Despre materialele anorganice – oxid de ceriu
Oxid de ceriueste o substanță anorganică cu formula chimică CeO₂. Este o pulbere galben pal sau brun-gălbui cu o densitate de 7,13 g/cm₃ și un punct de topire de 2397°C. Este insolubilă în apă și alcali, dar ușor solubilă în acid. La 2000°C și 15 MPa, oxidul de ceriu poate fi redus cu hidrogen pentru a producetrioxid de ceriuLa temperaturi între 2000°C și presiuni peste 5 MPa, oxidul de ceriu prezintă o culoare gălbui-roșiatică, uneori roz. Este utilizat ca material de lustruire, catalizator, purtător de catalizator (aditiv), absorbant de UV, electrolit pentru pile de combustie, absorbant de gaze de eșapament pentru automobile și ceramică electronică.
Ⅰ.Utilizări
Oxidant. Catalizator pentru reacții organice. Standard de metale din pământuri rare pentru analiza oțelului. Analiză de titrare redox. Decolorare sticlă. Cremă de protecție solară pentru email de sticlă. Aliaj rezistent la căldură.
Folosit ca aditiv în industria sticlei, ca material de șlefuire pentru sticla plată și în cosmetică ca inhibitor UV. A fost extins pentru a include lustruirea sticlei de ochelari, a lentilelor optice și a tuburilor catodice, asigurând decolorarea, clarificarea și absorbția fasciculelor ultraviolete și de electroni.
Ⅱ. Efectele Pământurilor Rare
1. Pământuri rareEfecte de lustruire
Pulberile de lustruit din pământuri rare oferă avantajele vitezei mari de lustruire, calității superioare a finisajului și duratei lungi de viață. Comparativ cu pulberile de lustruit tradiționale cu oxid de fier, acestea sunt ecologice și ușor de îndepărtat de contaminanți.Pulberi de lustruit cu oxid de ceriupoate lustrui lentilele într-un minut, în timp ce pulberile de lustruire cu oxid de fier ar dura între 30 și 60 de minute. Prin urmare, pulberile de lustruire cu pământuri rare oferă avantajele unui dozaj redus, ale vitezei mari de lustruire și ale unei eficiențe ridicate de lustruire. De asemenea, acestea pot îmbunătăți calitatea lustruirii și mediul de operare. Pulberile de lustruire a sticlei cu pământuri rare sunt de obicei fabricate din oxizi bogați în ceriu. Oxidul de ceriu este un compus de lustruire extrem de eficient, deoarece poate lustrui sticla simultan prin descompunere chimică și frecare mecanică. Pulberile de lustruire cu ceriu și pământuri rare sunt utilizate pe scară largă în lustruirea camerelor foto, a lentilelor camerelor video, a tuburilor de televiziune, a lentilelor ochelarilor și a altor aplicații. Țara mea are zeci de fabrici de pulberi de lustruire cu pământuri rare, cu peste zece cu o capacitate de producție care depășește 100 de tone. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., o societate mixtă sino-străină, este unul dintre cei mai mari producători de pulberi de lustruire cu pământuri rare din țara mea, cu o capacitate anuală de producție de 1.200 de tone. Produsele sale sunt vândute pe plan intern și internațional.
2. Decolorarea sticlei
Toată sticla conține oxid de fier, care poate fi introdus în sticlă prin materii prime, nisip, calcar și ciob de sticlă din amestecul de sticlă. Acesta există sub două forme: fier divalent, care transformă sticla în albastru închis, și fier trivalent, care o îngălbenește. Decolorarea implică oxidarea ionilor de fier divalent în fier trivalent, deoarece fierul trivalent are doar o zecime din intensitatea omologului său divalent. Apoi se adaugă un corector de culoare pentru a neutraliza culoarea până la un verde deschis.
Elementele de pământuri rare utilizate pentru decolorarea sticlei sunt în principal oxidul de ceriu și oxidul de neodim. Decoloranții de sticlă pe bază de pământuri rare înlocuiesc decoloranții tradiționali cu arsenic alb, îmbunătățind eficiența și evitând contaminarea cu arsenic. Oxidul de ceriu are avantajele stabilității la temperaturi ridicate, costului redus și neabsorbției luminii vizibile pentru decolorarea sticlei.
3.Colorarea sticlei
Ionii de pământuri rare prezintă culori stabile și vibrante la temperaturi ridicate și sunt utilizați pentru a crea sticlă de diferite culori prin adăugarea lor în lichide. Oxizii de pământuri rare, cum ar fi neodim, praseodim, erbiu și ceriu, sunt coloranți excelenți pentru sticlă. Atunci când sticla transparentă cu acești coloranți absoarbe lumina vizibilă între 400 și 700 de nanometri, aceasta prezintă culori frumoase. Aceste sticle colorate pot fi utilizate pentru a crea capace pentru lumini indicatoare pentru aviație, navigație și diverse vehicule de transport, precum și diverse decorațiuni artistice de înaltă calitate.
Când se adaugă oxid de neodim la sticla sodo-calcoasă și la sticla cu plumb, intensitatea culorii sticlei depinde de grosimea, conținutul de neodim și intensitatea sursei de lumină. Sticla subțire apare roz pal, în timp ce sticla mai groasă apare albastru-violet. Acest fenomen este cunoscut sub numele de dicroism de neodim. Oxidul de praseodim produce o nuanță verde similară cu cromul. Oxidul de erbiu, utilizat în sticla fotocromică și sticla cristalină, produce o nuanță roz. Oxidul de ceriu combinat cu dioxidul de titan creează o nuanță galbenă. Oxidul de praseodim și oxidul de neodim pot fi utilizate în sticla neagră praseodim-neodim.
4. Clarificatori de pământuri rare
Oxidul de ceriu, în locul oxidului de arsen tradițional, este utilizat ca agent de clarificare a sticlei pentru a îndepărta bulele și urmele de coloranți. Acest lucru este deosebit de eficient în producerea de sticle de sticlă incoloră, rezultând o sticlă alb-cristalină cu o transparență excelentă, o rezistență sporită a sticlei și o rezistență îmbunătățită la căldură. De asemenea, elimină poluarea cu arsen a mediului și a sticlei în sine.
În plus,oxid de ceriupoate fi adăugat în sticla de uz zilnic, cum ar fi sticla arhitecturală și auto, precum și în sticla cristalină, pentru a reduce transmitanța UV. Această aplicație a fost adoptată pe scară largă în Japonia și Statele Unite. Odată cu îmbunătățirea nivelului de trai în țara mea, se așteaptă, de asemenea, să găsească o piață puternică. Oxidul de neodim, adăugat la sticla tubului catodic, elimină dispersia luminii roșii și sporește claritatea. Sticlele speciale cu adaosuri de pământuri rare includ: sticla de lantan, cu indicele său de refracție ridicat și dispersia scăzută, este utilizată pe scară largă în fabricarea diferitelor lentile și a obiectivelor avansate pentru camere și camere video, în special cele pentru echipamente de fotografiere la mare altitudine; sticla rezistentă la radiații cu ceriu, utilizată în sticla auto și sticla televizoarelor; și sticla de neodim, un material ideal pentru lasere mari, în principal în dispozitivele de fuziune nucleară controlată.