óxido de cerioLa fórmula molecular esCeO2, alias chino:Óxido de cerio (IV)Peso molecular: 172.11500. Se puede utilizar como material de pulido, catalizador, portador de catalizador (auxiliar), absorbente de luz ultravioleta, electrolito de celdas de combustible, absorbente de gases de escape de automóviles, electrocerámica, etc.
Propiedad química
A una temperatura de 2000 °C y una presión de 15 MPa, se puede obtener óxido de cerio (III) mediante la reducción con hidrógeno. A una temperatura libre de 2000 °C y una presión libre de 5 MPa, el óxido de cerio presenta un color ligeramente amarillo, ligeramente rojo y rosado.
Propiedad física
Los productos puros son polvo blanco pesado o cristales cúbicos, mientras que los productos impuros son de color amarillo claro o incluso de color rosa a marrón rojizo (debido a la presencia de trazas de lantano, praseodimio, etc.).
Densidad 7,13 g/cm3, punto de fusión 2397 ℃, punto de ebullición 3500 ℃.
Insoluble en agua y álcali, ligeramente soluble en ácido.
Tóxico, la dosis letal media (rata, oral) es de aproximadamente 1 g/kg.
Método de producción
El método de producción de óxido de cerio es principalmente la precipitación con ácido oxálico, es decir, tomar cloruro de cerio o solución de nitratos de cerio como materia prima, ajustar el valor de pH a 2 con ácido oxálico, agregar amoníaco para precipitar el oxalato de cerio, calentar, madurar, separar, lavar, secar a 110 ℃ y quemar a 900 ~ 1000 ℃ para formar óxido de cerio.
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
Solicitud
Agentes oxidantes. Catalizadores para reacciones orgánicas. Uso de muestras estándar de tierras raras para el análisis de acero. Análisis de titulación redox. Vidrio decolorado. Parasol de vidrio esmaltado. Aleación resistente al calor.
Se utiliza como aditivo en la industria del vidrio, como material de pulido para vidrio plano y como agente resistente a los rayos UV en cosmética. Actualmente, se ha extendido al pulido de vidrios, lentes ópticas y tubos de imagen, desempeñando un papel en la decoloración, la clarificación, la absorción de rayos UV del vidrio y la absorción de líneas electrónicas.
Efecto de pulido de tierras raras
El polvo de pulido de tierras raras ofrece las ventajas de una rápida velocidad de pulido, alta suavidad y larga vida útil. Comparado con el polvo de pulido tradicional (polvo rojo de hierro), no contamina el medio ambiente y es fácil de retirar del objeto adherido. Pulir una lente con polvo de pulido de óxido de cerio tarda un minuto, mientras que con polvo de pulido de óxido de hierro se tarda entre 30 y 60 minutos. Por lo tanto, el polvo de pulido de tierras raras ofrece las ventajas de una baja dosificación, una rápida velocidad de pulido y una alta eficiencia. Además, puede mejorar la calidad del pulido y el entorno operativo. Generalmente, el polvo de pulido de vidrio de tierras raras utiliza principalmente óxidos ricos en cerio. La razón por la que el óxido de cerio es un compuesto de pulido extremadamente eficaz es que puede pulir el vidrio simultáneamente mediante descomposición química y fricción mecánica. El polvo de pulido de cerio de tierras raras se utiliza ampliamente para pulir cámaras, lentes de cámaras, tubos de televisión, gafas, etc. Actualmente, existen docenas de fábricas de polvo de pulido de tierras raras en China, con una escala de producción de más de diez toneladas. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., una empresa conjunta chino-extranjera, es actualmente una de las fábricas de polvo de pulido de tierras raras más grandes de China, con una capacidad de producción anual de 1200 toneladas y productos vendidos a nivel nacional e internacional.
Decoloración del vidrio
Todo vidrio contiene óxido de hierro, que puede incorporarse a través de materias primas como arena, piedra caliza y vidrio roto. Se presenta en dos formas: el hierro divalente, que colorea el vidrio a azul oscuro, y el hierro trivalente, que lo colorea a amarillo. La decoloración es la oxidación de los iones de hierro divalente a hierro trivalente, ya que la intensidad del color del hierro trivalente es solo una décima parte de la del hierro divalente. A continuación, se añade un tóner para neutralizar el color a un verde claro.
Los elementos de tierras raras utilizados para la decoloración del vidrio son principalmente óxido de cerio y óxido de neodimio. Reemplazar el tradicional agente decolorante de arsénico blanco por un agente de tierras raras para vidrio no solo mejora la eficiencia, sino que también evita la contaminación por arsénico blanco. El óxido de cerio utilizado para la decoloración del vidrio ofrece ventajas como un rendimiento estable a altas temperaturas, un bajo precio y la ausencia de absorción de luz visible.
coloración de vidrio
Los iones de tierras raras presentan colores estables y brillantes a altas temperaturas, y se utilizan para integrarse en el material y fabricar diversos vidrios de colores. Los óxidos de tierras raras, como el neodimio, el praseodimio, el erbio y el cerio, son excelentes colorantes para el vidrio. Cuando el vidrio transparente con colorantes de tierras raras absorbe luz visible con longitudes de onda de 400 a 700 nanómetros, exhibe hermosos colores. Estos vidrios de colores se pueden utilizar para fabricar pantallas de lámparas indicadoras para aviación y navegación, diversos vehículos de transporte y diversas decoraciones artísticas de alta gama.
Cuando se añade óxido de neodimio al vidrio de sodio, calcio y plomo, el color del vidrio depende de su grosor, el contenido de neodimio y la intensidad de la fuente de luz. El vidrio fino es rosa claro, mientras que el grueso es azul violáceo. Este fenómeno se denomina dicroísmo de neodimio. El óxido de praseodimio produce un color verde similar al cromo. El óxido de erbio(III) es rosa cuando se utiliza en vidrio fotocromático y cristal. La combinación de óxido de cerio y dióxido de titanio produce un color amarillo en el vidrio. El óxido de praseodimio y el óxido de neodimio se pueden utilizar para el vidrio negro de neodimio con praseodimio.
Clarificador de tierras raras
El uso de óxido de cerio en lugar del tradicional óxido de arsénico como clarificador de vidrio para eliminar burbujas y trazas de elementos coloreados tiene un efecto significativo en la preparación de botellas de vidrio incoloro. El producto final presenta fluorescencia cristalina blanca, buena transparencia y mayor resistencia al calor y a la corrosión. Al mismo tiempo, también elimina la contaminación por arsénico del medio ambiente y del vidrio.
Además, la adición de óxido de cerio al vidrio de uso diario, como el de construcción, el de automóviles y el cristal, puede reducir la transmitancia de la luz ultravioleta. Este uso se ha promovido en Japón y Estados Unidos. Con la mejora de la calidad de vida en China, también se abrirá un mercado prometedor. La adición de óxido de neodimio a la carcasa de vidrio de un tubo de imagen puede eliminar la dispersión de la luz roja y aumentar la claridad. Entre los vidrios especiales con tierras raras se incluyen el vidrio de lantano, con un alto índice de refracción y baja dispersión, ampliamente utilizado en la fabricación de diversas lentes, cámaras avanzadas y lentes para cámaras, especialmente para dispositivos de fotografía a gran altitud; el vidrio resistente a la radiación CE, utilizado en vidrios de automóviles y carcasas de televisores; y el vidrio de neodimio, utilizado como material láser, es el material ideal para láseres gigantes, principalmente para dispositivos de fusión nuclear controlada.
Hora de publicación: 06-jul-2023