Tlenek ceru, Wzór cząsteczkowy jestCeO2, chiński pseudonim:Tlenek ceru(IV)., masa cząsteczkowa: 172,11500. Może być stosowany jako materiał do polerowania, katalizator, nośnik katalizatora (asystent), pochłaniacz ultrafioletu, elektrolit do ogniw paliwowych, pochłaniacz spalin samochodowych, elektroceramika itp.
Właściwości chemiczne
W temperaturze 2000℃ i pod ciśnieniem 15 MPa tlenek ceru(III) można otrzymać w wyniku redukcji tlenku ceru wodorem. Gdy temperatura wynosi 2000 ℃, a ciśnienie jest wolne przy 5 MPa, tlenek ceru jest lekko żółty, lekko czerwony i różowy.
Własność fizyczna
Produkty czyste to biały ciężki proszek lub sześcienne kryształy, natomiast produkty zanieczyszczone są jasnożółte lub nawet różowe do czerwonawo-brązowych (ze względu na obecność śladowych ilości lantanu, prazeodymu itp.).
Gęstość 7,13 g/cm3, temperatura topnienia 2397 ℃, temperatura wrzenia 3500 ℃..
Nierozpuszczalny w wodzie i zasadach, słabo rozpuszczalny w kwasie.
Toksyczna, średnia dawka śmiertelna (szczur, doustnie) wynosi około 1 g/kg.
Metoda produkcji
Metodą produkcji tlenku ceru jest głównie wytrącanie kwasem szczawiowym, to znaczy pobranie jako surowca roztworu chlorku ceru lub azotanu ceru, dostosowanie wartości Ph do 2 kwasem szczawiowym, dodanie amoniaku w celu wytrącenia szczawianu ceru, ogrzewanie, dojrzewanie, oddzielanie, mycie , suszenie w temperaturze 110 ℃ i spalanie w temperaturze 900 ~ 1000 ℃ z wytworzeniem tlenku ceru.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Aplikacja
Utleniacze. Katalizatory reakcji organicznych. Do analizy stali należy używać standardowych próbek metali ziem rzadkich. Analiza miareczkowania redoks. Odbarwione szkło. Szklana emaliowana osłona przeciwsłoneczna. Stop żaroodporny.
Stosowany jako dodatek w przemyśle szklarskim, jako materiał do rozdrabniania szkła płaskiego, a także jako środek odporny na promieniowanie UV w kosmetykach. Obecnie rozszerzono ją o szlifowanie okularów, soczewek optycznych i kineskopów, odgrywając rolę w odbarwianiu, klarowaniu, absorpcji szkła UV i absorpcji linii elektronicznych.
Efekt polerowania ziem rzadkich
Proszek do polerowania ziem rzadkich ma zalety szybkiej prędkości polerowania, wysokiej gładkości i długiej żywotności. W porównaniu z tradycyjnym proszkiem polerskim – proszkiem żelazowo-czerwonym, nie zanieczyszcza środowiska i jest łatwy do usunięcia z przyklejanego przedmiotu. Polerowanie soczewki proszkiem polerskim z tlenkiem ceru zajmuje jedną minutę, natomiast przy użyciu proszku polerskiego z tlenkiem żelaza zajmuje 30-60 minut. Dlatego proszek do polerowania metali ziem rzadkich ma zalety niskiego dozowania, dużej prędkości polerowania i wysokiej wydajności polerowania. Może także zmienić jakość polerowania i środowisko pracy. Ogólnie rzecz biorąc, proszek do polerowania szkła ziem rzadkich wykorzystuje głównie tlenki bogate w cer. Powodem, dla którego tlenek ceru jest niezwykle skutecznym środkiem polerskim, jest to, że może jednocześnie polerować szkło zarówno poprzez rozkład chemiczny, jak i tarcie mechaniczne. Proszek do polerowania na bazie ceru ziem rzadkich jest szeroko stosowany do polerowania aparatów fotograficznych, obiektywów aparatów fotograficznych, lamp telewizyjnych, okularów itp. Obecnie w Chinach istnieją dziesiątki fabryk proszków polerskich na bazie metali ziem rzadkich, których skala produkcji przekracza dziesięć ton. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., chińska zagraniczna spółka joint venture, jest obecnie jedną z największych fabryk proszków do polerowania metali ziem rzadkich w Chinach, o rocznej zdolności produkcyjnej wynoszącej 1200 ton i produktach sprzedawanych w kraju i za granicą.
Odbarwianie szkła
Każde szkło zawiera tlenek żelaza, który może zostać wprowadzony do szkła poprzez surowce, piasek, wapień i potłuczone szkło w składnikach szkła. Istnieją dwie formy jego istnienia: jedna to żelazo dwuwartościowe, które zmienia kolor szkła na ciemnoniebieski, i druga to żelazo trójwartościowe, które zmienia kolor szkła na żółty. Odbarwienie to utlenianie jonów żelaza dwuwartościowego do żelaza trójwartościowego, ponieważ intensywność zabarwienia żelaza trójwartościowego wynosi tylko jedną dziesiątą intensywności barwy żelaza dwuwartościowego. Następnie dodaj toner, aby zneutralizować kolor do jasnozielonego.
Pierwiastki ziem rzadkich stosowane do odbarwiania szkła to głównie tlenek ceru i tlenek neodymu. Zastąpienie tradycyjnego środka odbarwiającego z białego arsenu środkiem odbarwiającym ze szkła ziem rzadkich nie tylko poprawia wydajność, ale także pozwala uniknąć zanieczyszczenia białym arsenem. Tlenek ceru stosowany do odbarwiania szkła ma zalety takie jak stabilna wydajność w wysokich temperaturach, niska cena i brak absorpcji światła widzialnego.
Kolorystyka szkła
Jony ziem rzadkich mają stabilne i jasne kolory w wysokich temperaturach i są używane do wtapiania się w materiał w celu produkcji różnych kolorowych szkieł. Tlenki ziem rzadkich, takie jak neodym, prazeodym, erb i cer, są doskonałymi barwnikami szkła. Kiedy przezroczyste szkło z barwnikami ziem rzadkich pochłania światło widzialne o długości fali od 400 do 700 nanometrów, wykazuje piękne kolory. Z tego kolorowego szkła można wykonać abażury kierunkowskazów dla lotnictwa i nawigacji, różnych pojazdów transportowych i różnych wysokiej klasy dekoracji artystycznych.
Po dodaniu tlenku neodymu do szkła sodowo-wapniowego i ołowiowego kolor szkła zależy od grubości szkła, zawartości neodymu i intensywności źródła światła. Cienkie szkło jest jasnoróżowe, a grube szkło jest niebiesko-fioletowe. Zjawisko to nazywa się dichroizmem neodymowym; Tlenek prazeodymu daje zielony kolor podobny do chromu; Tlenek erbu (III) ma kolor różowy, gdy jest stosowany w szkle fotochromowym i szkle kryształowym; Połączenie tlenku ceru i dwutlenku tytanu powoduje, że szkło jest żółte; Tlenek prazeodymu i tlenek neodymu można stosować do czarnego szkła prazeodymowego i neodymowego.
Odstojnik ziem rzadkich
Stosowanie tlenku ceru zamiast tradycyjnego tlenku arsenu jako środka klarującego szkło w celu usunięcia pęcherzyków i śladowych elementów barwnych ma znaczący wpływ na przygotowanie bezbarwnych butelek szklanych. Gotowy produkt ma białą fluorescencję kryształów, dobrą przezroczystość oraz lepszą wytrzymałość szkła i odporność na ciepło. Jednocześnie eliminuje zanieczyszczenie arsenem środowiska i szkła.
Ponadto dodanie tlenku ceru do szkła codziennego użytku, takiego jak szkło budowlane i samochodowe, szkło kryształowe, może zmniejszyć przepuszczalność światła ultrafioletowego, co jest promowane w Japonii i Stanach Zjednoczonych. Wraz z poprawą jakości życia w Chinach będzie też dobry rynek. Dodanie tlenku neodymu do szklanej osłony kineskopu może wyeliminować rozproszenie światła czerwonego i zwiększyć przejrzystość. Specjalne okulary z dodatkami pierwiastków ziem rzadkich obejmują szkło lantanowe, które ma wysoki współczynnik załamania światła i charakterystykę niskiej dyspersji i jest szeroko stosowane w produkcji różnych obiektywów, zaawansowanych aparatów i obiektywów do aparatów, zwłaszcza do urządzeń fotograficznych pracujących na dużych wysokościach; Szkło odporne na promieniowanie Ce, stosowane do szkła samochodowego i szklanej obudowy telewizora; Szkło neodymowe jest używane jako materiał laserowy i jest najbardziej idealnym materiałem do gigantycznych laserów, używanych głównie w kontrolowanych urządzeniach do syntezy jądrowej
Czas publikacji: 6 lipca 2023 r