סריום קרבונט הוא תרכובת אנאורגנית המיוצרת על ידי תגובת תחמוצת צריום עם קרבונט. הוא בעל יציבות מצוינת ואינרטיות כימית והוא נמצא בשימוש נרחב בסקטורים שונים כמו אנרגיה גרעינית, זרזים, פיגמנטים, זכוכית וכו'. על פי נתוני מוסדות מחקרי שוק, שוק הסריום קרבונט העולמי הגיע ל-2.4 מיליארד דולר ב-2019 והוא צפוי להגיע 3.4 מיליארד דולר עד 2024. קיימות שלוש שיטות ייצור עיקריות של צריום קרבונט: כימי, פיזיקלי וביולוגי. בין שיטות אלו, השיטה הכימית משמשת בעיקר בשל עלויות הייצור הנמוכות יחסית שלה; עם זאת, הוא גם מציב אתגרי זיהום סביבתי משמעותיים. תעשיית cerium carbonate מציגה סיכויי פיתוח עצומים ופוטנציאל, אך חייבת גם להתמודד עם התקדמות טכנולוגית ואתגרי הגנת הסביבה. UrbanMines Tech. Co., Ltd., מיזם מוביל בסין המתמחה במחקר ופיתוח וכן ייצור ומכירות של מוצרי cerium carbonate שואפת לקדם צמיחה בת קיימא בתעשייה באמצעות תעדוף מושכל של שיטות הגנת הסביבה תוך יישום אמצעים בעלי יעילות גבוהה בצורה חכמה. צוות המחקר והפיתוח של UrbanMines ריכז מאמר זה כדי להגיב לשאלות ולחששות של הלקוחות שלנו.
1. למה משמש סריום קרבונט? מהם היישומים של סריום קרבונט?
סריום קרבונט הוא תרכובת המורכבת מצריום וקרבונט, המשמשת בעיקר בחומרים קטליטיים, חומרים זוהרים, חומרי ליטוש וריאגנטים כימיים. תחומי היישום הספציפיים שלו כוללים:
(1) חומרים זוהרים של אדמה נדירה: סריום קרבונט בטוהר גבוה משמש כחומר גלם חיוני להכנת חומרים זוהרים של אדמה נדירה. חומרים זוהרים אלו מוצאים שימוש נרחב בתאורה, תצוגה ובתחומים אחרים, ומספקים תמיכה חיונית לקידום תעשיית האלקטרוניקה המודרנית.
(2) מטהרי פליטה של מנועי רכב: סריום קרבונט משמש בייצור זרזים לטיהור פליטות רכב המפחיתים ביעילות את פליטת המזהמים מפליטת רכבים ומשחקים תפקיד משמעותי בשיפור איכות האוויר.
(3) חומרי ליטוש: על ידי פעולתו כתוסף בתרכובות ליטוש, סריום קרבונט משפר את הבהירות והחלקות של חומרים שונים.
(4) פלסטיק הנדסי צבעוני: כאשר משתמשים בו כחומר צביעה, סריום קרבונט מעניק צבעים ותכונות ספציפיות לפלסטיק הנדסי.
(5) זרזים כימיים: סריום קרבונט מוצא יישומים רחבי טווח כזרז כימי על ידי שיפור פעילות הזרז וסלקטיביות תוך קידום תגובות כימיות.
(6) ריאגנטים כימיים ויישומים רפואיים: בנוסף לשימוש בו כמגיב כימי, סריום קרבונט הוכיח את ערכו בתחומים רפואיים כגון טיפול בפצעי כוויות.
(7) תוספי קרביד מוצק: תוספת של סריום קרבונט לסגסוגות קרביד צמנט משפרת את קשיותם ואת יכולות העמידות בפני שחיקה.
(8) תעשיית הקרמיקה: תעשיית הקרמיקה משתמשת בסריום קרבונט כתוסף כדי לשפר את מאפייני הביצועים ואיכויות המראה של קרמיקה.
לסיכום, בשל תכונותיו הייחודיות ומגוון רחב של יישומים בתעשיות שונות, קרבונט סריום ממלא תפקיד חשוב.
2. מהו צבעו של סריום קרבונט?
צבעו של סריום קרבונט הוא לבן, אך הטוהר שלו עשוי להשפיע מעט על הצבע הספציפי, וכתוצאה מכך גוון צהבהב קל.
3. מהם 3 השימושים הנפוצים של cerium?
לסריום שלושה יישומים נפוצים:
(1) הוא משמש כזרז משותף בזרזים לטיהור פליטות מכוניות כדי לשמור על פונקציית אחסון החמצן, לשפר את ביצועי הזרז ולהפחית את השימוש במתכות יקרות. זרז זה אומץ באופן נרחב בכלי רכב, ומפחית ביעילות את הזיהום מפליטת פליטת כלי רכב לסביבה.
(2) הוא משמש כתוסף בזכוכית אופטית לקליטת קרני אולטרה סגול ואינפרא אדום. הוא מוצא שימוש נרחב בזכוכית לרכב, מספק הגנה מפני קרני UV ומפחית את טמפרטורת פנים המכונית, ובכך חוסך בחשמל למטרות מיזוג אוויר. מאז 1997, תחמוצת cerium שולבה בכל זכוכית הרכב היפנית והיא מועסקת רבות גם בארצות הברית.
(3) ניתן להוסיף סריום כתוסף לחומרי מגנט קבוע NdFeB כדי לשפר את התכונות המגנטיות והיציבות שלהם. חומרים אלה מיושמים באופן נרחב במכונות אלקטרוניות וחשמליות כגון מנועים וגנרטורים, ומשפרים את היעילות והביצועים של הציוד.
4. מה עושה cerium לגוף?
ההשפעות של cerium על הגוף כוללות בעיקר רעילות בכבד ואוסטאוטוקסיות, כמו גם השפעות פוטנציאליות על מערכת עצבי הראייה. צריום ותרכובותיו מזיקים לאפידרמיס האנושי ולמערכת העצבים הראייה, כאשר שאיפה מינימלית אפילו מהווה סיכון לנכות או למצבים מסכני חיים. תחמוצת סריום רעילה לגוף האדם, וגורמת לפגיעה בכבד ובעצמות. בחיי היומיום, חיוני לנקוט באמצעי זהירות נאותים ולהימנע משאיפת כימיקלים.
באופן ספציפי, תחמוצת cerium יכולה להפחית את תכולת הפרותרומבין ולהפוך אותו ללא פעיל; מעכב יצירת תרומבינים; לזרז פיברינוגן; ולזרז פירוק תרכובת פוספט. חשיפה ממושכת לפריטים עם תכולת אדמה נדירה מופרזת עלולה לגרום לנזק לכבד ולשלד.
בנוסף, אבקת ליטוש המכילה תחמוצת צריום או חומרים אחרים יכולה לחדור ישירות לריאות באמצעות שאיפת דרכי הנשימה, מה שמוביל לשקיעת ריאות שעלולה לגרום לסיליקוזיס. למרות שלצריום רדיואקטיבי יש שיעור ספיגה כללי נמוך בגוף, לתינוקות יש חלק גבוה יחסית של ספיגת 144Ce בדרכי העיכול שלהם. צריום רדיואקטיבי מצטבר בעיקר בכבד ובעצמות עם הזמן.
5. האםסריום קרבונטמסיס במים?
סריום קרבונט אינו מסיס במים אך מסיס בתמיסות חומציות. זוהי תרכובת יציבה שאינה משתנה בחשיפה לאוויר אך משחירה באור אולטרה סגול.
6.האם צריום קשה או רך?
סריום היא מתכת אדמה נדירה רכה, כסוף-לבנה, בעלת תגובתיות כימית גבוהה ומרקם ניתן לחיתוך בסכין.
התכונות הפיזיקליות של cerium תומכות גם באופיו הרך. לסריום נקודת התכה של 795 מעלות צלזיוס, נקודת רתיחה של 3443 מעלות צלזיוס וצפיפות של 6.67 גרם/מ"ל. בנוסף, הוא עובר שינויי צבע כאשר הוא נחשף לאוויר. מאפיינים אלו מצביעים על כך שצריום הוא אכן מתכת רכה וגמישה.
7. האם צריום יכול לחמצן מים?
סריום מסוגל לחמצן מים הודות לתגובתיות הכימית שלו. הוא מגיב באיטיות עם מים קרים ובמהירות עם מים חמים, וכתוצאה מכך נוצרים סריום הידרוקסיד וגז מימן. קצב תגובה זו עולה במים חמים בהשוואה למים קרים.
8. האם צריום נדיר?
כן, צריום נחשב ליסוד נדיר מכיוון שהוא מהווה כ-0.0046% מקרום כדור הארץ, מה שהופך אותו לאחד המרכיבים הנפוצים ביותר מבין יסודות כדור הארץ הנדירים.
9. האם צריום הוא נוזל או גז מוצק?
סריום קיים כמוצק בטמפרטורת החדר ובתנאי לחץ. היא מופיעה כמתכת תגובתית אפור-כסף בעלת משיכות והיא רכה יותר מברזל. למרות שניתן להפוך אותו לנוזל בתנאי חימום, בנסיבות רגילות (טמפרטורת החדר ולחץ), הוא נשאר במצבו המוצק בשל נקודת ההיתוך שלו של 795 מעלות צלזיוס ונקודת הרתיחה של 3443 מעלות צלזיוס.
10. איך נראה cerium?
סריום מציג מראה של מתכת תגובתית אפור-כסף השייכת לקבוצת יסודות האדמה הנדירים (REEs). הסמל הכימי שלו הוא Ce בעוד המספר האטומי שלו הוא 58. הוא מחזיק בהבחנה של היותה אחת מהאבקת REEs.Ceriu הנפוצה ביותר היא בעלת תגובתיות גבוהה כלפי אוויר הגורמת לבעירה ספונטנית, וגם מתמוססת בקלות בחומצות. הוא משמש כחומר צמצום מצוין המשמש בעיקר לייצור סגסוגת.
המאפיינים הפיזיקליים כוללים: צפיפות נעה בין 6.7-6.9 בהתאם למבנה הגבישי; נקודת ההיתוך עומדת על 799 ℃ בעוד שנקודת הרתיחה מגיעה ל-3426 ℃. מקור השם "סריום" מהמונח האנגלי "Ceres", המתייחס לאסטרואיד. אחוז התוכן בקרום כדור הארץ מסתכם בכ-0.0046%, מה שהופך אותו לשכיח ביותר בקרב REEs.
Ceriu מופיע בעיקר במוצרי מונזיט, בסטנאזיט ומוצרי ביקוע שמקורם באורניום-תוריום פלוטוניום. בתעשייה, הוא מוצא יישומים רחבים כגון ניצול זרזים לייצור סגסוגות.