Tlenek ceruWzór cząsteczkowy toCeO2, Chiński alias:Tlenek ceru(IV), masa cząsteczkowa: 172,11500. Może być stosowany jako materiał polerski, katalizator, nośnik katalizatora (pomocnik), pochłaniacz promieniowania ultrafioletowego, elektrolit ogniw paliwowych, pochłaniacz spalin samochodowych, elektroceramika itp.
Właściwość chemiczna
W temperaturze 2000 ℃ i ciśnieniu 15 MPa tlenek ceru(III) można uzyskać przez redukcję tlenku ceru wodorem. Gdy temperatura wynosi 2000 ℃, a ciśnienie wynosi 5 MPa, tlenek ceru jest lekko żółty, lekko czerwony i różowy.
Własność fizyczna
Czyste produkty są białym, ciężkim proszkiem lub sześciennymi kryształami, natomiast nieczyste produkty mają barwę jasnożółtą, różową lub czerwonobrązową (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 kwasach.
Toksyczna, średnia dawka śmiertelna (szczur, doustna) wynosi około 1 g/kg.
Metoda produkcji
Metoda produkcji tlenku ceru polega głównie na wytrącaniu kwasem szczawiowym, czyli przyjmowaniu jako surowca roztworu chlorku ceru lub azotanu ceru, dostosowywaniu wartości pH do 2 za pomocą kwasu szczawiowego, dodawaniu amoniaku w celu wytrącenia szczawianu ceru, ogrzewaniu, dojrzewaniu, oddzielaniu, myciu, suszeniu w temperaturze 110 ℃ i wypalaniu w temperaturze 900~1000 ℃ w celu utworzenia tlenku ceru.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Aplikacja
Środki utleniające. Katalizatory reakcji organicznych. Do analizy stali należy używać próbek standardowych metali ziem rzadkich. Analiza miareczkowania redoks. Odbarwione szkło. Osłona przeciwsłoneczna z emalii szklanej. Stop odporny na ciepło.
Stosowany jako dodatek w przemyśle szklarskim, jako materiał do szlifowania szkła płaskiego, a także jako środek odporny na promieniowanie UV w kosmetykach. Obecnie rozszerzono go na szlifowanie szkieł, soczewek optycznych i kineskopów, odgrywając rolę w odbarwianiu, klarowaniu, absorpcji UV szkła i absorpcji linii elektronicznych.
Efekt polerowania pierwiastkami ziem rzadkich
Proszek polerski z metali ziem rzadkich ma zalety szybkiej prędkości polerowania, wysokiej gładkości i długiej żywotności. W porównaniu z tradycyjnym proszkiem polerskim – proszkiem czerwieni żelazowej, nie zanieczyszcza środowiska i jest łatwy do usunięcia z przyklejonego przedmiotu. Polerowanie soczewki proszkiem polerskim z tlenku ceru zajmuje jedną minutę, podczas gdy użycie proszku polerskiego z tlenku żelaza zajmuje 30-60 minut. Dlatego proszek polerski z metali ziem rzadkich ma zalety niskiej dawki, szybkiej prędkości polerowania i wysokiej wydajności polerowania. I może zmienić jakość polerowania i środowisko pracy. Generalnie proszek polerski do szkła z metali ziem rzadkich wykorzystuje głównie tlenki bogate w cer. Powodem, dla którego tlenek ceru jest niezwykle skutecznym związkiem polerującym, jest to, że może jednocześnie polerować szkło zarówno poprzez rozkład chemiczny, jak i tarcie mechaniczne. Proszek polerski z metali ziem rzadkich ceru jest szeroko stosowany do polerowania aparatów fotograficznych, obiektywów aparatów fotograficznych, lamp telewizyjnych, okularów itp. Obecnie w Chinach istnieje dziesiątki fabryk proszków polerskich z metali ziem rzadkich, których skala produkcji przekracza dziesięć ton. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., chińska spółka joint venture, jest obecnie jedną z największych fabryk proszków polerskich ziem rzadkich w Chinach, o rocznej zdolności produkcyjnej wynoszącej 1200 ton, a produkty sprzedawane są na rynku krajowym i zagranicznym.
Odbarwianie szkła
Wszystkie szkła zawierają tlenek żelaza, który może być wprowadzony do szkła poprzez surowce, piasek, wapień i potłuczone szkło w składnikach szklanych. Istnieją dwie formy jego istnienia: jedna to żelazo dwuwartościowe, które zmienia kolor szkła na ciemnoniebieski, a druga to żelazo trójwartościowe, które zmienia kolor szkła na żółty. Przebarwienie to utlenianie jonów żelaza dwuwartościowego do żelaza trójwartościowego, ponieważ intensywność koloru żelaza trójwartościowego stanowi tylko jedną dziesiątą intensywności koloru żelaza dwuwartościowego. Następnie dodaj toner, aby zneutralizować kolor do jasnozielonego.
Pierwiastki ziem rzadkich używane do odbarwiania szkła to głównie tlenek ceru i tlenek neodymu. Zastąpienie tradycyjnego białego środka odbarwiającego arsenu środkiem odbarwiającym szkło ziem rzadkich nie tylko poprawia wydajność, ale także zapobiega zanieczyszczeniu białym arsenem. Tlenek ceru używany do odbarwiania szkła ma zalety, takie jak stabilna wydajność w wysokiej temperaturze, niska cena i brak absorpcji światła widzialnego.
Barwienie szkła
Jony ziem rzadkich mają stabilne i jasne kolory w wysokich temperaturach i są używane do mieszania z materiałem w celu produkcji różnokolorowych szkieł. Tlenki ziem rzadkich, takie jak neodym, prazeodym, erb i cer, są doskonałymi barwnikami do szkła. Gdy przezroczyste szkło z barwnikami ziem rzadkich pochłania światło widzialne o długości fali od 400 do 700 nanometrów, wykazuje piękne kolory. Te kolorowe szkło można wykorzystać do produkcji kloszy lamp sygnalizacyjnych do lotnictwa i nawigacji, różnych pojazdów transportowych i różnych wysokiej klasy dekoracji artystycznych.
Gdy tlenek neodymu zostanie dodany do szkła sodowo-wapniowego i szkła 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 wytwarza zielony kolor podobny do chromu; Tlenek erbu (III) jest różowy, gdy jest stosowany w szkle fotochromowym i szkle kryształowym; Połączenie tlenku ceru i dwutlenku tytanu sprawia, że szkło jest żółte; Tlenek prazeodymu i tlenek neodymu można stosować do czarnego szkła prazeodymowo-neodymowego.
Środek klarujący ziem rzadkich
Zastosowanie tlenku ceru zamiast tradycyjnego tlenku arsenu jako środka klarującego szkło w celu usunięcia pęcherzyków i śladowych kolorowych elementów ma znaczący wpływ na przygotowanie bezbarwnych szklanych butelek. Gotowy produkt ma białą fluorescencję kryształu, dobrą przejrzystość oraz zwiększoną wytrzymałość szkła i odporność na ciepło. Jednocześnie eliminuje również zanieczyszczenie środowiska i szkła arsenem.
Ponadto dodanie tlenku ceru do codziennego szkła, takiego jak szkło budowlane i samochodowe, szkło kryształowe, może zmniejszyć przepuszczalność światła ultrafioletowego, a takie zastosowanie jest promowane w Japonii i Stanach Zjednoczonych. Wraz z poprawą jakości życia w Chinach, będzie również dobry rynek zbytu. Dodanie tlenku neodymu do szklanej powłoki kineskopu może wyeliminować rozproszenie czerwonego światła i zwiększyć przejrzystość. Specjalne szkła z dodatkami ziem rzadkich obejmują szkło lantanowe, które ma wysoki współczynnik refrakcji i niskie właściwości dyspersyjne i jest szeroko stosowane w produkcji różnych soczewek, zaawansowanych aparatów fotograficznych i obiektywów aparatów, szczególnie w urządzeniach do fotografii wysokogórskiej; szkło odporne na promieniowanie Ce, stosowane w szkle samochodowym i szklanej powłoce telewizora; szkło neodymowe jest stosowane jako materiał laserowy i jest najbardziej idealnym materiałem do gigantycznych laserów, stosowanych głównie w urządzeniach do kontrolowanej syntezy jądrowej
Czas publikacji: 06-07-2023