Oxid céru, Molekulárny vzorec jeCeO2, čínsky alias:Oxid céru(IV), molekulová hmotnosť: 172,11500. Môže sa použiť ako leštiaci materiál, katalyzátor, nosič (asistent) katalyzátora, absorbér ultrafialového žiarenia, elektrolyt palivových článkov, absorbér výfukových plynov automobilov, elektrokeramika atď.
Chemické vlastnosti
Pri teplote 2000 ℃ a tlaku 15 MPa je možné získať oxid céru(III) redukciou oxidu céru vodíkom. Pri teplote 2000 ℃ a tlaku 5 MPa je oxid céru mierne žltý, mierne červený a ružový.
Fyzický majetok
Čisté produkty sú biely ťažký prášok alebo kubické kryštály, zatiaľ čo nečisté produkty sú svetložlté alebo dokonca ružové až červenohnedé (v dôsledku prítomnosti stopových množstiev lantánu, prazeodýmu atď.).
Hustota 7,13 g/cm3, bod topenia 2397 ℃, bod varu 3500 ℃.
Nerozpustný vo vode a zásadách, mierne rozpustný v kyselinách.
Toxická, stredná letálna dávka (potkan, orálne) je približne 1 g/kg.
Metóda výroby
Výrobná metóda oxidu céru spočíva hlavne v zrážaní kyselinou šťaveľovou, to znamená, že sa ako surovina použije roztok chloridu céru alebo dusičnanu céru, hodnota pH sa upraví na 2 pomocou kyseliny šťaveľovej, pridá sa amoniak na vyzrážanie oxalátu céru, zahreje sa, nechá sa zrieť, oddelí sa, premyje sa, suší sa pri 110 °C a pri 900 až 1000 °C sa páli oxid céru.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Aplikácia
Oxidačné činidlá. Katalyzátory pre organické reakcie. Použitie štandardných vzoriek kovov vzácnych zemín na analýzu ocele. Redoxná titračná analýza. Sfarbené sklo. Smaltovaná slnečná clona. Tepelne odolná zliatina.
Používa sa ako prísada v sklárskom priemysle, ako brúsny materiál na ploché sklo a tiež ako UV odolný prostriedok v kozmetike. V súčasnosti sa rozšíril na brúsenie skiel, optických šošoviek a obrazoviek, kde zohráva úlohu pri odfarbovaní, čírení, UV absorpcii skla a absorpcii elektronických čiar.
Leštiaci efekt vzácnych zemín
Leštiaci prášok na sklo zo vzácnych zemín má výhody rýchlej leštiacej rýchlosti, vysokej hladkosti a dlhej životnosti. V porovnaní s tradičným leštiacim práškom – práškom železnej červene – neznečisťuje životné prostredie a ľahko sa odstraňuje z prilepeného predmetu. Leštenie šošovky leštiacim práškom na báze oxidu céru trvá jednu minútu, zatiaľ čo použitie leštiaceho prášku na báze oxidu železa trvá 30 – 60 minút. Preto má leštiaci prášok na sklo zo vzácnych zemín výhody nízkeho dávkovania, rýchlej leštiacej rýchlosti a vysokej leštiacej účinnosti. A môže zmeniť kvalitu leštenia a prevádzkové prostredie. Leštiaci prášok na sklo zo vzácnych zemín vo všeobecnosti používa hlavne oxidy bohaté na cér. Dôvod, prečo je oxid céru mimoriadne účinnou leštiacou zmesou, je ten, že dokáže súčasne leštiť sklo chemickým rozkladom aj mechanickým trením. Leštiaci prášok na sklo zo vzácnych zemín sa široko používa na leštenie fotoaparátov, objektívov fotoaparátov, televíznych obrazoviek, skla atď. V súčasnosti existujú v Číne desiatky tovární na leštiace prášky zo vzácnych zemín s výrobnou mierou viac ako desať ton. Spoločnosť Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., čínsky zahraničný spoločný podnik, je v súčasnosti jednou z najväčších tovární na leštiace prášky vzácnych zemín v Číne s ročnou výrobnou kapacitou 1200 ton a produktmi predávanými na domácom aj medzinárodnom trhu.
Odfarbenie skla
Všetko sklo obsahuje oxid železa, ktorý sa do skla môže dostať prostredníctvom surovín, piesku, vápenca a rozbitého skla v sklárskych prísadách. Existujú dve formy jeho existencie: jedna je dvojmocné železo, ktoré mení farbu skla na tmavomodrú, a druhá je trojmocné železo, ktoré mení farbu skla na žltú. Zmena farby je oxidácia iónov dvojmocného železa na trojmocné železo, pretože intenzita farby trojmocného železa je len desatina intenzity farby dvojmocného železa. Potom sa pridá toner, aby sa farba neutralizovala na svetlozelenú farbu.
Prvky vzácnych zemín používané na odfarbovanie skla sú hlavne oxid céru a oxid neodýmu. Nahradenie tradičného odfarbovacieho činidla na báze bieleho arzénu činidlom na odfarbovanie skla zo vzácnych zemín nielen zlepšuje účinnosť, ale tiež zabraňuje znečisteniu bielym arzénom. Oxid céru používaný na odfarbovanie skla má výhody, ako je stabilný výkon pri vysokých teplotách, nízka cena a žiadna absorpcia viditeľného svetla.
Farbenie skla
Ióny vzácnych zemín majú stabilné a jasné farby pri vysokých teplotách a používajú sa na primiešanie do materiálu na výrobu rôznych farebných skiel. Oxidy vzácnych zemín, ako je neodým, prazeodým, erbium a cér, sú vynikajúcimi farbivami skla. Keď priehľadné sklo s farbivami vzácnych zemín absorbuje viditeľné svetlo s vlnovými dĺžkami od 400 do 700 nanometrov, vykazuje krásne farby. Toto farebné sklo sa môže použiť na výrobu tienidiel smerových lámp pre letectvo a navigáciu, rôzne dopravné prostriedky a rôzne umelecké dekorácie vysokej kvality.
Keď sa do sodno-vápenatého skla a olovnatého skla pridá oxid neodýmu, farba skla závisí od hrúbky skla, obsahu neodýmu a intenzity svetelného zdroja. Tenké sklo je svetloružové a hrubé sklo je modrofialové. Tento jav sa nazýva neodýmový dichroizmus; oxid prazeodýmu vytvára zelenú farbu podobnú chrómu; oxid erbia(III) je ružový, keď sa používa vo fotochromatickom skle a krištáľovom skle; kombinácia oxidu céru a oxidu titaničitého spôsobuje, že sklo žlté; oxid prazeodýmu a oxid neodýmu sa môžu použiť na výrobu prazeodýmového neodýmového čierneho skla.
Čistič vzácnych zemín
Použitie oxidu céru namiesto tradičného oxidu arzénu ako číriaceho činidla na sklo na odstránenie bublín a stopových farebných prvkov má významný vplyv na prípravu bezfarebných sklenených fliaš. Hotový produkt má fluorescenciu bielych kryštálov, dobrú priehľadnosť a zlepšenú pevnosť skla a tepelnú odolnosť. Zároveň eliminuje znečistenie životného prostredia a skla arzénom.
Okrem toho, pridanie oxidu céru do denného skla, ako je stavebné a automobilové sklo, krištáľové sklo, môže znížiť priepustnosť ultrafialového svetla a toto použitie sa propaguje v Japonsku a Spojených štátoch. So zlepšením kvality života v Číne bude existovať aj dobrý trh. Pridanie oxidu neodýmu do skleneného plášťa kinoobrazovky môže eliminovať rozptyl červeného svetla a zvýšiť jasnosť. Medzi špeciálne sklá s prísadami vzácnych zemín patrí lantánové sklo, ktoré má vysoký index lomu a nízke disperzné vlastnosti a je široko používané pri výrobe rôznych šošoviek, pokročilých fotoaparátov a objektívov fotoaparátov, najmä pre zariadenia na fotografovanie vo vysokých nadmorských výškach; sklo odolné voči žiareniu Ce, používané na autosklo a sklenené kryty televízorov; neodýmové sklo sa používa ako laserový materiál a je najideálnejším materiálom pre obrovské lasery, používané hlavne v zariadeniach s riadenou jadrovou fúziou.
Čas uverejnenia: 6. júla 2023