Uhličitan ceru je anorganická sloučenina vyráběná reakcí oxidu ceru s uhličitanem. Má vynikající stabilitu a chemickou inertnost a je široce využíván v různých odvětvích, jako je jaderná energetika, katalyzátory, pigmenty, sklo atd. Podle údajů institucí pro výzkum trhu dosáhl globální trh s uhličitanem ceričitým v roce 2019 2,4 miliardy USD a předpokládá se, že dosáhne 3,4 miliardy dolarů do roku 2024. Existují tři primární způsoby výroby uhličitanu ceru: chemické, fyzikální a biologické. Mezi těmito metodami se převážně používá chemická metoda kvůli jejím relativně nízkým výrobním nákladům; představuje však také významné problémy se znečištěním životního prostředí. Průmysl uhličitanu ceričitého má obrovské vyhlídky na rozvoj a potenciál, ale musí také čelit technologickému pokroku a výzvám v oblasti ochrany životního prostředí. UrbanMines Tech. Co., Ltd., přední společnost v Číně, která se specializuje na výzkum a vývoj, stejně jako na výrobu a prodej produktů uhličitanu ceru, si klade za cíl podporovat udržitelný růst průmyslu prostřednictvím inteligentního upřednostňování postupů ochrany životního prostředí při inteligentní implementaci vysoce účinných opatření. Tým výzkumu a vývoje UrbanMines sestavil tento článek, aby odpověděl na otázky a obavy našich zákazníků.
1.K čemu se používá uhličitan ceritý? Jaké jsou aplikace uhličitanu ceru?
Uhličitan ceru je sloučenina složená z ceru a uhličitanu, primárně využívaná v katalytických materiálech, luminiscenčních materiálech, leštících materiálech a chemických činidlech. Mezi jeho specifické oblasti použití patří:
(1) Luminiscenční materiály vzácných zemin: Vysoce čistý uhličitan ceru slouží jako klíčová surovina pro přípravu luminiscenčních materiálů vzácných zemin. Tyto luminiscenční materiály nacházejí široké využití v osvětlení, displejích a dalších oblastech a poskytují nezbytnou podporu pro rozvoj moderního elektronického průmyslu.
(2) Čističe výfukových plynů automobilových motorů: Uhličitan ceritý se používá při výrobě katalyzátorů pro čištění výfukových plynů automobilů, které účinně snižují emise znečišťujících látek z výfuků vozidel a hrají významnou roli při zlepšování kvality ovzduší.
(3) Leštící materiály: Uhličitan ceru, který působí jako přísada v leštících směsích, zvyšuje jas a hladkost různých látek.
(4) Barevné technické plasty: Při použití jako barvivo propůjčuje uhličitan ceritý technickým plastům specifické barvy a vlastnosti.
(5) Chemické katalyzátory: Uhličitan ceritý nachází široké uplatnění jako chemický katalyzátor tím, že zvyšuje aktivitu a selektivitu katalyzátoru a zároveň podporuje chemické reakce.
(6) Chemická činidla a lékařské aplikace: Kromě použití jako chemického činidla prokázal uhličitan ceritý svou hodnotu v lékařských oborech, jako je léčba popálenin.
(7) Aditiva slinutých karbidů: Přidání uhličitanu ceru do slitin slinutého karbidu zlepšuje jejich tvrdost a odolnost proti opotřebení.
(8) Keramický průmysl: Keramický průmysl využívá uhličitan ceru jako přísadu ke zlepšení výkonových charakteristik a vzhledových vlastností keramiky.
Stručně řečeno, díky svým jedinečným vlastnostem a široké škále aplikací v různých průmyslových odvětvích hrají uhličitany ceru nepostradatelné.
2. Jakou barvu má uhličitan ceritý?
Barva uhličitanu ceru je bílá, ale jeho čistota může mírně ovlivnit konkrétní barvu, což má za následek mírně nažloutlý odstín.
3. Jaká jsou 3 běžná použití ceru?
Cerium má tři běžné aplikace:
(1) Používá se jako ko-katalyzátor v katalyzátorech pro čištění výfukových plynů automobilů k udržení funkce skladování kyslíku, zvýšení výkonu katalyzátoru a snížení spotřeby drahých kovů. Tento katalyzátor je široce používán v automobilech a účinně snižuje znečištění životního prostředí výfukovými emisemi vozidel.
(2) Slouží jako přísada do optického skla pro absorpci ultrafialových a infračervených paprsků. Široké uplatnění nachází v automobilových sklech, poskytuje ochranu před UV zářením a snižuje teplotu interiéru automobilu, čímž šetří elektrickou energii pro účely klimatizace. Od roku 1997 je oxid ceritý začleňován do všech japonských automobilových skel a je také široce používán ve Spojených státech.
(3) Cer může být přidán jako přísada do materiálů s permanentními magnety NdFeB, aby se zlepšily jejich magnetické vlastnosti a stabilita. Tyto materiály jsou široce používány v elektronice a elektrických strojích, jako jsou motory a generátory, čímž zlepšují účinnost a výkon zařízení.
4. Co dělá cer s tělem?
Účinky ceru na organismus zahrnují především hepatotoxicitu a osteotoxicitu, stejně jako potenciální dopady na optický nervový systém. Cer a jeho sloučeniny jsou škodlivé pro lidskou pokožku a optický nervový systém, přičemž i minimální vdechování představuje riziko invalidity nebo život ohrožujících stavů. Oxid ceru je toxický pro lidské tělo, způsobuje poškození jater a kostí. V každodenním životě je zásadní přijmout správná opatření a vyhnout se vdechování chemikálií.
Konkrétně oxid ceru může snížit obsah protrombinu a učinit jej neaktivním; inhibovat tvorbu trombinu; vysrážet fibrinogen; a katalyzovat rozklad fosfátové sloučeniny. Dlouhodobé vystavení předmětům s nadměrným obsahem vzácných zemin může mít za následek poškození jater a kostry.
Kromě toho může leštící prášek obsahující oxid ceru nebo jiné látky přímo vstupovat do plic vdechováním dýchacího traktu, což vede k usazování plic, které může mít za následek silikózu. Ačkoli radioaktivní cer má nízkou celkovou míru absorpce v těle, kojenci mají relativně vysokou část absorpce 144Ce v jejich gastrointestinálním traktu. Radioaktivní cer se v průběhu času primárně hromadí v játrech a kostech.
5. Jeuhličitan ceritýrozpustný ve vodě?
Uhličitan ceritý je nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v kyselých roztocích. Jedná se o stabilní sloučeninu, která se působením vzduchu nemění, ale pod ultrafialovým světlem zčerná.
6. Je cer tvrdý nebo měkký?
Cer je měkký, stříbřitě bílý kov vzácných zemin s vysokou chemickou reaktivitou a tvárnou texturou, kterou lze řezat nožem.
Fyzikální vlastnosti ceru také podporují jeho měkkou povahu. Cer má bod tání 795 °C, bod varu 3443 °C a hustotu 6,67 g/ml. Navíc podléhá změnám barvy, když je vystaven vzduchu. Tyto vlastnosti naznačují, že cer je skutečně měkký a tažný kov.
7. Může cer oxidovat vodu?
Cer je schopen oxidovat vodu díky své chemické reaktivitě. Reaguje pomalu se studenou vodou a rychle s horkou vodou, což vede k tvorbě hydroxidu ceru a plynného vodíku. Rychlost této reakce se v horké vodě ve srovnání se studenou vodou zvyšuje.
8. Je cer vzácný?
Ano, cer je považován za vzácný prvek, protože tvoří přibližně 0,0046 % zemské kůry, což z něj činí jeden z nejrozšířenějších prvků vzácných zemin.
9. Je cer pevná kapalina nebo plyn?
Cer existuje jako pevná látka při pokojové teplotě a tlaku. Vypadá jako stříbrošedý reaktivní kov, který má tažnost a je měkčí než železo. I když může být za podmínek zahřívání přeměněn na kapalinu, za normálních okolností (pokojová teplota a tlak), zůstává v pevném stavu díky svému bodu tání 795 °C a bodu varu 3443 °C.
10. Jak vypadá cer?
Cer má vzhled stříbrošedého reaktivního kovu patřícího do skupiny prvků vzácných zemin (REE). Jeho chemický symbol je Ce, zatímco jeho atomové číslo je 58. Drží se vyznamenání, že je jedním z nejrozšířenějších REE. Prášek Ceriu má vysokou reaktivitu vůči vzduchu, který způsobuje samovznícení, a také se snadno rozpouští v kyselinách. Slouží jako vynikající redukční činidlo primárně používané pro výrobu slitin.
Fyzikální vlastnosti zahrnují: hustotu v rozmezí 6,7-6,9 v závislosti na krystalové struktuře; bod tání je 799 ℃, zatímco bod varu dosahuje 3426 ℃. Název „cerium“ pochází z anglického výrazu „Ceres“, který označuje asteroid. Procento obsahu v zemské kůře činí přibližně 0,0046 %, což jej činí vysoce rozšířeným mezi REE.
Ceriu se vyskytuje hlavně v monazitu, bastnaesitu a štěpných produktech odvozených od uran-thorium plutonia. V průmyslu nachází široké uplatnění, jako je použití katalyzátorů pro výrobu slitin.