Hợp chất đất hiếm kỳ diệu: cerium oxit

Oxit cerium, Công thức phân tử làCEO2, Bí danh Trung Quốc:Oxit cerium (iv), Trọng lượng phân tử: 172.11500. Nó có thể được sử dụng làm vật liệu đánh bóng, chất xúc tác, chất xúc tác (trợ lý), chất hấp thụ tia cực tím, chất điện phân pin nhiên liệu, chất hấp thụ khí thải ô tô, điện sinh học, v.v.
IMG_4632
Tài sản hóa học

Ở nhiệt độ 2000 và áp suất của 15 MPa, oxit cerium (III) có thể thu được bằng cách giảm hydro oxit cerium. Khi nhiệt độ không có ở mức 2000 và áp suất không có ở 5 MPa, oxit cerium có màu vàng nhẹ, hơi đỏ và hồng.

Tài sản vật chất
IMG_4659
Các sản phẩm tinh khiết là bột nặng hoặc tinh thể khối, trong khi các sản phẩm không tinh khiết có màu vàng nhạt hoặc thậm chí là màu nâu đến đỏ (do sự hiện diện của lượng lanthanum, praseodymium, v.v.).

Mật độ 7.13g/cm3, điểm nóng chảy 2397, điểm sôi 3500 ℃ ..

Không hòa tan trong nước và kiềm, hơi hòa tan trong axit.

Độc hại, liều gây chết người trung bình (chuột, miệng) là khoảng 1g/kg.

Phương pháp sản xuất

Phương pháp sản xuất của oxit cerium chủ yếu là kết tủa axit oxalic, nghĩa là dùng dung dịch clorua clorua hoặc cerium nitrat làm nguyên liệu thô, điều chỉnh giá trị pH thành 2 với axit oxalic, thêm amoniac để kết tủa cerium oxalate, sưởi ấm, trưởng thành, tách, rửa, sấy khô ở mức 110 ℃ và đốt cháy.

CECL2+H2C2O4+2NH4OH → CEC2O4+2H2O+2NH4CL

Ứng dụng

Tác nhân oxy hóa. Chất xúc tác cho phản ứng hữu cơ. Sử dụng các mẫu tiêu chuẩn kim loại trái đất hiếm để phân tích thép. Phân tích chuẩn độ oxi hóa khử. Kính đổi màu. Kính nắng men. Hợp kim kháng nhiệt.

Được sử dụng như một chất phụ gia trong ngành công nghiệp thủy tinh, như một vật liệu mài cho kính, và cũng là một tác nhân kháng tia cực tím trong mỹ phẩm. Hiện tại, nó đã được mở rộng sang việc mài kính, ống kính quang học và ống hình, đóng vai trò trong quá trình khử màu, làm rõ, hấp thụ tia cực tím của thủy tinh và hấp thụ các đường dây điện tử.

Hiệu ứng đánh bóng trái đất hiếm

Bột đánh bóng đất hiếm có những lợi thế của tốc độ đánh bóng nhanh, độ mịn cao và tuổi thọ dài. So với bột đánh bóng truyền thống - Bột màu đỏ sắt, nó không gây ô nhiễm môi trường và dễ dàng loại bỏ khỏi vật thể được tuân thủ. Đánh bóng ống kính bằng bột đánh bóng oxit cerium mất một phút để hoàn thành, trong khi sử dụng bột đánh bóng oxit sắt mất 30-60 phút. Do đó, bột đánh bóng đất hiếm có những ưu điểm của liều lượng thấp, tốc độ đánh bóng nhanh và hiệu quả đánh bóng cao. Và nó có thể thay đổi chất lượng đánh bóng và môi trường vận hành. Nói chung, bột đánh bóng thủy tinh đất hiếm chủ yếu sử dụng các oxit giàu cerium. Lý do tại sao oxit cerium là một hợp chất đánh bóng cực kỳ hiệu quả là vì nó có thể đồng thời đánh bóng thủy tinh thông qua cả phân hủy hóa học và ma sát cơ học. Bột đánh bóng đất hiếm được sử dụng rộng rãi để đánh bóng máy ảnh, ống kính camera, ống tivi, kính, v.v. Hiện tại, có hàng tá nhà máy đánh bóng đất hiếm ở Trung Quốc, với quy mô sản xuất hơn mười tấn. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Powder Powder Co., một liên doanh nước ngoài của Sino, hiện là một trong những nhà máy đánh bóng đất hiếm lớn nhất ở Trung Quốc, với công suất sản xuất hàng năm là 1200 tấn và các sản phẩm được bán trong nước và quốc tế.

Thủy tinh khử màu

Tất cả thủy tinh chứa oxit sắt, có thể được đưa vào thủy tinh thông qua nguyên liệu thô, cát, đá vôi và thủy tinh vỡ trong các thành phần thủy tinh. Có hai dạng tồn tại của nó: một là sắt hóa trị, biến màu thủy tinh thành màu xanh đậm, và cái còn lại là sắt hóa trị ba, biến màu thủy tinh thành màu vàng. Sự đổi màu là quá trình oxy hóa của các ion sắt hóa trị hóa thành sắt hóa trị ba, bởi vì cường độ màu của sắt hóa trị ba chỉ là một phần mười so với sắt hóa trị hai. Sau đó thêm một loại mực để trung hòa màu vào một màu xanh nhạt.

Các nguyên tố đất hiếm được sử dụng để khử màu thủy tinh chủ yếu là oxit cerium và oxit neodymium. Thay thế các tác nhân khử màu asen trắng truyền thống bằng chất khử màu thủy tinh đất hiếm không chỉ cải thiện hiệu quả mà còn tránh được sự ô nhiễm của asen trắng. Oxit cerium được sử dụng để khử màu thủy tinh có những ưu điểm như hiệu suất nhiệt độ cao ổn định, giá thấp và không hấp thụ ánh sáng nhìn thấy.

Màu thủy tinh

Các ion đất hiếm có màu sắc ổn định và sáng ở nhiệt độ cao, và được sử dụng để trộn vào vật liệu để sản xuất các loại kính màu khác nhau. Các oxit đất hiếm như Neodymium, Prasodeymium, Erbium và Cerium là các chất tạo màu thủy tinh tuyệt vời. Khi kính trong suốt với các chất tạo màu đất hiếm hấp thụ ánh sáng nhìn thấy với các bước sóng dao động từ 400 đến 700 nanomet, nó thể hiện màu sắc đẹp. Những chiếc kính màu này có thể được sử dụng để chế tạo chao đèn cho hàng không và điều hướng, các phương tiện vận chuyển khác nhau và các trang trí nghệ thuật cao cấp khác nhau.

Khi Neodymium oxit được thêm vào thủy tinh canxi natri và thủy tinh chì, màu của thủy tinh phụ thuộc vào độ dày của thủy tinh, hàm lượng của neodymium và cường độ của nguồn sáng. Kính mỏng có màu hồng nhạt, và kính dày là màu xanh tím. Hiện tượng này được gọi là lưỡng sắc neodymium; Praseodymium oxit tạo ra màu xanh lá cây tương tự như crom; Oxit erbium (III) có màu hồng khi được sử dụng trong kính quang hóa và thủy tinh pha lê; Sự kết hợp của cerium oxit và titan dioxide làm cho thủy tinh màu vàng; Praseodymium oxit và oxit neodymium có thể được sử dụng cho thủy tinh đen praseodymium neodymium.

Đất nhân rõ hiếm

Sử dụng oxit cerium thay vì oxit arsenic truyền thống làm chất làm rõ bằng thủy tinh để loại bỏ bong bóng và dấu vết các nguyên tố màu có ảnh hưởng đáng kể đến việc chuẩn bị chai thủy tinh không màu. Sản phẩm hoàn chỉnh có huỳnh quang tinh thể trắng, độ trong suốt tốt, và sức mạnh thủy tinh được cải thiện và khả năng chống nhiệt. Đồng thời, nó cũng loại bỏ sự ô nhiễm của asen đối với môi trường và thủy tinh.

Ngoài ra, việc thêm oxit cerium vào thủy tinh hàng ngày, như xây dựng và thủy tinh ô tô, thủy tinh pha lê, có thể làm giảm độ truyền qua của ánh sáng cực tím, và việc sử dụng này đã được thúc đẩy ở Nhật Bản và Hoa Kỳ. Với sự cải thiện chất lượng cuộc sống ở Trung Quốc, cũng sẽ có một thị trường tốt. Thêm oxit neodymium vào vỏ thủy tinh của ống hình có thể loại bỏ sự phân tán của ánh sáng đỏ và tăng độ rõ. Kính đặc biệt với các bổ sung đất hiếm bao gồm kính lanthanum, có chỉ số khúc xạ cao và đặc tính phân tán thấp, và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các ống kính khác nhau, máy ảnh tiên tiến và ống kính camera, đặc biệt là đối với các thiết bị chụp ảnh độ cao; Thủy tinh chống bức xạ CE, được sử dụng cho kính và vỏ kính TV; Thủy tinh Neodymium được sử dụng làm vật liệu laser và là vật liệu lý tưởng nhất cho laser khổng lồ, chủ yếu được sử dụng cho các thiết bị hợp nhất hạt nhân được kiểm soát


Thời gian đăng: Tháng 7-06-2023