Ossido di cerio, La formula molecolare èCeO2, alias cinese:Ossido di cerio (IV)., peso molecolare: 172,11500. Può essere utilizzato come materiale lucidante, catalizzatore, supporto catalizzatore (assistente), assorbitore ultravioletto, elettrolita per celle a combustibile, assorbitore di scarico automobilistico, elettroceramica, ecc.
Proprietà chimica
Alla temperatura di 2000 ℃ e alla pressione di 15 MPa, l'ossido di cerio (III) può essere ottenuto mediante riduzione con idrogeno dell'ossido di cerio. Quando la temperatura è libera a 2000 ℃ e la pressione è libera a 5 MPa, l'ossido di cerio è leggermente giallo, leggermente rosso e rosa.
Proprietà fisica
I prodotti puri sono polvere pesante bianca o cristalli cubici, mentre i prodotti impuri sono di colore giallo chiaro o addirittura dal rosa al marrone rossastro (a causa della presenza di tracce di lantanio, praseodimio, ecc.).
Densità 7,13 g/cm3, punto di fusione 2397 ℃, punto di ebollizione 3500 ℃..
Insolubile in acqua e alcali, leggermente solubile in acido.
La dose letale media tossica (ratto, orale) è di circa 1 g/kg.
Metodo di produzione
Il metodo di produzione dell'ossido di cerio è principalmente la precipitazione dell'acido ossalico, ovvero prendendo la soluzione di cloruro di cerio o nitrato di cerio come materia prima, regolando il valore Ph a 2 con acido ossalico, aggiungendo ammoniaca per precipitare ossalato di cerio, riscaldamento, maturazione, separazione, lavaggio , essiccando a 110 ℃ e bruciando a 900~1000 ℃ per formare ossido di cerio.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Applicazione
Agenti ossidanti. Catalizzatori per reazioni organiche. Utilizzare campioni standard di metalli delle terre rare per l'analisi dell'acciaio. Analisi di titolazione redox. Vetro scolorito. Parasole in vetro smaltato. Lega resistente al calore.
Utilizzato come additivo nell'industria del vetro, come materiale abrasivo per lastre di vetro e anche come agente resistente ai raggi UV nei cosmetici. Attualmente, è stato esteso alla macinazione di vetri, lenti ottiche e tubi catodici, svolgendo un ruolo nella decolorazione, chiarificazione, assorbimento UV del vetro e assorbimento delle linee elettroniche.
Effetto lucidante delle terre rare
La polvere lucidante per terre rare presenta i vantaggi di un'elevata velocità di lucidatura, elevata levigatezza e lunga durata. Rispetto alla tradizionale polvere lucidante – polvere di ferro rossa, non inquina l'ambiente ed è facile da rimuovere dall'oggetto aderito. La lucidatura della lente con polvere lucidante all'ossido di cerio richiede un minuto, mentre l'uso della polvere lucidante all'ossido di ferro richiede 30-60 minuti. Pertanto, la polvere lucidante delle terre rare presenta i vantaggi di un basso dosaggio, di un'elevata velocità di lucidatura e di un'elevata efficienza di lucidatura. E può cambiare la qualità della lucidatura e l'ambiente operativo. Generalmente, la polvere per lucidare il vetro delle terre rare utilizza principalmente ossidi ricchi di cerio. Il motivo per cui l'ossido di cerio è un composto lucidante estremamente efficace è perché può lucidare contemporaneamente il vetro sia attraverso la decomposizione chimica che attraverso l'attrito meccanico. La polvere lucidante al cerio di terre rare è ampiamente utilizzata per lucidare fotocamere, obiettivi fotografici, tubi televisivi, occhiali, ecc. Attualmente in Cina ci sono dozzine di fabbriche di polveri lucidanti di terre rare, con una scala di produzione di oltre dieci tonnellate. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., una joint venture sino-straniera, è attualmente una delle più grandi fabbriche di polvere per lucidatura di terre rare in Cina, con una capacità di produzione annua di 1200 tonnellate e prodotti venduti a livello nazionale e internazionale.
Decolorazione del vetro
Tutto il vetro contiene ossido di ferro, che può essere introdotto nel vetro attraverso materie prime, sabbia, calcare e vetri rotti negli ingredienti del vetro. Esistono due forme della sua esistenza: una è il ferro bivalente, che trasforma il colore del vetro in blu scuro, e l'altra è il ferro trivalente, che trasforma il colore del vetro in giallo. Lo scolorimento è l'ossidazione degli ioni ferro bivalente in ferro trivalente, poiché l'intensità del colore del ferro trivalente è solo un decimo di quella del ferro bivalente. Quindi aggiungere un toner per neutralizzare il colore portandolo a un colore verde chiaro.
Gli elementi delle terre rare utilizzati per la decolorazione del vetro sono principalmente l'ossido di cerio e l'ossido di neodimio. La sostituzione del tradizionale agente decolorante all'arsenico bianco con l'agente decolorante per vetro delle terre rare non solo migliora l'efficienza, ma evita anche l'inquinamento dell'arsenico bianco. L'ossido di cerio utilizzato per la decolorazione del vetro presenta vantaggi come prestazioni stabili alle alte temperature, prezzo basso e nessun assorbimento della luce visibile.
Colorazione del vetro
Gli ioni delle terre rare hanno colori stabili e brillanti alle alte temperature e vengono utilizzati per fondersi nel materiale per produrre vetri di vari colori. Gli ossidi delle terre rare come neodimio, praseodimio, erbio e cerio sono eccellenti coloranti per vetro. Quando il vetro trasparente con coloranti delle terre rare assorbe la luce visibile con lunghezze d'onda comprese tra 400 e 700 nanometri, mostra bellissimi colori. Questo vetro colorato può essere utilizzato per realizzare paralumi indicatori per l'aviazione e la navigazione, vari veicoli di trasporto e varie decorazioni artistiche di fascia alta.
Quando l'ossido di neodimio viene aggiunto al vetro sodico calcico e al vetro al piombo, il colore del vetro dipende dallo spessore del vetro, dal contenuto di neodimio e dall'intensità della sorgente luminosa. Il vetro sottile è rosa chiaro e il vetro spesso è blu viola. Questo fenomeno è chiamato dicroismo al neodimio; L'ossido di praseodimio produce un colore verde simile al cromo; L'ossido di erbio (III) è rosa se utilizzato nel vetro fotocromismo e nel cristallo; La combinazione di ossido di cerio e biossido di titanio rende il vetro giallo; L'ossido di praseodimio e l'ossido di neodimio possono essere utilizzati per il vetro nero al neodimio al praseodimio.
Chiarificatore di terre rare
L'uso dell'ossido di cerio invece del tradizionale ossido di arsenico come agente chiarificante del vetro per rimuovere bolle e tracce di elementi colorati ha un effetto significativo sulla preparazione di bottiglie di vetro incolori. Il prodotto finito ha fluorescenza cristallina bianca, buona trasparenza e resistenza del vetro e al calore migliorate. Allo stesso tempo elimina anche l'inquinamento dell'arsenico nell'ambiente e nel vetro.
Inoltre, l'aggiunta di ossido di cerio al vetro quotidiano, come il vetro per l'edilizia, l'automotive e il cristallo, può ridurre la trasmittanza della luce ultravioletta e questo utilizzo è stato promosso in Giappone e negli Stati Uniti. Con il miglioramento della qualità della vita in Cina si creerà anche un buon mercato. L'aggiunta di ossido di neodimio al guscio di vetro di un tubo catodico può eliminare la dispersione della luce rossa e aumentare la chiarezza. Vetri speciali con aggiunte di terre rare includono il vetro al lantanio, che ha un elevato indice di rifrazione e caratteristiche di bassa dispersione, ed è ampiamente utilizzato nella produzione di vari obiettivi, fotocamere avanzate e obiettivi fotografici, in particolare per dispositivi fotografici ad alta quota; Vetro resistente alle radiazioni Ce, utilizzato per il vetro dell'auto e il guscio in vetro della TV; Il vetro al neodimio viene utilizzato come materiale laser ed è il materiale ideale per i laser giganti, utilizzato principalmente per dispositivi di fusione nucleare controllata
Orario di pubblicazione: 06-lug-2023