Sobre els materials inorgànics: òxid de ceri
Òxid de ceriés una substància inorgànica amb la fórmula química CeO₂. És una pols de color groc pàl·lid o marró groguenc amb una densitat de 7,13 g/cm₃ i un punt de fusió de 2397 °C. És insoluble en aigua i àlcali, però lleugerament soluble en àcid. A 2000 °C i 15 MPa, l'òxid de ceri es pot reduir amb hidrogen per produirtriòxid de ceriA temperatures d'entre 2000 °C i pressions superiors a 5 MPa, l'òxid de ceri presenta un color groguenc-vermellós, de vegades rosat. S'utilitza com a material de poliment, catalitzador, portador de catalitzadors (additiu), absorbent d'UV, electròlit de piles de combustible, absorbent de gasos d'escapament d'automòbils i ceràmica electrònica.
Ⅰ.Usos
Oxidant. Catalitzador per a reaccions orgàniques. Estàndard de metalls de terres rares per a l'anàlisi d'acer. Anàlisi de titració redox. Decoloració del vidre. Protector solar d'esmalt de vidre. Aliatge resistent a la calor.
S'utilitza com a additiu a la indústria del vidre, com a material de mòlta per a vidre de placa i en cosmètics com a inhibidor d'UV. S'ha ampliat per incloure el polit de vidre d'ulleres, lents òptiques i tubs de raigs catòdics, proporcionant decoloració, clarificació i absorció de feixos ultraviolats i d'electrons.
Ⅱ. Efectes de les terres rares
1. Terra raraEfectes de polit
Les pols de poliment de terres rares ofereixen els avantatges d'una velocitat de poliment ràpida, una alta qualitat d'acabat i una llarga vida útil. En comparació amb les pols de poliment d'òxid de ferro tradicionals, són respectuoses amb el medi ambient i fàcils d'eliminar dels contaminants.Pols de poliment d'òxid de ceripot polir lents en un minut, mentre que les pols de poliment d'òxid de ferro trigarien de 30 a 60 minuts. Per tant, les pols de poliment de terres rares ofereixen els avantatges d'una baixa dosi, una velocitat de poliment ràpida i una alta eficiència de poliment. També poden millorar la qualitat del poliment i l'entorn operatiu. Les pols de poliment de vidre de terres rares solen estar fetes d'òxids rics en ceri. L'òxid de ceri és un compost de poliment extremadament eficaç perquè pot polir el vidre simultàniament mitjançant la descomposició química i la fricció mecànica. Les pols de poliment de ceri de terres rares s'utilitzen àmpliament en el poliment de càmeres, lents de càmeres de vídeo, tubs d'imatge de televisió, lents d'ulleres i altres aplicacions. El meu país té desenes de fàbriques de pols de poliment de terres rares, amb més de deu amb una capacitat de producció superior a les 100 tones. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., una empresa conjunta sino-estrangera, és un dels fabricants de pols de poliment de terres rares més grans del meu país, amb una capacitat de producció anual de 1.200 tones. Els seus productes es venen a nivell nacional i internacional.
2. Decoloració del vidre
Tot el vidre conté òxid de ferro, que es pot introduir al vidre a través de matèries primeres, sorra, pedra calcària i vidre de vidre en el lot de vidre. Existeix en dues formes: ferro divalent, que torna el vidre de color blau fosc, i ferro trivalent, que el torna groc. La decoloració implica oxidar els ions de ferro divalent a ferro trivalent, ja que el ferro trivalent només té una dècima part de la intensitat del seu homòleg divalent. A continuació, s'afegeix un corrector de color per neutralitzar el color a un verd clar.
Els elements de terres rares utilitzats per a la decoloració del vidre són principalment l'òxid de ceri i l'òxid de neodimi. Els decolorants de vidre de terres rares substitueixen els decolorants tradicionals d'arsènic blanc, millorant l'eficiència i evitant la contaminació per arsènic. L'òxid de ceri té els avantatges de l'estabilitat a altes temperatures, el baix cost i la no absorció de la llum visible per a la decoloració del vidre.
3.Coloració de vidre
Els ions de terres rares presenten colors estables i vibrants a altes temperatures i s'utilitzen per crear vidres de diversos colors afegint-los a líquids. Els òxids de terres rares com el neodimi, el praseodimi, l'erbi i el ceri són excel·lents colorants per al vidre. Quan el vidre transparent amb aquests colorants absorbeix la llum visible entre 400 i 700 nanòmetres, presenta colors preciosos. Aquests vidres de colors es poden utilitzar per crear cobertes de llums indicadores per a l'aviació, la navegació i diversos vehicles de transport, així com diverses decoracions artístiques d'alta gamma.
Quan s'afegeix òxid de neodimi al vidre de soda-calç i al vidre de plom, la profunditat del color del vidre depèn del gruix, del contingut de neodimi i de la intensitat de la font de llum. El vidre prim apareix de color rosa pàl·lid, mentre que el vidre més gruixut apareix de color porpra blavós. Aquest fenomen es coneix com a dicroisme de neodimi. L'òxid de praseodimi produeix un verd similar al crom. L'òxid d'erbi, utilitzat en vidre fotocrom i vidre cristall, produeix una tonalitat rosa. L'òxid de ceri combinat amb diòxid de titani crea una tonalitat groga. L'òxid de praseodimi i l'òxid de neodimi es poden utilitzar en vidre negre de praseodimi-neodimi.
4. Clarificadors de terres rares
L'òxid de ceri, en lloc de l'òxid d'arsènic tradicional, s'utilitza com a clarificador de vidre per eliminar bombolles i elements colorants traçats. Això és particularment eficaç en la producció d'ampolles de vidre incolores, donant com a resultat un vidre blanc cristal·lí amb una excel·lent transparència, una resistència del vidre millorada i una resistència a la calor millorada. També elimina la contaminació per arsènic del medi ambient i del vidre en si.
A més,òxid de ceries pot afegir al vidre d'ús quotidià, com ara el vidre arquitectònic i d'automòbils, i al vidre de cristall, per reduir la transmitància UV. Aquesta aplicació s'ha adoptat àmpliament al Japó i als Estats Units. Amb la millora del nivell de vida al meu país, també s'espera que trobi un mercat fort. L'òxid de neodimi, afegit al vidre del tub de raigs catòdics, elimina la dispersió de la llum vermella i millora la claredat. Els vidres especialitzats amb addicions de terres rares inclouen: el vidre de lantà, amb el seu alt índex de refracció i baixa dispersió, s'utilitza àmpliament en la fabricació de diverses lents i lents avançades de càmeres i videocàmeres, especialment les per a equips de fotografia d'alta altitud; vidre resistent a la radiació de ceri, utilitzat en vidre d'automòbils i vidre de televisió; i vidre de neodimi, un material ideal per a làsers grans, principalment en dispositius de fusió nuclear controlada.