Ceriumoxid, Molekylformel erCeO2, kinesisk alias:Cerium(IV)oxid, molekylvægt: 172,11500. Det kan bruges som poleringsmateriale, katalysator, katalysatorbærer (assistent), ultraviolet absorber, brændselscelleelektrolyt, udstødningsabsorber til biler, elektrokeramik osv.
Kemisk egenskab
Ved en temperatur på 2000 ℃ og et tryk på 15 MPa kan cerium(III)oxid udvindes ved hydrogenreduktion af ceriumoxid. Når temperaturen er fri ved 2000 ℃, og trykket er fri ved 5 MPa, er ceriumoxidet let gult, let rødt og lyserødt.
Fysisk ejendom
Rene produkter er hvidt, tungt pulver eller kubiske krystaller, mens urene produkter er lysegule eller endda lyserøde til rødbrune (på grund af tilstedeværelsen af spormængder af lanthan, praseodym osv.).
Densitet 7,13 g/cm3, smeltepunkt 2397 ℃, kogepunkt 3500 ℃.
Uopløselig i vand og alkali, let opløselig i syre.
Toksisk. Den gennemsnitlige dødelige dosis (rotte, oral) er ca. 1 g/kg.
Produktionsmetode
Produktionsmetoden for ceriumoxid er hovedsageligt oxalsyreudfældning, dvs. ved at tage ceriumchlorid eller ceriumnitratopløsning som råmateriale, justere pH-værdien til 2 med oxalsyre, tilsætte ammoniak for at udfælde ceriumoxalat, opvarme, modne, separere, vaske, tørre ved 110 ℃ og brænde ved 900~1000 ℃ for at danne ceriumoxid.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Anvendelse
Oxidationsmidler. Katalysatorer til organisk reaktion. Brug standardprøver af sjældne jordarters metaller til stålanalyse. Redox-titreringsanalyse. Misfarvet glas. Solskærm af glasemalje. Varmebestandig legering.
Anvendes som tilsætningsstof i glasindustrien, som slibemateriale til spejlglas og også som UV-bestandigt middel i kosmetik. I øjeblikket er det blevet udvidet til slibning af glas, optiske linser og billedrør, hvor det spiller en rolle i affarvning, klaring, UV-absorption af glas og absorption af elektroniske linjer.
Sjældne jordarters poleringseffekt
Sjældne jordarters poleringspulver har fordelene ved hurtig poleringshastighed, høj glathed og lang levetid. Sammenlignet med traditionelt poleringspulver – jernrødt pulver – forurener det ikke miljøet og er let at fjerne fra den vedhæftede genstand. Polering af linsen med ceriumoxid-poleringspulver tager et minut at gennemføre, mens brug af jernoxid-poleringspulver tager 30-60 minutter. Derfor har sjældne jordarters poleringspulver fordelene ved lav dosering, hurtig poleringshastighed og høj poleringseffektivitet. Og det kan ændre poleringskvaliteten og driftsmiljøet. Generelt bruger sjældne jordarters glaspoleringspulver hovedsageligt ceriumrige oxider. Grunden til, at ceriumoxid er en ekstremt effektiv poleringsforbindelse, er, at den samtidig kan polere glas gennem både kemisk nedbrydning og mekanisk friktion. Sjældne jordarters cer-poleringspulver bruges i vid udstrækning til polering af kameraer, kameralinser, tv-rør, briller osv. I øjeblikket er der snesevis af fabrikker til sjældne jordarters poleringspulver i Kina med en produktionsskala på over ti tons. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., et kinesisk udenlandsk joint venture, er i øjeblikket en af de største fabrikker for poleringspulver til sjældne jordarter i Kina med en årlig produktionskapacitet på 1200 tons og produkter, der sælges indenlandsk og internationalt.
Affarvning af glas
Alt glas indeholder jernoxid, som kan bringes ind i glasset gennem råmaterialer, sand, kalksten og glasskår i glasbestanddele. Der findes to former for jernoxid: den ene er divalent jern, som ændrer glasfarven til mørkeblå, og den anden er trivalent jern, som ændrer glasfarven til gul. Misfarvning er oxidationen af divalente jernioner til trivalent jern, fordi farveintensiteten af trivalent jern kun er en tiendedel af divalent jerns. Derefter tilsættes en toner for at neutralisere farven til en lysegrøn farve.
De sjældne jordarter, der anvendes til affarvning af glas, er hovedsageligt ceriumoxid og neodymoxid. Udskiftning af det traditionelle affarvningsmiddel til hvid arsen med affarvningsmiddel til sjældne jordarters glas forbedrer ikke kun effektiviteten, men undgår også forurening med hvid arsen. Ceriumoxid, der anvendes til affarvning af glas, har fordele såsom stabil ydeevne ved høje temperaturer, lav pris og ingen absorption af synligt lys.
Glasfarvning
Sjældne jordarters ioner har stabile og klare farver ved høje temperaturer og bruges til at blande sig med materialet for at fremstille forskellige farvede glasarter. Sjældne jordarters oxider såsom neodym, praseodym, erbium og cerium er fremragende glasfarvestoffer. Når transparent glas med sjældne jordarters farvestoffer absorberer synligt lys med bølgelængder fra 400 til 700 nanometer, udviser det smukke farver. Dette farvede glas kan bruges til at lave indikatorlampeskærme til luftfart og navigation, forskellige transportmidler og forskellige eksklusive kunstneriske dekorationer.
Når neodymoxid tilsættes natriumcalciumglas og blyglas, afhænger glassets farve af glassets tykkelse, neodymindholdet og lyskildens intensitet. Tyndt glas er lyserødt, og tykt glas er blålilla. Dette fænomen kaldes neodymdikroisme; Praseodymoxid producerer en grøn farve, der ligner krom; Erbium(III)oxid er lyserød, når det bruges i fotokromisk glas og krystalglas; Kombinationen af ceriumoxid og titandioxid gør glasset gult; Praseodymoxid og neodymoxid kan bruges til praseodym-neodymsortglas.
Sjælden jordarts klarer
Brugen af ceriumoxid i stedet for traditionelt arsenoxid som glasklarningsmiddel for at fjerne bobler og spor af farvede elementer har en betydelig effekt på fremstillingen af farveløse glasflasker. Det færdige produkt har hvid krystalfluorescens, god gennemsigtighed og forbedret glasstyrke og varmebestandighed. Samtidig eliminerer det også arsenforurening af miljøet og glas.
Derudover kan tilsætning af ceriumoxid til almindeligt glas, såsom bygnings- og bilglas, krystalglas, reducere transmittansen af ultraviolet lys, og denne anvendelse er blevet promoveret i Japan og USA. Med forbedringen af livskvaliteten i Kina vil der også være et godt marked. Tilsætning af neodymoxid til glasskallen på et billedrør kan eliminere spredningen af rødt lys og øge klarheden. Specielle glastyper med sjældne jordarters tilsætninger omfatter lanthanumglas, som har et højt brydningsindeks og lave spredningsegenskaber, og som er meget anvendt i fremstillingen af forskellige linser, avancerede kameraer og kameralinser, især til fotograferingsudstyr i stor højde; Ce-strålingsbestandigt glas, der bruges til bilglas og tv-glasskaller; Neodymglas bruges som lasermateriale og er det mest ideelle materiale til gigantiske lasere, primært brugt til kontrollerede nukleare fusionsanordninger.
Opslagstidspunkt: 6. juli 2023