Фон және жалпы жағдай
Сирек жер элементтеріПериодтық жүйеде IIIB скандий, иттрий және лантанның еден тақтасы болып табылады. l7 элементі бар. Сирек жердің бірегей физикалық және химиялық қасиеттері бар және өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Сирек кездесетін қосылыстардың тазалығы материалдардың ерекше қасиеттерін тікелей анықтайды. Сирек жер материалдарының әртүрлі тазалығы керамикалық материалдарды, флуоресцентті материалдарды және әртүрлі өнімділік талаптары бар электронды материалдарды шығаруы мүмкін. Қазіргі уақытта сирек жерді өндіру технологиясының дамуымен таза сирек жер қосылыстары жақсы нарықтық перспективаны ұсынады және жоғары өнімді сирек жер материалдарын дайындау сирек жердің таза қосылыстарына жоғары талаптар қояды. Церий қосылысы кең ауқымды қолдану аясына ие және оның көптеген қолданбалардағы әсері оның тазалығына, физикалық қасиеттеріне және қоспалардың құрамына байланысты. Сирек жер элементтерінің таралуында церий жеңіл сирек жер ресурстарының шамамен 50% құрайды. Жоғары тазалықтағы церийді қолданудың артуымен церий қосылыстары үшін сирек емес жер көрсеткішіне қойылатын талаптар жоғарырақ және жоғарырақ.Церий оксидіцерик оксиді, CAS нөмірі 1306-38-3, молекулалық формуласы CeO2, молекулалық массасы: 172,11; Церий оксиді сирек жер элементі церийдің ең тұрақты оксиді болып табылады. Бөлме температурасында ақшыл сары түсті қатты зат болып табылады және қыздырғанда күңгірт болады. Церий оксиді тамаша өнімділігіне байланысты люминесцентті материалдарда, катализаторларда, жылтырату ұнтағында, ультракүлгін сәулелерден қорғауда және басқа аспектілерде кеңінен қолданылады. Соңғы жылдары ол көптеген зерттеушілердің қызығушылығын тудырды. Церий оксидін дайындау және өнімділігі соңғы жылдары зерттеу нүктесіне айналды.
Өндіріс процесі
1-әдіс: Бөлме температурасында араластырыңыз, 0,1 моль/л церий сульфатының ерітіндісіне 5,0 моль/л натрий гидроксиді ерітіндісін қосыңыз, рН мәнін 10-нан жоғары етіп реттеңіз және тұндыру реакциясы жүреді. Тұнба айдалып, бірнеше рет ионсыздандырылған сумен жуылады, содан кейін 90 ° C пеште 24 сағат бойы кептіріледі. Ұнтақтау және сүзуден кейін (бөлшектердің өлшемі 0,1 мм-ден аз) церий оксиді алынады және жабық сақтау үшін құрғақ жерге қойылады. 2-әдіс: Шикізат ретінде церий хлориді немесе церий нитратын алу, аммиак суымен рН мәнін 2-ге келтіру, церий оксалатын тұнбаға түсіру үшін оксалат қосу, қыздырудан, емдеуден, бөлуден және жуудан кейін, 110 ° C температурада кептіру, содан кейін церий оксидіне дейін жағу 0 0 ~ 1000℃. Церий оксидін церий оксиді мен көміртегі ұнтағының қоспасын көміртегі тотығы атмосферасында 1250 ℃ температурада қыздыру арқылы алуға болады.
Қолданба
Церий оксиді шыны өнеркәсібінің қоспалары, пластиналық шыны ұнтақтау материалдары үшін қолданылады және шыны ұнтақтау шынысына, оптикалық линзаларға, кинескопқа, ағартуға, тазартуға, ультракүлгін сәулелену шынысына және электронды сымды сіңіруге және т.б. Ол сондай-ақ көзілдірік линзасына қарсы рефлектор ретінде пайдаланылады, ал церий церий титанды сарыға айналдыру үшін, шыныны ашық сары ету үшін қолданылады. Сирек жер тотығу фронты THE CaO-MgO-AI2O3-SiO2 жүйесіндегі шыны керамиканың кристалдануы мен қасиеттеріне белгілі бір әсер етеді. Зерттеу нәтижелері көрсеткендей, тиісті тотығу фронтын қосу шыны сұйықтығының тазарту әсерін жақсартуға, көпіршіктерді жоюға, шыны құрылымын жинақы етуге және материалдардың механикалық қасиеттері мен сілтіге төзімділігін жақсартуға пайдалы. Церий оксидінің оңтайлы қосу мөлшері керамикалық глазурьде және электронды өнеркәсіпте пьезоэлектрлік керамикалық пенетрант ретінде пайдаланылған кезде 1,5 құрайды. Ол сондай-ақ жоғары белсенділік катализаторын, газ шамының қыздыру қақпағын, рентгендік флуоресцентті экранды (негізінен линзаларды жылтырату агентінде қолданылады) өндіруде қолданылады. Сирек жер церийін жылтырататын ұнтақ камераларда, камера линзаларында, ТЕЛЕВИЗИОН сурет түтігінде, линзада және т.б. кеңінен қолданылады. Оны шыны өнеркәсібінде де қолдануға болады. Церий оксиді мен титан диоксидін бірге шыны сары алу үшін пайдалануға болады. Шыны түссізденуге арналған церий оксиді жоғары температурада тұрақты өнімділік, төмен баға және көрінетін жарықты сіңірмеу артықшылығына ие. Сонымен қатар, ультракүлгін сәуленің өткізгіштігін төмендету үшін ғимараттар мен автомобильдерде қолданылатын шыныға церий оксиді қосылады. Сирек жер люминесцентті материалдарды өндіру үшін энергия үнемдейтін лампалардың люминесценттік материалдарында қолданылатын сирек жер үш түсті люминесценттік люминесценттеріне және индикаторлар мен радиациялық детекторларда қолданылатын люминесценттерге активатор ретінде церий оксиді қосылады. Церий оксиді де металл церийін дайындауға арналған шикізат болып табылады. Сонымен қатар, жартылай өткізгіш материалдарда жоғары сапалы пигменттер мен фотосезімтал әйнек сенсибилизаторы, автомобильді шығару тазартқышы кеңінен қолданылды. Автокөлік шығарындыларын тазартуға арналған катализатор негізінен бал ұяшықты керамикалық (немесе металл) тасымалдаушыдан және беті белсендірілген жабыннан тұрады. Белсендірілген жабын гамма-триоксидтің үлкен аймағынан, бетінің ауданын тұрақтандыратын оксидтердің тиісті мөлшерінен және жабын ішінде дисперсті каталитикалық белсенділігі бар металдан тұрады. Қымбат Pt, Rh мөлшерлемесін азайту үшін, Pd дозасын ұлғайту, салыстырмалы түрде арзан, катализатордың құнын төмендетпей, автомобиль шығарындыларын тазарту катализаторлары әртүрлі өнімділік, әдетте Pt қолданылады. Pd. Rh үштік катализаторының қаптамасын белсендіру, әдетте церий оксиді мен лантан оксидінің белгілі бір мөлшерін қосу үшін жалпы батыру әдісі, сирек жер каталитикалық әсерін құрайды. Бағалы металл үштік катализаторы. Лантан оксиді мен церий оксиді ¦ A-Алюминий оксиді қолдайтын асыл металл катализаторларының жұмысын жақсарту үшін көмекші заттар ретінде пайдаланылды. Зерттеулерге сәйкес, церий оксиді мен лантан оксидінің каталитикалық механизмі негізінен белсенді жабынның каталитикалық белсенділігін жақсарту, ауа-отын қатынасын және катализді автоматты түрде реттеу және тасымалдаушының жылу тұрақтылығы мен механикалық беріктігін жақсарту болып табылады.