Oxyde de cérium, La formule moléculaire estCeO2, pseudonyme chinois :Oxyde de cérium(IV), poids moléculaire : 172,11500. Il peut être utilisé comme matériau de polissage, catalyseur, support de catalyseur (assistant), absorbeur d'ultraviolets, électrolyte de pile à combustible, absorbeur d'échappement automobile, électrocéramique, etc.
Propriété chimique
À la température de 2000 ℃ et à la pression de 15 MPa, l'oxyde de cérium (III) peut être obtenu par réduction par l'hydrogène de l'oxyde de cérium. Lorsque la température est libre à 2000 ℃ et que la pression est libre à 5 MPa, l'oxyde de cérium est légèrement jaune, légèrement rouge et rose.
Propriété physique
Les produits purs sont de la poudre blanche lourde ou des cristaux cubiques, tandis que les produits impurs sont jaune clair ou même roses à brun rougeâtre (en raison de la présence de traces de lanthane, de praséodyme, etc.).
Densité 7,13 g/cm3, point de fusion 2397 ℃, point d'ébullition 3500 ℃.
Insoluble dans l'eau et les alcalis, légèrement soluble dans l'acide.
Toxique, la dose mortelle médiane (rat, orale) est d'environ 1 g/kg.
Méthode de production
La méthode de production d'oxyde de cérium consiste principalement à précipiter l'acide oxalique, c'est-à-dire à prendre une solution de chlorure de cérium ou de nitrates de cérium comme matière première, à ajuster la valeur du pH à 2 avec de l'acide oxalique, à ajouter de l'ammoniac pour précipiter l'oxalate de cérium, à chauffer, à mûrir, à séparer, à laver. , séchant à 110 ℃ et brûlant à 900 ~ 1 000 ℃ pour former de l'oxyde de cérium.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Application
Agents oxydants. Catalyseurs pour réaction organique. Utilisez des échantillons standard de métaux de terres rares pour l’analyse de l’acier. Analyse de titrage redox. Verre décoloré. Parasol en verre émaillé. Alliage résistant à la chaleur.
Utilisé comme additif dans l'industrie du verre, comme matériau de broyage pour les plaques de verre et également comme agent résistant aux UV dans les cosmétiques. À l'heure actuelle, il a été étendu au meulage de verres, de lentilles optiques et de tubes cathodiques, jouant un rôle dans la décoloration, la clarification, l'absorption UV du verre et l'absorption des lignes électroniques.
Effet de polissage des terres rares
La poudre de polissage aux terres rares présente les avantages d'une vitesse de polissage rapide, d'une douceur élevée et d'une longue durée de vie. Comparée à la poudre de polissage traditionnelle – poudre rouge de fer, elle ne pollue pas l’environnement et est facile à retirer de l’objet collé. Le polissage de la lentille avec de la poudre de polissage à l'oxyde de cérium prend une minute, tandis que l'utilisation de la poudre de polissage à l'oxyde de fer prend 30 à 60 minutes. Par conséquent, la poudre de polissage aux terres rares présente les avantages d’un faible dosage, d’une vitesse de polissage rapide et d’une efficacité de polissage élevée. Et cela peut modifier la qualité du polissage et l’environnement d’exploitation. Généralement, la poudre de polissage du verre aux terres rares utilise principalement des oxydes riches en cérium. La raison pour laquelle l’oxyde de cérium est un composé de polissage extrêmement efficace est qu’il peut simultanément polir le verre par décomposition chimique et frottement mécanique. La poudre de polissage au cérium de terres rares est largement utilisée pour polir les appareils photo, les objectifs d'appareils photo, les tubes de télévision, les lunettes, etc. À l'heure actuelle, il existe des dizaines d'usines de poudre de polissage aux terres rares en Chine, avec une échelle de production de plus de dix tonnes. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., une coentreprise sino-étrangère, est actuellement l'une des plus grandes usines de poudre de polissage de terres rares en Chine, avec une capacité de production annuelle de 1 200 tonnes et des produits vendus au niveau national et international.
Décoloration du verre
Tout le verre contient de l'oxyde de fer, qui peut être introduit dans le verre par les matières premières, le sable, le calcaire et le verre brisé contenu dans les ingrédients du verre. Il existe deux formes d'existence : l'une est le fer divalent, qui transforme la couleur du verre en bleu foncé, et l'autre est le fer trivalent, qui transforme la couleur du verre en jaune. La décoloration est l'oxydation des ions de fer divalent en fer trivalent, car l'intensité de la couleur du fer trivalent n'est qu'un dixième de celle du fer divalent. Ajoutez ensuite un toner pour neutraliser la couleur en une couleur vert clair.
Les éléments de terres rares utilisés pour la décoloration du verre sont principalement l'oxyde de cérium et l'oxyde de néodyme. Le remplacement de l'agent décolorant traditionnel à l'arsenic blanc par un agent décolorant pour le verre aux terres rares améliore non seulement l'efficacité, mais évite également la pollution par l'arsenic blanc. L'oxyde de cérium utilisé pour la décoloration du verre présente des avantages tels qu'une performance stable à haute température, un prix bas et une absence d'absorption de la lumière visible.
Coloration du verre
Les ions de terres rares ont des couleurs stables et brillantes à haute température et sont utilisés pour se fondre dans le matériau afin de fabriquer divers verres colorés. Les oxydes de terres rares tels que le néodyme, le praséodyme, l'erbium et le cérium sont d'excellents colorants pour le verre. Lorsque le verre transparent contenant des colorants de terres rares absorbe la lumière visible avec des longueurs d'onde allant de 400 à 700 nanomètres, il présente de belles couleurs. Ces verres colorés peuvent être utilisés pour fabriquer des abat-jour indicateurs pour l'aviation et la navigation, divers véhicules de transport et diverses décorations artistiques haut de gamme.
Lorsque de l'oxyde de néodyme est ajouté au verre sodium-calcium et au verre au plomb, la couleur du verre dépend de l'épaisseur du verre, de la teneur en néodyme et de l'intensité de la source lumineuse. Le verre fin est rose clair et le verre épais est bleu violet. Ce phénomène est appelé dichroïsme du néodyme ; L'oxyde de praséodyme produit une couleur verte semblable à celle du chrome ; L'oxyde d'erbium (III) est rose lorsqu'il est utilisé dans le verre photochromique et le verre cristal ; La combinaison de l'oxyde de cérium et du dioxyde de titane rend le verre jaune ; L'oxyde de praséodyme et l'oxyde de néodyme peuvent être utilisés pour le verre noir praséodyme néodyme.
Clarificateur de terres rares
L'utilisation d'oxyde de cérium au lieu de l'oxyde d'arsenic traditionnel comme agent clarifiant le verre pour éliminer les bulles et les traces d'éléments colorés a un effet significatif sur la préparation de bouteilles en verre incolores. Le produit fini présente une fluorescence cristalline blanche, une bonne transparence et une résistance du verre et une résistance à la chaleur améliorées. Dans le même temps, il élimine également la pollution de l'arsenic dans l'environnement et dans le verre.
De plus, l'ajout d'oxyde de cérium au verre quotidien, tel que le verre de construction et d'automobile, le verre cristal, peut réduire la transmission de la lumière ultraviolette, et cette utilisation a été encouragée au Japon et aux États-Unis. Avec l'amélioration de la qualité de vie en Chine, il y aura également un bon marché. L'ajout d'oxyde de néodyme à la coque en verre d'un tube cathodique peut éliminer la dispersion de la lumière rouge et augmenter la clarté. Les verres spéciaux additionnés de terres rares comprennent le verre au lanthane, qui présente un indice de réfraction élevé et des caractéristiques de faible dispersion, et est largement utilisé dans la fabrication de divers objectifs, d'appareils photo avancés et d'objectifs d'appareil photo, en particulier pour les appareils de photographie à haute altitude ; Verre résistant aux radiations Ce, utilisé pour le verre de voiture et la coque en verre de télévision ; Le verre néodyme est utilisé comme matériau laser et constitue le matériau le plus idéal pour les lasers géants, principalement utilisés pour les dispositifs à fusion nucléaire contrôlés.
Heure de publication : 06 juillet 2023