CeriumoksidiMolekyylikaava onCeO2, kiinalainen alias:Cerium(IV)oksidi, molekyylipaino: 172.11500. Sitä voidaan käyttää kiillotusmateriaalina, katalyyttinä, katalyytin kantajana (avustajana), ultraviolettisäteilyn absorboijana, polttokennoelektrolyyttinä, autojen pakokaasun absorboijana, sähkökeraamina jne.
Kemiallinen ominaisuus
2000 ℃:n lämpötilassa ja 15 MPa:n paineessa cerium(III)oksidia voidaan saada ceriumoksidin vetypelkistyksellä. Vapaassa kaasussa 2000 ℃:n lämpötilassa ja 5 MPa:n paineessa ceriumoksidi on väriltään hieman kellertävää, hieman punaista ja vaaleanpunaista.
Fyysinen omaisuus
Puhtaat tuotteet ovat valkoista raskasta jauhetta tai kuutiomaisia kiteitä, kun taas epäpuhtaat tuotteet ovat vaaleankeltaisia tai jopa vaaleanpunaisia tai punertavanruskeita (johtuen lantaanin, praseodyymin jne. pienistä määristä).
Tiheys 7,13 g/cm3, sulamispiste 2397 ℃, kiehumispiste 3500 ℃.
Liukenematon veteen ja alkaliin, liukenee hieman happoon.
Myrkyllinen, keskimääräinen tappava annos (rotta, suun kautta) on noin 1 g/kg.
Tuotantomenetelmä
Ceriumoksidin tuotantomenetelmä on pääasiassa oksaalihapposaostus, eli raaka-aineena käytetään ceriumkloridia tai ceriumnitraattiliuosta, pH-arvo säädetään 2:een oksaalihapolla, lisätään ammoniakkia ceriumoksalaatin saostamiseksi, kuumennetaan, kypsytetään, erotetaan, pestään, kuivataan 110 ℃:ssa ja poltetaan 900–1000 ℃:ssa ceriumoksidin muodostamiseksi.
CeCl2 + H2C2O4 + 2NH4OH → CeC2O4 + 2H2O + 2NH4Cl
Hakemus
Hapettavat aineet. Katalyytit orgaaniselle reaktiolle. Käytä harvinaisten maametallien standardinäytteitä teräsanalyysiin. Redox-titrausanalyysi. Värjäytynyt lasi. Lasiemali-aurinkosuoja. Lämmönkestävä metalliseos.
Käytetään lisäaineena lasiteollisuudessa, tasolasin hioma-aineena ja myös UV-säteilyä kestävänä aineena kosmetiikassa. Tällä hetkellä sitä on laajennettu lasien, optisten linssien ja kuvaputkien hiontaan, ja sillä on rooli lasin värinpoistossa, kirkastamisessa, UV-säteilyn absorboinnissa ja elektronisten linjojen absorboinnissa.
Harvinaisten maametallien kiillotusvaikutus
Harvinaisten maametallien kiillotusjauheen etuna on nopea kiillotusnopeus, korkea sileys ja pitkä käyttöikä. Verrattuna perinteiseen kiillotusjauheeseen – rautapunaiseen jauheeseen – se ei saastuta ympäristöä ja on helppo poistaa kiinnitetystä kappaleesta. Linssin kiillotus ceriumoksidikiillotusjauheella kestää yhden minuutin, kun taas rautaoksidikiillotusjauheella se kestää 30–60 minuuttia. Siksi harvinaisten maametallien kiillotusjauheen etuna on alhainen annos, nopea kiillotusnopeus ja korkea kiillotustehokkuus. Ja se voi muuttaa kiillotuksen laatua ja käyttöympäristöä. Yleisesti ottaen harvinaisten maametallien lasinkiillotusjauheessa käytetään pääasiassa ceriumrikkaita oksideja. Ceriumoksidi on erittäin tehokas kiillotusyhdiste, koska se voi samanaikaisesti kiillottaa lasia sekä kemiallisen hajoamisen että mekaanisen kitkan avulla. Harvinaisten maametallien ceriumkiillotusjauhetta käytetään laajalti kameroiden, kameralinssien, televisioputkien, lasien jne. kiillotukseen. Tällä hetkellä Kiinassa on kymmeniä harvinaisten maametallien kiillotusjauhetehtaita, joiden tuotantomäärä on yli kymmenen tonnia. Kiinalais-ulkomainen yhteisyritys Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd. on tällä hetkellä yksi Kiinan suurimmista harvinaisten maametallien kiillotusjauhetehtaista. Sen vuotuinen tuotantokapasiteetti on 1200 tonnia ja tuotteita myydään sekä kotimaassa että kansainvälisesti.
Lasin värjäytyminen
Kaikki lasi sisältää rautaoksidia, jota voi päästä lasiin raaka-aineiden, hiekan, kalkkikiven ja lasinsirpaleen kautta. Sitä esiintyy kahdessa muodossa: kaksiarvoinen rauta värjää lasin tummansiniseksi ja kolmiarvoinen rauta keltaiseksi. Värjäytyminen tarkoittaa kaksiarvoisten rauta-ionien hapettumista kolmiarvoiseksi raudaksi, koska kolmiarvoisen raudan värin intensiteetti on vain kymmenesosa kaksiarvoisen raudan värin intensiteetistä. Tämän jälkeen lisätään sävytettä, joka neutraloi värin vaaleanvihreäksi.
Lasin värjäytymiseen käytetyt harvinaiset maametallit ovat pääasiassa ceriumoksidia ja neodyymioksidia. Perinteisen valkoisen arseenin värjäytymisaineen korvaaminen harvinaisten maametallien lasin värjäytymisaineella ei ainoastaan paranna tehokkuutta, vaan myös estää valkoisen arseenin aiheuttaman saastumisen. Lasin värjäytymiseen käytetyllä ceriumoksidilla on etuja, kuten vakaa korkeiden lämpötilojen suorituskyky, alhainen hinta ja näkyvän valon absorptiokyvyn puute.
Lasin väritys
Harvinaisten maametallien ioneilla on vakaat ja kirkkaat värit korkeissa lämpötiloissa, ja niitä käytetään sekoitettavaksi materiaaliin erilaisten värillisten lasien valmistuksessa. Harvinaisten maametallien oksidit, kuten neodyymi, praseodyymi, erbium ja cerium, ovat erinomaisia lasin väriaineita. Kun läpinäkyvä lasi ja harvinaisten maametallien väriaineet absorboivat näkyvää valoa, jonka aallonpituus on 400–700 nanometriä, se tuottaa kauniita värejä. Näitä värillisiä laseja voidaan käyttää ilmailun ja navigoinnin merkkivalojen varjostimien, erilaisten kuljetusvälineiden ja erilaisten korkealuokkaisten taiteellisten koristeiden valmistukseen.
Kun neodyymioksidia lisätään natriumkalsiumlasiin ja lyijylasiin, lasin väri riippuu lasin paksuudesta, neodyymipitoisuudesta ja valonlähteen voimakkuudesta. Ohut lasi on vaaleanpunaista ja paksu lasi siniviolettia. Tätä ilmiötä kutsutaan neodyymidikroismiksi; praseodyymioksidi tuottaa vihreän värin, joka muistuttaa kromia; erbium(III)oksidi on vaaleanpunainen fotokromismillaasissa ja kristallilasissa; ceriumoksidin ja titaanidioksidin yhdistelmä tekee lasista keltaisen; praseodyymioksidia ja neodyymioksidia voidaan käyttää praseodyymi-neodyymimustan lasin valmistukseen.
Harvinaisten maametallien kirkastin
Ceriumoksidin käytöllä perinteisen arseenioksidin sijaan lasin kirkastusaineena kuplien ja hivenväristen alkuaineiden poistamiseksi on merkittävä vaikutus värittömien lasipullojen valmistukseen. Valmiin tuotteen kiteinen fluoresenssi on valkoinen, läpinäkyvyys hyvä ja lasin lujuus ja lämmönkestävyys parantuneet. Samalla se poistaa myös arseenin aiheuttaman ympäristön ja lasin saastumisen.
Lisäksi ceriumoksidin lisääminen päivittäiseen lasiin, kuten rakennus- ja autolasiin, kristallilasiin, voi vähentää ultraviolettisäteilyn läpäisykykyä, ja tätä käyttöä on edistetty Japanissa ja Yhdysvalloissa. Kiinan elämänlaadun parantuessa myös markkinat ovat hyvät. Neodyymioksidin lisääminen kuvaputken lasikuoreen voi poistaa punaisen valon hajaantumisen ja lisätä selkeyttä. Harvinaisia maametalleja sisältäviä erikoislaseja ovat lantaanilasi, jolla on korkea taitekerroin ja matala hajaantumisominaisuus, ja jota käytetään laajalti erilaisten linssien, edistyneiden kameroiden ja kameralinssien valmistuksessa, erityisesti korkealla sijaitsevissa valokuvauslaitteissa; Ce-säteilyä kestävä lasi, jota käytetään autojen laseissa ja televisioiden lasikuorissa; neodyymilasia käytetään lasermateriaalina ja se on ihanteellisin materiaali jättiläislasereille, joita käytetään pääasiassa ohjattuihin ydinfuusiolaitteisiin.
Julkaisun aika: 06.07.2023