Magische Seltenerdverbindung: Ceroxid

Ceroxid, Summenformel istCeO2, Chinesischer Alias:Cer(IV)-oxid, Molekulargewicht: 172,11500. Es kann als Poliermaterial, Katalysator, Katalysatorträger (Assistent), UV-Absorber, Brennstoffzellenelektrolyt, Autoabgasabsorber, Elektrokeramik usw. verwendet werden

Chemische Eigenschaft

Bei einer Temperatur von 2000 °C und einem Druck von 15 MPa kann Cer(III)-oxid durch Wasserstoffreduktion von Ceroxid gewonnen werden. Bei einer freien Temperatur von 2000 °C und einem freien Druck von 5 MPa ist das Ceroxid leicht gelb, leicht rot und rosa.

Physisches Eigentum

Reine Produkte sind weißes, schweres Pulver oder kubische Kristalle, während unreine Produkte hellgelb oder sogar rosa bis rotbraun sind (aufgrund des Vorhandenseins von Spuren von Lanthan, Praseodym usw.).

Dichte 7,13 g/cm3, Schmelzpunkt 2397 ℃, Siedepunkt 3500 ℃.

Unlöslich in Wasser und Alkali, schwer löslich in Säure.

Toxisch, die mittlere tödliche Dosis (Ratte, oral) beträgt etwa 1 g/kg.

Produktionsmethode

Die Herstellungsmethode für Ceroxid ist hauptsächlich die Fällung von Oxalsäure, d. h. die Verwendung von Cerchlorid oder Cernitratlösung als Rohmaterial, die Einstellung des pH-Werts auf 2 mit Oxalsäure, die Zugabe von Ammoniak zur Ausfällung von Ceroxalat, das Erhitzen, die Reifung, die Trennung und das Waschen , Trocknen bei 110 °C und Brennen bei 900–1000 °C zur Bildung von Ceroxid.

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

Anwendung

Oxidationsmittel. Katalysatoren für organische Reaktionen. Verwenden Sie Standardproben von Seltenerdmetallen für die Stahlanalyse. Redox-Titrationsanalyse. Verfärbtes Glas. Sonnenschirm aus Glasemail. Hitzebeständige Legierung.

Wird als Zusatzstoff in der Glasindustrie, als Schleifmittel für Flachglas und auch als UV-beständiges Mittel in Kosmetika verwendet. Gegenwärtig wurde es auf das Schleifen von Gläsern, optischen Linsen und Bildröhren ausgeweitet und spielt eine Rolle bei der Entfärbung, Klärung, UV-Absorption von Glas und Absorption elektronischer Leitungen.

Seltenerd-Polierwirkung

Seltenerd-Polierpulver bietet die Vorteile einer schnellen Poliergeschwindigkeit, einer hohen Glätte und einer langen Lebensdauer. Im Vergleich zu herkömmlichem Polierpulver – Eisenrotpulver – belastet es die Umwelt nicht und lässt sich leicht vom anhaftenden Objekt entfernen. Das Polieren der Linse mit Ceroxid-Polierpulver dauert eine Minute, während die Verwendung von Eisenoxid-Polierpulver 30–60 Minuten dauert. Daher bietet Seltenerd-Polierpulver die Vorteile einer geringen Dosierung, einer schnellen Poliergeschwindigkeit und einer hohen Poliereffizienz. Und es kann die Polierqualität und die Betriebsumgebung verändern. Im Allgemeinen werden beim Polieren von Seltenerd-Glas hauptsächlich cerreiche Oxide verwendet. Der Grund, warum Ceroxid ein äußerst wirksames Poliermittel ist, liegt darin, dass es gleichzeitig Glas durch chemische Zersetzung und mechanische Reibung polieren kann. Seltenerd-Cer-Polierpulver wird häufig zum Polieren von Kameras, Kameraobjektiven, Fernsehröhren, Brillen usw. verwendet. Derzeit gibt es in China Dutzende Fabriken für Seltenerd-Polierpulver mit einem Produktionsumfang von über zehn Tonnen. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., ein chinesisch-ausländisches Joint Venture, ist derzeit eine der größten Polierpulverfabriken für seltene Erden in China mit einer jährlichen Produktionskapazität von 1200 Tonnen und Produkten, die im In- und Ausland verkauft werden.

Entfärbung von Glas

Jedes Glas enthält Eisenoxid, das durch Rohstoffe, Sand, Kalkstein und Glasscherben in Glaszutaten in das Glas eingebracht werden kann. Es gibt zwei Formen seiner Existenz: eine ist zweiwertiges Eisen, das die Glasfarbe in Dunkelblau färbt, und die andere ist dreiwertiges Eisen, das die Glasfarbe in Gelb färbt. Unter Verfärbung versteht man die Oxidation zweiwertiger Eisenionen zu dreiwertigem Eisen, da die Farbintensität von dreiwertigem Eisen nur ein Zehntel der Farbintensität von zweiwertigem Eisen beträgt. Fügen Sie dann einen Toner hinzu, um die Farbe zu einem hellgrünen Farbton zu neutralisieren.

Die zur Glasentfärbung verwendeten Seltenerdelemente sind hauptsächlich Ceroxid und Neodymoxid. Der Ersatz des herkömmlichen weißen Arsen-Entfärbungsmittels durch ein Seltenerdglas-Entfärbungsmittel verbessert nicht nur die Effizienz, sondern vermeidet auch die Verschmutzung durch weißes Arsen. Ceroxid, das zur Glasentfärbung verwendet wird, bietet Vorteile wie eine stabile Hochtemperaturleistung, einen niedrigen Preis und keine Absorption von sichtbarem Licht.

Glasfärbung

Seltenerdionen haben bei hohen Temperaturen stabile und leuchtende Farben und werden zum Einmischen in das Material verwendet, um verschiedenfarbige Gläser herzustellen. Seltenerdoxide wie Neodym, Praseodym, Erbium und Cer sind ausgezeichnete Glasfarbstoffe. Wenn transparentes Glas mit Farbstoffen aus seltenen Erden sichtbares Licht mit Wellenlängen von 400 bis 700 Nanometern absorbiert, zeigt es wunderschöne Farben. Aus diesem farbigen Glas können Anzeigelampenschirme für die Luftfahrt und Schifffahrt, verschiedene Transportfahrzeuge und verschiedene hochwertige künstlerische Dekorationen hergestellt werden.

Wenn Neodymoxid zu Natriumcalciumglas und Bleiglas hinzugefügt wird, hängt die Farbe des Glases von der Glasdicke, dem Neodymgehalt und der Intensität der Lichtquelle ab. Dünnes Glas ist hellrosa und dickes Glas ist blauviolett. Dieses Phänomen wird Neodym-Dichroismus genannt; Praseodymoxid erzeugt eine grüne Farbe, die Chrom ähnelt; Erbium(III)-oxid ist rosa, wenn es in photochromem Glas und Kristallglas verwendet wird; Durch die Kombination von Ceroxid und Titandioxid wird das Glas gelb; Praseodymoxid und Neodymoxid können für Praseodym-Neodym-Schwarzglas verwendet werden.

Seltenerdklärer

Die Verwendung von Ceroxid anstelle von herkömmlichem Arsenoxid als Glasklärmittel zur Entfernung von Blasen und Spuren farbiger Elemente hat erhebliche Auswirkungen auf die Herstellung farbloser Glasflaschen. Das fertige Produkt weist weiße Kristallfluoreszenz, gute Transparenz sowie eine verbesserte Glasfestigkeit und Hitzebeständigkeit auf. Gleichzeitig wird die Belastung der Umwelt und des Glases durch Arsen vermieden.

Darüber hinaus kann die Zugabe von Ceroxid zu Alltagsglas, wie z. B. Bau- und Automobilglas sowie Kristallglas, die Durchlässigkeit von ultraviolettem Licht verringern, und diese Verwendung wurde in Japan und den Vereinigten Staaten gefördert. Mit der Verbesserung der Lebensqualität in China wird es auch einen guten Markt geben. Das Hinzufügen von Neodymoxid zum Glasgehäuse einer Bildröhre kann die Streuung von rotem Licht beseitigen und die Klarheit erhöhen. Zu den Spezialgläsern mit Seltenerdzusätzen gehört Lanthanglas, das einen hohen Brechungsindex und geringe Dispersionseigenschaften aufweist und häufig bei der Herstellung verschiedener Objektive, fortschrittlicher Kameras und Kameraobjektive, insbesondere für Geräte zur Höhenfotografie, verwendet wird; Ce-strahlungsbeständiges Glas, verwendet für Autoglas und TV-Glasschale; Neodymglas wird als Lasermaterial verwendet und ist das idealste Material für Riesenlaser, die hauptsächlich für kontrollierte Kernfusionsgeräte verwendet werden