जादुई दुर्लभ पृथ्वी यौगिक: सेरियम ऑक्साइड

सेरियम ऑक्साइड, आण्विक सूत्र हैCeO2, चीनी उपनाम:सेरियम (IV) ऑक्साइड, आणविक भार: 172.11500। इसका उपयोग पॉलिशिंग सामग्री, उत्प्रेरक, उत्प्रेरक वाहक (सहायक), पराबैंगनी अवशोषक, ईंधन सेल इलेक्ट्रोलाइट, ऑटोमोटिव निकास अवशोषक, इलेक्ट्रोसेरामिक्स इत्यादि के रूप में किया जा सकता है।

केमिकल संपत्ति

2000 ℃ के तापमान और 15 एमपीए के दबाव पर, सेरियम ऑक्साइड के हाइड्रोजन अपचयन द्वारा सेरियम (III) ऑक्साइड प्राप्त किया जा सकता है। जब तापमान 2000 ℃ पर मुक्त होता है, और दबाव 5 एमपीए पर मुक्त होता है, तो सेरियम ऑक्साइड थोड़ा पीला, थोड़ा लाल और गुलाबी होता है।

स्थूल संपत्ति

शुद्ध उत्पाद सफेद भारी पाउडर या घन क्रिस्टल होते हैं, जबकि अशुद्ध उत्पाद हल्के पीले या यहां तक ​​कि गुलाबी से लाल भूरे रंग के होते हैं (लैंथेनम, प्रेसियोडायमियम, आदि की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति के कारण)।

घनत्व 7.13 ग्राम/सेमी3, गलनांक 2397 ℃, क्वथनांक 3500 ℃..

पानी और क्षार में अघुलनशील, अम्ल में थोड़ा घुलनशील।

विषाक्त, औसत घातक खुराक (चूहा, मौखिक) लगभग 1 ग्राम/किग्रा है।

उत्पाद विधि

सेरियम ऑक्साइड की उत्पादन विधि मुख्य रूप से ऑक्सालिक एसिड अवक्षेपण है, अर्थात, कच्चे माल के रूप में सेरियम क्लोराइड या सेरियम नाइट्रेट समाधान लेना, ऑक्सालिक एसिड के साथ पीएच मान को 2 पर समायोजित करना, सेरियम ऑक्सालेट को अवक्षेपित करने के लिए अमोनिया जोड़ना, गर्म करना, परिपक्व करना, अलग करना, धोना , 110 ℃ पर सुखाना, और 900~1000 ℃ पर जलाकर सेरियम ऑक्साइड बनाना।

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

आवेदन

ऑक्सीकरण एजेंट। जैविक प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक. इस्पात विश्लेषण के लिए दुर्लभ पृथ्वी धातु मानक नमूनों का उपयोग करें। रिडॉक्स अनुमापन विश्लेषण। बदरंग कांच. ग्लास इनेमल सनशेड। गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु।

ग्लास उद्योग में एक योज्य के रूप में, प्लेट ग्लास के लिए पीसने वाली सामग्री के रूप में, और सौंदर्य प्रसाधनों में एक यूवी प्रतिरोधी एजेंट के रूप में भी उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, इसे चश्मे, ऑप्टिकल लेंस और पिक्चर ट्यूबों की पीसने तक विस्तारित किया गया है, जो रंग हटाने, स्पष्ट करने, कांच के यूवी अवशोषण और इलेक्ट्रॉनिक लाइनों के अवशोषण में भूमिका निभाता है।

दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग प्रभाव

रेयर अर्थ पॉलिशिंग पाउडर में तेज पॉलिशिंग गति, उच्च चिकनाई और लंबी सेवा जीवन के फायदे हैं। पारंपरिक पॉलिशिंग पाउडर - लौह लाल पाउडर की तुलना में, यह पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करता है और चिपकी हुई वस्तु से निकालना आसान है। सेरियम ऑक्साइड पॉलिशिंग पाउडर से लेंस को पॉलिश करने में एक मिनट का समय लगता है, जबकि आयरन ऑक्साइड पॉलिशिंग पाउडर का उपयोग करने में 30-60 मिनट लगते हैं। इसलिए, दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग पाउडर में कम खुराक, तेज पॉलिशिंग गति और उच्च पॉलिशिंग दक्षता के फायदे हैं। और यह पॉलिशिंग गुणवत्ता और परिचालन वातावरण को बदल सकता है। आम तौर पर, दुर्लभ पृथ्वी ग्लास पॉलिशिंग पाउडर मुख्य रूप से सेरियम समृद्ध ऑक्साइड का उपयोग करता है। सेरियम ऑक्साइड एक बेहद प्रभावी पॉलिशिंग यौगिक है, इसका कारण यह है कि यह एक साथ रासायनिक अपघटन और यांत्रिक घर्षण दोनों के माध्यम से ग्लास को पॉलिश कर सकता है। दुर्लभ पृथ्वी सेरियम पॉलिशिंग पाउडर का उपयोग व्यापक रूप से कैमरे, कैमरा लेंस, टेलीविजन ट्यूब, चश्मे आदि को चमकाने के लिए किया जाता है। वर्तमान में, चीन में दर्जनों दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग पाउडर कारखाने हैं, जिनका उत्पादन स्तर दस टन से अधिक है। बाओटौ तियानजियाओ किंगमेई रेयर अर्थ पॉलिशिंग पाउडर कंपनी लिमिटेड, एक चीन विदेशी संयुक्त उद्यम, वर्तमान में चीन में सबसे बड़ी दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग पाउडर कारखानों में से एक है, जिसकी वार्षिक उत्पादन क्षमता 1200 टन है और उत्पाद घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बेचे जाते हैं।

कांच का रंग बदलना

सभी ग्लास में आयरन ऑक्साइड होता है, जिसे ग्लास सामग्री में कच्चे माल, रेत, चूना पत्थर और टूटे हुए ग्लास के माध्यम से ग्लास में लाया जा सकता है। इसके अस्तित्व के दो रूप हैं: एक है द्विसंयोजक लोहा, जो कांच के रंग को गहरे नीले रंग में बदल देता है, और दूसरा त्रिसंयोजक लोहा है, जो कांच के रंग को पीला कर देता है। मलिनकिरण द्विसंयोजक लौह आयनों का त्रिसंयोजक लौह में ऑक्सीकरण है, क्योंकि त्रिसंयोजक लोहे की रंग तीव्रता द्विसंयोजक लोहे की रंग की तीव्रता का केवल दसवां हिस्सा है। फिर रंग को हल्का हरा रंग देने के लिए टोनर लगाएं।

कांच को रंगहीन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले दुर्लभ पृथ्वी तत्व मुख्य रूप से सेरियम ऑक्साइड और नियोडिमियम ऑक्साइड हैं। पारंपरिक सफेद आर्सेनिक रंग हटाने वाले एजेंट को दुर्लभ पृथ्वी ग्लास रंग हटाने वाले एजेंट से बदलने से न केवल दक्षता में सुधार होता है, बल्कि सफेद आर्सेनिक के प्रदूषण से भी बचा जा सकता है। कांच को रंगहीन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सेरियम ऑक्साइड के स्थिर उच्च तापमान प्रदर्शन, कम कीमत और दृश्य प्रकाश का अवशोषण न होने जैसे फायदे हैं।

कांच का रंग

दुर्लभ पृथ्वी आयनों में उच्च तापमान पर स्थिर और चमकीले रंग होते हैं, और विभिन्न रंगीन ग्लासों के निर्माण के लिए सामग्री में मिश्रण करने के लिए उपयोग किया जाता है। दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड जैसे नियोडिमियम, प्रेसियोडिमियम, एरबियम और सेरियम उत्कृष्ट ग्लास कलरेंट हैं। जब दुर्लभ पृथ्वी रंगों वाला पारदर्शी कांच 400 से 700 नैनोमीटर तक की तरंग दैर्ध्य के साथ दृश्य प्रकाश को अवशोषित करता है, तो यह सुंदर रंग प्रदर्शित करता है। इन रंगीन कांच का उपयोग विमानन और नेविगेशन, विभिन्न परिवहन वाहनों और विभिन्न उच्च-स्तरीय कलात्मक सजावट के लिए संकेतक लैंपशेड बनाने के लिए किया जा सकता है।

जब नियोडिमियम ऑक्साइड को सोडियम कैल्शियम ग्लास और लेड ग्लास में मिलाया जाता है, तो ग्लास का रंग ग्लास की मोटाई, नियोडिमियम की सामग्री और प्रकाश स्रोत की तीव्रता पर निर्भर करता है। पतला कांच हल्के गुलाबी रंग का होता है, और मोटा कांच नीले बैंगनी रंग का होता है। इस घटना को नियोडिमियम डाइक्रोइज़म कहा जाता है; प्रेज़ोडायमियम ऑक्साइड क्रोमियम के समान हरा रंग उत्पन्न करता है; फोटोक्रोमिज्म ग्लास और क्रिस्टल ग्लास में उपयोग किए जाने पर एर्बियम (III) ऑक्साइड गुलाबी होता है; सेरियम ऑक्साइड और टाइटेनियम डाइऑक्साइड का संयोजन कांच को पीला बना देता है; प्रेजोडायमियम ऑक्साइड और नियोडिमियम ऑक्साइड का उपयोग प्रेजोडायमियम नियोडिमियम काले कांच के लिए किया जा सकता है।

दुर्लभ पृथ्वी स्पष्टीकरण

बुलबुले हटाने और रंगीन तत्वों का पता लगाने के लिए ग्लास स्पष्टीकरण एजेंट के रूप में पारंपरिक आर्सेनिक ऑक्साइड के बजाय सेरियम ऑक्साइड का उपयोग रंगहीन कांच की बोतलों की तैयारी पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। तैयार उत्पाद में सफेद क्रिस्टल प्रतिदीप्ति, अच्छी पारदर्शिता और बेहतर कांच की ताकत और गर्मी प्रतिरोध है। साथ ही, यह पर्यावरण और कांच से आर्सेनिक के प्रदूषण को भी खत्म करता है।

इसके अलावा, बिल्डिंग और ऑटोमोटिव ग्लास, क्रिस्टल ग्लास जैसे दैनिक ग्लास में सेरियम ऑक्साइड जोड़ने से पराबैंगनी प्रकाश के संचरण को कम किया जा सकता है, और इस उपयोग को जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में बढ़ावा दिया गया है। चीन में जीवन की गुणवत्ता में सुधार के साथ एक अच्छा बाजार भी मिलेगा। पिक्चर ट्यूब के कांच के खोल में नियोडिमियम ऑक्साइड जोड़ने से लाल रोशनी का फैलाव खत्म हो सकता है और स्पष्टता बढ़ सकती है। दुर्लभ पृथ्वी परिवर्धन वाले विशेष चश्मे में लैंथेनम ग्लास शामिल है, जिसमें उच्च अपवर्तक सूचकांक और कम फैलाव की विशेषताएं हैं, और इसका व्यापक रूप से विभिन्न लेंस, उन्नत कैमरे और कैमरा लेंस के निर्माण में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से उच्च ऊंचाई वाले फोटोग्राफी उपकरणों के लिए; सीई विकिरण रोधी ग्लास, कार ग्लास और टीवी ग्लास शेल के लिए उपयोग किया जाता है; नियोडिमियम ग्लास का उपयोग लेजर सामग्री के रूप में किया जाता है और यह विशाल लेजर के लिए सबसे आदर्श सामग्री है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से नियंत्रित परमाणु संलयन उपकरणों के लिए किया जाता है।