Óxido de cerio, A fórmula molecular éCeO2, alcume chinés:Óxido de cerio(IV), peso molecular: 172,11500. Pode usarse como material de pulido, catalizador, portador de catalizador (axudante), absorbente de ultravioleta, electrolito de pila de combustible, absorbente de escape de automóbiles, electrocerámica, etc.
Propiedade química
Á temperatura de 2000 ℃ e a presión de 15 MPa, pódese obter óxido de cerio(III) por redución de hidróxeno do óxido de cerio. Cando a temperatura é libre a 2000 ℃ e a presión é libre a 5 MPa, o óxido de cerio é lixeiramente amarelo, lixeiramente vermello e rosa.
Propiedade física
Os produtos puros son po branco pesado ou cristais cúbicos, mentres que os produtos impuros son de cor amarela clara ou incluso rosa a marrón avermellada (debido á presenza de trazas de lantano, praseodimio, etc.).
Densidade 7,13 g/cm3, punto de fusión 2397 ℃, punto de ebulición 3500 ℃.
Insoluble en auga e álcalis, lixeiramente soluble en ácido.
Tóxica. A dose letal media (rata, oral) é de aproximadamente 1 g/kg.
Método de produción
O método de produción de óxido de cerio é principalmente a precipitación con ácido oxálico, é dicir, tomando unha solución de cloruro de cerio ou nitratos de cerio como materia prima, axustando o valor de pH a 2 con ácido oxálico, engadindo amoníaco para precipitar o oxalato de cerio, quentando, madurando, separando, lavando, secando a 110 ℃ e quentando a 900~1000 ℃ para formar óxido de cerio.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Aplicación
Axentes oxidantes. Catalizadores para reaccións orgánicas. Usar mostras estándar de metais de terras raras para a análise do aceiro. Análise de titulación redox. Vidro descolorido. Parasol de esmalte de vidro. Aliaxe resistente á calor.
Úsase como aditivo na industria do vidro, como material de moenda para vidro plano e tamén como axente resistente aos raios UV en cosméticos. Na actualidade, ampliouse á moenda de cristais, lentes ópticas e tubos de imaxe, desempeñando un papel na decoloración, clarificación, absorción de raios UV do vidro e absorción de liñas electrónicas.
Efecto de pulido de terras raras
O po de pulido de terras raras ten as vantaxes dunha velocidade de pulido rápida, alta suavidade e longa vida útil. En comparación co po de pulido tradicional, o po vermello de ferro, non contamina o medio ambiente e é doado de eliminar do obxecto adherido. O pulido da lente con po de pulido de óxido de cerio leva un minuto, mentres que o uso de po de pulido de óxido de ferro leva de 30 a 60 minutos. Polo tanto, o po de pulido de terras raras ten as vantaxes dunha baixa dosificación, velocidade de pulido rápida e alta eficiencia de pulido. E pode cambiar a calidade do pulido e o ambiente operativo. Xeralmente, o po de pulido de vidro de terras raras usa principalmente óxidos ricos en cerio. A razón pola que o óxido de cerio é un composto de pulido extremadamente eficaz é porque pode pulir simultaneamente o vidro tanto mediante a descomposición química como a fricción mecánica. O po de pulido de cerio de terras raras úsase amplamente para pulir cámaras, lentes de cámara, tubos de televisión, cristais, etc. Na actualidade, hai ducias de fábricas de po de pulido de terras raras en China, cunha escala de produción de máis de dez toneladas. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., unha empresa conxunta sino-estranxeira, é actualmente unha das maiores fábricas de po de pulido de terras raras da China, cunha capacidade de produción anual de 1200 toneladas e produtos vendidos a nivel nacional e internacional.
Decoloración do vidro
Todo o vidro contén óxido de ferro, que pode introducirse no vidro a través de materias primas, area, pedra calcaria e vidro roto presentes nos ingredientes do vidro. Existen dúas formas: unha é o ferro divalente, que converte a cor do vidro en azul escuro, e a outra é o ferro trivalente, que converte a cor do vidro en amarelo. A decoloración é a oxidación dos ións de ferro divalente en ferro trivalente, porque a intensidade da cor do ferro trivalente é só unha décima parte da do ferro divalente. Despois, engádese un tóner para neutralizar a cor a unha cor verde clara.
Os elementos de terras raras empregados para a decoloración do vidro son principalmente o óxido de cerio e o óxido de neodimio. A substitución do axente decolorante tradicional de arsénico branco por un axente decolorante de vidro de terras raras non só mellora a eficiencia, senón que tamén evita a contaminación por arsénico branco. O óxido de cerio empregado para a decoloración do vidro ten vantaxes como un rendemento estable a altas temperaturas, un prezo baixo e a ausencia de absorción de luz visible.
Coloración de vidro
Os ións de terras raras teñen cores estables e brillantes a altas temperaturas e utilízanse para mesturarse co material para fabricar cristais de diversas cores. Os óxidos de terras raras como o neodimio, o praseodimio, o erbio e o cerio son excelentes colorantes de vidro. Cando o vidro transparente con colorantes de terras raras absorbe luz visible con lonxitudes de onda que van de 400 a 700 nanómetros, exhibe cores fermosas. Estes vidros coloreados pódense usar para fabricar pantallas de lámpadas indicadoras para a aviación e a navegación, diversos vehículos de transporte e diversas decoracións artísticas de alta gama.
Cando se engade óxido de neodimio ao vidro de calcio e ao vidro de chumbo, a cor do vidro depende do grosor do vidro, do contido de neodimio e da intensidade da fonte de luz. O vidro fino é rosa claro e o vidro groso é azul púrpura. Este fenómeno chámase dicroísmo de neodimio; o óxido de praseodimio produce unha cor verde similar ao cromo; o óxido de erbio(III) é rosa cando se usa en vidro de fotocromismo e vidro de cristal; a combinación de óxido de cerio e dióxido de titanio fai que o vidro sexa amarelo; o óxido de praseodimio e o óxido de neodimio pódense usar para o vidro negro de praseodimio-neodimio.
Clarificador de terras raras
O uso de óxido de cerio en lugar do óxido de arsénico tradicional como axente clarificador do vidro para eliminar burbullas e elementos traza de cor ten un efecto significativo na preparación de botellas de vidro incoloras. O produto acabado ten fluorescencia de cristal branco, boa transparencia e unha mellor resistencia do vidro e resistencia á calor. Ao mesmo tempo, tamén elimina a contaminación do medio ambiente e do vidro por arsénico.
Ademais, engadir óxido de cerio ao vidro de uso diario, como o vidro de construción e automóbiles, o vidro cristalino, pode reducir a transmitancia da luz ultravioleta, e este uso foi promovido no Xapón e nos Estados Unidos. Coa mellora da calidade de vida na China, tamén haberá un bo mercado. Engadir óxido de neodimio á carcasa de vidro dun tubo de imaxe pode eliminar a dispersión da luz vermella e aumentar a claridade. Os cristais especiais con adicións de terras raras inclúen o vidro de lantano, que ten un alto índice de refracción e baixas características de dispersión, e é amplamente utilizado na fabricación de diversas lentes, cámaras avanzadas e lentes de cámara, especialmente para dispositivos de fotografía de gran altitude; vidro a proba de radiación Ce, utilizado para vidro de coche e carcasa de vidro de TV; o vidro de neodimio úsase como material láser e é o material máis ideal para láseres xigantes, utilizados principalmente para dispositivos de fusión nuclear controlada.
Data de publicación: 06-07-2023