마법의 희토류 화합물: 산화세륨

세륨 산화물, 분자식은세륨산화물(CeO2), 중국어 별칭:세륨(IV) 산화물분자량: 172.11500. 연마재, 촉매, 촉매 담체(보조제), 자외선 흡수제, 연료 전지 전해질, 자동차 배기가스 흡수제, 전기 세라믹 등으로 사용할 수 있습니다.
이미지_4632
화학적 특성

2000℃의 온도와 15MPa의 압력에서 산화세륨의 수소 환원을 통해 산화세륨(III)을 얻을 수 있습니다. 온도가 2000℃에서 자유롭고 압력이 5MPa에서 자유로울 때, 산화세륨은 연한 노란색, 연한 붉은색, 그리고 분홍색을 띱니다.

물리적 속성
이미지_4659
순수한 제품은 흰색의 무거운 가루 또는 입방체 결정인 반면, 불순한 제품은 밝은 노란색 또는 분홍색에서 적갈색(란탄, 프라세오디뮴 등의 흔적이 존재하기 때문)입니다.

밀도 7.13g/cm3, 녹는점 2397℃, 끓는점 3500℃.

물과 알칼리에는 녹지 않으며, 산에는 약간 녹는다.

독성, 치사량 중앙값(쥐, 경구)은 약 1g/kg입니다.

생산 방법

산화세륨의 생산방법은 주로 옥살산 침전법입니다. 즉, 염화세륨 또는 질산세륨 용액을 원료로 하여 옥살산으로 pH값을 2로 조절하고, 암모니아를 첨가하여 옥살산세륨을 침전시키고, 가열, 숙성, 분리, 세척, 110℃에서 건조한 후, 900~1000℃에서 연소하여 산화세륨을 형성합니다.

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

애플리케이션

산화제. 유기 반응 촉매. 강철 분석에는 희토류 금속 표준 시료 사용. 산화환원 적정 ​​분석. 변색 유리. 유리 에나멜 차양. 내열 합금.

유리 산업에서 첨가제, 판유리 분쇄재, 그리고 화장품의 자외선 차단제로 사용됩니다. 현재는 유리, 광학 렌즈, 브라운관 분쇄까지 그 용도가 확대되어 유리의 탈색, 청징, 자외선 흡수, 그리고 전자선 흡수에 중요한 역할을 하고 있습니다.

희토류 연마 효과

희토류 연마분은 빠른 연마 속도, 높은 평활성, 긴 수명이라는 장점을 가지고 있습니다. 기존의 연마분인 적철분과 비교했을 때, 환경 오염을 유발하지 않으며 부착된 물체에서 쉽게 제거할 수 있습니다. 산화세륨 연마분으로 렌즈를 연마하는 데 1분이 소요되는 반면, 산화철 연마분은 30~60분이 소요됩니다. 따라서 희토류 연마분은 저용량, 빠른 연마 속도, 높은 연마 효율이라는 장점을 가지고 있으며, 연마 품질과 작업 환경을 변화시킬 수 있습니다. 일반적으로 희토류 유리 연마분은 주로 세륨이 풍부한 산화물을 사용합니다. 산화세륨이 매우 효과적인 연마 화합물인 이유는 화학적 분해와 기계적 마찰을 통해 유리를 동시에 연마할 수 있기 때문입니다. 희토류 세륨 연마분은 카메라, 카메라 렌즈, 텔레비전 튜브, 유리 등의 연마에 널리 사용됩니다. 현재 중국에는 10톤 이상의 생산 규모를 갖춘 수십 개의 희토류 연마분 공장이 있습니다. 바오터우 천교 청매 희토류 연마분말 유한회사는 중외 합작투자회사로, 현재 중국에서 가장 큰 희토류 연마분말 공장 중 하나로, 연간 생산능력은 1,200톤이며 제품은 국내외에 판매되고 있습니다.

유리 탈색

모든 유리에는 산화철이 포함되어 있으며, 이는 유리 재료에 포함된 원자재, 모래, 석회석, 깨진 유리 등을 통해 유리에 유입될 수 있습니다. 산화철은 두 가지 형태로 존재합니다. 하나는 유리 색상을 진한 파란색으로 바꾸는 2가 철이고, 다른 하나는 유리 색상을 노란색으로 바꾸는 3가 철입니다. 변색은 2가 철 이온이 3가 철로 산화되는 현상입니다. 3가 철의 색도는 2가 철의 10분의 1에 불과하기 때문입니다. 변색된 유리에 토너를 첨가하면 색상을 중화하여 밝은 녹색으로 만들 수 있습니다.

유리 탈색에 사용되는 희토류 원소는 주로 산화세륨과 산화네오디뮴입니다. 기존의 백색 비소 탈색제를 희토류 유리 탈색제로 대체하면 효율이 향상될 뿐만 아니라 백색 비소 오염도 방지할 수 있습니다. 유리 탈색에 사용되는 산화세륨은 안정적인 고온 성능, 저렴한 가격, 가시광선 흡수 없음 등의 장점을 가지고 있습니다.

유리 착색

희토류 이온은 고온에서 안정적이고 밝은 색상을 나타내며, 다양한 유색 유리 제조를 위한 소재에 혼합하는 데 사용됩니다. 네오디뮴, 프라세오디뮴, 에르븀, 세륨과 같은 희토류 산화물은 우수한 유리 착색제입니다. 희토류 착색제가 첨가된 투명 유리는 400~700나노미터 파장의 가시광선을 흡수하여 아름다운 색상을 냅니다. 이러한 유색 유리는 항공 및 항해용 표시등, 다양한 운송 수단, 그리고 다양한 고급 예술 장식품을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

산화 네오디뮴을 나트륨 칼슘 유리와 납 유리에 첨가하면 유리의 색상은 유리 두께, 네오디뮴 함량, 그리고 광원의 강도에 따라 달라집니다. 얇은 유리는 연분홍색을 띠고, 두꺼운 유리는 청자색을 띱니다. 이러한 현상을 네오디뮴 이색성이라고 합니다. 산화 프라세오디뮴은 크롬과 유사한 녹색을 띠고, 산화 에르븀(III)은 광변색 유리와 크리스털 유리에 사용하면 분홍색을 띱니다. 산화 세륨과 이산화티타늄을 혼합하면 유리가 노란색을 띱니다. 산화 프라세오디뮴과 산화 네오디뮴은 프라세오디뮴-네오디뮴 블랙 유리에 사용할 수 있습니다.

희토류 정화기

유리 투명화제로 기존의 산화비소 대신 산화세륨을 사용하여 기포와 미량 유색 원소를 제거하면 무색 유리병 제조에 상당한 효과가 있습니다. 완제품은 백색 결정 형광, 우수한 투명도, 향상된 유리 강도 및 내열성을 갖습니다. 동시에 비소가 환경과 유리에 미치는 오염도 제거합니다.

또한, 건축 및 자동차 유리, 크리스털 유리와 같은 일상 유리에 산화세륨을 첨가하면 자외선 투과율을 줄일 수 있으며, 이러한 용도는 일본과 미국에서 활발히 사용되고 있습니다. 중국의 삶의 질 향상과 함께 시장 또한 성장할 것으로 예상됩니다. 브라운관 유리 쉘에 산화네오디뮴을 첨가하면 적색광의 분산을 제거하고 선명도를 높일 수 있습니다. 희토류 원소를 첨가한 특수 유리로는 굴절률이 높고 분산도가 낮은 란탄 유리가 있으며, 다양한 렌즈, 고급 카메라, 특히 고고도 촬영 장비용 카메라 렌즈 제조에 널리 사용됩니다. 자동차 유리 및 TV 유리 쉘에 사용되는 세륨 차폐 유리; 네오디뮴 유리는 레이저 재료로 사용되며, 거대 레이저에 가장 이상적인 소재로, 주로 제어 핵융합 장치에 사용됩니다.


게시 시간: 2023년 7월 6일