Оксид церия, Молекулярная формулаCeO2, китайский псевдоним:Оксид церия(IV), молекулярный вес: 172,11500. Может использоваться как полирующий материал, катализатор, носитель катализатора (помощник), поглотитель ультрафиолета, электролит топливного элемента, поглотитель выхлопных газов автомобилей, электрокерамика и т. д.
Химические свойства
При температуре 2000 ℃ и давлении 15 МПа оксид церия (III) может быть получен путем восстановления оксида церия водородом. При температуре 2000 ℃ и давлении 5 МПа оксид церия имеет слегка желтый, слегка красный и розовый цвет.
Физическая собственность
Чистые продукты представляют собой белый тяжелый порошок или кубические кристаллы, в то время как нечистые продукты имеют цвет от светло-желтого или даже розового до красновато-коричневого (из-за присутствия следовых количеств лантана, празеодима и т. д.).
Плотность 7,13 г/см3, температура плавления 2397 ℃, температура кипения 3500 ℃.
Нерастворим в воде и щелочах, мало растворим в кислотах.
Токсично, средняя смертельная доза (крысы, перорально) составляет около 1 г/кг.
Метод производства
Метод производства оксида церия в основном заключается в осаждении щавелевой кислотой, то есть в качестве сырья берут раствор хлорида церия или нитрата церия, доводят значение pH до 2 с помощью щавелевой кислоты, добавляют аммиак для осаждения оксалата церия, нагревают, выдерживают, отделяют, промывают, сушат при 110 ℃ и обжигают при 900~1000 ℃ для образования оксида церия.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Приложение
Окислители. Катализаторы для органических реакций. Используйте стандартные образцы редкоземельных металлов для анализа стали. Анализ окислительно-восстановительного титрования. Обесцвеченное стекло. Солнцезащитный козырек из стеклянной эмали. Жаропрочный сплав.
Используется как добавка в стекольной промышленности, как шлифовальный материал для листового стекла, а также как УФ-стойкий агент в косметике. В настоящее время он был расширен до шлифования стекол, оптических линз и кинескопов, играя роль в обесцвечивании, осветлении, УФ-поглощении стекла и поглощении электронных линий.
Эффект полировки редкоземельными металлами
Редкоземельный полировальный порошок имеет преимущества быстрой скорости полировки, высокой гладкости и длительного срока службы. По сравнению с традиционным полировальным порошком – железным красным порошком, он не загрязняет окружающую среду и легко удаляется с прилипшего объекта. Полировка линзы полировальным порошком из оксида церия занимает одну минуту, в то время как использование полировального порошка из оксида железа занимает 30-60 минут. Таким образом, редкоземельный полировальный порошок имеет преимущества низкой дозировки, быстрой скорости полировки и высокой эффективности полировки. И он может изменить качество полировки и рабочую среду. Как правило, редкоземельный стеклянный полировальный порошок в основном использует богатые церием оксиды. Причина, по которой оксид церия является чрезвычайно эффективным полировальным составом, заключается в том, что он может одновременно полировать стекло как посредством химического разложения, так и механического трения. Редкоземельный цериевый полировальный порошок широко используется для полировки камер, объективов камер, телевизионных трубок, очков и т. д. В настоящее время в Китае действуют десятки заводов по производству редкоземельных полировальных порошков с объемом производства более десяти тонн. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., совместное китайско-иностранное предприятие, в настоящее время является одним из крупнейших заводов по производству редкоземельных полировальных порошков в Китае с годовой производительностью 1200 тонн, продукция которого продается как на внутреннем рынке, так и за рубежом.
Обесцвечивание стекла
Все стекло содержит оксид железа, который может попасть в стекло через сырье, песок, известняк и битое стекло в составе стеклянных ингредиентов. Существует две формы его существования: одна — двухвалентное железо, которое придает стеклу темно-синий цвет, а другая — трехвалентное железо, которое придает стеклу желтый цвет. Изменение цвета — это окисление ионов двухвалентного железа в трехвалентное, поскольку интенсивность цвета трехвалентного железа составляет всего одну десятую от интенсивности цвета двухвалентного железа. Затем добавьте тонер, чтобы нейтрализовать цвет до светло-зеленого цвета.
Редкоземельные элементы, используемые для обесцвечивания стекла, в основном, представляют собой оксид церия и оксид неодима. Замена традиционного белого мышьякового обесцвечивающего агента на редкоземельный обесцвечивающий агент для стекла не только повышает эффективность, но и позволяет избежать загрязнения белым мышьяком. Оксид церия, используемый для обесцвечивания стекла, имеет такие преимущества, как стабильная работа при высоких температурах, низкая цена и отсутствие поглощения видимого света.
Окрашивание стекла
Редкоземельные ионы имеют стабильные и яркие цвета при высоких температурах и используются для смешивания с материалом для производства различных цветных стекол. Редкоземельные оксиды, такие как неодим, празеодим, эрбий и церий, являются прекрасными красителями для стекла. Когда прозрачное стекло с редкоземельными красителями поглощает видимый свет с длиной волны от 400 до 700 нанометров, оно демонстрирует красивые цвета. Эти цветные стекла можно использовать для изготовления абажуров индикаторных ламп для авиации и навигации, различных транспортных средств и различных художественных украшений высокого класса.
При добавлении оксида неодима к натрий-кальциевому стеклу и свинцовому стеклу цвет стекла зависит от толщины стекла, содержания неодима и интенсивности источника света. Тонкое стекло светло-розовое, а толстое — сине-фиолетовое. Это явление называется дихроизмом неодима; Оксид празеодима дает зеленый цвет, похожий на хром; Оксид эрбия (III) имеет розовый цвет при использовании в фотохромном стекле и хрустальном стекле; Сочетание оксида церия и диоксида титана делает стекло желтым; Оксид празеодима и оксид неодима можно использовать для получения черного стекла празеодим-неодим.
Редкоземельный осветлитель
Использование оксида церия вместо традиционного оксида мышьяка в качестве осветлителя стекла для удаления пузырьков и следов окрашенных элементов оказывает существенное влияние на подготовку бесцветных стеклянных бутылок. Готовый продукт имеет белую кристаллическую флуоресценцию, хорошую прозрачность и улучшенную прочность стекла и термостойкость. В то же время он также устраняет загрязнение окружающей среды и стекла мышьяком.
Кроме того, добавление оксида церия в повседневное стекло, такое как строительное и автомобильное стекло, хрустальное стекло, может снизить пропускание ультрафиолетового света, и это использование было продвинуто в Японии и Соединенных Штатах. С улучшением качества жизни в Китае также будет хороший рынок. Добавление оксида неодима в стеклянную оболочку кинескопа может устранить дисперсию красного света и повысить четкость. Специальные стекла с добавками редкоземельных элементов включают лантановое стекло, которое имеет высокий показатель преломления и низкие характеристики дисперсии и широко используется в производстве различных линз, современных камер и объективов камер, особенно для высотных фотографических устройств; Стекло с защитой от излучения Ce, используемое для автомобильных стекол и стеклянных оболочек телевизоров; Неодимовое стекло используется в качестве лазерного материала и является наиболее идеальным материалом для гигантских лазеров, в основном используемых для устройств управляемого ядерного синтеза.
Время публикации: 06-07-2023