สารประกอบโลกหายากวิเศษ: ซีเรียมออกไซด์

ซีเรียมออกไซด์สูตรโมเลกุลคือCEO2นามแฝงจีน:ซีเรียม (IV) ออกไซด์, น้ำหนักโมเลกุล: 172.11500 มันสามารถใช้เป็นวัสดุขัด, ตัวเร่งปฏิกิริยา, ตัวเร่งปฏิกิริยา (ผู้ช่วย), โช้คอัลอัลวัลเล็ต, อิเล็กโทรไลเซลล์เชื้อเพลิง, เครื่องดูดซับไอเสียยานยนต์, ไฟฟ้า, ฯลฯ

คุณสมบัติทางเคมี

ที่อุณหภูมิ 2000 ℃และความดัน 15 MPa, ซีเรียม (III) ออกไซด์สามารถรับได้โดยการลดไฮโดรเจนของซีเรียมออกไซด์ เมื่ออุณหภูมิฟรีที่ 2000 ℃และความดันฟรีที่ 5 MPa ซีเรียมออกไซด์มีสีเหลืองเล็กน้อยสีแดงเล็กน้อยและสีชมพู

คุณสมบัติทางกายภาพ

ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์เป็นผงหนาสีขาวหรือผลึกลูกบาศก์ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่ไม่บริสุทธิ์เป็นสีเหลืองอ่อนหรือสีชมพูถึงสีน้ำตาลแดง (เนื่องจากมีปริมาณการติดตามของแลนทาเนียม, praseodymium ฯลฯ )

ความหนาแน่น 7.13g/cm3, จุดหลอมเหลว 2397 ℃, จุดเดือด 3500 ℃ ..

ไม่ละลายน้ำในน้ำและอัลคาลีละลายได้เล็กน้อยในกรด

ปริมาณที่เป็นพิษ, เฉลี่ยตาย (หนู, ปาก) ประมาณ 1 กรัม/กก.

วิธีการผลิต

วิธีการผลิตของซีเรียมออกไซด์คือการตกตะกอนของกรดออกซาลิกคือการใช้สารละลายซีเรียมคลอไรด์หรือซีเรียมไนเตรตเป็นวัตถุดิบปรับค่า pH เป็น 2 ด้วยกรดออกซาลิกเพิ่มแอมโมเนียเพื่อตกตะกอนซีเรียมออกซาเลต

CECL2+H2C2O4+2NH4OH → CEC2O4+2H2O+2NH4CL

แอปพลิเคชัน

สารออกซิไดซ์ ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาอินทรีย์ ใช้ตัวอย่างมาตรฐานโลหะหายากสำหรับการวิเคราะห์เหล็ก การวิเคราะห์การไตเตรทรีดอกซ์ กระจกเปลี่ยนสี กระจกเคลือบฟันเคลือบกระจก โลหะผสมที่ทนความร้อน

ใช้เป็นสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมแก้วเป็นวัสดุบดสำหรับกระจกแผ่นและยังเป็นสารต้านทานรังสียูวีในเครื่องสำอาง ในปัจจุบันมันได้รับการขยายไปสู่การบดของแว่นตาเลนส์ออปติคัลและหลอดรูปภาพมีบทบาทในการลดสีการชี้แจงการดูดซับรังสียูวีของแก้วและการดูดซับสายอิเล็กทรอนิกส์

เอฟเฟกต์การขัดดินหายาก

ผงขัดดินหายากมีข้อดีของความเร็วในการขัดอย่างรวดเร็วความเรียบสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนาน เมื่อเทียบกับผงขัดแบบดั้งเดิม - ผงเหล็กสีแดงมันไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและง่ายต่อการลบออกจากวัตถุที่ยึดติด การขัดเลนส์ด้วยผงขัดซีเรียมออกไซด์ใช้เวลาหนึ่งนาทีเพื่อให้เสร็จสมบูรณ์ในขณะที่ใช้ผงขัดออกไซด์ใช้เวลา 30-60 นาที ดังนั้นผงขัดดินหายากจึงมีข้อดีของปริมาณต่ำความเร็วการขัดอย่างรวดเร็วและประสิทธิภาพการขัดสูง และสามารถเปลี่ยนคุณภาพการขัดและสภาพแวดล้อมการดำเนินงาน โดยทั่วไปแล้วผงขัดแก้วหายากส่วนใหญ่จะใช้ซีเรียมออกไซด์ที่อุดมไปด้วย เหตุผลที่ซีเรียมออกไซด์เป็นสารประกอบการขัดที่มีประสิทธิภาพอย่างมากเป็นเพราะมันสามารถขัดแก้วผ่านการสลายตัวทางเคมีและแรงเสียดทานเชิงกล ผงขัดซีเรียมเอิร์ ธ หายากใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการขัดกล้องเลนส์กล้องหลอดโทรทัศน์แว่นตา ฯลฯ ในปัจจุบันมีโรงงานผงขัดดินหายากหลายสิบแห่งในประเทศจีนโดยมีระดับการผลิตมากกว่าสิบตัน Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co. , Ltd. ซึ่งเป็นกิจการร่วมค้าต่างประเทศของชิโนปัจจุบันเป็นหนึ่งในโรงงานผงขัดดินหายากที่ใหญ่ที่สุดในประเทศจีนโดยมีกำลังการผลิตปีละ 1,200 ตันและผลิตภัณฑ์ที่ขายทั้งในและต่างประเทศ

การลดสีของแก้ว

แก้วทั้งหมดมีเหล็กออกไซด์ซึ่งสามารถนำเข้าไปในแก้วผ่านวัตถุดิบทรายหินปูนและแก้วแตกในส่วนผสมแก้ว มีสองรูปแบบของการดำรงอยู่ของมัน: หนึ่งคือเหล็ก divalent ซึ่งเปลี่ยนสีแก้วให้กลายเป็นสีน้ำเงินเข้มและอีกรูปแบบหนึ่งคือเหล็ก trivalent ซึ่งเปลี่ยนสีแก้วเป็นสีเหลือง การเปลี่ยนสีคือการเกิดออกซิเดชันของไอออนเหล็ก divalent ลงในเหล็ก trivalent เนื่องจากความเข้มของสีของเหล็ก trivalent เป็นเพียงหนึ่งในสิบของเหล็ก divalent จากนั้นเพิ่มโทนเนอร์เพื่อทำให้สีเป็นสีเขียวอ่อน

องค์ประกอบของโลกหายากที่ใช้สำหรับการลดสีของแก้วส่วนใหญ่เป็นซีเรียมออกไซด์และนีโอไดเมียมออกไซด์ การแทนที่ตัวแทนการลดสีของสารหนูสีขาวแบบดั้งเดิมด้วยสารกำจัดสีแก้วที่หายากไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ แต่ยังหลีกเลี่ยงมลพิษของสารหนูสีขาว ซีเรียมออกไซด์ที่ใช้สำหรับการลดสีของแก้วมีข้อดีเช่นประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงที่มั่นคงราคาต่ำและไม่มีการดูดซึมของแสงที่มองเห็นได้

สีแก้ว

ไอออนของโลกหายากมีสีที่เสถียรและสว่างที่อุณหภูมิสูงและใช้เพื่อผสมผสานเข้ากับวัสดุเพื่อผลิตแว่นตาสีต่างๆ ออกไซด์ของโลกหายากเช่น Neodymium, Praseodymium, Erbium และ Cerium เป็นสีแก้วที่ยอดเยี่ยม เมื่อแก้วโปร่งใสที่มีสีโลกหายากดูดซับแสงที่มองเห็นได้ด้วยความยาวคลื่นตั้งแต่ 400 ถึง 700 นาโนเมตรจะมีสีสันที่สวยงาม แก้วสีเหล่านี้สามารถใช้เพื่อสร้างโคมไฟบ่งชี้สำหรับการบินและการนำทางยานพาหนะการขนส่งต่าง ๆ และการตกแต่งศิลปะระดับไฮเอนด์ต่างๆ

เมื่อเพิ่มนีโอไดเมียมออกไซด์ลงในแก้วแคลเซียมโซเดียมและแก้วตะกั่วสีของแก้วขึ้นอยู่กับความหนาของแก้วเนื้อหาของนีโอไดเมียมและความเข้มของแหล่งกำเนิดแสง แก้วบาง ๆ เป็นสีชมพูอ่อนและแก้วหนาเป็นสีม่วงสีน้ำเงิน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Neodymium dichroism; Praseodymium ออกไซด์ผลิตสีเขียวคล้ายกับโครเมียม Erbium (III) ออกไซด์เป็นสีชมพูเมื่อใช้ในแก้ว photochromism และแก้วคริสตัล การรวมกันของซีเรียมออกไซด์และไทเทเนียมไดออกไซด์ทำให้แก้วเหลือง Praseodymium ออกไซด์และ Neodymium ออกไซด์สามารถใช้สำหรับแก้วสีดำ Praseodymium Neodymium

Clarifier Earth ที่หายาก

การใช้ซีเรียมออกไซด์แทนสารหนูออกไซด์แบบดั้งเดิมเป็นสารชี้แจงแก้วเพื่อกำจัดฟองและองค์ประกอบสีติดตามมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเตรียมขวดแก้วที่ไม่มีสี ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีการเรืองแสงคริสตัลสีขาวความโปร่งใสที่ดีและความแข็งแรงของแก้วที่ดีขึ้นและความต้านทานความร้อน ในเวลาเดียวกันมันก็กำจัดมลพิษของสารหนูต่อสิ่งแวดล้อมและแก้ว

นอกจากนี้การเพิ่มซีเรียมออกไซด์ลงในกระจกทุกวันเช่นอาคารและกระจกยานยนต์แก้วคริสตัลสามารถลดการส่งผ่านแสงอัลตราไวโอเลตและการใช้งานนี้ได้รับการส่งเสริมในญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกา ด้วยการปรับปรุงคุณภาพชีวิตในประเทศจีนจะมีตลาดที่ดี การเพิ่มนีโอไดเมียมออกไซด์ลงในเปลือกแก้วของหลอดรูปภาพสามารถกำจัดการกระจายของแสงสีแดงและเพิ่มความชัดเจน แว่นตาพิเศษที่มีการเพิ่มเติมจากโลกหายาก ได้แก่ Lanthanum Glass ซึ่งมีดัชนีการหักเหของแสงสูงและลักษณะการกระจายตัวต่ำและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเลนส์ต่างๆกล้องขั้นสูงและเลนส์กล้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ถ่ายภาพระดับสูง แก้วพิสูจน์รังสี CE ใช้สำหรับกระจกรถยนต์และเปลือกแก้วทีวี Neodymium Glass ใช้เป็นวัสดุเลเซอร์และเป็นวัสดุที่เหมาะที่สุดสำหรับเลเซอร์ยักษ์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับอุปกรณ์ฟิวชั่นนิวเคลียร์ที่ควบคุมได้