Ցերիումի օքսիդ, Մոլեկուլային բանաձևըCeO2, չինական կեղծանուն՝Ցերիումի (IV) օքսիդ, մոլեկուլային քաշը՝ 172.11500: Կարող է օգտագործվել որպես հղկող նյութ, կատալիզատոր, կատալիզատորի կրիչ (օգնական), ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կլանիչ, վառելիքային բջիջների էլեկտրոլիտ, ավտոմոբիլային արտանետումների կլանիչ, էլեկտրակերամիկա և այլն:
Քիմիական հատկություն
2000 ℃ ջերմաստիճանում և 15 ՄՊա ճնշման տակ ցերիում(III) օքսիդ կարելի է ստանալ ցերիումի օքսիդի ջրածնային վերականգնման միջոցով: Երբ ջերմաստիճանը 2000 ℃ է, իսկ ճնշումը՝ 5 ՄՊա, ցերիումի օքսիդը թեթևակի դեղին է, թեթևակի կարմիր և վարդագույն:
Ֆիզիկական հատկություն
Մաքուր արտադրանքները սպիտակ ծանր փոշի կամ խորանարդաձև բյուրեղներ են, մինչդեռ անմաքուր արտադրանքները բաց դեղին կամ նույնիսկ վարդագույնից մինչև կարմրավուն շագանակագույն են (լանթանի, պրազեոդիմիումի և այլնի հետքային քանակների առկայության պատճառով):
Խտություն՝ 7.13 գ/սմ3, հալման կետ՝ 2397 ℃, եռման կետ՝ 3500 ℃։
Անլուծելի է ջրում և ալկալիներում, թեթևակի լուծելի է թթուներում։
Թունավոր, միջին մահացու դոզան (առնետի, բերանացի) մոտ 1 գ/կգ է։
Արտադրության մեթոդ
Ցերիումի օքսիդի արտադրության եղանակը հիմնականում թրթնջկաթթվի նստեցումն է, այսինքն՝ որպես հումք վերցնելով ցերիումի քլորիդը կամ ցերիումի նիտրատի լուծույթը, թրթնջկաթնով Ph արժեքը կարգավորելով մինչև 2, ավելացնելով ամոնիակ՝ ցերիումի օքսալատը նստեցնելու համար, տաքացնելով, հասունացնելով, առանձնացնելով, լվանալով, չորացնելով 110℃ ջերմաստիճանում և այրելով 900~1000℃ ջերմաստիճանում՝ ցերիումի օքսիդ ստանալու համար։
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Դիմում
Օքսիդացնող նյութեր։ Օրգանական ռեակցիայի կատալիզատորներ։ Պողպատի վերլուծության համար օգտագործեք հազվագյուտ հողային մետաղների ստանդարտ նմուշներ։ Ռեդոքս տիտրման վերլուծություն։ Գունազրկված ապակի։ Ապակե էմալապատ արևապաշտպանիչ։ Ջերմակայուն համաձուլվածք։
Օգտագործվում է որպես հավելանյութ ապակու արդյունաբերության մեջ, որպես թերթավոր ապակու հղկող նյութ, ինչպես նաև որպես ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից պաշտպանված նյութ կոսմետիկայի մեջ: Ներկայումս այն ընդլայնվել է ապակու, օպտիկական ոսպնյակների և պատկերային խողովակների հղկման համար՝ դեր ունենալով գունազրկման, պարզեցման, ապակու ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից կլանման և էլեկտրոնային գծերի կլանման գործում:
Հազվագյուտ հողերի հղկման էֆեկտ
Հազվագյուտ հողային փայլեցնող փոշին ունի արագ փայլեցման արագության, բարձր հարթության և երկար ծառայության ժամկետի առավելություններ: Համեմատած ավանդական փայլեցնող փոշու՝ երկաթի կարմիր փոշու հետ, այն չի աղտոտում շրջակա միջավայրը և հեշտ է հեռացնել կպչուն առարկայից: Ցերիումի օքսիդով փայլեցնող փոշու միջոցով ոսպնյակի փայլեցումը տևում է մեկ րոպե, մինչդեռ երկաթի օքսիդով փայլեցնող փոշու օգտագործումը՝ 30-60 րոպե: Հետևաբար, հազվագյուտ հողային փայլեցնող փոշին ունի ցածր դեղաչափի, արագ փայլեցման արագության և բարձր փայլեցման արդյունավետության առավելություններ: Եվ այն կարող է փոխել փայլեցման որակը և աշխատանքային միջավայրը: Ընդհանուր առմամբ, հազվագյուտ հողային ապակու փայլեցնող փոշին հիմնականում օգտագործում է ցերիումով հարուստ օքսիդներ: Ցերիումի օքսիդը չափազանց արդյունավետ փայլեցնող միացություն է, քանի որ այն կարող է միաժամանակ փայլեցնել ապակին՝ ինչպես քիմիական քայքայման, այնպես էլ մեխանիկական շփման միջոցով: Հազվագյուտ հողային ցերիումի փայլեցնող փոշին լայնորեն օգտագործվում է տեսախցիկների, տեսախցիկի օբյեկտիվների, հեռուստացույցի խողովակների, ակնոցների և այլնի փայլեցման համար: Ներկայումս Չինաստանում կան տասնյակ հազվագյուտ հողային փայլեցնող փոշու գործարաններ, որոնց արտադրության մասշտաբը գերազանցում է տասը տոննան: «Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd.»-ն, որը չինական արտասահմանյան համատեղ ձեռնարկություն է, ներկայումս Չինաստանում ամենամեծ հազվագյուտ մետաղների փայլեցնող փոշու գործարաններից մեկն է, որի տարեկան արտադրողականությունը կազմում է 1200 տոննա, և արտադրանքը վաճառվում է ինչպես ներքին, այնպես էլ միջազգային շուկաներում:
Ապակու գունաթափում
Բոլոր ապակիները պարունակում են երկաթի օքսիդ, որը կարելի է ապակու մեջ ներմուծել հումքի՝ ավազի, կրաքարի և ապակու բաղադրիչներում առկա կոտրված ապակու միջոցով: Այն ունի երկու գոյության ձև՝ մեկը երկարժեք երկաթն է, որը ապակու գույնը վերածում է մուգ կապույտի, իսկ մյուսը՝ եռարժեք երկաթը, որը ապակու գույնը վերածում է դեղինի: Գունաթափումը երկարժեք երկաթի իոնների եռարժեք երկաթի օքսիդացումն է, քանի որ եռարժեք երկաթի գույնի ինտենսիվությունը երկարժեք երկաթի ինտենսիվության միայն մեկ տասներորդն է: Այնուհետև ավելացրեք տոնիկ՝ գույնը բաց կանաչ գույնի չեզոքացնելու համար:
Ապակու գունազրկման համար օգտագործվող հազվագյուտ հողային տարրերը հիմնականում ցերիումի օքսիդն ու նեոդիմի օքսիդն են: Ավանդական սպիտակ մկնդեղի գունազրկող նյութը հազվագյուտ հողային ապակու գունազրկող նյութով փոխարինելը ոչ միայն բարելավում է արդյունավետությունը, այլև խուսափում է սպիտակ մկնդեղի աղտոտումից: Ապակու գունազրկման համար օգտագործվող ցերիումի օքսիդն ունի այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանի կայուն աշխատանքը, ցածր գինը և տեսանելի լույսի կլանման բացակայությունը:
Ապակու գունավորում
Հազվագյուտ հողային իոնները բարձր ջերմաստիճաններում ունեն կայուն և պայծառ գույներ և օգտագործվում են նյութի մեջ խառնվելու համար՝ տարբեր գունավոր ապակիներ արտադրելու համար: Հազվագյուտ հողային օքսիդները, ինչպիսիք են նեոդիմը, պրազեոդիմը, էրբիումը և ցերիումը, գերազանց ապակու գունանյութեր են: Երբ թափանցիկ ապակին, որը պարունակում է հազվագյուտ հողային գունանյութեր, կլանում է տեսանելի լույսը՝ 400-ից մինչև 700 նանոմետր ալիքի երկարությամբ, այն ցուցադրում է գեղեցիկ գույներ: Այս գունավոր ապակին կարող է օգտագործվել ավիացիայի և նավիգացիայի, տարբեր տրանսպորտային միջոցների և տարբեր բարձրակարգ գեղարվեստական զարդարանքների ինդիկատորային լամպերի պատրաստման համար:
Երբ նեոդիմիումի օքսիդը ավելացվում է նատրիում-կալցիումի ապակու և կապարային ապակու, ապակու գույնը կախված է ապակու հաստությունից, նեոդիմի պարունակությունից և լույսի աղբյուրի ինտենսիվությունից: Բարակ ապակին բաց վարդագույն է, իսկ հաստ ապակին՝ կապտա-մանուշակագույն: Այս երևույթը կոչվում է նեոդիմի դիքրոիզմ. Պրազեոդիմիումի օքսիդը առաջացնում է քրոմի նման կանաչ գույն. Էրբիում(III) օքսիդը վարդագույն է, երբ օգտագործվում է ֆոտոքրոմիզմի ապակու և բյուրեղյա ապակու մեջ. Ցերիումի օքսիդի և տիտանի երկօքսիդի համադրությունը ապակին դարձնում է դեղին. Պրազեոդիմիումի օքսիդը և նեոդիմիումի օքսիդը կարող են օգտագործվել պրազեոդիմիում-նեոդիմիում սև ապակու համար:
Հազվագյուտ հողային մաքրիչ
Գունավոր տարրերի հետքերը և փուչիկները հեռացնելու համար ավանդական մկնդեղի օքսիդի փոխարեն որպես ապակու մաքրող միջոց ցերիումի օքսիդի օգտագործումը զգալի ազդեցություն ունի անգույն ապակե շշերի պատրաստման վրա: Վերջնական արտադրանքն ունի սպիտակ բյուրեղային ֆլուորեսցենցիա, լավ թափանցիկություն, բարելավված ապակու ամրություն և ջերմակայունություն: Միևնույն ժամանակ, այն նաև վերացնում է մկնդեղի աղտոտումը շրջակա միջավայրի և ապակու համար:
Բացի այդ, ցերիումի օքսիդ ավելացնելը առօրյա ապակու, ինչպիսիք են շինարարական և ավտոմոբիլային ապակին, բյուրեղապակին, կարող է նվազեցնել ուլտրամանուշակագույն լույսի թափանցելիությունը, և այս օգտագործումը խթանվել է Ճապոնիայում և Միացյալ Նահանգներում: Չինաստանում կյանքի որակի բարելավման հետ մեկտեղ կստեղծվի նաև լավ շուկա: Նեոդիմիումի օքսիդ ավելացնելը պատկերի խողովակի ապակե պատյանին կարող է վերացնել կարմիր լույսի ցրումը և բարձրացնել պարզությունը: Հազվագյուտ հողային հավելումներով հատուկ ապակիները ներառում են լանթանային ապակի, որն ունի բարձր բեկման ցուցիչ և ցածր ցրման բնութագրեր, և լայնորեն օգտագործվում է տարբեր օբյեկտիվների, առաջադեմ տեսախցիկների և տեսախցիկի օբյեկտիվների արտադրության մեջ, հատկապես բարձր բարձրության լուսանկարչական սարքերի համար. Ce ճառագայթակայուն ապակի, որն օգտագործվում է ավտոմեքենայի ապակու և հեռուստացույցի ապակե պատյանի համար. Նեոդիմիումային ապակին օգտագործվում է որպես լազերային նյութ և ամենահարմար նյութն է հսկա լազերների համար, որոնք հիմնականում օգտագործվում են վերահսկվող միջուկային միաձուլման սարքերի համար:
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-06-2023