О неорганским материјалима – церијум оксид
Церијум оксидје неорганска супстанца са хемијском формулом CeO₂. То је бледожути или жућкасто-смеђи прах густине 7,13 г/цм₃ и тачке топљења 2397°C. Нерастворљив је у води и алкалијама, али је слабо растворљив у киселинама. На 2000°C и 15 MPa, церијум оксид се може редуковати водоником да би се добиоцеријум триоксидНа температурама између 2000°C и притисцима изнад 5 MPa, церијум оксид показује жућкасто-црвенкасту, понекад ружичасту, боју. Користи се као материјал за полирање, катализатор, носач катализатора (адитив), УВ апсорбер, електролит за горивне ћелије, апсорбер издувних гасова аутомобила и електронска керамика.
Ⅰ.Употребе
Оксидант. Катализатор за органске реакције. Стандард ретких земних метала за анализу челика. Редокс титрациона анализа. Обезбојавање стакла. Крема за сунчање од стаклене емајле. Легура отпорна на топлоту.
Користи се као адитив у стакларској индустрији, као материјал за брушење плочастог стакла и у козметици као УВ инхибитор. Проширена је и на полирање стакла за наочаре, оптичких сочива и катодних цеви, обезбеђујући деколоризацију, бистрење и апсорпцију ултраљубичастих и електронских зрака.
Ⅱ. Ефекти ретких земних елемената
1. Ретка земљаЕфекти полирања
Прашкови за полирање од ретких земних елемената нуде предности велике брзине полирања, високог квалитета завршне обраде и дугог века трајања. У поређењу са традиционалним прашковима за полирање од гвожђе оксида, еколошки су прихватљиви и лако се уклањају са загађивача.Прашкови за полирање од церијум оксидаможе да полира сочива за један минут, док би прашкови за полирање на бази гвожђе-оксида трајали 30 до 60 минута. Стога, прашкови за полирање на бази ретких земних елемената нуде предности ниске дозе, велике брзине полирања и високе ефикасности полирања. Такође могу побољшати квалитет полирања и радно окружење. Прашкови за полирање стакла на бази ретких земних елемената се обично праве од оксида богатих церијумом. Церијум-оксид је изузетно ефикасно средство за полирање јер може истовремено да полира стакло путем хемијског разлагања и механичког трења. Прашкови за полирање на бази ретких земних елемената церијума се широко користе у полирању камера, сочива видео камера, телевизијских цеви, сочива за наочаре и других примена. Моја земља има десетине фабрика прахова за полирање ретких земних елемената, са преко десет производних капацитета који прелази 100 тона. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., заједничко кинеско-страно предузеће, један је од највећих произвођача прахова за полирање ретких земних елемената у мојој земљи, са годишњим производним капацитетом од 1.200 тона. Његови производи се продају на домаћем и међународном тржишту.
2. Деколоризација стакла
Сва стакла садрже гвожђе оксид, који се може унети у стакло кроз сировине, песак, кречњак и крхотине у стакленој смеси. Постоји у два облика: двовалентно гвожђе, које стакло даје тамноплаву боју, и тровалентно гвожђе, које га даје жуту. Деколоризација подразумева оксидацију јона двовалентног гвожђа у тровалентно гвожђе, јер тровалентно гвожђе има само једну десетину интензитета свог двовалентног пандана. Затим се додаје коректор боје да би се боја неутралисала у светло зелену.
Ретки земни елементи који се користе за обезбојавање стакла су првенствено церијум оксид и неодимијум оксид. Средства за обезбојавање стакла од ретких земних елемената замењују традиционалне средства за обезбојавање белог арсена, побољшавајући ефикасност и избегавајући контаминацију арсеном. Церијум оксид има предности стабилности на високим температурама, ниске цене и неапсорпције видљиве светлости за обезбојавање стакла.
3.Бојење стакла
Јони ретких земаља показују стабилне, живе боје на високим температурама и користе се за стварање разних обојених стакала додавањем у течности. Оксиди ретких земаља као што су неодимијум, празеодимијум, ербијум и церијум су одличне боје за стакло. Када провидно стакло са овим бојама апсорбује видљиву светлост између 400 и 700 нанометара, оно показује прелепе боје. Ова обојена стакла могу се користити за израду поклопаца индикаторских светала за авијацију, навигацију и разна транспортна возила, као и за разне врхунске уметничке декорације.
Када се неодимијум оксид дода у натријум-креч и оловно стакло, дубина боје стакла зависи од дебљине, садржаја неодимијума и интензитета извора светлости. Танко стакло изгледа бледо ружичасто, док дебље стакло изгледа плавичасто-љубичасто. Ова појава је позната као неодимијум дихроизам. Празеодимијум оксид производи зелену боју сличну хрому. Ербијум оксид, који се користи у фотохромном стаклу и кристалном стаклу, производи ружичасту нијансу. Церијум оксид у комбинацији са титанијум диоксидом ствара жуту нијансу. Празеодимијум оксид и неодимијум оксид могу се користити у празеодимијум-неодимијум црном стаклу.
4. Пречишћивачи за ретке земље
Церијум оксид, уместо традиционалног арсен оксида, користи се као средство за бистрење стакла ради уклањања мехурића и трагова елемената боје. Ово је посебно ефикасно у производњи безбојних стаклених боца, што резултира кристално белим стаклом са одличном транспарентношћу, побољшаном чврстоћом стакла и побољшаном отпорношћу на топлоту. Такође елиминише загађење животне средине и самог стакла арсеном.
Поред тога,церијум оксидМоже се додати свакодневном стаклу, као што су архитектонско и аутомобилско стакло, и кристално стакло, како би се смањила УВ пропустљивост. Ова примена је широко усвојена у Јапану и Сједињеним Државама. Са побољшањем животног стандарда у мојој земљи, очекује се да ће пронаћи и снажно тржиште. Неодимијум оксид, који се додаје стаклу катодних цеви, елиминише дисперзију црвене светлости и побољшава јасноћу. Специјална стакла са додатцима ретких земаља укључују: лантаново стакло, са високим индексом преламања и ниском дисперзијом, широко се користи у производњи разних сочива и напредних сочива за камере и камкордере, посебно оних за опрему за фотографисање на великим надморским висинама; церијумско стакло отпорно на зрачење, које се користи у аутомобилском стаклу и телевизијском стаклу; и неодимијумско стакло, идеалан материјал за велике ласере, првенствено у уређајима за контролисану нуклеарну фузију.