O anorganskim materijalima – cerijum oksidu
Cerijum oksidje neorganska supstanca sa hemijskom formulom CeO₂. To je blijedožuti ili žućkasto-smeđi prah gustine 7,13 g/cm₃ i tačke topljenja 2397°C. Nerastvorljiv je u vodi i alkalijama, ali slabo rastvorljiv u kiselini. Na 2000°C i 15 MPa, cerijum oksid se može redukovati vodonikom da bi se dobiocerijum trioksidNa temperaturama između 2000°C i pritiscima iznad 5 MPa, cerijev oksid pokazuje žućkasto-crvenkastu, ponekad ružičastu boju. Koristi se kao materijal za poliranje, katalizator, nosač katalizatora (aditiv), UV apsorber, elektrolit za gorivne ćelije, apsorber ispušnih plinova automobila i elektronska keramika.
Ⅰ.Upotrebe
Oksidans. Katalizator za organske reakcije. Standard rijetkih zemnih metala za analizu čelika. Redoks titracijska analiza. Obezbojenje stakla. Zaštita od sunca na bazi emajla. Legura otporna na toplinu.
Koristi se kao aditiv u staklarskoj industriji, kao materijal za brušenje pločastog stakla i u kozmetici kao UV inhibitor. Proširena je i sada uključuje poliranje stakla za naočale, optičkih sočiva i katodnih cijevi, omogućavajući uklanjanje boje, bistrenje i apsorpciju ultraljubičastih i elektronskih zraka.
Ⅱ.Efekti rijetkih zemalja
1. Rijetka zemljaEfekti poliranja
Praškovi za poliranje rijetkih zemalja nude prednosti velike brzine poliranja, visokog kvaliteta završne obrade i dugog vijeka trajanja. U poređenju s tradicionalnim praškovima za poliranje na bazi željeznog oksida, ekološki su prihvatljivi i lako se uklanjaju nečistoće.Praškovi za poliranje od cerijum oksidaMože polirati sočiva za jednu minutu, dok bi poliranje praškovima od željeznog oksida trajalo 30 do 60 minuta. Stoga, praškovi za poliranje rijetkih zemalja nude prednosti niskog doziranja, velike brzine poliranja i visoke efikasnosti poliranja. Oni također mogu poboljšati kvalitet poliranja i radno okruženje. Praškovi za poliranje stakla od rijetkih zemalja obično se prave od oksida bogatih cerijumom. Cerijum oksid je izuzetno efikasno sredstvo za poliranje jer može istovremeno polirati staklo putem hemijske razgradnje i mehaničkog trenja. Praškovi za poliranje od rijetkih zemalja cerijuma se široko koriste u poliranju kamera, sočiva video kamera, televizijskih cijevi, sočiva naočala i drugih primjena. Moja zemlja ima desetine fabrika praškova za poliranje rijetkih zemalja, sa preko deset proizvodnih kapaciteta koji prelaze 100 tona. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., kinesko-strano zajedničko preduzeće, jedan je od najvećih proizvođača praškova za poliranje rijetkih zemalja u mojoj zemlji, sa godišnjim proizvodnim kapacitetom od 1.200 tona. Njegovi proizvodi se prodaju u zemlji i inostranstvu.
2. Izbeljivanje boje stakla
Svo staklo sadrži željezni oksid, koji se u staklo može unijeti putem sirovina, pijeska, krečnjaka i krhotina u staklenoj smjesi. Postoji u dva oblika: dvovalentno željezo, koje staklo boji u tamnoplavo, i trovalentno željezo, koje ga boji u žuto. Dekolorizacija uključuje oksidaciju dvovalentnih željeznih iona u trovalentno željezo, budući da trovalentno željezo ima samo jednu desetinu intenziteta svog dvovalentnog pandana. Zatim se dodaje korektor boje kako bi se boja neutralizirala u svijetlozelenu.
Rijetkozemni elementi koji se koriste za obezbojenje stakla su prvenstveno cerijum oksid i neodimijum oksid. Rijetkozemni elementi za obezbojenje stakla zamjenjuju tradicionalne bijele arsenove, poboljšavajući efikasnost i izbjegavajući kontaminaciju arsenom. Cerijum oksid ima prednosti stabilnosti na visokim temperaturama, niske cijene i neapsorpcije vidljive svjetlosti za obezbojenje stakla.
3.Bojanje stakla
Rijetkozemni ioni pokazuju stabilne, žive boje na visokim temperaturama i koriste se za stvaranje raznih obojenih stakala dodavanjem u tekućine. Rijetkozemni oksidi poput neodimija, prazeodimija, erbija i cerija su odlične boje za staklo. Kada prozirno staklo s ovim bojama apsorbira vidljivu svjetlost između 400 i 700 nanometara, ono pokazuje prekrasne boje. Ova obojena stakla mogu se koristiti za izradu poklopaca indikatorskih svjetala za avijaciju, navigaciju i razna transportna vozila, kao i za razne vrhunske umjetničke dekoracije.
Kada se neodimijum oksid doda natrijum-kremnom i olovnom staklu, dubina boje stakla zavisi od debljine, sadržaja neodimijuma i intenziteta izvora svjetlosti. Tanko staklo izgleda blijedoružičasto, dok deblje staklo izgleda plavkasto-ljubičasto. Ovaj fenomen je poznat kao neodimijum dikroizam. Prazeodimijum oksid proizvodi zelenu boju sličnu hromu. Erbijum oksid, koji se koristi u fotohromatskom staklu i kristalnom staklu, proizvodi ružičastu nijansu. Cerijum oksid u kombinaciji sa titanijum dioksidom stvara žutu nijansu. Prazeodimijum oksid i neodimijum oksid mogu se koristiti u crnom prazeodimijum-neodimijum staklu.
4. Pročišćivači rijetkih zemalja
Cerijum oksid, umjesto tradicionalnog arsenovog oksida, koristi se kao sredstvo za bistrenje stakla za uklanjanje mjehurića i tragova elemenata za bojenje. Ovo je posebno efikasno u proizvodnji bezbojnih staklenih boca, što rezultira kristalno bijelim staklom sa odličnom prozirnošću, poboljšanom čvrstoćom stakla i poboljšanom otpornošću na toplinu. Također eliminira zagađenje okoliša i samog stakla arsenom.
Osim toga,cerijum oksidMože se dodati svakodnevnom staklu, kao što su arhitektonsko i automobilsko staklo, te kristalno staklo, kako bi se smanjila UV propusnost. Ova primjena je široko prihvaćena u Japanu i Sjedinjenim Američkim Državama. S poboljšanjem životnog standarda u mojoj zemlji, očekuje se da će pronaći i snažno tržište. Neodimijum oksid, koji se dodaje staklu katodnih cijevi, eliminiše disperziju crvene svjetlosti i poboljšava jasnoću. Specijalna stakla s dodacima rijetkih zemalja uključuju: lantanovo staklo, sa svojim visokim indeksom prelamanja i niskom disperzijom, široko se koristi u proizvodnji raznih objektiva i naprednih objektiva za kamere i kamkordere, posebno onih za opremu za fotografisanje na velikim visinama; cerijevo staklo otporno na zračenje, koje se koristi u automobilskom staklu i staklu televizora; i neodimijumsko staklo, idealan materijal za velike lasere, prvenstveno u uređajima za kontroliranu nuklearnu fuziju.