Ceriumoxid, Molekylformeln ärCeO2, kinesiskt alias:Cerium(IV)oxid, molekylvikt: 172,11500. Det kan användas som polermaterial, katalysator, katalysatorbärare (hjälpmedel), ultraviolettabsorberare, bränslecellselektrolyt, bilavgasabsorberare, elektrokeramik, etc.
Kemisk egenskap
Vid en temperatur på 2000 ℃ och ett tryck på 15 MPa kan cerium(III)oxid erhållas genom vätereduktion av ceriumoxid. När temperaturen är fritt vid 2000 ℃ och trycket är fritt vid 5 MPa är ceriumoxiden svagt gul, svagt röd och rosa.
Fysisk egendom
Rena produkter är vitt tungt pulver eller kubiska kristaller, medan orena produkter är ljusgula eller till och med rosa till rödbruna (på grund av närvaron av spårmängder av lantan, praseodym, etc.).
Densitet 7,13 g/cm3, smältpunkt 2397 ℃, kokpunkt 3500 ℃.
Olöslig i vatten och alkali, något löslig i syra.
Toxisk, Median letal dos (råtta, oral) är cirka 1 g/kg.
Produktionsmetod
Produktionsmetoden för ceriumoxid är huvudsakligen oxalsyrautfällning, det vill säga att man tar ceriumklorid eller ceriumnitratlösning som råmaterial, justerar pH-värdet till 2 med oxalsyra, tillsätter ammoniak för att fälla ut ceriumoxalat, upphettar, mognar, separerar, tvättar, torkar vid 110 ℃ och bränner vid 900 ~ 1000 ℃ för att bilda ceriumoxid.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Ansökan
Oxidationsmedel. Katalysatorer för organisk reaktion. Använd standardprover av sällsynta jordartsmetaller för stålanalys. Redoxtitreringsanalys. Missfärgat glas. Solskydd av emaljglas. Värmebeständig legering.
Används som tillsats i glasindustrin, som slipmaterial för planglas och även som UV-beständigt medel i kosmetika. För närvarande har det utökats till slipning av glas, optiska linser och bildrör, och spelar en roll i avfärgning, klarning, UV-absorption av glas och absorption av elektroniska linjer.
Poleringseffekt av sällsynta jordartsmetaller
Polerpulver av sällsynta jordartsmetaller har fördelarna med snabb poleringshastighet, hög jämnhet och lång livslängd. Jämfört med traditionellt polerpulver – järnrött pulver – förorenar det inte miljön och är lätt att ta bort från det vidhäftande föremålet. Polering av linsen med ceriumoxidpolerpulver tar en minut att slutföra, medan användning av järnoxidpolerpulver tar 30–60 minuter. Därför har polerpulver av sällsynta jordartsmetaller fördelarna med låg dosering, snabb poleringshastighet och hög poleringseffektivitet. Och det kan förändra poleringskvaliteten och driftsmiljön. Generellt sett använder polerpulver av sällsynta jordartsmetaller för glas huvudsakligen ceriumrika oxider. Anledningen till att ceriumoxid är en extremt effektiv polermedel är att den samtidigt kan polera glas genom både kemisk nedbrytning och mekanisk friktion. Polerpulver av sällsynta jordartsmetaller för cer används ofta för polering av kameror, kameralinser, TV-rör, glasögon etc. För närvarande finns det dussintals fabriker för polerpulver av sällsynta jordartsmetaller i Kina, med en produktionsskala på över tio ton. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., ett kinesiskt utländskt joint venture, är för närvarande en av de största fabrikerna för polerpulver för sällsynta jordartsmetaller i Kina, med en årlig produktionskapacitet på 1200 ton och produkter som säljs nationellt och internationellt.
Avfärgning av glas
Allt glas innehåller järnoxid, som kan föras in i glaset genom råmaterial, sand, kalksten och krossat glas i glasingredienser. Det finns två former av dess existens: den ena är tvåvärt järn, som gör glaset mörkblått, och den andra är trevärt järn, som gör glaset gult. Missfärgning är oxidationen av tvåvärta järnjoner till trevärt järn, eftersom färgintensiteten hos trevärt järn bara är en tiondel av den hos tvåvärt järn. Tillsätt sedan en toner för att neutralisera färgen till en ljusgrön färg.
De sällsynta jordartsmetaller som används för avfärgning av glas är huvudsakligen ceriumoxid och neodymoxid. Att ersätta det traditionella avfärgningsmedlet för vit arsenik med avfärgningsmedel för sällsynta jordartsmetaller i glas förbättrar inte bara effektiviteten, utan undviker också förorening av vit arsenik. Ceriumoxid som används för avfärgning av glas har fördelar som stabil prestanda vid höga temperaturer, lågt pris och ingen absorption av synligt ljus.
Glasfärgning
Sällsynta jordartsmetaller har stabila och ljusa färger vid höga temperaturer och används för att blandas in i materialet för att tillverka olika färgade glas. Oxider av sällsynta jordartsmetaller som neodym, praseodym, erbium och cerium är utmärkta glasfärgämnen. När transparent glas med sällsynta jordartsmetaller absorberar synligt ljus med våglängder från 400 till 700 nanometer, uppvisar det vackra färger. Detta färgade glas kan användas för att tillverka indikatorlampskärmar för flyg och navigering, olika transportfordon och olika exklusiva konstnärliga dekorationer.
När neodymoxid tillsätts till natriumkalciumglas och blyglas beror glasets färg på glasets tjocklek, neodymhalten och ljuskällans intensitet. Tunt glas är ljusrosa och tjockt glas är blålila. Detta fenomen kallas neodymdikroism; Praseodymoxid ger en grön färg som liknar krom; Erbium(III)oxid är rosa när den används i fotokromglas och kristallglas; Kombinationen av ceriumoxid och titandioxid gör glaset gult; Praseodymoxid och neodymoxid kan användas för svart praseodym-neodymglas.
Sällsynta jordartsmetaller
Att använda ceriumoxid istället för traditionell arsenikoxid som glasklarningsmedel för att avlägsna bubblor och spår av färgade element har en betydande effekt på framställningen av färglösa glasflaskor. Den färdiga produkten har vit kristallfluorescens, god transparens och förbättrad glasstyrka och värmebeständighet. Samtidigt eliminerar det också arsenikföroreningar till miljön och glaset.
Dessutom kan tillsats av ceriumoxid i dagligt bruk, såsom byggnads- och bilglas, kristallglas, minska transmittansen av ultraviolett ljus, och denna användning har främjats i Japan och USA. Med förbättrad livskvalitet i Kina kommer det också att finnas en god marknad. Att tillsätta neodymoxid i glashöljet i ett bildrör kan eliminera spridningen av rött ljus och öka klarheten. Specialglas med tillsatser av sällsynta jordartsmetaller inkluderar lantanglas, som har högt brytningsindex och låga dispersionsegenskaper, och används ofta vid tillverkning av olika linser, avancerade kameror och kameralinser, särskilt för höghöjdsfotografering; Ce-strålningsbeständigt glas, som används för bilglas och TV-glashöljen; Neodymglas används som lasermaterial och är det mest ideala materialet för jättelasrar, främst för kontrollerade kärnfusionsanordningar.
Publiceringstid: 6 juli 2023