ფონი და ზოგადი მდგომარეობა
იშვიათი დედამიწის ელემენტებიარის IIIB სკანდიუმის, იტრიუმის და ლანთანუმის იატაკი პერიოდულ სისტემაში.არის l7 ელემენტი.იშვიათ დედამიწას აქვს უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებები და ფართოდ გამოიყენება მრეწველობაში, სოფლის მეურნეობაში და სხვა დარგებში.იშვიათი დედამიწის ნაერთების სისუფთავე პირდაპირ განსაზღვრავს მასალების განსაკუთრებულ თვისებებს.იშვიათი დედამიწის მასალების სხვადასხვა სისუფთავეს შეუძლია წარმოქმნას კერამიკული მასალები, ფლუორესცენტური მასალები და ელექტრონული მასალები სხვადასხვა შესრულების მოთხოვნებით.ამჟამად, იშვიათი დედამიწის მოპოვების ტექნოლოგიის განვითარებით, სუფთა იშვიათი დედამიწის ნაერთები წარმოადგენენ კარგ ბაზრის პერსპექტივას და მაღალი ხარისხის იშვიათი დედამიწის მასალების მომზადება უფრო მაღალ მოთხოვნებს აყენებს სუფთა იშვიათი დედამიწის ნაერთებს.ცერიუმის ნაერთს აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი და მისი ეფექტი უმეტეს აპლიკაციებში დაკავშირებულია მის სიწმინდესთან, ფიზიკურ თვისებებთან და მინარევების შემცველობასთან.იშვიათი დედამიწის ელემენტების განაწილებისას ცერიუმი შეადგენს მსუბუქი იშვიათი დედამიწის რესურსების დაახლოებით 50%-ს.მაღალი სისუფთავის ცერიუმის მზარდი გამოყენებისას, ცერიუმის ნაერთებისთვის არაიშვიათი დედამიწის შემცველობის ინდექსის მოთხოვნა უფრო და უფრო მაღალია.ცერიუმის ოქსიდიარის ცერიკის ოქსიდი, CAS ნომერი არის 1306-38-3, მოლეკულური ფორმულა არის CeO2, მოლეკულური წონა: 172.11;ცერიუმის ოქსიდი იშვიათი დედამიწის ელემენტის ცერიუმის ყველაზე სტაბილური ოქსიდია.ოთახის ტემპერატურაზე ის ღია ყვითელი მყარია და გაცხელებისას უფრო მუქი ხდება.ცერიუმის ოქსიდი ფართოდ გამოიყენება ლუმინესცენტურ მასალებში, კატალიზატორებში, გასაპრიალებელ ფხვნილში, ულტრაიისფერი დაცვით და სხვა ასპექტებში მისი შესანიშნავი შესრულების გამო.ბოლო წლებში მან მრავალი მკვლევარის ინტერესი გამოიწვია.ცერიუმის ოქსიდის მომზადება და შესრულება ბოლო წლების განმავლობაში კვლევის ცხელ წერტილად იქცა.
Წარმოების პროცესი
მეთოდი 1: აურიეთ ოთახის ტემპერატურაზე, დაამატეთ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი 5.0მოლ/ლ ცერიუმის სულფატის ხსნარში 0.1მოლ/ლ, დაარეგულირეთ pH 10-ზე მეტი და ხდება ნალექის რეაქცია.ნალექი ამოტუმბეს, რამდენჯერმე გარეცხეს დეიონირებული წყლით და შემდეგ გააშრეს 90 გრადუსზე გახურებულ ღუმელში 24 საათის განმავლობაში.დაფქვისა და გაფილტვრის შემდეგ (ნაწილაკების ზომა 0,1 მმ-ზე ნაკლები) მიიღება ცერიუმის ოქსიდი და მოთავსებულია მშრალ ადგილას დალუქული შესანახად.მეთოდი 2: ცერიუმის ქლორიდის ან ცერიუმის ნიტრატის მიღება ნედლეულად, pH-ის 2-ზე დარეგულირება ამიაკის წყლით, ოქსალატის დამატება ცერიუმის ოქსალატის ნალექისთვის, გაცხელების, გამაგრების, გამოყოფისა და გარეცხვის შემდეგ, გაშრობა 110℃-ზე, შემდეგ დაწვა ცერიუმის ოქსიდამდე 9000-ზე. ~ 1000℃.ცერიუმის ოქსიდის მიღება შესაძლებელია ცერიუმის ოქსიდისა და ნახშირბადის ფხვნილის ნარევის გაცხელებით 1250℃-ზე ნახშირბადის მონოქსიდის ატმოსფეროში.
განაცხადი
ცერიუმის ოქსიდი გამოიყენება მინის ინდუსტრიის დანამატებისთვის, ფირფიტების შუშის დასაფქვავი მასალებისთვის და გავრცელდა სათვალეების მინაზე, ოპტიკურ ლინზებზე, კინესკოპზე, გაუფერულებაზე, გამწმენდზე, ულტრაიისფერი გამოსხივების მინის და ელექტრონული მავთულის შთანთქმისთვის და ა.შ.იგი ასევე გამოიყენება როგორც ანტირეფლექტორი სათვალის ლინზებისთვის, ხოლო ცერიუმი გამოიყენება ცერიუმის ტიტანის ყვითლად გასაკეთებლად, რათა მინის ღია ყვითელი გახდეს.იშვიათი დედამიწის დაჟანგვის ფრონტი გარკვეულ გავლენას ახდენს მინის კერამიკის კრისტალიზაციასა და თვისებებზე THE CaO-MgO-AI2O3-SiO2 სისტემაში.კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ შესაბამისი დაჟანგვის ფრონტის დამატება სასარგებლოა შუშის სითხის გამწმენდი ეფექტის გასაუმჯობესებლად, ბუშტების აღმოსაფხვრელად, მინის სტრუქტურის კომპაქტური გახადოსა და მასალების მექანიკური თვისებებისა და ტუტე წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად.ცერიუმის ოქსიდის დამატების ოპტიმალური რაოდენობაა 1,5, როდესაც ის გამოიყენება კერამიკული მინანქრისა და ელექტრონულ ინდუსტრიაში, როგორც პიეზოელექტრული კერამიკული შეღწევადობა.იგი ასევე გამოიყენება მაღალი აქტივობის კატალიზატორის, გაზის ნათურის ინკანდესენტური საფარის, რენტგენის ფლუორესცენტური ეკრანის წარმოებაში (ძირითადად გამოიყენება ლინზების გასაპრიალებელ აგენტში).იშვიათი დედამიწის ცერიუმის გასაპრიალებელი ფხვნილი ფართოდ გამოიყენება კამერებში, კამერის ლინზებში, TELEVISION სურათის მილში, ლინზებში და ა.შ.ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მინის ინდუსტრიაში.ცერიუმის ოქსიდი და ტიტანის დიოქსიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ერთად მინის ყვითელი ფერის მისაღებად.ცერიუმის ოქსიდს შუშის გაუფერულებისთვის აქვს სტაბილური მუშაობის უპირატესობა მაღალ ტემპერატურაზე, დაბალი ფასი და ხილული სინათლის არ შთანთქმის.გარდა ამისა, ცერიუმის ოქსიდი ემატება შენობებსა და მანქანებში გამოყენებულ მინას ულტრაიისფერი სინათლის გადაცემის შესამცირებლად.იშვიათი დედამიწის ლუმინესცენტური მასალების წარმოებისთვის, ცერიუმის ოქსიდს ემატება, როგორც აქტივატორი იშვიათი დედამიწის სამფეროვან ფოსფორებში, რომლებიც გამოიყენება ენერგიის დაზოგვის ნათურების მანათობელ მასალებში და ინდიკატორებსა და გამოსხივების დეტექტორებში გამოყენებულ ფოსფორებში.ცერიუმის ოქსიდი ასევე არის ნედლეული ლითონის ცერიუმის მოსამზადებლად.გარდა ამისა, ნახევარგამტარულ მასალებში, მაღალი ხარისხის პიგმენტებში და ფოტომგრძნობიარე შუშის სენსიბილიზატორი, საავტომობილო გამონაბოლქვი გამწმენდი ფართოდ გამოიყენება.მანქანის გამონაბოლქვის გაწმენდის კატალიზატორი ძირითადად შედგება თაფლისებრი კერამიკული (ან ლითონის) მატარებლისგან და ზედაპირის გააქტიურებული საფარისგან.გააქტიურებული საფარი შედგება გამა-ტრიოქსიდის დიდი ფართობისაგან, ოქსიდების შესაბამისი რაოდენობით, რომლებიც ასტაბილურებენ ზედაპირის ფართობს და ლითონისგან, რომელსაც აქვს კატალიზური აქტივობა, რომელიც გაფანტულია საფარის შიგნით.ძვირადღირებული Pt, Rh დოზის შესამცირებლად, Pd-ის დოზის გაზრდა შედარებით იაფია, შეამცირეთ კატალიზატორის ღირებულება საავტომობილო გამონაბოლქვი გამწმენდი კატალიზატორების შემცირების გარეშე, სხვადასხვა ეფექტურობის პირობებში, ჩვეულებრივ გამოყენებული Pt.პდ.Rh ტრინარული კატალიზატორის საფარის გააქტიურება, ჩვეულებრივ მთლიანი ჩაძირვის მეთოდი ცერიუმის ოქსიდისა და ლანთანუმის ოქსიდის გარკვეული რაოდენობის დასამატებლად, წარმოადგენს იშვიათი დედამიწის კატალიზურ ეფექტს.ძვირფასი ლითონის სამჯერადი კატალიზატორი.ლანთანუმის ოქსიდი და ცერიუმის ოქსიდი გამოიყენებოდა, როგორც დამხმარე საშუალებები ¦ A-Alumina-ის მხარდაჭერილი კეთილშობილი ლითონის კატალიზატორების მუშაობის გასაუმჯობესებლად.კვლევის თანახმად, ცერიუმის ოქსიდისა და ლანთანუმის ოქსიდის კატალიზური მექანიზმი ძირითადად მიზნად ისახავს აქტიური საფარის კატალიზური აქტივობის გაუმჯობესებას, ჰაერ-საწვავის თანაფარდობის და კატალიზის ავტომატურად რეგულირებას და მატარებლის თერმული სტაბილურობისა და მექანიკური სიძლიერის გაუმჯობესებას.