Ceriumoksid, Molekylformel erCeO2, kinesisk alias:Cerium(IV)oksid, molekylvekt: 172,11500. Det kan brukes som poleringsmateriale, katalysator, katalysatorbærer (assistent), ultrafiolett absorber, brenselcelleelektrolytt, eksosabsorber i biler, elektrokeramikk, etc.
Kjemisk egenskap
Ved en temperatur på 2000 ℃ og et trykk på 15 MPa kan cerium(III)-oksid utvinnes ved hydrogenreduksjon av ceriumoksid. Når temperaturen er fritt ved 2000 ℃ og trykket er fritt ved 5 MPa, er ceriumoksidet svakt gult, svakt rødt og rosa.
Fysisk eiendom
Rene produkter er hvitt, tungt pulver eller kubiske krystaller, mens urene produkter er lysegule eller til og med rosa til rødbrune (på grunn av spormengder av lantan, praseodym, etc.).
Tetthet 7,13 g/cm3, smeltepunkt 2397 ℃, kokepunkt 3500 ℃.
Uløselig i vann og alkali, litt løselig i syre.
Toksisk, median dødelig dose (rotte, oral) er omtrent 1 g/kg.
Produksjonsmetode
Produksjonsmetoden for ceriumoksid er hovedsakelig oksalsyreutfelling, det vil si å ta ceriumklorid eller ceriumnitratløsning som råmateriale, justere pH-verdien til 2 med oksalsyre, tilsette ammoniakk for å utfelle ceriumoksalat, oppvarme, modne, separere, vaske, tørke ved 110 ℃ og brenne ved 900 ~ 1000 ℃ for å danne ceriumoksid.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Søknad
Oksidasjonsmidler. Katalysatorer for organisk reaksjon. Bruk standardprøver av sjeldne jordmetaller for stålanalyse. Redokstitreringsanalyse. Misfarget glass. Solskjerm av glassemalje. Varmebestandig legering.
Brukes som tilsetningsstoff i glassindustrien, som slipemateriale for speilglass og også som UV-bestandig middel i kosmetikk. For tiden har det blitt utvidet til sliping av glass, optiske linser og bilderør, og spiller en rolle i avfarging, klargjøring, UV-absorpsjon av glass og absorpsjon av elektroniske linjer.
Poleringseffekt av sjeldne jordarter
Poleringspulver av sjeldne jordarter har fordelene med rask poleringshastighet, høy glatthet og lang levetid. Sammenlignet med tradisjonelt poleringspulver – jernrødt pulver, forurenser det ikke miljøet og er lett å fjerne fra det festede objektet. Polering av linsen med ceriumoksid-poleringspulver tar ett minutt å fullføre, mens bruk av jernoksid-poleringspulver tar 30–60 minutter. Derfor har poleringspulver av sjeldne jordarter fordelene med lav dosering, rask poleringshastighet og høy poleringseffektivitet. Og det kan endre poleringskvaliteten og driftsmiljøet. Vanligvis bruker poleringspulver av sjeldne jordarter i glass hovedsakelig ceriumrike oksider. Grunnen til at ceriumoksid er en ekstremt effektiv poleringsforbindelse er fordi den samtidig kan polere glass gjennom både kjemisk nedbrytning og mekanisk friksjon. Poleringspulver av sjeldne jordarter i cer er mye brukt til polering av kameraer, kameralinser, TV-rør, glass osv. For tiden finnes det dusinvis av fabrikker for poleringspulver av sjeldne jordarter i Kina, med en produksjonsskala på over ti tonn. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., et kinesisk utenlandsk joint venture, er for tiden en av de største fabrikkene for poleringspulver for sjeldne jordarter i Kina, med en årlig produksjonskapasitet på 1200 tonn og produkter som selges innenlands og internasjonalt.
Avfarging av glass
Alt glass inneholder jernoksid, som kan bringes inn i glasset gjennom råvarer, sand, kalkstein og knust glass i glassbestanddelene. Det finnes to former for jernoksid: den ene er toverdig jern, som gjør glassfargen mørkeblå, og den andre er treverdig jern, som gjør glassfargen gul. Misfarging er oksidasjon av toverdige jernioner til treverdig jern, fordi fargeintensiteten til treverdig jern bare er en tidel av den til toverdig jern. Deretter tilsettes en toner for å nøytralisere fargen til en lysegrønn farge.
De sjeldne jordartsmetallene som brukes til avfarging av glass er hovedsakelig ceriumoksid og neodymoksid. Å erstatte det tradisjonelle avfargingsmiddelet for hvit arsenikk med avfargingsmiddel for sjeldne jordartsmetaller i glass forbedrer ikke bare effektiviteten, men unngår også forurensning av hvit arsenikk. Ceriumoksid som brukes til avfarging av glass har fordeler som stabil ytelse ved høye temperaturer, lav pris og ingen absorpsjon av synlig lys.
Glassfarging
Sjeldne jordartsioner har stabile og sterke farger ved høye temperaturer, og brukes til å blande seg inn i materialet for å produsere forskjellige fargede glass. Sjeldne jordartsoksider som neodym, praseodym, erbium og cerium er utmerkede glassfargestoffer. Når gjennomsiktig glass med sjeldne jordartsfargestoffer absorberer synlig lys med bølgelengder fra 400 til 700 nanometer, viser det vakre farger. Dette fargede glasset kan brukes til å lage indikatorlampeskjermer for luftfart og navigasjon, forskjellige transportkjøretøy og diverse eksklusive kunstneriske dekorasjoner.
Når neodymoksid tilsettes natriumkalsiumglass og blyglass, avhenger glassets farge av glassets tykkelse, neodyminnholdet og lyskildens intensitet. Tynt glass er lyserosa, og tykt glass er blålilla. Dette fenomenet kalles neodymdikroisme; Praseodymoksid produserer en grønn farge som ligner på krom; Erbium(III)-oksid er rosa når det brukes i fotokromismeglass og krystallglass; Kombinasjonen av ceriumoksid og titandioksid gjør glasset gult; Praseodymoksid og neodymoksid kan brukes til praseodym-neodymsvart glass.
Sjeldne jordartsklarere
Bruk av ceriumoksid i stedet for tradisjonelt arsenikkoksid som glassklargjøringsmiddel for å fjerne bobler og spor av fargede elementer har en betydelig effekt på fremstillingen av fargeløse glassflasker. Det ferdige produktet har hvit krystallfluorescens, god gjennomsiktighet og forbedret glassstyrke og varmebestandighet. Samtidig eliminerer det også forurensningen av arsenikk til miljøet og glasset.
I tillegg kan tilsetning av ceriumoksid til dagligglass, som bygnings- og bilglass, krystallglass, redusere transmittansen av ultrafiolett lys, og denne bruken har blitt promotert i Japan og USA. Med forbedringen av livskvaliteten i Kina vil det også være et godt marked. Å tilsette neodymoksid til glassskallet på et bilderør kan eliminere spredning av rødt lys og øke klarheten. Spesielle glass med tilsetninger av sjeldne jordarter inkluderer lantanglass, som har høy brytningsindeks og lave spredningsegenskaper, og er mye brukt i produksjon av forskjellige linser, avanserte kameraer og kameralinser, spesielt for høydefotograferingsenheter; Ce-strålingsbestandig glass, brukt til bilglass og TV-glassskall; Neodymglass brukes som lasermateriale og er det mest ideelle materialet for gigantiske lasere, hovedsakelig brukt til kontrollerte kjernefusjonsenheter.
Publisert: 06.07.2023