O carbonato de cerio é un composto inorgánico producido ao reaccionar o óxido de cerio co carbonato. Posúe unha excelente estabilidade e inercia química e utilízase amplamente en varios sectores como a enerxía nuclear, os catalizadores, os pigmentos, o vidro, etc. Segundo os datos das institucións de investigación de mercado, o mercado global de carbonato de cerio alcanzou os 2.400 millóns de dólares en 2019 e proxéctase que alcance os 3.400 millóns de dólares en 2024. Existen tres métodos de produción principais para o carbonato de cerio: químico, físico e biolóxico. Entre estes métodos, o método químico emprégase principalmente debido aos seus custos de produción relativamente baixos; non obstante, tamén presenta importantes desafíos de contaminación ambiental. A industria do carbonato de cerio presenta vastas perspectivas e potencial de desenvolvemento, pero tamén debe afrontar os avances tecnolóxicos e os desafíos da protección ambiental. UrbanMines Tech. Co., Ltd., unha empresa líder en China especializada en investigación e desenvolvemento, así como na produción e venda de produtos de carbonato de cerio, ten como obxectivo promover o crecemento sostible da industria mediante a priorización intelixente das prácticas de protección ambiental, á vez que implementa medidas de alta eficiencia de forma intelixente. O equipo de I+D de UrbanMines compilou este artigo para responder ás preguntas e preocupacións dos nosos clientes.
1. Para que se usa o carbonato de cerio? Cales son as aplicacións do carbonato de cerio?
O carbonato de cerio é un composto de cerio e carbonato, utilizado principalmente en materiais catalíticos, materiais luminescentes, materiais de pulido e reactivos químicos. As súas áreas de aplicación específicas inclúen:
(1) Materiais luminescentes de terras raras: o carbonato de cerio de alta pureza serve como materia prima crucial para a preparación de materiais luminescentes de terras raras. Estes materiais luminescentes teñen un amplo uso na iluminación, as pantallas e outros campos, o que proporciona un apoio esencial para o avance da industria electrónica moderna.
(2) Purificadores de gases de escape de motores de automóbiles: o carbonato de cerio utilízase na fabricación de catalizadores de purificación de gases de escape de automóbiles que reducen eficazmente as emisións contaminantes dos escapes dos vehículos e desempeñan un papel importante na mellora da calidade do aire.
(3) Materiais de pulido: Ao actuar como aditivo nos compostos de pulido, o carbonato de cerio mellora o brillo e a suavidade de diversas substancias.
(4) Plásticos de enxeñaría coloreados: cando se emprega como axente colorante, o carbonato de cerio confire cores e propiedades específicas aos plásticos de enxeñaría.
(5) Catalizadores químicos: o carbonato de cerio atopa amplas aplicacións como catalizador químico ao mellorar a actividade e a selectividade do catalizador e promover as reaccións químicas.
(6) Reactivos químicos e aplicacións médicas: Ademais do seu uso como reactivo químico, o carbonato de cerio demostrou o seu valor en campos médicos como o tratamento de queimaduras.
(7) Aditivos de carburo cementado: a adición de carbonato de cerio ás aliaxes de carburo cementado mellora a súa dureza e as súas capacidades de resistencia ao desgaste.
(8) Industria cerámica: A industria cerámica utiliza o carbonato de cerio como aditivo para mellorar as características de rendemento e as calidades de aspecto da cerámica.
En resumo, debido ás súas propiedades únicas e a unha ampla gama de aplicacións en diversas industrias, os carbonatos de cerio xogan un papel indiscutible.
2. Cal é a cor do carbonato de cerio?
A cor do carbonato de cerio é branca, pero a súa pureza pode afectar lixeiramente a cor específica, o que resulta nun lixeiro ton amarelado.
3. Cales son 3 usos comúns do cerio?
O cerio ten tres aplicacións comúns:
(1) Utilízase como cocatalizador en catalizadores de purificación de gases de escape de automóbiles para manter a función de almacenamento de osíxeno, mellorar o rendemento do catalizador e reducir o uso de metais preciosos. Este catalizador adoptouse amplamente nos automóbiles, mitigando eficazmente a contaminación das emisións de gases de escape dos vehículos ao medio ambiente.
(2) Serve como aditivo no vidro óptico para absorber os raios ultravioleta e infravermellos. Ten un uso amplo no vidro dos automóbiles, xa que proporciona protección contra os raios UV e reduce a temperatura interior do coche, aforrando así electricidade para o aire acondicionado. Desde 1997, o óxido de cerio incorporouse a todo o vidro dos automóbiles xaponés e tamén se emprega amplamente nos Estados Unidos.
(3) O cerio pódese engadir como aditivo aos materiais de imáns permanentes de NdFeB para mellorar as súas propiedades magnéticas e a súa estabilidade. Estes materiais aplícanse amplamente en electrónica e maquinaria eléctrica, como motores e xeradores, o que mellora a eficiencia e o rendemento dos equipos.
4. Que lle fai o cerio ao corpo?
Os efectos do cerio no corpo inclúen principalmente hepatotoxicidade e osteotoxicidade, así como posibles impactos no sistema nervioso óptico. O cerio e os seus compostos son prexudiciais para a epiderme humana e o sistema nervioso óptico, e mesmo unha inhalación mínima supón un risco de discapacidade ou condicións que poñen en perigo a vida. O óxido de cerio é tóxico para o corpo humano e causa danos no fígado e nos ósos. Na vida diaria, é fundamental tomar as precaucións axeitadas e evitar a inhalación de produtos químicos.
Especificamente, o óxido de cerio pode reducir o contido de protrombina, deixándoa inactiva; inhibir a xeración de trombina; precipitar o fibrinóxeno; e catalizar a descomposición do composto de fosfato. A exposición prolongada a elementos cun contido excesivo de terras raras pode provocar danos hepáticos e esqueléticos.
Ademais, o po de pulir que contén óxido de cerio ou outras substancias pode entrar directamente nos pulmóns a través da inhalación nas vías respiratorias, o que pode provocar deposicións pulmonares e provocar silicose. Aínda que o cerio radioactivo ten unha taxa de absorción global baixa no corpo, os bebés teñen unha fracción relativamente alta de absorción de 144Ce nos seus tractos gastrointestinais. O cerio radioactivo acumúlase principalmente no fígado e nos ósos co paso do tempo.
5. Écarbonato de ceriosoluble en auga?
O carbonato de cerio é insoluble en auga pero soluble en solucións ácidas. É un composto estable que non cambia cando se expón ao aire, pero que se torna negro baixo a luz ultravioleta.
6. O cerio é duro ou brando?
O cerio é un metal de terras raras, brando, de cor branco prateada, con alta reactividade química e unha textura maleable que se pode cortar cun coitelo.
As propiedades físicas do cerio tamén corroboran a súa natureza branda. O cerio ten un punto de fusión de 795 °C, un punto de ebulición de 3443 °C e unha densidade de 6,67 g/mL. Ademais, sofre cambios de cor cando se expón ao aire. Estas propiedades indican que o cerio é, de feito, un metal brando e dúctil.
7. Pode o cerio oxidar a auga?
O cerio é capaz de oxidar a auga debido á súa reactividade química. Reacciona lentamente coa auga fría e rapidamente coa auga quente, o que resulta na formación de hidróxido de cerio e gas hidróxeno. A velocidade desta reacción aumenta na auga quente en comparación coa auga fría.
8. É raro o cerio?
Si, o cerio considérase un elemento raro xa que constitúe aproximadamente o 0,0046 % da codia terrestre, o que o converte nun dos máis abundantes entre os elementos de terras raras.
9. O cerio é un sólido, líquido ou gasoso?
O cerio existe como sólido a temperatura ambiente e condicións de presión. Aparece como un metal reactivo de cor gris prateada que posúe ductilidade e é máis brando que o ferro. Aínda que se pode transformar en líquido en condicións de quecemento, en circunstancias normais (temperatura ambiente e presión), permanece no seu estado sólido debido ao seu punto de fusión de 795 °C e ao seu punto de ebulición de 3443 °C.
10. Que aspecto ten o cerio?
O cerio presenta a aparencia dun metal reactivo de cor gris prateada que pertence ao grupo dos elementos de terras raras (TRE). O seu símbolo químico é Ce, mentres que o seu número atómico é 58. Ten a distinción de ser un dos TRE máis abundantes. O po de cerio ten unha alta reactividade fronte ao aire, o que provoca a combustión espontánea, e tamén se disolve facilmente en ácidos. Serve como un excelente axente redutor utilizado principalmente para a produción de aliaxes.
As propiedades físicas inclúen: a densidade varía de 6,7 a 6,9 dependendo da estrutura cristalina; o punto de fusión sitúase nos 799 ℃ mentres que o punto de ebulición alcanza os 3426 ℃. O nome "cerio" provén do termo inglés "Ceres", que se refire a un asteroide. A porcentaxe de contido na codia terrestre ascende a aproximadamente o 0,0046 %, o que o fai moi prevalente entre as terras raras.
O ceriu atópase principalmente na monacita, na bastnaesita e nos produtos de fisión derivados do plutonio-uranio. Na industria, atopa amplas aplicacións, como a utilización de catalizadores na fabricación de aliaxes.