Óxido de cério, A fórmula molecular éCeO2, Pseudônimo chinês:Óxido de cério(IV), peso molecular: 172,11500. Pode ser usado como material de polimento, catalisador, transportador de catalisador (assistente), absorvedor de ultravioleta, eletrólito de célula de combustível, absorvedor de gases de escape automotivos, eletrocerâmica, etc.
Propriedade química
A uma temperatura de 2000 ℃ e a uma pressão de 15 MPa, o óxido de cério(III) pode ser obtido por redução de hidrogênio do óxido de cério. A uma temperatura de 2000 ℃ e a uma pressão de 5 MPa, o óxido de cério apresenta coloração levemente amarelada, levemente vermelha e rosada.
Propriedade física
Produtos puros são pós brancos pesados ou cristais cúbicos, enquanto produtos impuros são amarelo-claros ou até mesmo rosados ou marrom-avermelhados (devido à presença de traços 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 de óxido de cério é principalmente a precipitação com ácido oxálico, ou seja, tomar solução de cloreto de cério ou nitrato de cério como matéria-prima, ajustar o valor de Ph para 2 com ácido oxálico, adicionar amônia para precipitar oxalato de cério, aquecer, amadurecer, separar, lavar, secar a 110 ℃ e queimar a 900~1000 ℃ para formar óxido de cério.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Aplicativo
Agentes oxidantes. Catalisadores para reações orgânicas. Uso de amostras padrão de metais de terras raras para análise de aço. Análise de titulação redox. Vidro descolorido. Protetor solar de esmalte de vidro. Liga resistente ao calor.
Utilizado como aditivo na indústria vidreira, como material de moagem para vidros planos e também como agente de resistência a raios UV em cosméticos. Atualmente, tem sido expandido para a moagem de vidros, lentes ópticas e tubos de imagem, desempenhando um papel na descoloração, clarificação, absorção de raios UV do vidro e absorção de linhas eletrônicas.
Efeito de polimento de terras raras
O pó de polimento de terras raras tem as vantagens de alta velocidade de polimento, alta lisura e longa vida útil. Comparado ao pó de polimento tradicional – pó vermelho de ferro –, ele 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 uso de 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, alta velocidade de polimento 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 utiliza 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 vidro simultaneamente por decomposição química e 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. A 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 uma capacidade de produção anual de 1.200 toneladas e produtos vendidos no mercado interno e externo.
Descoloração de vidro
Todo vidro contém óxido de ferro, que pode ser introduzido no vidro por meio de matérias-primas, areia, calcário e cacos de vidro presentes nos componentes do vidro. Existem duas formas de sua existência: uma é o ferro bivalente, 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 bivalente em ferro trivalente, pois a intensidade da cor do ferro trivalente é apenas um décimo da do ferro bivalente. Em seguida, adicione um toner para neutralizar a cor, transformando-a em um verde claro.
Os elementos de terras raras utilizados na descoloração de vidro são principalmente óxido de cério e óxido de neodímio. A substituição do agente descolorante tradicional à base de arsênio branco por um agente descolorante de vidro à base de terras raras não só melhora a eficiência, como também evita a poluição por arsênio branco. O óxido de cério utilizado na descoloração de vidro apresenta vantagens como desempenho estável em altas temperaturas, baixo custo e ausência de absorção de luz visível.
Coloração de vidro
Os íons de terras raras apresentam cores estáveis e brilhantes em altas temperaturas e são usados para se misturar ao material e fabricar diversos vidros coloridos. Óxidos de terras raras, como neodímio, praseodímio, érbio e cério, são excelentes corantes para 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 belas cores. Esses vidros coloridos podem ser usados para fabricar 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 teor de neodímio e da intensidade da luz. O vidro fino é rosa claro, enquanto o vidro grosso é azul-púrpura. Esse fenômeno é chamado de dicroísmo de neodímio; o óxido de praseodímio produz uma cor verde semelhante ao crômio; o óxido de érbio (III) é rosa quando usado em vidros fotocromáticos e cristalinos; a combinação de óxido de cério e dióxido de titânio torna o vidro amarelo; o óxido de praseodímio e o óxido de neodímio podem ser usados para produzir vidro preto de praseodímio e neodímio.
clarificador de terras raras
O uso de óxido de cério em vez do óxido de arsênio tradicional como agente clarificante de vidro para remover bolhas e traços de elementos coloridos tem um efeito significativo na preparação de garrafas de vidro incolores. O produto final apresenta fluorescência de cristal branco, boa transparência e maior resistência do vidro e ao calor. Ao mesmo tempo, também elimina a poluição do arsênio no meio ambiente e no vidro.
Além disso, a adição de óxido de cério a vidros comuns, como vidros de construção e automotivos, e vidros de 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 à casca de vidro de um tubo de imagem pode eliminar a dispersão da luz vermelha e aumentar a clareza. Vidros especiais com adições de terras raras incluem o vidro de lantânio, que possui alto índice de refração e características de baixa dispersão, sendo amplamente utilizado na fabricação de diversas lentes, câmeras avançadas e lentes de câmera, especialmente para dispositivos fotográficos de alta altitude; vidro à prova de radiação Ce, usado em vidros de carros e cascas de vidro de TV; o vidro de neodímio é usado como material para laser e é o material ideal para lasers gigantes, principalmente para dispositivos de fusão nuclear controlada.
Horário da publicação: 06/07/2023