जादुई दुर्लभ मृदा यौगिक: सेरियम ऑक्साइड

सेरियम ऑक्साइड, आणविक सूत्र हैसीईओ2, 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, इलेक्ट्रोसिरैमिक्स आदि के रूप में किया जा सकता है

केमिकल संपत्ति

2000 ℃ के तापमान और 15 MPa 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 MPa पर मुक्त होता है, तो सेरियम ऑक्साइड थोड़ा पीला, थोड़ा लाल और गुलाबी होता है।

स्थूल संपत्ति

शुद्ध उत्पाद सफेद भारी पाउडर या घनाकार क्रिस्टल होते हैं, जबकि अशुद्ध उत्पाद हल्के पीले या यहां तक ​​कि गुलाबी से लेकर लाल भूरे रंग के होते हैं (लैंटानम, प्रेसियोडीमियम आदि की अल्प मात्रा की उपस्थिति के कारण)।

घनत्व 7.13g/cm3, गलनांक 2397 ℃, क्वथनांक 3500 ℃..

जल और क्षार में अघुलनशील, अम्ल में थोड़ा घुलनशील।

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

उत्पाद विधि

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

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

आवेदन

ऑक्सीकरण एजेंट। कार्बनिक प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक। स्टील विश्लेषण के लिए दुर्लभ पृथ्वी धातु मानक नमूनों का उपयोग करें। रेडॉक्स अनुमापन विश्लेषण। रंगहीन कांच। ग्लास इनेमल सनशेड। गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु।

कांच उद्योग में एक योजक के रूप में, प्लेट ग्लास के लिए पीसने वाली सामग्री के रूप में, और सौंदर्य प्रसाधनों में यूवी प्रतिरोधी एजेंट के रूप में भी उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, इसे ग्लास, ऑप्टिकल लेंस और पिक्चर ट्यूब के पीसने के लिए विस्तारित किया गया है, जो कांच के रंग-विरंजन, स्पष्टीकरण, यूवी अवशोषण और इलेक्ट्रॉनिक लाइनों के अवशोषण में भूमिका निभाता है।

दुर्लभ मृदा पॉलिशिंग प्रभाव

दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग पाउडर में तेज़ पॉलिशिंग गति, उच्च चिकनाई और लंबी सेवा जीवन के फायदे हैं। पारंपरिक पॉलिशिंग पाउडर - आयरन रेड पाउडर की तुलना में, यह पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करता है और चिपके हुए ऑब्जेक्ट से निकालना आसान है। सेरियम ऑक्साइड पॉलिशिंग पाउडर के साथ लेंस को पॉलिश करने में एक मिनट लगता है, जबकि आयरन ऑक्साइड पॉलिशिंग पाउडर का उपयोग करने में 30-60 मिनट लगते हैं। इसलिए, दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग पाउडर में कम खुराक, तेज़ पॉलिशिंग गति और उच्च पॉलिशिंग दक्षता के फायदे हैं। और यह पॉलिशिंग की गुणवत्ता और ऑपरेटिंग 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 रासायनिक अपघटन और यांत्रिक घर्षण दोनों के माध्यम से एक साथ ग्लास को पॉलिश कर सकता है। दुर्लभ पृथ्वी सेरियम पॉलिशिंग पाउडर का व्यापक रूप से कैमरा, कैमरा लेंस, टेलीविजन ट्यूब, चश्मा आदि को चमकाने के लिए उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, चीन में दर्जनों दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग पाउडर कारखाने हैं, जिनका उत्पादन दस टन से अधिक है। बाओटौ तियानजियाओ किंगमेई दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग पाउडर कं, 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 हटाना

सभी ग्लास में आयरन ऑक्साइड होता है, जिसे कांच के कच्चे माल, रेत, चूना पत्थर और कांच के घटकों में टूटे हुए कांच के माध्यम से कांच में लाया जा सकता है। इसके अस्तित्व के दो रूप हैं: एक द्विसंयोजक लोहा है, जो कांच के रंग को गहरे नीले रंग में बदल देता है, और दूसरा त्रिसंयोजक लोहा है, जो कांच के रंग को पीले रंग में बदल देता है। मलिनकिरण द्विसंयोजक लोहे के आयनों का त्रिसंयोजक लोहे में ऑक्सीकरण है, क्योंकि त्रिसंयोजक लोहे की रंग तीव्रता द्विसंयोजक लोहे की तुलना में केवल दसवां हिस्सा है। फिर रंग को हल्के हरे रंग में बेअसर करने के लिए एक टोनर जोड़ें।

कांच के रंग हटाने के लिए इस्तेमाल 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 कांच 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 के रंग हटाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले सेरियम ऑक्साइड में स्थिर उच्च तापमान प्रदर्शन, कम कीमत और दृश्य प्रकाश का कोई अवशोषण नहीं जैसे फायदे हैं।

कांच का रंग

दुर्लभ पृथ्वी आयनों में उच्च तापमान पर स्थिर और चमकीले रंग होते हैं, और इनका उपयोग विभिन्न रंगीन ग्लास बनाने के लिए सामग्री में मिश्रण करने के लिए किया जाता है। नियोडिमियम, प्रेजोडियम, एर्बियम और सेरियम जैसे दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड उत्कृष्ट ग्लास रंग हैं। जब दुर्लभ पृथ्वी रंग के साथ पारदर्शी ग्लास 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 ग्लास का उपयोग विमानन और नेविगेशन, विभिन्न परिवहन वाहनों और विभिन्न उच्च अंत कलात्मक सजावट के लिए संकेतक लैंपशेड बनाने के लिए किया जा सकता है।

जब सोडियम कैल्शियम ग्लास और लेड ग्लास में नियोडिमियम ऑक्साइड मिलाया जाता है, तो ग्लास का रंग ग्लास की मोटाई, नियोडिमियम की मात्रा और प्रकाश स्रोत की तीव्रता पर निर्भर करता है। पतला ग्लास हल्का गुलाबी होता है, और मोटा ग्लास नीला बैंगनी होता है। इस घटना को नियोडिमियम डाइक्रोइज़्म कहा जाता है; प्रेजोडायमियम ऑक्साइड क्रोमियम के समान हरा रंग पैदा करता है; फोटोक्रोमिज्म ग्लास और क्रिस्टल ग्लास में इस्तेमाल होने पर एर्बियम (III) ऑक्साइड गुलाबी होता है; सेरियम ऑक्साइड और टाइटेनियम डाइऑक्साइड का संयोजन ग्लास को पीला बनाता है; प्रेजोडायमियम ऑक्साइड और नियोडिमियम ऑक्साइड का उपयोग प्रेजोडायमियम नियोडिमियम ब्लैक ग्लास के लिए किया जा सकता है।

दुर्लभ मृदा स्पष्टीकरणकर्ता

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

इसके अलावा, रोज़मर्रा के इस्तेमाल होने वाले ग्लास जैसे बिल्डिंग और ऑटोमोटिव ग्लास, क्रिस्टल ग्लास में सेरियम ऑक्साइड मिलाने से पराबैंगनी प्रकाश के संचरण को कम किया जा सकता है और इस प्रयोग को जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में बढ़ावा दिया गया है। चीन में जीवन की गुणवत्ता में सुधार के साथ, एक अच्छा बाजार भी होगा। पिक्चर ट्यूब के ग्लास शेल में नियोडिमियम ऑक्साइड मिलाने से लाल प्रकाश के फैलाव को खत्म किया जा सकता है और स्पष्टता बढ़ाई जा सकती है। दुर्लभ पृथ्वी के मिश्रण वाले विशेष ग्लास में लैंटानम ग्लास शामिल है, जिसमें उच्च अपवर्तक सूचकांक और कम फैलाव विशेषताएँ होती 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 फ़ोटोग्राफ़ी उपकरणों के लिए; सीई रेडिएशन प्रूफ़ 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।