Το ανθρακικό δημήτριο είναι μια ανόργανη ένωση που παράγεται με την αντίδραση του οξειδίου του δημητρίου με το ανθρακικό. Διαθέτει εξαιρετική σταθερότητα και χημική αδράνεια και χρησιμοποιείται εκτενώς σε διάφορους τομείς όπως η πυρηνική ενέργεια, οι καταλύτες, οι χρωστικές ουσίες, το γυαλί κ.λπ. Σύμφωνα με τα στοιχεία των ερευνητικών ιδρυμάτων αγοράς, η παγκόσμια αγορά ανθρακικού δημητρίου έφτασε τα 2,4 δισ. δολάρια το 2019 και προβλέπεται να φτάσει 3,4 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2024. Υπάρχουν τρεις πρωτογενείς μέθοδοι παραγωγής για το ανθρακικό δημήτριο: χημική, φυσική και βιολογική. Μεταξύ αυτών των μεθόδων, η χημική μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως λόγω του σχετικά χαμηλού κόστους παραγωγής της. Ωστόσο, θέτει επίσης σημαντικές προκλήσεις περιβαλλοντικής ρύπανσης. Η βιομηχανία ανθρακικού δημητρίου παρουσιάζει τεράστιες προοπτικές και δυνατότητες ανάπτυξης, αλλά πρέπει επίσης να αντιμετωπίσει τις τεχνολογικές εξελίξεις και τις προκλήσεις προστασίας του περιβάλλοντος. UrbanMines Tech. Η Co., Ltd., μια κορυφαία επιχείρηση στην Κίνα που ειδικεύεται στην έρευνα και ανάπτυξη, καθώς και στην παραγωγή και πωλήσεις προϊόντων ανθρακικού δημητρίου, στοχεύει στην προώθηση της βιώσιμης ανάπτυξης της βιομηχανίας μέσω της έξυπνης ιεράρχησης των πρακτικών προστασίας του περιβάλλοντος, ενώ εφαρμόζει έξυπνα μέτρα υψηλής απόδοσης. Η ομάδα Ε&Α της UrbanMines συνέταξε αυτό το άρθρο για να απαντήσει στις ερωτήσεις και τις ανησυχίες των πελατών μας.
1. Σε τι χρησιμοποιείται το ανθρακικό δημήτριο; Ποιες είναι οι εφαρμογές του ανθρακικού δημητρίου;
Το ανθρακικό δημήτριο είναι μια ένωση που αποτελείται από δημήτριο και ανθρακικό, που χρησιμοποιείται κυρίως σε καταλυτικά υλικά, φωταύγεια υλικά, γυαλιστικά υλικά και χημικά αντιδραστήρια. Οι ειδικοί τομείς εφαρμογής του περιλαμβάνουν:
(1) Υλικά φωταύγειας σπάνιων γαιών: Το ανθρακικό δημήτριο υψηλής καθαρότητας χρησιμεύει ως κρίσιμη πρώτη ύλη για την παρασκευή φωταυγών υλικών σπάνιων γαιών. Αυτά τα υλικά φωταύγειας βρίσκουν εκτεταμένη χρήση στον φωτισμό, την οθόνη και άλλα πεδία, παρέχοντας ουσιαστική υποστήριξη για την πρόοδο της σύγχρονης ηλεκτρονικής βιομηχανίας.
(2) Καθαριστές καυσαερίων κινητήρων αυτοκινήτων: Το ανθρακικό δημήτριο χρησιμοποιείται στην κατασκευή καταλυτών καθαρισμού καυσαερίων αυτοκινήτων που μειώνουν αποτελεσματικά τις εκπομπές ρύπων από τα καυσαέρια των οχημάτων και διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της ποιότητας του αέρα.
(3) Υλικά στίλβωσης: Λειτουργώντας ως πρόσθετο σε γυαλιστικές ενώσεις, το ανθρακικό δημήτριο ενισχύει τη φωτεινότητα και την απαλότητα διαφόρων ουσιών.
(4) Έγχρωμα πλαστικά μηχανικής: Όταν χρησιμοποιείται ως χρωστικός παράγοντας, το ανθρακικό δημήτριο προσδίδει συγκεκριμένα χρώματα και ιδιότητες στα πλαστικά μηχανικής.
(5) Χημικοί καταλύτες: Το ανθρακικό δημήτριο βρίσκει εφαρμογές ευρέος φάσματος ως χημικός καταλύτης ενισχύοντας τη δραστηριότητα και την εκλεκτικότητα του καταλύτη ενώ προάγει τις χημικές αντιδράσεις.
(6) Χημικά αντιδραστήρια και ιατρικές εφαρμογές: Εκτός από τη χρήση του ως χημικό αντιδραστήριο, το ανθρακικό δημήτριο έχει αποδείξει την αξία του σε ιατρικούς τομείς όπως η θεραπεία εγκαυμάτων.
(7) Πρόσθετα καρβιδίου με τσιμέντο: Η προσθήκη ανθρακικού δημητρίου σε κράματα καρβιδίου με τσιμέντο βελτιώνει τις ικανότητές τους σκληρότητας και αντοχής στη φθορά.
(8) Κεραμική βιομηχανία: Η κεραμική βιομηχανία χρησιμοποιεί ανθρακικό δημήτριο ως πρόσθετο για να βελτιώσει τα χαρακτηριστικά απόδοσης και τις ιδιότητες εμφάνισης των κεραμικών.
Συνοψίζοντας, λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων του και του ευρέος φάσματος εφαρμογών σε διάφορες βιομηχανίες, τα ανθρακικά δημητρίου παίζουν σημαντικό ρόλο.
2. Ποιο είναι το χρώμα του ανθρακικού δημητρίου;
Το χρώμα του ανθρακικού δημητρίου είναι λευκό, αλλά η καθαρότητά του μπορεί να επηρεάσει ελαφρώς το συγκεκριμένο χρώμα, με αποτέλεσμα μια ελαφρά κιτρινωπή απόχρωση.
3. Ποιες είναι οι 3 κοινές χρήσεις του δημητρίου;
Το Cerium έχει τρεις κοινές εφαρμογές:
(1) Χρησιμοποιείται ως συν-καταλύτης σε καταλύτες καθαρισμού καυσαερίων αυτοκινήτων για τη διατήρηση της λειτουργίας αποθήκευσης οξυγόνου, τη βελτίωση της απόδοσης του καταλύτη και τη μείωση της χρήσης πολύτιμων μετάλλων. Αυτός ο καταλύτης έχει υιοθετηθεί ευρέως στα αυτοκίνητα, μειώνοντας αποτελεσματικά τη ρύπανση από τις εκπομπές καυσαερίων των οχημάτων στο περιβάλλον.
(2) Χρησιμεύει ως πρόσθετο σε οπτικό γυαλί για να απορροφά τις υπεριώδεις και υπέρυθρες ακτίνες. Βρίσκει εκτεταμένη χρήση σε γυαλί αυτοκινήτων, παρέχοντας προστασία από τις ακτίνες UV και μειώνοντας τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του αυτοκινήτου, εξοικονομώντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια για σκοπούς κλιματισμού. Από το 1997, το οξείδιο του δημητρίου έχει ενσωματωθεί σε όλα τα ιαπωνικά γυαλιά αυτοκινήτων και χρησιμοποιείται επίσης εκτενώς στις Ηνωμένες Πολιτείες.
(3) Το δημήτριο μπορεί να προστεθεί ως πρόσθετο σε υλικά μόνιμου μαγνήτη NdFeB για να ενισχύσει τις μαγνητικές ιδιότητες και τη σταθερότητά τους. Αυτά τα υλικά εφαρμόζονται ευρέως σε ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά μηχανήματα όπως κινητήρες και γεννήτριες, βελτιώνοντας την απόδοση και την απόδοση του εξοπλισμού.
4. Τι κάνει το δημήτριο στον οργανισμό;
Οι επιδράσεις του δημητρίου στον οργανισμό περιλαμβάνουν κυρίως ηπατοτοξικότητα και οστεοτοξικότητα, καθώς και πιθανές επιπτώσεις στο οπτικό νευρικό σύστημα. Το δημήτριο και οι ενώσεις του είναι επιζήμιες για την ανθρώπινη επιδερμίδα και το οπτικό νευρικό σύστημα, με την ελάχιστη εισπνοή να ενέχει κίνδυνο αναπηρίας ή απειλητικές για τη ζωή καταστάσεις. Το οξείδιο του δημητρίου είναι τοξικό για το ανθρώπινο σώμα, προκαλώντας βλάβη στο συκώτι και τα οστά. Στην καθημερινή ζωή, είναι σημαντικό να λαμβάνετε τις κατάλληλες προφυλάξεις και να αποφεύγετε την εισπνοή χημικών.
Συγκεκριμένα, το οξείδιο του δημητρίου μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα σε προθρομβίνη καθιστώντας το ανενεργό. αναστέλλουν τη δημιουργία θρομβίνης. καθίζηση ινωδογόνο; και καταλύουν την αποσύνθεση φωσφορικών ενώσεων. Η παρατεταμένη έκθεση σε αντικείμενα με υπερβολική περιεκτικότητα σε σπάνιες γαίες μπορεί να οδηγήσει σε ηπατική και σκελετική βλάβη.
Επιπλέον, η σκόνη στίλβωσης που περιέχει οξείδιο του δημητρίου ή άλλες ουσίες μπορεί να εισέλθει απευθείας στους πνεύμονες μέσω της εισπνοής της αναπνευστικής οδού, οδηγώντας σε εναπόθεση στους πνεύμονες που πιθανώς έχει ως αποτέλεσμα πυριτίαση. Αν και το ραδιενεργό δημήτριο έχει χαμηλό συνολικό ρυθμό απορρόφησης στο σώμα, τα βρέφη έχουν σχετικά υψηλό κλάσμα απορρόφησης 144 Ce στο γαστρεντερικό τους σύστημα. Το ραδιενεργό δημήτριο συσσωρεύεται κυρίως στο ήπαρ και τα οστά με την πάροδο του χρόνου.
5. Είναιανθρακικό δημήτριοδιαλυτό στο νερό;
Το ανθρακικό δημήτριο είναι αδιάλυτο στο νερό αλλά διαλυτό σε όξινα διαλύματα. Είναι μια σταθερή ένωση που δεν αλλάζει όταν εκτίθεται στον αέρα αλλά μαυρίζει κάτω από το υπεριώδες φως.
6.Είναι το δημήτριο σκληρό ή μαλακό;
Το δημήτριο είναι ένα μαλακό, ασημί-λευκό μέταλλο σπάνιων γαιών με υψηλή χημική αντιδραστικότητα και εύπλαστη υφή που μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι.
Οι φυσικές ιδιότητες του δημητρίου υποστηρίζουν επίσης τη μαλακή φύση του. Το δημήτριο έχει σημείο τήξης 795°C, σημείο βρασμού 3443°C και πυκνότητα 6,67 g/mL. Επιπλέον, υπόκειται σε αλλαγές χρώματος όταν εκτίθεται στον αέρα. Αυτές οι ιδιότητες δείχνουν ότι το δημήτριο είναι πράγματι ένα μαλακό και όλκιμο μέταλλο.
7. Μπορεί το δημήτριο να οξειδώσει το νερό;
Το δημήτριο είναι ικανό να οξειδώνει το νερό λόγω της χημικής του αντιδραστικότητας. Αντιδρά αργά με κρύο νερό και γρήγορα με ζεστό νερό, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται υδροξείδιο του δημητρίου και αέριο υδρογόνο. Ο ρυθμός αυτής της αντίδρασης αυξάνεται στο ζεστό νερό σε σύγκριση με το κρύο νερό.
8. Είναι σπάνιο το δημήτριο;
Ναι, το δημήτριο θεωρείται σπάνιο στοιχείο καθώς αποτελεί περίπου το 0,0046% του φλοιού της γης, καθιστώντας το ένα από τα πιο άφθονα μεταξύ των στοιχείων σπάνιων γαιών.
9. Το δημήτριο είναι στερεό υγρό ή αέριο;
Το δημήτριο υπάρχει ως στερεό σε συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης δωματίου. Εμφανίζεται ως ένα ασημί-γκρι αντιδραστικό μέταλλο που διαθέτει ολκιμότητα και είναι πιο μαλακό από τον σίδηρο. Αν και μπορεί να μετατραπεί σε υγρό υπό συνθήκες θέρμανσης, σε κανονικές συνθήκες (θερμοκρασία δωματίου και πίεση), παραμένει στη στερεά του κατάσταση λόγω του σημείου τήξεως των 795°C και του σημείου βρασμού των 3443°C.
10. Πώς μοιάζει το δημήτριο;
Το δημήτριο εμφανίζει την εμφάνιση ενός ασημί-γκρι αντιδραστικού μετάλλου που ανήκει στην ομάδα των στοιχείων σπάνιων γαιών (REEs). Το χημικό του σύμβολο είναι Ce ενώ ο ατομικός του αριθμός είναι 58. Κατέχει τη διάκριση ως ένα από τα πιο άφθονα REE. Η σκόνη Ceriu έχει υψηλή αντιδραστικότητα στον αέρα που προκαλεί αυθόρμητη καύση και επίσης διαλύεται εύκολα σε οξέα. Χρησιμεύει ως εξαιρετικός αναγωγικός παράγοντας που χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή κράματος.
Οι φυσικές ιδιότητες περιλαμβάνουν: η πυκνότητα κυμαίνεται από 6,7-6,9 ανάλογα με την κρυσταλλική δομή. Το σημείο τήξης βρίσκεται στους 799℃ ενώ το σημείο βρασμού φτάνει τους 3426℃. Το όνομα «cerium» προέρχεται από τον αγγλικό όρο «Ceres», που αναφέρεται σε έναν αστεροειδή. Το ποσοστό περιεκτικότητας στον φλοιό της Γης ανέρχεται σε περίπου 0,0046%, γεγονός που το καθιστά ιδιαίτερα διαδεδομένο μεταξύ των REE.
Το Ceriu εμφανίζεται κυρίως σε μοναζίτη, μπαστοναζίτη και προϊόντα σχάσης που προέρχονται από πλουτώνιο ουράνιο-θόριο. Στη βιομηχανία, βρίσκει ευρείες εφαρμογές όπως η χρήση καταλύτη για την κατασκευή κραμάτων.