaasivärvid. Kui haruldaste muldmetallide värvainetega läbipaistev klaas neelab nähtavat valgust lainepikkusega 400–700 nanomeetrit, on sellel kaunid värvid. Nendest värvilistest klaasidest saab valmistada lennunduse ja navigatsiooni indikaatorlambivarju, erinevaid transpordivahendeid ja erinevaid kõrgetasemelisi kunstikaunistusi.

Kui naatriumkaltsiumklaasile ja pliiklaasile lisatakse neodüümoksiidi, sõltub klaasi värvus klaasi paksusest, neodüümi sisaldusest ja valgusallika intensiivsusest. Õhuke klaas on heleroosa ja paks klaas on sinililla. Seda nähtust nimetatakse neodüümdikroismiks; Praseodüümoksiid annab kroomile sarnase rohelise värvuse; Erbium(III)oksiid on roosa, kui seda kasutatakse fotokromaatilises klaasis ja kristallklaasis; Tseeriumoksiidi ja titaandioksiidi kombinatsioon muudab klaasi kollaseks; Praseodüümoksiidi ja neodüümoksiidi saab kasutada praseodüümneodüümmusta klaasi jaoks.

Haruldaste muldmetallide selgitaja

Tseeriumoksiidi kasutamine traditsioonilise arseenoksiidi asemel klaasipuhastusainena mullide ja värviliste elementide jälgede eemaldamiseks mõjutab oluliselt värvitute klaaspudelite valmistamist. Valmistootel on valge kristallfluorestsents, hea läbipaistvus ning parem klaasi tugevus ja kuumakindlus. Samal ajal välistab see ka arseeni saastamise keskkonda ja klaasi.

Lisaks võib tseeriumoksiidi lisamine igapäevasele klaasile, näiteks ehitus- ja autoklaasile, kristallklaasile, vähendada ultraviolettvalguse läbilaskvust ning seda kasutamist on propageeritud Jaapanis ja Ameerika Ühendriikides. Elukvaliteedi paranemisega Hiinas tekib ka hea turg. Neodüümoksiidi lisamine pilditoru klaaskestale võib kõrvaldada punase valguse hajumise ja suurendada selgust. Haruldaste muldmetallide lisanditega spetsiaalsed klaasid hõlmavad lantaanklaasi, millel on kõrge murdumisnäitaja ja madalad dispersiooniomadused ning mida kasutatakse laialdaselt erinevate objektiivide, täiustatud kaamerate ja kaameraobjektiivide tootmisel, eriti kõrgmäestiku fotograafia seadmete jaoks; Ce kiirguskindel klaas, mida kasutatakse autoklaasi ja teleri klaasi kesta jaoks; Neodüümklaasi kasutatakse lasermaterjalina ja see on kõige ideaalsem materjal hiiglaslike laserite jaoks, mida kasutatakse peamiselt juhitavates tuumasünteesiseadmetes


Postitusaeg: juuli-06-2023