תרכובת אדמה נדירה קסומה: תחמוצת צריום

תחמוצת צריום, נוסחה מולקולרית היאCeO2, שם בדוי סיני:תחמוצת צריום (IV), משקל מולקולרי: 172.11500. ניתן להשתמש בו כחומר ליטוש, זרז, נשא זרז (עוזר), בולם אולטרה סגול, אלקטרוליט תא דלק, בולם פליטות רכב, אלקטרוקרמיקה וכו'.

תכונה כימית

בטמפרטורה של 2000 מעלות צלזיוס ובלחץ של 15 מגה פסקל, ניתן להשיג תחמוצת צריום(III) על ידי חיזור מימן של תחמוצת צריום. כאשר הטמפרטורה היא 2000 מעלות צלזיוס ולחץ של 5 מגה פסקל, תחמוצת הצריום היא צהובה קלות, אדומה קלות וורודה.

רכוש פיזי

מוצרים טהורים הם אבקה לבנה כבדה או גבישים קוביים, בעוד שמוצרים טמאים הם צהובים בהיר או אפילו ורודים עד חום אדמדם (בשל נוכחות כמויות זעירות של לנתן, פרסאודימיום וכו').

צפיפות 7.13 גרם/סמ"ק, נקודת התכה 2397 ℃, נקודת רתיחה 3500 ℃.

בלתי מסיס במים ובבסיס, מסיס במקצת בחומצה.

רעיל, מינון קטלני חציוני (חולדה, דרך הפה) הוא כ-1 גרם/ק"ג.

שיטת ייצור

שיטת הייצור של תחמוצת צריום היא בעיקר משקעים של חומצה אוקסלית, כלומר, לקיחת תמיסת צריום כלוריד או צריום ניטרט כחומר גלם, התאמת ערך ה-Ph ל-2 עם חומצה אוקסלית, הוספת אמוניה כדי לזרז את צריום אוקסלט, חימום, הבשלה, הפרדה, שטיפה, ייבוש ב-110 ℃, ושריפת תחמוצת צריום ב-900 ~ 1000 ℃ ליצירת תחמוצת צריום.

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

בַּקָשָׁה

חומרים מחמצנים. זרזים לתגובה אורגנית. שימוש בדגימות סטנדרטיות של מתכות אדמה נדירות לניתוח פלדה. ניתוח טיטרציה של חמצון-חיזור. זכוכית דהויה. מגן שמש אמייל מזכוכית. סגסוגת עמידה בחום.

משמש כתוסף בתעשיית הזכוכית, כחומר ליטוש לזכוכית לוחית, וגם כחומר עמיד בפני קרינת UV בקוסמטיקה. כיום, הוא הורחב לטחינת זכוכית, עדשות אופטיות ושפופרות תמונה, והוא ממלא תפקיד בהסרת צבע, הבהרה, ספיגת UV של זכוכית וספיגת קווים אלקטרוניים.

אפקט ליטוש של אדמה נדירה

לאבקת ליטוש מסוג אדמה נדירה יתרונות של מהירות ליטוש מהירה, חלקות גבוהה וחיי שירות ארוכים. בהשוואה לאבקת ליטוש מסורתית - אבקת ברזל אדומה, היא אינה מזהמת את הסביבה וקל להסירה מהאובייקט הדבוק. ליטוש העדשה עם אבקת ליטוש תחמוצת צריום אורך דקה אחת, בעוד ששימוש באבקת ליטוש תחמוצת ברזל אורך 30-60 דקות. לכן, לאבקת ליטוש מסוג אדמה נדירה יתרונות של מינון נמוך, מהירות ליטוש מהירה ויעילות ליטוש גבוהה. והיא יכולה לשנות את איכות הליטוש וסביבת ההפעלה. באופן כללי, אבקת ליטוש זכוכית מסוג אדמה נדירה משתמשת בעיקר בתחמוצות עשירות בצריום. הסיבה לכך שתחמוצת צריום היא תרכובת ליטוש יעילה ביותר היא משום שהיא יכולה ללטש זכוכית בו זמנית באמצעות פירוק כימי וחיכוך מכני. אבקת ליטוש מסוג אדמה נדירה נמצאת בשימוש נרחב לליטוש מצלמות, עדשות מצלמה, שפופרות טלוויזיה, משקפיים וכו'. נכון לעכשיו, ישנם עשרות מפעלים לאבקת ליטוש מסוג אדמה נדירה בסין, עם היקף ייצור של למעלה מעשרה טון. חברת Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., מיזם משותף סיני זר, היא כיום אחד ממפעלי אבקת הליטוש של אבני אדמה נדירות הגדולים ביותר בסין, עם כושר ייצור שנתי של 1200 טון ומוצרים הנמכרים בארץ ובחו"ל.

דהיית צבע של הזכוכית

כל זכוכית מכילה תחמוצת ברזל, אשר יכולה להגיע לזכוכית דרך חומרי גלם, חול, אבן גיר וזכוכית שבורה במרכיבי הזכוכית. ישנן שתי צורות קיומה: האחת היא ברזל דו-ערכי, אשר הופך את צבע הזכוכית לכחול כהה, והשנייה היא ברזל תלת-ערכי, אשר הופך את צבע הזכוכית לצהוב. שינוי צבע הוא חמצון של יוני ברזל דו-ערכיים לברזל תלת-ערכי, מכיוון שעוצמת הצבע של ברזל תלת-ערכי היא רק עשירית מזו של ברזל דו-ערכי. לאחר מכן מוסיפים טונר כדי לנטרל את הצבע לצבע ירוק בהיר.

יסודות האדמה הנדירים המשמשים להסרת צבע לזכוכית הם בעיקר תחמוצת צריום ותחמוצת ניאודימיום. החלפת חומר הסרת הצבע המסורתי של ארסן לבן בחומר הסרת צבע לזכוכית אדמה נדירה לא רק משפרת את היעילות, אלא גם מונעת את הזיהום של ארסן לבן. תחמוצת צריום המשמשת להסרת צבע לזכוכית כוללת יתרונות כגון ביצועים יציבים בטמפרטורה גבוהה, מחיר נמוך וחוסר ספיגה של אור נראה.

צביעת זכוכית

ליוני אדמה נדירה יש צבעים יציבים ובהירים בטמפרטורות גבוהות, והם משמשים למיזוג בחומר לייצור זכוכית בצבעים שונים. תחמוצות אדמה נדירה כמו ניאודימיום, פרסאודימיום, ארביום וצריום הן צבעי זכוכית מצוינים. כאשר זכוכית שקופה עם צבעי אדמה נדירה סופגת אור נראה באורכי גל הנעים בין 400 ל-700 ננומטר, היא מציגה צבעים יפים. זכוכית צבעונית זו יכולה לשמש לייצור אהילי מנורות אינדיקטורים לתעופה ולניווט, כלי רכב תחבורה שונים ועיטורים אמנותיים יוקרתיים שונים.

כאשר מוסיפים תחמוצת ניאודימיום לזכוכית נתרן-סידן וזכוכית עופרת, צבע הזכוכית תלוי בעובי הזכוכית, בתכולת הניאודימיום ובעוצמת מקור האור. זכוכית דקה היא ורודה בהירה, וזכוכית עבה היא כחולה-סגולה. תופעה זו נקראת דיכרואיזם ניאודימיום; תחמוצת פרסאודימיום מייצרת צבע ירוק הדומה לכרום; תחמוצת ארביום(III) היא ורודה כאשר משתמשים בה בזכוכית פוטוכרומית ובזכוכית קריסטל; השילוב של תחמוצת צריום וטיטניום דיאוקסיד הופך את הזכוכית לצהובה; ניתן להשתמש בתחמוצת פרסאודימיום ותחמוצת ניאודימיום לזכוכית שחורה פרסאודימיום ניאודימיום.

מבהיר אדמה נדירה

לשימוש בתחמוצת צריום במקום בתחמוצת ארסן מסורתית כחומר להבהרת זכוכית להסרת בועות ועקבות של יסודות צבעוניים משפיע באופן משמעותי על הכנת בקבוקי זכוכית חסרי צבע. למוצר המוגמר פלואורסצנציה גבישית לבנה, שקיפות טובה, חוזק זכוכית משופר ועמידות בחום. יחד עם זאת, הוא גם מבטל את זיהום הארסן לסביבה ולזכוכית.

בנוסף, הוספת תחמוצת צריום לזכוכית יומיומית, כגון זכוכית לבניין ולרכב, זכוכית קריסטל, יכולה להפחית את העברת האור האולטרה סגול, ושימוש זה קודם ביפן ובארצות הברית. עם שיפור איכות החיים בסין, יהיה גם שוק טוב. הוספת תחמוצת ניאודימיום למעטפת הזכוכית של שפופרת תמונה יכולה לבטל את פיזור האור האדום ולהגביר את הבהירות. זכוכית מיוחדת עם תוספות אדמה נדירה כוללת זכוכית לנתן, בעלת מקדם שבירה גבוה ומאפייני פיזור נמוכים, והיא נמצאת בשימוש נרחב בייצור עדשות שונות, מצלמות מתקדמות ועדשות מצלמה, במיוחד עבור מכשירי צילום בגובה רב; זכוכית חסינת קרינת CE, המשמשת לזכוכית לרכב ולמעטפת זכוכית טלוויזיות; זכוכית ניאודימיום משמשת כחומר לייזר והיא החומר האידיאלי ביותר ללייזרים ענקיים, המשמש בעיקר עבור מכשירי היתוך גרעיני מבוקרים.