Xeri oxit, Công thức phân tử làCeO2, bí danh tiếng Trung:Xeri(IV) oxit, khối lượng phân tử: 172,11500. Có thể dùng làm vật liệu đánh bóng, chất xúc tác, chất mang xúc tác (trợ lý), chất hấp thụ tia cực tím, chất điện phân pin nhiên liệu, chất hấp thụ khí thải ô tô, gốm điện, v.v.
Tính chất hóa học
Ở nhiệt độ 2000℃ và áp suất 15MPa, có thể thu được xeri(III) oxit bằng cách khử hiđro xeri oxit. Khi nhiệt độ tự do ở 2000℃ và áp suất tự do ở 5MPa, xeri oxit có màu hơi vàng, hơi đỏ và hồng.
Tài sản vật chất
Sản phẩm tinh khiết là bột màu trắng hoặc tinh thể hình khối, trong khi sản phẩm không tinh khiết có màu vàng nhạt hoặc thậm chí màu hồng đến nâu đỏ (do có một lượng nhỏ lanthanum, praseodymium, v.v.).
Mật độ 7,13g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 2397 ℃, nhiệt độ sôi 3500 ℃.
Không tan trong nước và kiềm, tan ít trong axit.
Độc hại, liều gây chết trung bình (ở chuột, đường uống) là khoảng 1g/kg.
Phương pháp sản xuất
Phương pháp sản xuất xeri oxit chủ yếu là kết tủa axit oxalic, tức là lấy dung dịch xeri clorua hoặc xeri nitrat làm nguyên liệu, điều chỉnh giá trị Ph đến 2 bằng axit oxalic, thêm amoniac để kết tủa xeri oxalat, đun nóng, ủ, tách, rửa, sấy ở 110℃ và đốt ở 900~1000℃ để tạo thành xeri oxit.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Ứng dụng
Chất oxy hóa. Chất xúc tác cho phản ứng hữu cơ. Sử dụng mẫu chuẩn kim loại đất hiếm để phân tích thép. Phân tích chuẩn độ oxy hóa khử. Kính đổi màu. Tấm che nắng bằng men thủy tinh. Hợp kim chịu nhiệt.
Được sử dụng làm phụ gia trong ngành công nghiệp thủy tinh, làm vật liệu mài cho kính tấm, và cũng là tác nhân chống tia cực tím trong mỹ phẩm. Hiện nay, nó đã được mở rộng sang mài kính, thấu kính quang học và ống hình, đóng vai trò trong việc khử màu, làm trong, hấp thụ tia cực tím của kính và hấp thụ các đường điện tử.
Hiệu ứng đánh bóng đất hiếm
Bột đánh bóng đất hiếm có ưu điểm là tốc độ đánh bóng nhanh, độ mịn cao và tuổi thọ cao. So với bột đánh bóng truyền thống - bột sắt đỏ, nó không gây ô nhiễm môi trường và dễ dàng loại bỏ khỏi vật thể dính. Đánh bóng ống kính bằng bột đánh bóng oxit xeri 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 ưu điểm là 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. Nhìn chung, bột đánh bóng kính đất hiếm chủ yếu sử dụng oxit giàu xeri. Lý do tại sao xeri oxit là một hợp chất đánh bóng cực kỳ hiệu quả là vì nó có thể đánh bóng kính đồng thời thông qua cả quá trình phân hủy hóa học và ma sát cơ học. Bột đánh bóng xeri đất hiếm được sử dụng rộng rãi để đánh bóng máy ảnh, ống kính máy ảnh, ống tivi, kính, v.v. Hiện tại, có hàng chục nhà máy sản xuất bột đánh bóng đất hiếm ở Trung Quốc, với quy mô sản xuất hơn mười tấn. Công ty TNHH Bột đánh bóng đất hiếm Baotou Tianjiao Qingmei, một liên doanh giữa Trung Quốc và nước ngoài, hiện là một trong những nhà máy sản xuất bột đánh bóng đất hiếm lớn nhất Trung Quốc, với công suất sản xuất hàng năm là 1200 tấn và sản phẩm được bán trong nước và quốc tế.
Tẩy màu kính
Tất cả thủy tinh đều chứa oxit sắt, có thể được đưa vào thủy tinh thông qua nguyên liệu thô, cát, đá vôi và thủy tinh vỡ trong thành phần thủy tinh. Có hai dạng tồn tại của nó: một là sắt hóa trị hai, làm cho màu thủy tinh thành màu xanh đậm và hai là sắt hóa trị ba, làm cho màu thủy tinh thành màu vàng. Sự đổi màu là quá trình oxy hóa các ion sắt hóa trị hai thành sắt hóa trị ba, vì cường độ màu của sắt hóa trị ba chỉ bằng một phần mười cường độ màu của sắt hóa trị hai. Sau đó thêm một loại mực để trung hòa màu thành màu xanh lục nhạt.
Các nguyên tố đất hiếm dùng để khử màu thủy tinh chủ yếu là oxit xeri và oxit neodymium. Thay thế chất khử màu thủy tinh asen trắng truyền thống bằng chất khử màu thủy tinh đất hiếm không chỉ nâng cao hiệu quả mà còn tránh ô nhiễm asen trắng. Oxit xeri dùng để khử màu thủy tinh có những ưu điểm như hiệu suất ổn định ở nhiệt độ cao, giá thành thấp và không hấp thụ ánh sáng khả kiến.
Màu thủy tinh
Các ion đất hiếm có màu sắc ổn định và tươi sáng ở nhiệt độ cao, được sử dụng để pha trộn vào vật liệu để sản xuất nhiều loại kính màu. Các oxit đất hiếm như neodymium, praseodymium, erbi và xeri là chất tạo màu thủy tinh tuyệt vời. Khi thủy tinh trong suốt có chất tạo màu đất hiếm hấp thụ ánh sáng khả kiến có bước sóng từ 400 đến 700 nanomet, nó sẽ thể hiện màu sắc tuyệt đẹp. Những loại kính màu này có thể được sử dụng để làm chụp đèn báo hiệu cho hàng không và hàng hải, các loại phương tiện giao thông khác nhau và nhiều đồ trang trí nghệ thuật cao cấp khác nhau.
Khi oxit neodymium được thêm vào thủy tinh canxi natri và thủy tinh chì, màu sắc của thủy tinh phụ thuộc vào độ dày của thủy tinh, hàm lượng neodymium và cường độ của nguồn sáng. Thủy tinh mỏng có màu hồng nhạt, và thủy tinh dày có màu xanh tím. Hiện tượng này được gọi là lưỡng sắc neodymium; Oxit praseodymium tạo ra màu xanh lục tương tự như crom; Oxit erbium (III) có màu hồng khi được sử dụng trong thủy tinh quang sắc và thủy tinh pha lê; Sự kết hợp của oxit xeri và titan dioxit làm cho thủy tinh có màu vàng; Oxit praseodymium và oxit neodymium có thể được sử dụng cho thủy tinh đen neodymium praseodymium.
Chất làm trong đất hiếm
Sử dụng oxit xeri thay cho oxit asen truyền thống làm chất làm trong thủy tinh để loại bỏ bọt khí và các nguyên tố màu vết có tác dụng đáng kể trong việc chế tạo chai thủy tinh không màu. Sản phẩm hoàn thiện có huỳnh quang tinh thể trắng, độ trong suốt tốt, độ bền thủy tinh và khả năng chịu nhiệt được cải thiện. Đồng thời, nó cũng loại bỏ ô nhiễm asen đối với môi trường và thủy tinh.
Ngoài ra, thêm oxit xeri vào kính hàng ngày, chẳng hạn như kính xây dựng và ô tô, kính pha lê, có thể làm giảm khả năng truyền tia 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 trong. Kính đặc biệt có 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 loại ống kính, máy ảnh tiên tiến và ống kính máy ảnh, đặc biệt là cho các thiết bị chụp ảnh trên cao; Kính chống bức xạ Ce, được sử dụng cho kính ô tô và vỏ kính TV; Kính 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 tổng hợp hạt nhân có kiểm soát
Thời gian đăng: 06-07-2023