Òxid de ceri, La fórmula molecular ésCeO2, Àlies xinès:Òxid de ceri(IV), pes molecular: 172.11500. Es pot utilitzar com a material de poliment, catalitzador, portador de catalitzadors (assistent), absorbent d'ultraviolats, electròlit de piles de combustible, absorbent d'escapament d'automòbils, electroceràmica, etc.
propietat química
A una temperatura de 2000 ℃ i una pressió de 15 MPa, es pot obtenir òxid de ceri(III) per reducció d'hidrogen de l'òxid de ceri. Quan la temperatura és lliure a 2000 ℃ i la pressió és lliure a 5 MPa, l'òxid de ceri és lleugerament groc, lleugerament vermell i rosa.
propietat física
Els productes purs són pols blanca pesada o cristalls cúbics, mentre que els productes impurs són de color groc clar o fins i tot de color rosa a marró vermellós (a causa de la presència de traces de lantà, praseodimi, etc.).
Densitat 7,13 g/cm3, punt de fusió 2397 ℃, punt d'ebullició 3500 ℃.
Insoluble en aigua i àlcali, lleugerament soluble en àcid.
Tòxic, la dosi letal mitjana (rata, oral) és d'aproximadament 1 g/kg.
Mètode de producció
El mètode de producció d'òxid de ceri és principalment la precipitació amb àcid oxàlic, és a dir, prendre una solució de clorur de ceri o nitrats de ceri com a matèria primera, ajustar el valor de pH a 2 amb àcid oxàlic, afegir amoníac per precipitar oxalat de ceri, escalfar, madurar, separar, rentar, assecar a 110 ℃ i cremar a 900~1000 ℃ per formar òxid de ceri.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Aplicació
Agents oxidants. Catalitzadors per a reaccions orgàniques. Utilitzeu mostres estàndard de metalls de terres rares per a l'anàlisi d'acer. Anàlisi de titració redox. Vidre decolorat. Para-sol d'esmalt de vidre. Aliatge resistent a la calor.
S'utilitza com a additiu a la indústria del vidre, com a material de mòlta per a vidre de placa i també com a agent resistent als raigs UV en cosmètics. Actualment, s'ha ampliat a la mòlta de vidres, lents òptiques i tubs d'imatge, i juga un paper en la decoloració, la clarificació, l'absorció UV del vidre i l'absorció de línies electròniques.
Efecte de poliment de terres rares
La pols de polir de terres rares té els avantatges d'una velocitat de poliment ràpida, una alta suavitat i una llarga vida útil. En comparació amb la pols de polir tradicional, la pols vermella de ferro, no contamina el medi ambient i és fàcil de treure de l'objecte adherit. Polir la lent amb pols de polir d'òxid de ceri triga un minut a completar-se, mentre que l'ús de pols de polir d'òxid de ferro triga entre 30 i 60 minuts. Per tant, la pols de polir de terres rares té els avantatges d'una baixa dosificació, una velocitat de poliment ràpida i una alta eficiència de poliment. I pot canviar la qualitat del poliment i l'entorn operatiu. Generalment, la pols de polir de vidre de terres rares utilitza principalment òxids rics en ceri. La raó per la qual l'òxid de ceri és un compost de poliment extremadament eficaç és perquè pot polir simultàniament el vidre mitjançant la descomposició química i la fricció mecànica. La pols de polir de ceri de terres rares s'utilitza àmpliament per polir càmeres, lents de càmera, tubs de televisió, ulleres, etc. Actualment, hi ha desenes de fàbriques de pols de polir de terres rares a la Xina, amb una escala de producció de més de deu tones. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., una empresa conjunta sino-estrangera, és actualment una de les fàbriques de pols de poliment de terres rares més grans de la Xina, amb una capacitat de producció anual de 1200 tones i productes venuts a nivell nacional i internacional.
Decoloració del vidre
Tot el vidre conté òxid de ferro, que es pot introduir al vidre a través de matèries primeres, sorra, pedra calcària i vidre trencat en els ingredients del vidre. Hi ha dues formes d'existència: una és el ferro divalent, que converteix el color del vidre en blau fosc, i l'altra és el ferro trivalent, que converteix el color del vidre en groc. La decoloració és l'oxidació dels ions de ferro divalent en ferro trivalent, perquè la intensitat del color del ferro trivalent és només una dècima part de la del ferro divalent. A continuació, afegiu un tòner per neutralitzar el color a un color verd clar.
Els elements de terres rares utilitzats per a la decoloració del vidre són principalment l'òxid de ceri i l'òxid de neodimi. La substitució de l'agent decolorant tradicional d'arsènic blanc per un agent decolorant de vidre de terres rares no només millora l'eficiència, sinó que també evita la contaminació per arsènic blanc. L'òxid de ceri utilitzat per a la decoloració del vidre té avantatges com ara un rendiment estable a alta temperatura, un preu baix i la manca d'absorció de llum visible.
Coloració de vidre
Els ions de terres rares tenen colors estables i brillants a altes temperatures i s'utilitzen per barrejar-se amb el material per fabricar vidres de diversos colors. Els òxids de terres rares com el neodimi, el praseodimi, l'erbi i el ceri són excel·lents colorants de vidre. Quan el vidre transparent amb colorants de terres rares absorbeix la llum visible amb longituds d'ona que van dels 400 als 700 nanòmetres, presenta colors preciosos. Aquests vidres de colors es poden utilitzar per fer pantalles de làmpades indicadores per a l'aviació i la navegació, diversos vehicles de transport i diverses decoracions artístiques d'alta gamma.
Quan s'afegeix òxid de neodimi al vidre de calci i sodi i al vidre de plom, el color del vidre depèn del gruix del vidre, del contingut de neodimi i de la intensitat de la font de llum. El vidre prim és de color rosa clar i el vidre gruixut és de color blau porpra. Aquest fenomen s'anomena dicroisme de neodimi; l'òxid de praseodimi produeix un color verd similar al crom; l'òxid d'erbi(III) és rosa quan s'utilitza en vidre de fotocromisme i vidre de cristall; la combinació d'òxid de ceri i diòxid de titani fa que el vidre sigui groc; l'òxid de praseodimi i l'òxid de neodimi es poden utilitzar per al vidre negre de neodimi i praseodimi.
Clarificador de terres rares
L'ús d'òxid de ceri en lloc de l'òxid d'arsènic tradicional com a agent clarificador del vidre per eliminar bombolles i elements traçats de color té un efecte significatiu en la preparació d'ampolles de vidre incolores. El producte acabat té fluorescència de cristall blanc, bona transparència i una resistència i resistència a la calor del vidre millorades. Al mateix temps, també elimina la contaminació de l'arsènic al medi ambient i al vidre.
A més, afegir òxid de ceri al vidre d'ús diari, com ara el vidre d'edificis i automoció, el vidre de cristall, pot reduir la transmitància de la llum ultraviolada, i aquest ús s'ha promogut al Japó i als Estats Units. Amb la millora de la qualitat de vida a la Xina, també hi haurà un bon mercat. Afegir òxid de neodimi a la carcassa de vidre d'un tub d'imatge pot eliminar la dispersió de la llum vermella i augmentar la claredat. Els vidres especials amb addicions de terres rares inclouen el vidre de lantà, que té un índex de refracció elevat i unes característiques de baixa dispersió, i s'utilitza àmpliament en la fabricació de diverses lents, càmeres avançades i lents de càmera, especialment per a dispositius de fotografia d'alta altitud; Vidre a prova de radiació Ce, utilitzat per a carcasses de vidre de cotxes i televisors; El vidre de neodimi s'utilitza com a material làser i és el material més ideal per a làsers gegants, principalment utilitzats per a dispositius de fusió nuclear controlada.
Data de publicació: 06-07-2023