Composto mágico de terras raras: óxido de cério

Óxido de cério, A fórmula molecular éCeO2, apelido chinês:Óxido de cério (IV), peso molecular: 172,11500. Pode ser usado como material de polimento, catalisador, transportador de catalisador (assistente), absorvedor ultravioleta, eletrólito de célula de combustível, absorvedor de escapamento automotivo, eletrocerâmica, etc.
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Propriedade química

À temperatura de 2.000 ℃ e à pressão de 15 MPa, o óxido de cério (III) pode ser obtido pela redução do óxido de cério com hidrogênio. Quando a temperatura é livre de 2.000 ℃ e a pressão é livre de 5 MPa, o óxido de cério é ligeiramente amarelo, ligeiramente vermelho e rosa.

Propriedade física
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Os produtos puros são pó pesado branco ou cristais cúbicos, enquanto os produtos impuros são amarelo claro ou mesmo rosa a marrom avermelhado (devido à presença de vestígios de lantânio, praseodímio, etc.).

Densidade 7,13g/cm3, ponto de fusão 2397 ℃, ponto de ebulição 3500 ℃.

Insolúvel em água e álcalis, ligeiramente solúvel em ácido.

Tóxico, a dose letal média (rato, oral) é de cerca de 1g/kg.

Método de produção

O método de produção do óxido de cério é principalmente a precipitação com ácido oxálico, ou seja, tomar cloreto de cério ou solução de nitrato de cério como matéria-prima, ajustar o valor de Ph para 2 com ácido oxálico, adicionar amônia para precipitar o oxalato de cério, aquecer, amadurecer, separar, lavar , secando a 110 ℃ e queimando a 900 ~ 1000 ℃ para formar óxido de cério.

CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl

Aplicativo

Agentes oxidantes. Catalisadores para reação orgânica. Use amostras padrão de metais de terras raras para análise de aço. Análise de titulação redox. Vidro descolorido. Guarda-sol em vidro esmaltado. Liga resistente ao calor.

Utilizado como aditivo na indústria do vidro, como material de moagem para vidro laminado e também como agente resistente aos raios UV em cosméticos. Atualmente, foi expandido para a retificação de vidros, lentes ópticas e tubos de imagem, desempenhando um papel na descoloração, clarificação, absorção UV de vidro e absorção de linhas eletrônicas.

Efeito de polimento de terras raras

O pó de polimento de terras raras tem as vantagens de velocidade de polimento rápida, alta suavidade e longa vida útil. Comparado com o pó de polimento tradicional – pó vermelho ferro, não polui o meio ambiente e é fácil de remover do objeto aderido. O polimento da lente com pó de polimento de óxido de cério leva um minuto para ser concluído, enquanto o pó de polimento de óxido de ferro leva de 30 a 60 minutos. Portanto, o pó de polimento de terras raras tem as vantagens de baixa dosagem, velocidade de polimento rápida e alta eficiência de polimento. E pode alterar a qualidade do polimento e o ambiente operacional. Geralmente, o pó de polimento de vidro de terras raras usa principalmente óxidos ricos em cério. A razão pela qual o óxido de cério é um composto de polimento extremamente eficaz é porque ele pode polir simultaneamente o vidro através da decomposição química e do atrito mecânico. O pó de polimento de cério de terras raras é amplamente utilizado para polir câmeras, lentes de câmeras, tubos de televisão, óculos, etc. Atualmente, existem dezenas de fábricas de pó de polimento de terras raras na China, com uma escala de produção de mais de dez toneladas. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., uma joint venture sino-estrangeira, é atualmente uma das maiores fábricas de pó de polimento de terras raras na China, com capacidade de produção anual de 1200 toneladas e produtos vendidos nacional e internacionalmente.

Descoloração de vidro

Todo vidro contém óxido de ferro, que pode ser introduzido no vidro por meio de matérias-primas, areia, calcário e vidro quebrado em ingredientes de vidro. Existem duas formas de existência: uma é o ferro divalente, que transforma a cor do vidro em azul escuro, e a outra é o ferro trivalente, que transforma a cor do vidro em amarelo. A descoloração é a oxidação de íons de ferro divalente em ferro trivalente, porque a intensidade da cor do ferro trivalente é apenas um décimo da do ferro divalente. Em seguida, adicione um toner para neutralizar a cor para um verde claro.

Os elementos de terras raras utilizados para a descoloração do vidro são principalmente o óxido de cério e o óxido de neodímio. Substituir o tradicional agente descolorante de arsênico branco por um agente descolorante de vidro de terras raras não apenas melhora a eficiência, mas também evita a poluição do arsênico branco. O óxido de cério usado para descoloração de vidro tem vantagens como desempenho estável em altas temperaturas, baixo preço e nenhuma absorção de luz visível.

Coloração de vidro

Os íons de terras raras têm cores estáveis ​​e brilhantes em altas temperaturas e são usados ​​para se misturar ao material para fabricar vidros de diversas cores. Óxidos de terras raras, como neodímio, praseodímio, érbio e cério, são excelentes corantes de vidro. Quando o vidro transparente com corantes de terras raras absorve luz visível com comprimentos de onda que variam de 400 a 700 nanômetros, ele exibe lindas cores. Esses vidros coloridos podem ser usados ​​para fazer abajures indicadores para aviação e navegação, diversos veículos de transporte e diversas decorações artísticas de alta qualidade.

Quando o óxido de neodímio é adicionado ao vidro de sódio e cálcio e ao vidro de chumbo, a cor do vidro depende da espessura do vidro, do conteúdo de neodímio e da intensidade da fonte de luz. O vidro fino é rosa claro e o vidro grosso é azul roxo. Este fenômeno é denominado dicroísmo de neodímio; O óxido de praseodímio produz uma cor verde semelhante ao cromo; O óxido de érbio (III) é rosa quando usado em vidros fotocromistas e cristais; A combinação de óxido de cério e dióxido de titânio torna o vidro amarelo; Óxido de praseodímio e óxido de neodímio podem ser usados ​​para vidro preto de neodímio praseodímio.

Clarificador de terras raras

O uso de óxido de cério em vez do óxido de arsênico tradicional como agente clarificador de vidro para remover bolhas e vestígios de elementos coloridos tem um efeito significativo na preparação de garrafas de vidro incolores. O produto final possui fluorescência de cristal branco, boa transparência e maior resistência do vidro e resistência ao calor. Ao mesmo tempo, também elimina a poluição do arsênico no meio ambiente e no vidro.

Além disso, a adição de óxido de cério ao vidro diário, como vidro de construção e automotivo, vidro cristal, pode reduzir a transmitância da luz ultravioleta, e esse uso tem sido promovido no Japão e nos Estados Unidos. Com a melhoria da qualidade de vida na China, também haverá um bom mercado. Adicionar óxido de neodímio ao revestimento de vidro de um tubo de imagem pode eliminar a dispersão da luz vermelha e aumentar a clareza. Óculos especiais com adições de terras raras incluem vidro de lantânio, que possui alto índice de refração e características de baixa dispersão, e é amplamente utilizado na fabricação de diversas lentes, câmeras avançadas e lentes de câmeras, especialmente para dispositivos fotográficos de alta altitude; Vidro à prova de radiação Ce, usado para vidro de carro e vidro de TV; O vidro de neodímio é usado como material de laser e é o material ideal para lasers gigantes, usado principalmente para dispositivos controlados de fusão nuclear.


Horário da postagem: 06/07/2023