जादुई दुर्मिळ पृथ्वी कंपाऊंड: सिरियम ऑक्साईड

सिरियम ऑक्साईड, आण्विक सूत्र आहेCeO2, चीनी उपनाव:सिरियम (IV) ऑक्साईड, आण्विक वजन: 172.11500. हे पॉलिशिंग सामग्री, उत्प्रेरक, उत्प्रेरक वाहक (सहाय्यक), अल्ट्राव्हायोलेट शोषक, इंधन सेल इलेक्ट्रोलाइट, ऑटोमोटिव्ह एक्झॉस्ट शोषक, इलेक्ट्रोसेरामिक्स इत्यादी म्हणून वापरले जाऊ शकते.

रासायनिक गुणधर्म

2000 ℃ तापमानात आणि 15 MPa च्या दाबावर, सेरिअम ऑक्साईडच्या हायड्रोजन कमी करून Cerium(III) ऑक्साईड मिळवता येतो. जेव्हा तापमान 2000 ℃ वर मुक्त असते आणि दबाव 5 MPa वर मुक्त असतो, तेव्हा सेरियम ऑक्साईड किंचित पिवळा, किंचित लाल आणि गुलाबी असतो.

भौतिक गुणधर्म

शुद्ध उत्पादने पांढरे जड पावडर किंवा क्यूबिक क्रिस्टल्स असतात, तर अशुद्ध उत्पादने हलक्या पिवळ्या किंवा अगदी गुलाबी ते तांबूस तपकिरी असतात (लॅन्थॅनम, प्रॅसोडायमियम इत्यादींच्या ट्रेसच्या उपस्थितीमुळे).

घनता 7.13g/cm3, हळुवार बिंदू 2397 ℃, उत्कलन बिंदू 3500 ℃..

पाण्यात आणि क्षारात विरघळणारे, आम्लात किंचित विरघळणारे.

विषारी, मध्यम प्राणघातक डोस (उंदीर, तोंडी) सुमारे 1g/kg आहे.

उत्पादन पद्धत

सेरिअम ऑक्साईडची उत्पादन पद्धत ही मुख्यतः ऑक्सॅलिक ऍसिड पर्जन्य आहे, म्हणजेच सिरियम क्लोराईड किंवा सिरियम नायट्रेट्सचे द्रावण कच्चा माल म्हणून घेणे, ऑक्सॅलिक ऍसिडसह Ph मूल्य 2 वर समायोजित करणे, सेरिअम ऑक्सलेट अवक्षेपण करण्यासाठी अमोनिया जोडणे, गरम करणे, परिपक्व होणे, वेगळे करणे, धुणे. , 110 ℃ वर कोरडे, आणि येथे बर्न सेरिअम ऑक्साईड तयार करण्यासाठी 900~1000 ℃.

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

अर्ज

ऑक्सिडायझिंग एजंट. सेंद्रिय अभिक्रियासाठी उत्प्रेरक. स्टील विश्लेषणासाठी दुर्मिळ पृथ्वी धातूचे मानक नमुने वापरा. रेडॉक्स टायट्रेशन विश्लेषण. रंगीत काच. काचेच्या मुलामा चढवणे सनशेड. उष्णता प्रतिरोधक मिश्र धातु.

काचेच्या उद्योगात मिश्रित पदार्थ म्हणून, प्लेट ग्लाससाठी ग्राइंडिंग सामग्री म्हणून आणि सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये अतिनील प्रतिरोधक एजंट म्हणून वापरले जाते. सध्या, हे चष्मा, ऑप्टिकल लेन्स आणि पिक्चर ट्यूब्स पीसण्यासाठी विस्तारित केले गेले आहे, जे विरंगीकरण, स्पष्टीकरण, काचेचे अतिनील शोषण आणि इलेक्ट्रॉनिक लाइन शोषण्यात भूमिका बजावते.

दुर्मिळ पृथ्वी पॉलिशिंग प्रभाव

दुर्मिळ पृथ्वी पॉलिशिंग पावडरमध्ये जलद पॉलिशिंग गती, उच्च गुळगुळीतपणा आणि दीर्घ सेवा आयुष्याचे फायदे आहेत. पारंपारिक पॉलिशिंग पावडर - लोह लाल पावडरच्या तुलनेत, ते पर्यावरण प्रदूषित करत नाही आणि चिकटलेल्या वस्तूमधून काढणे सोपे आहे. सेरिअम ऑक्साईड पॉलिशिंग पावडरने लेन्स पॉलिश करणे पूर्ण होण्यास एक मिनिट लागतो, तर आयर्न ऑक्साईड पॉलिशिंग पावडर वापरण्यासाठी 30-60 मिनिटे लागतात. म्हणून, दुर्मिळ पृथ्वी पॉलिशिंग पावडरमध्ये कमी डोस, जलद पॉलिशिंग गती आणि उच्च पॉलिशिंग कार्यक्षमता असे फायदे आहेत. आणि ते पॉलिशिंग गुणवत्ता आणि ऑपरेटिंग वातावरण बदलू शकते. सामान्यतः, दुर्मिळ पृथ्वी ग्लास पॉलिशिंग पावडर प्रामुख्याने सेरिअम समृद्ध ऑक्साईड वापरते. सेरिअम ऑक्साईड हे अत्यंत प्रभावी पॉलिशिंग कंपाऊंड असण्याचे कारण म्हणजे ते एकाच वेळी रासायनिक विघटन आणि यांत्रिक घर्षण या दोन्हींद्वारे काच पॉलिश करू शकते. कॅमेरे, कॅमेरा लेन्स, टेलिव्हिजन ट्यूब, चष्मा इत्यादी पॉलिश करण्यासाठी रेअर अर्थ सिरियम पॉलिशिंग पावडरचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. सध्या चीनमध्ये डझनभर दुर्मिळ पृथ्वी पॉलिशिंग पावडरचे कारखाने आहेत, ज्यांचे उत्पादन दहा टनांपेक्षा जास्त आहे. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., एक चीन विदेशी संयुक्त उपक्रम, सध्या चीनमधील सर्वात मोठ्या दुर्मिळ पृथ्वी पॉलिशिंग पावडर कारखान्यांपैकी एक आहे, ज्याची वार्षिक उत्पादन क्षमता १२०० टन आहे आणि उत्पादने देशांतर्गत आणि आंतरराष्ट्रीय स्तरावर विकली जातात.

काचेचे रंगीकरण

सर्व काचेमध्ये आयर्न ऑक्साईड असते, जे कच्चा माल, वाळू, चुनखडी आणि काचेच्या घटकांमधील तुटलेली काच याद्वारे काचेमध्ये आणले जाऊ शकते. त्याच्या अस्तित्वाची दोन रूपे आहेत: एक द्वैद्वीय लोह, जो काचेचा रंग गडद निळा बनवतो आणि दुसरा त्रिसंयोजक लोह आहे, जो काचेचा रंग पिवळा बनवतो. विकृतीकरण म्हणजे द्विसंयोजक लोह आयनांचे त्रिसंयोजक लोहामध्ये ऑक्सिडेशन, कारण त्रिसंयोजक लोहाची रंग तीव्रता द्विसंयोजक लोहाच्या केवळ एक दशांश असते. नंतर हलक्या हिरव्या रंगात रंग तटस्थ करण्यासाठी टोनर घाला.

काचेच्या विरंगीकरणासाठी वापरले जाणारे दुर्मिळ पृथ्वीचे घटक प्रामुख्याने सेरिअम ऑक्साईड आणि निओडीमियम ऑक्साईड आहेत. पारंपारिक पांढऱ्या आर्सेनिक डिकलरायझिंग एजंटच्या जागी रेअर अर्थ ग्लास डिकॉलराइजिंग एजंट केल्याने केवळ कार्यक्षमताच सुधारते असे नाही तर पांढऱ्या आर्सेनिकचे प्रदूषणही टाळले जाते. काचेच्या विरंगीकरणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या सिरियम ऑक्साईडचे फायदे आहेत जसे की स्थिर उच्च-तापमान कार्यक्षमता, कमी किंमत आणि दृश्यमान प्रकाशाचे शोषण नाही.

काचेचा रंग

दुर्मिळ पृथ्वी आयनांना उच्च तापमानात स्थिर आणि चमकदार रंग असतात आणि विविध रंगीत चष्मा तयार करण्यासाठी सामग्रीमध्ये मिसळण्यासाठी वापरले जातात. दुर्मिळ पृथ्वीचे ऑक्साइड जसे की निओडीमियम, प्रासोडायमियम, एर्बियम आणि सेरियम हे उत्कृष्ट काचेचे रंगद्रव्य आहेत. जेव्हा दुर्मिळ पृथ्वी रंगांसह पारदर्शक काच 400 ते 700 नॅनोमीटरच्या तरंगलांबीसह दृश्यमान प्रकाश शोषून घेते तेव्हा ते सुंदर रंग प्रदर्शित करते. या रंगीत काचेचा वापर उड्डाण आणि नेव्हिगेशन, विविध वाहतूक वाहने आणि विविध उच्च श्रेणीतील कलात्मक सजावट यासाठी इंडिकेटर लॅम्पशेड बनवण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

जेव्हा सोडियम कॅल्शियम ग्लास आणि लीड ग्लासमध्ये निओडीमियम ऑक्साईड जोडले जाते तेव्हा काचेचा रंग काचेच्या जाडीवर, निओडीमियमची सामग्री आणि प्रकाश स्रोताच्या तीव्रतेवर अवलंबून असतो. पातळ काच हलका गुलाबी आहे, आणि जाड काच निळा जांभळा आहे. या घटनेला निओडीमियम डायक्रोइझम म्हणतात; Praseodymium ऑक्साईड क्रोमियम सारखा हिरवा रंग तयार करतो; फोटोक्रोमिझम ग्लास आणि क्रिस्टल ग्लासमध्ये वापरल्यास एर्बियम(III) ऑक्साइड गुलाबी असतो; सेरियम ऑक्साईड आणि टायटॅनियम डायऑक्साइडच्या मिश्रणामुळे काच पिवळा होतो; प्रासोडायमियम निओडीमियम काळ्या काचेसाठी प्रासोडायमियम ऑक्साईड आणि निओडीमियम ऑक्साईडचा वापर केला जाऊ शकतो.

दुर्मिळ पृथ्वी स्पष्टीकरण

पारंपारिक आर्सेनिक ऑक्साईडऐवजी सेरिअम ऑक्साईडचा वापर काचेचे स्पष्टीकरण एजंट म्हणून बुडबुडे काढण्यासाठी आणि रंगीत घटक शोधण्यासाठी केल्याने रंगहीन काचेच्या बाटल्या तयार करण्यावर लक्षणीय परिणाम होतो. तयार उत्पादनामध्ये पांढरा क्रिस्टल फ्लोरोसेन्स, चांगली पारदर्शकता आणि सुधारित काचेची ताकद आणि उष्णता प्रतिरोधक क्षमता आहे. त्याच वेळी, ते आर्सेनिकचे पर्यावरण आणि काचेचे प्रदूषण देखील काढून टाकते.

याव्यतिरिक्त, बिल्डिंग आणि ऑटोमोटिव्ह ग्लास, क्रिस्टल ग्लास यांसारख्या दैनंदिन काचेमध्ये सिरियम ऑक्साईड जोडल्याने अतिनील प्रकाशाचा प्रसार कमी होऊ शकतो आणि जपान आणि युनायटेड स्टेट्समध्ये या वापरास प्रोत्साहन दिले गेले आहे. चीनमधील जीवनमान सुधारल्याने तेथेही चांगली बाजारपेठ निर्माण होईल. पिक्चर ट्यूबच्या काचेच्या शेलमध्ये निओडीमियम ऑक्साईड जोडल्याने लाल दिव्याचा प्रसार दूर होतो आणि स्पष्टता वाढते. दुर्मिळ पृथ्वी जोडलेल्या विशेष ग्लासेसमध्ये लॅन्थॅनम ग्लासचा समावेश होतो, ज्यामध्ये उच्च अपवर्तक निर्देशांक आणि कमी फैलाव वैशिष्ट्ये आहेत आणि विविध लेन्स, प्रगत कॅमेरा आणि कॅमेरा लेन्सच्या निर्मितीमध्ये, विशेषत: उच्च-उंचीवरील फोटोग्राफी उपकरणांसाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते; सीई रेडिएशन प्रूफ ग्लास, कार ग्लास आणि टीव्ही ग्लास शेलसाठी वापरला जातो; निओडीमियम ग्लासचा वापर लेसर मटेरियल म्हणून केला जातो आणि राक्षस लेसरसाठी सर्वात आदर्श सामग्री आहे, मुख्यतः नियंत्रित न्यूक्लियर फ्यूजन उपकरणांसाठी वापरली जाते.