Senyawa Tanah Jarang Ajaib: Cerium Oksida

Serium oksidaRumus molekulnya adalahCeO2Alias ​​Cina:Serium(IV) oksida, berat molekul: 172.11500. Dapat digunakan sebagai bahan pemoles, katalis, pembawa katalis (asisten), penyerap ultraviolet, elektrolit sel bahan bakar, penyerap gas buang otomotif, Elektrokeramik, dll.
IMG_4632
Sifat kimia

Pada suhu 2000 ℃ dan tekanan 15 MPa, Cerium(III) oksida dapat diperoleh dengan reduksi hidrogen cerium oksida. Ketika suhu bebas pada 2000 ℃, dan tekanan bebas pada 5 MPa, cerium oksida berwarna agak kuning, agak merah, dan merah muda.

Properti fisik
IMG_4659
Produk murni berupa bubuk berat berwarna putih atau kristal kubik, sementara produk tidak murni berwarna kuning muda atau bahkan merah muda hingga coklat kemerahan (disebabkan oleh adanya sejumlah kecil lantanum, praseodimium, dll.).

Kepadatan 7,13 g/cm3, titik leleh 2397 ℃, titik didih 3500 ℃.

Tidak larut dalam air dan alkali, sedikit larut dalam asam.

Beracun, Dosis mematikan rata-rata (tikus, oral) sekitar 1 g/kg.

Metode produksi

Metode produksi cerium oksida terutama adalah presipitasi asam oksalat, yaitu mengambil larutan cerium klorida atau cerium nitrat sebagai bahan baku, mengatur nilai Ph menjadi 2 dengan asam oksalat, menambahkan amonia untuk mengendapkan cerium oksalat, memanaskan, mematangkan, memisahkan, mencuci, mengeringkan pada suhu 110℃, dan membakar pada suhu 900~1000℃ untuk membentuk cerium oksida.

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

Aplikasi

Zat pengoksidasi. Katalis untuk reaksi organik. Gunakan sampel standar logam tanah jarang untuk analisis baja. Analisis titrasi redoks. Kaca yang berubah warna. Kaca pelindung matahari dari enamel. Paduan tahan panas.

Digunakan sebagai aditif dalam industri kaca, sebagai bahan penggilingan untuk pelat kaca, dan juga sebagai agen tahan UV dalam kosmetik. Saat ini, telah diperluas untuk menggiling kaca, lensa optik, dan tabung gambar, berperan dalam penghilangan warna, penjernihan, penyerapan UV pada kaca, dan penyerapan jalur elektronik.

Efek pemolesan tanah jarang

Bubuk pemoles tanah jarang memiliki keunggulan kecepatan pemolesan yang cepat, kehalusan yang tinggi, dan masa pakai yang lama. Dibandingkan dengan bubuk pemoles tradisional – bubuk merah besi, bubuk ini tidak mencemari lingkungan dan mudah dihilangkan dari benda yang menempel. Memoles lensa dengan bubuk pemoles cerium oksida membutuhkan waktu satu menit untuk menyelesaikannya, sedangkan menggunakan bubuk pemoles oksida besi membutuhkan waktu 30-60 menit. Oleh karena itu, bubuk pemoles tanah jarang memiliki keunggulan dosis rendah, kecepatan pemolesan yang cepat, dan efisiensi pemolesan yang tinggi. Dan dapat mengubah kualitas pemolesan dan lingkungan pengoperasian. Umumnya, bubuk pemoles kaca tanah jarang terutama menggunakan oksida yang kaya cerium. Alasan mengapa cerium oksida merupakan senyawa pemoles yang sangat efektif adalah karena dapat secara bersamaan memoles kaca melalui dekomposisi kimia dan gesekan mekanis. Bubuk pemoles cerium tanah jarang banyak digunakan untuk memoles kamera, lensa kamera, tabung televisi, kacamata, dll. Saat ini, ada puluhan pabrik bubuk pemoles tanah jarang di Tiongkok, dengan skala produksi lebih dari sepuluh ton. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., sebuah perusahaan patungan asing Tiongkok, saat ini merupakan salah satu pabrik bubuk pemoles tanah jarang terbesar di Tiongkok, dengan kapasitas produksi tahunan sebesar 1.200 ton dan produk yang dijual di dalam negeri dan internasional.

Dekolorisasi kaca

Semua kaca mengandung oksida besi, yang dapat masuk ke dalam kaca melalui bahan baku, pasir, batu kapur, dan pecahan kaca dalam bahan kaca. Ada dua bentuk keberadaannya: satu adalah besi divalen, yang mengubah warna kaca menjadi biru tua, dan yang lainnya adalah besi trivalen, yang mengubah warna kaca menjadi kuning. Perubahan warna adalah oksidasi ion besi divalen menjadi besi trivalen, karena intensitas warna besi trivalen hanya sepersepuluh dari besi divalen. Kemudian tambahkan toner untuk menetralkan warna menjadi warna hijau muda.

Unsur tanah jarang yang digunakan untuk penghilangan warna kaca terutama adalah cerium oksida dan neodymium oksida. Mengganti agen penghilang warna arsenik putih tradisional dengan agen penghilang warna kaca tanah jarang tidak hanya meningkatkan efisiensi, tetapi juga menghindari pencemaran arsenik putih. Cerium oksida yang digunakan untuk penghilangan warna kaca memiliki keunggulan seperti kinerja suhu tinggi yang stabil, harga murah, dan tidak menyerap cahaya tampak.

Pewarnaan kaca

Ion tanah jarang memiliki warna yang stabil dan cerah pada suhu tinggi, dan digunakan untuk dicampur ke dalam material guna membuat berbagai kaca berwarna. Oksida tanah jarang seperti neodymium, praseodymium, erbium, dan cerium merupakan pewarna kaca yang sangat baik. Saat kaca transparan dengan pewarna tanah jarang menyerap cahaya tampak dengan panjang gelombang berkisar antara 400 hingga 700 nanometer, kaca tersebut akan menampilkan warna yang indah. Kaca berwarna ini dapat digunakan untuk membuat kap lampu indikator untuk penerbangan dan navigasi, berbagai kendaraan transportasi, dan berbagai dekorasi artistik kelas atas.

Bila oksida neodymium ditambahkan ke kaca natrium kalsium dan kaca timbal, warna kaca bergantung pada ketebalan kaca, kandungan neodymium, dan intensitas sumber cahaya. Kaca tipis berwarna merah muda muda, dan kaca tebal berwarna biru ungu. Fenomena ini disebut dikroisme neodymium; Praseodymium oksida menghasilkan warna hijau yang mirip dengan kromium; Erbium(III) oksida berwarna merah muda bila digunakan dalam kaca Fotokromisme dan kaca kristal; Kombinasi oksida cerium dan titanium dioksida membuat kaca berwarna kuning; Praseodymium oksida dan neodymium oksida dapat digunakan untuk kaca hitam neodymium praseodymium.

Penjernih tanah jarang

Penggunaan cerium oksida sebagai pengganti arsenik oksida tradisional sebagai agen penjernih kaca untuk menghilangkan gelembung dan jejak elemen berwarna memiliki efek signifikan pada persiapan botol kaca tak berwarna. Produk akhir memiliki fluoresensi kristal putih, transparansi yang baik, dan kekuatan kaca serta ketahanan panas yang lebih baik. Pada saat yang sama, produk ini juga menghilangkan pencemaran arsenik terhadap lingkungan dan kaca.

Selain itu, penambahan oksida cerium ke kaca sehari-hari, seperti kaca bangunan dan otomotif, kaca kristal, dapat mengurangi transmisi sinar ultraviolet, dan penggunaan ini telah dipromosikan di Jepang dan Amerika Serikat. Dengan peningkatan kualitas hidup di Tiongkok, juga akan ada pasar yang bagus. Menambahkan oksida neodymium ke cangkang kaca tabung gambar dapat menghilangkan dispersi cahaya merah dan meningkatkan kejernihan. Kaca khusus dengan penambahan tanah jarang termasuk kaca lantanum, yang memiliki indeks bias tinggi dan karakteristik dispersi rendah, dan banyak digunakan dalam pembuatan berbagai lensa, kamera canggih, dan lensa kamera, terutama untuk perangkat fotografi ketinggian tinggi; Kaca anti radiasi Ce, digunakan untuk kaca mobil dan cangkang kaca TV; Kaca neodymium digunakan sebagai bahan laser dan merupakan bahan yang paling ideal untuk laser raksasa, terutama digunakan untuk perangkat fusi nuklir terkendali


Waktu posting: 06-Jul-2023