Цериев оксид, Молекулната формула еCeO2, китайски псевдоним:Цериев(IV) оксид, молекулно тегло: 172.11500. Може да се използва като полиращ материал, катализатор, носител (помощник) на катализатор, ултравиолетов абсорбатор, електролит за горивни клетки, автомобилен абсорбатор на отработени газове, електрокерамика и др.
Химично свойство
При температура от 2000 ℃ и налягане от 15 MPa, цериев(III) оксид може да се получи чрез редукция на цериев оксид с водород. Когато температурата е 2000 ℃ и налягането е 5 MPa, цериевият оксид е леко жълт, леко червен и розов.
Физическа собственост
Чистите продукти са бял тежък прах или кубични кристали, докато нечистите продукти са светложълти или дори розови до червеникавокафяви (поради наличието на следи от лантан, празеодим и др.).
Плътност 7,13 г/см3, точка на топене 2397 ℃, точка на кипене 3500 ℃.
Неразтворим във вода и основи, слабо разтворим в киселина.
Токсично, средната летална доза (плъх, перорално) е около 1 g/kg.
Метод на производство
Методът на производство на цериев оксид е главно утаяване с оксалова киселина, т.е. вземане на разтвор на цериев хлорид или цериев нитрат като суровина, регулиране на pH стойността до 2 с оксалова киселина, добавяне на амоняк за утаяване на цериев оксалат, нагряване, зреене, отделяне, промиване, сушене при 110 ℃ и изгаряне при 900~1000 ℃ за образуване на цериев оксид.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Приложение
Окислители. Катализатори за органични реакции. Използвайте стандартни проби от редкоземни метали за анализ на стомана. Редокс титруващ анализ. Обезцветено стъкло. Стъклен емайлиран слънцезащитен сенник. Термоустойчива сплав.
Използва се като добавка в стъкларската промишленост, като шлифовъчен материал за плоско стъкло, а също и като UV устойчив агент в козметиката. В момента е разширен до шлифоване на стъкла, оптични лещи и кинескопи, играейки роля в обезцветяването, избистрянето, UV абсорбцията на стъклото и абсорбцията на електронни линии.
Ефект на полиране на редкоземни материали
Полиращият прах от редкоземни елементи има предимствата на бърза скорост на полиране, висока гладкост и дълъг експлоатационен живот. В сравнение с традиционния полиращ прах - червен железен прах, той не замърсява околната среда и се отстранява лесно от залепения обект. Полирането на лещата с полиращ прах от цериев оксид отнема една минута, докато използването на полиращ прах от железен оксид отнема 30-60 минути. Следователно, полиращият прах от редкоземни елементи има предимствата на ниска доза, бърза скорост на полиране и висока ефективност на полиране. Освен това може да промени качеството на полиране и работната среда. Като цяло, полиращият прах от редкоземни елементи използва главно богати на церий оксиди. Причината, поради която цериевият оксид е изключително ефективно полиращо съединение, е, че може едновременно да полира стъкло чрез химическо разлагане и механично триене. Полиращият прах от редкоземни елементи от цериев оксид се използва широко за полиране на камери, обективи на камери, телевизионни тръби, очила и др. В момента в Китай има десетки фабрики за полиращи прахове от редкоземни елементи с производствен мащаб над десет тона. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., китайско съвместно чуждестранно предприятие, в момента е една от най-големите фабрики за полиращи прахове за редкоземни елементи в Китай, с годишен производствен капацитет от 1200 тона и продукти, продавани на вътрешния и международния пазар.
Обезцветяване на стъкло
Всяко стъкло съдържа железен оксид, който може да бъде внесен в стъклото чрез суровини, пясък, варовик и счупено стъкло в съставките на стъклото. Съществуват две форми на неговото съществуване: едната е двувалентно желязо, което променя цвета на стъклото в тъмносин, а другата е тривалентно желязо, което променя цвета на стъклото в жълт. Обезцветяването е окисляването на двувалентни железни йони в тривалентно желязо, тъй като интензитетът на цвета на тривалентното желязо е само една десета от този на двувалентното желязо. След това добавете тонер, за да неутрализирате цвета до светлозелен цвят.
Редкоземните елементи, използвани за обезцветяване на стъкло, са главно цериев оксид и неодимов оксид. Замяната на традиционния обезцветител за бял арсен с агент за обезцветяване на стъкло от редкоземни елементи не само подобрява ефективността, но и предотвратява замърсяването с бял арсен. Цериевият оксид, използван за обезцветяване на стъкло, има предимства като стабилна работа при високи температури, ниска цена и липса на абсорбция на видима светлина.
Оцветяване на стъкло
Редкоземните йони имат стабилни и ярки цветове при високи температури и се използват за смесване с материала за производството на различни цветни стъкла. Редкоземните оксиди като неодим, празеодим, ербий и церий са отлични оцветители за стъкло. Когато прозрачното стъкло с редкоземни оцветители абсорбира видимата светлина с дължини на вълните от 400 до 700 нанометра, то показва красиви цветове. Тези цветни стъкла могат да се използват за направата на абажури за индикаторни лампи за авиацията и навигацията, различни транспортни средства и различни висококачествени художествени декорации.
Когато неодимов оксид се добави към натриево-калциево стъкло и оловно стъкло, цветът на стъклото зависи от дебелината на стъклото, съдържанието на неодим и интензитета на източника на светлина. Тънкото стъкло е светлорозово, а дебелото стъкло е синьо-лилаво. Това явление се нарича неодимов дихроизъм; празеодимовият оксид произвежда зелен цвят, подобен на хрома; ербиевият(III) оксид е розов, когато се използва във фотохромно стъкло и кристално стъкло; комбинацията от цериев оксид и титанов диоксид прави стъклото жълто; празеодимов оксид и неодимов оксид могат да се използват за получаване на празеодимово-неодимово черно стъкло.
Пречиствател за редки земни материали
Използването на цериев оксид вместо традиционния арсенов оксид като средство за избистряне на стъкло за отстраняване на мехурчета и следи от цветни елементи има значителен ефект върху приготвянето на безцветни стъклени бутилки. Крайният продукт има бяла кристална флуоресценция, добра прозрачност и подобрена здравина на стъклото и устойчивост на топлина. В същото време се елиминира замърсяването на околната среда и стъклото с арсен.
Освен това, добавянето на цериев оксид към ежедневно стъкло, като например строително и автомобилно стъкло, кристално стъкло, може да намали пропускливостта на ултравиолетова светлина и тази употреба е била насърчавана в Япония и Съединените щати. С подобряването на качеството на живот в Китай ще има и добър пазар. Добавянето на неодимов оксид към стъклената обвивка на кинескоп може да елиминира дисперсията на червената светлина и да увеличи яснотата. Специалните стъкла с добавки от редкоземни елементи включват лантаново стъкло, което има висок коефициент на пречупване и ниски дисперсионни характеристики и се използва широко в производството на различни лещи, усъвършенствани камери и обективи за фотоапарати, особено за устройства за фотографиране на голяма надморска височина; цериево радиационно устойчиво стъкло, използвано за автомобилни стъкла и стъклени обвивки на телевизори; неодимовото стъкло се използва като лазерен материал и е най-идеалният материал за гигантски лазери, използвани главно за устройства за контролиран ядрен синтез.
Време на публикуване: 06 юли 2023 г.