O anorganických materiálech – oxid ceričitý
Oxid ceričitýje anorganická látka s chemickým vzorcem CeO₂. Je to světle žlutý nebo žlutohnědý prášek s hustotou 7,13 g/cm₃ a bodem tání 2397 °C. Je nerozpustný ve vodě a zásadách, ale mírně rozpustný v kyselinách. Při 2000 °C a 15 MPa lze oxid ceričitý redukovat vodíkem za vznikuoxid ceričitýPři teplotách mezi 2000 °C a tlacích nad 5 MPa vykazuje oxid ceričitý žlutavě načervenalou, někdy růžovou barvu. Používá se jako lešticí materiál, katalyzátor, nosič katalyzátoru (přísada), UV absorbér, elektrolyt do palivových článků, absorbér výfukových plynů automobilů a elektronická keramika.
Ⅰ.Použití
Oxidační činidlo. Katalyzátor pro organické reakce. Standard vzácných zemin pro analýzu oceli. Redoxní titrační analýza. Odbarvování skla. Smaltované sklo - opalovací krém. Tepelně odolná slitina.
Používá se jako přísada ve sklářském průmyslu, jako brusný materiál pro ploché sklo a v kosmetice jako UV inhibitor. Jeho použití bylo rozšířeno o leštění brýlového skla, optických čoček a katodových trubic, kde zajišťuje odbarvování, vyjasňování a absorpci ultrafialových a elektronových paprsků.
Ⅱ. Účinky vzácných zemin
1. Vzácné zeminyLeštící efekty
Lešticí prášky na kovy vzácných zemin nabízejí výhody vysoké lešticí rychlosti, vysoké kvality povrchu a dlouhé životnosti. Ve srovnání s tradičními lešticími prášky na bázi oxidu železa jsou šetrné k životnímu prostředí a snadno se odstraňují z nečistot.Lešticí prášky z oxidu ceričitéhodokáže vyleštit čočky za jednu minutu, zatímco lešticí prášky na bázi oxidu železa by trvaly 30 až 60 minut. Lešticí prášky na bázi vzácných zemin proto nabízejí výhody nízkého dávkování, vysoké rychlosti leštění a vysoké účinnosti leštění. Mohou také zlepšit kvalitu leštění a provozní prostředí. Lešticí prášky na sklo na bázi vzácných zemin se obvykle vyrábějí z oxidů bohatých na cer. Oxid ceru je extrémně účinná lešticí směs, protože dokáže leštit sklo současně chemickým rozkladem a mechanickým třením. Lešticí prášky na bázi ceru na bázi vzácných zemin se široce používají při leštění fotoaparátů, objektivů videokamer, televizních obrazovek, brýlových čoček a dalších aplikací. V mé zemi existují desítky továren na lešticí prášky na bázi vzácných zemin, z nichž více než deset se může pochlubit výrobní kapacitou přesahující 100 tun. Společnost Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., čínsko-zahraniční společný podnik, je jedním z největších výrobců lešticích prášků na bázi vzácných zemin v mé zemi s roční výrobní kapacitou 1 200 tun. Její výrobky se prodávají v tuzemsku i v zahraničí.
2. Odbarvování skla
Veškeré sklo obsahuje oxid železa, který se do skla může dostat prostřednictvím surovin, písku, vápence a střepů ve sklářské směsi. Existuje ve dvou formách: dvojmocné železo, které zbarvuje sklo do tmavě modré barvy, a trojmocné železo, které ho zbarvuje do žluté. Odbarvování zahrnuje oxidaci iontů dvojmocného železa na trojmocné železo, protože trojmocné železo má pouze desetinovou intenzitu intenzity svého dvojmocného protějšku. Poté se přidá barevný korektor, který neutralizuje barvu na světle zelenou.
Prvky vzácných zemin používané k odbarvování skla jsou primárně oxid ceričitý a oxid neodymu. Odbarvovače skla ze vzácných zemin nahrazují tradiční bílé arsenové odbarvovače, čímž zvyšují účinnost a zároveň zabraňují kontaminaci arsenem. Oxid ceričitý má výhody vysokoteplotní stability, nízkých nákladů a neabsorpce viditelného světla pro odbarvování skla.
3.Barvení skla
Ionty vzácných zemin vykazují stabilní, zářivé barvy při vysokých teplotách a používají se k výrobě různobarevného skla přidáním do kapalin. Oxidy vzácných zemin, jako je neodym, praseodym, erbium a cer, jsou vynikajícími barvivy skla. Když průhledné sklo s těmito barvivy absorbuje viditelné světlo mezi 400 a 700 nanometry, vykazuje krásné barvy. Tato barevná skla lze použít k výrobě krytů směrových světel pro letectví, navigaci a různá dopravní vozidla, stejně jako k různým luxusním uměleckým dekoracím.
Když se do sodno-vápenatého a olovnatého skla přidá oxid neodymu, závisí hloubka barvy skla na tloušťce, obsahu neodymu a intenzitě světelného zdroje. Tenké sklo se jeví světle růžové, zatímco silnější sklo se jeví modrofialové. Tento jev je známý jako neodymový dichroismus. Oxid praseodymu vytváří zelenou barvu podobnou chromu. Oxid erbia, používaný ve fotochromatickém skle a křišťálovém skle, vytváří růžový odstín. Oxid ceru v kombinaci s oxidem titaničitým vytváří žlutý odstín. Oxid praseodymu a oxid neodymu lze použít v praseodymo-neodymovém černém skle.
4. Čističe vzácných zemin
Oxid ceričitý se místo tradičního oxidu arsenu používá jako čistič skla k odstranění bublin a stopových barevných prvků. To je obzvláště účinné při výrobě bezbarvých skleněných lahví, což vede k křišťálově bílému sklu s vynikající průhledností, zvýšenou pevností skla a lepší tepelnou odolností. Zároveň eliminuje znečištění životního prostředí a samotného skla arsenem.
Navíc,oxid ceričitýLze jej přidávat do běžného skla, jako je architektonické a automobilové sklo a křišťálové sklo, ke snížení propustnosti UV záření. Tato aplikace se široce uplatňuje v Japonsku a Spojených státech. Se zlepšením životní úrovně v mé zemi se očekává, že si najde i silný trh. Oxid neodymu, přidávaný do skla katodových trubic, eliminuje rozptyl červeného světla a zvyšuje čistotu. Mezi speciální skla s přísadami vzácných zemin patří: lanthanové sklo s vysokým indexem lomu a nízkou disperzí, které se široce používá při výrobě různých objektivů a pokročilých objektivů pro fotoaparáty a videokamery, zejména pro fotografická zařízení ve vysokých nadmořských výškách; cerové radiačně odolné sklo používané v automobilovém skle a televizním skle; a neodymové sklo, ideální materiál pro velké lasery, především v zařízeních pro řízenou jadernou fúzi.