Serium karbonat ialah sebatian bukan organik yang dihasilkan dengan bertindak balas antara serium oksida dengan karbonat. Ia mempunyai kestabilan dan inert kimia yang sangat baik dan digunakan secara meluas dalam pelbagai sektor seperti tenaga nuklear, pemangkin, pigmen, kaca, dan sebagainya. Menurut data institusi penyelidikan pasaran, pasaran serium karbonat global mencecah $2.4 bilion pada tahun 2019 dan diunjurkan mencecah $3.4 bilion menjelang 2024. Terdapat tiga kaedah pengeluaran utama untuk serium karbonat: kimia, fizikal dan biologi. Antara kaedah ini, kaedah kimia digunakan terutamanya kerana kos pengeluarannya yang agak rendah; walau bagaimanapun, ia juga menimbulkan cabaran pencemaran alam sekitar yang ketara. Industri serium karbonat mempamerkan prospek dan potensi pembangunan yang luas tetapi juga mesti menghadapi kemajuan teknologi dan cabaran perlindungan alam sekitar. UrbanMines Tech. Co., Ltd., sebuah perusahaan terkemuka di China yang mengkhusus dalam penyelidikan & pembangunan serta pengeluaran & penjualan produk serium karbonat bertujuan untuk menggalakkan pertumbuhan industri yang mampan melalui keutamaan pintar amalan perlindungan alam sekitar sambil melaksanakan langkah kecekapan tinggi secara bijak. Pasukan R&D UrbanMines telah menyusun artikel ini untuk menjawab soalan dan kebimbangan pelanggan kami.
1. Apakah kegunaan cerium karbonat? Apakah kegunaan cerium karbonat?
Serium karbonat ialah sebatian yang terdiri daripada serium dan karbonat, terutamanya digunakan dalam bahan pemangkin, bahan pendarkilau, bahan penggilap dan reagen kimia. Bidang aplikasi khususnya termasuk:
(1) Bahan pendarkilau nadir bumi: Cerium karbonat berketulenan tinggi berfungsi sebagai bahan mentah penting untuk menyediakan bahan pendarkilau nadir bumi. Bahan pendarkilau ini banyak digunakan dalam pencahayaan, paparan dan bidang lain, memberikan sokongan penting untuk kemajuan industri elektronik moden.
(2) Penulen ekzos enjin kereta: Serium karbonat digunakan dalam pembuatan pemangkin penulenan ekzos kereta yang berkesan mengurangkan pelepasan bahan pencemar daripada ekzos kenderaan dan memainkan peranan penting dalam meningkatkan kualiti udara.
(3) Bahan penggilap: Dengan bertindak sebagai bahan tambahan dalam sebatian penggilap, cerium karbonat meningkatkan kecerahan dan kehalusan pelbagai bahan.
(4) Plastik kejuruteraan berwarna: Apabila digunakan sebagai agen pewarna, cerium karbonat memberikan warna dan sifat tertentu kepada plastik kejuruteraan.
(5) Pemangkin Kimia: Serium karbonat menemui pelbagai aplikasi sebagai pemangkin kimia dengan meningkatkan aktiviti dan selektiviti pemangkin sambil menggalakkan tindak balas kimia.
(6) Reagen kimia dan aplikasi perubatan: Selain penggunaannya sebagai reagen kimia, cerium karbonat telah menunjukkan nilainya dalam bidang perubatan seperti rawatan luka terbakar.
(7) Bahan tambahan karbida tersimen: Penambahan cerium karbonat kepada aloi karbida tersimen meningkatkan kekerasan dan keupayaan rintangan hausnya.
(8) Industri Seramik: Industri seramik menggunakan cerium karbonat sebagai bahan tambahan untuk meningkatkan ciri prestasi dan kualiti rupa seramik.
Secara ringkasnya, disebabkan oleh sifatnya yang unik dan pelbagai aplikasi merentasi pelbagai industri, cerium karbonat memainkan peranan yang penting.
2. Apakah warna cerium karbonat?
Warna cerium karbonat berwarna putih, tetapi ketulenannya mungkin sedikit mempengaruhi warna tertentu, mengakibatkan sedikit warna kekuningan.
3. Apakah 3 kegunaan biasa cerium?
Cerium mempunyai tiga aplikasi biasa:
(1) Ia digunakan sebagai pemangkin bersama dalam pemangkin penulenan ekzos kereta untuk mengekalkan fungsi penyimpanan oksigen, meningkatkan prestasi pemangkin, dan mengurangkan penggunaan logam berharga. Pemangkin ini telah digunakan secara meluas dalam kereta, dengan berkesan mengurangkan pencemaran daripada pelepasan ekzos kenderaan ke alam sekitar.
(2) Ia berfungsi sebagai bahan tambahan dalam kaca optik untuk menyerap sinaran ultraungu dan inframerah. Ia banyak digunakan dalam kaca automotif, memberikan perlindungan terhadap sinaran UV dan mengurangkan suhu dalaman kereta, sekali gus menjimatkan elektrik untuk tujuan penyaman udara. Sejak tahun 1997, cerium oksida telah dimasukkan ke dalam semua kaca automotif Jepun dan juga digunakan secara meluas di Amerika Syarikat.
(3) Serium boleh ditambah sebagai bahan tambahan kepada bahan magnet kekal NdFeB untuk meningkatkan sifat dan kestabilan magnetnya. Bahan-bahan ini digunakan secara meluas dalam elektronik dan jentera elektrik seperti motor dan penjana, meningkatkan kecekapan dan prestasi peralatan.
4. Apakah kesan cerium terhadap badan?
Kesan cerium pada badan terutamanya melibatkan hepatotoksisiti dan osteotoksisiti, serta potensi kesan pada sistem saraf optik. Cerium dan sebatiannya memudaratkan epidermis dan sistem saraf optik manusia, dengan penyedutan minimum sekalipun menimbulkan risiko kecacatan atau keadaan yang mengancam nyawa. Cerium oksida adalah toksik kepada tubuh manusia, menyebabkan kemudaratan pada hati dan tulang. Dalam kehidupan seharian, adalah penting untuk mengambil langkah berjaga-jaga yang betul dan mengelakkan penyedutan bahan kimia.
Secara khususnya, cerium oksida boleh mengurangkan kandungan protrombin yang menjadikannya tidak aktif; menghalang penghasilan trombin; memendakkan fibrinogen; dan memangkinkan penguraian sebatian fosfat. Pendedahan berpanjangan kepada barang-barang dengan kandungan nadir bumi yang berlebihan boleh mengakibatkan kerosakan hepatik dan rangka.
Selain itu, serbuk penggilap yang mengandungi cerium oksida atau bahan lain boleh memasuki paru-paru secara langsung melalui penyedutan saluran pernafasan yang membawa kepada pemendapan paru-paru yang berpotensi mengakibatkan silicosis. Walaupun cerium radioaktif mempunyai kadar penyerapan keseluruhan yang rendah dalam badan, bayi mempunyai pecahan penyerapan 144Ce yang agak tinggi dalam saluran gastrousus mereka. Cerium radioaktif terutamanya terkumpul di hati dan tulang dari semasa ke semasa.
5. Adakahserium karbonatlarut dalam air?
Serium karbonat tidak larut dalam air tetapi larut dalam larutan berasid. Ia merupakan sebatian stabil yang tidak berubah apabila terdedah kepada udara tetapi bertukar menjadi hitam di bawah cahaya ultraungu.
6. Adakah cerium keras atau lembut?
Serium ialah logam nadir bumi yang lembut, berwarna putih keperakan dengan kereaktifan kimia yang tinggi dan tekstur mudah dibentuk yang boleh dipotong dengan pisau.
Sifat fizikal cerium juga menyokong sifat lembutnya. Cerium mempunyai takat lebur 795°C, takat didih 3443°C, dan ketumpatan 6.67 g/mL. Selain itu, ia mengalami perubahan warna apabila terdedah kepada udara. Sifat-sifat ini menunjukkan bahawa cerium sememangnya logam yang lembut dan mulur.
7. Bolehkah cerium mengoksidakan air?
Serium mampu mengoksidakan air disebabkan oleh kereaktifan kimianya. Ia bertindak balas secara perlahan dengan air sejuk dan cepat dengan air panas, mengakibatkan pembentukan serium hidroksida dan gas hidrogen. Kadar tindak balas ini meningkat dalam air panas berbanding air sejuk.
8. Adakah cerium jarang berlaku?
Ya, cerium dianggap sebagai unsur nadir kerana ia membentuk kira-kira 0.0046% daripada kerak bumi, menjadikannya salah satu yang paling banyak terdapat di antara unsur nadir bumi.
9. Adakah cerium pepejal cecair atau gas?
Serium wujud sebagai pepejal pada suhu dan keadaan tekanan bilik. Ia kelihatan sebagai logam reaktif berwarna perak-kelabu yang mempunyai kemuluran dan lebih lembut daripada besi. Walaupun ia boleh berubah menjadi cecair di bawah keadaan pemanasan, pada keadaan biasa (suhu dan tekanan bilik), ia kekal dalam keadaan pepejalnya disebabkan oleh takat leburnya 795°C dan takat didih 3443°C.
10. Bagaimana rupa cerium?
Serium mempamerkan rupa logam reaktif berwarna perak-kelabu yang tergolong dalam kumpulan unsur nadir bumi (REE). Simbol kimianya ialah Ce manakala nombor atomnya ialah 58. Ia mempunyai kelebihan sebagai salah satu REE yang paling banyak. Serbuk Ceriu mempunyai kereaktifan yang tinggi terhadap udara yang menyebabkan pembakaran spontan, dan juga mudah larut dalam asid. Ia berfungsi sebagai agen penurunan yang sangat baik yang digunakan terutamanya untuk pengeluaran aloi.
Sifat-sifat fizikal termasuk: ketumpatan antara 6.7-6.9 bergantung pada struktur kristal; takat lebur berada pada 799℃ manakala takat didih mencapai 3426℃. Nama "cerium" berasal daripada istilah Inggeris "Ceres", yang merujuk kepada asteroid. Peratusan kandungan dalam kerak Bumi berjumlah kira-kira 0.0046%, menjadikannya sangat lazim di kalangan REE.
Ceriu terutamanya terdapat dalam monazit, bastnaesit dan produk pembelahan yang berasal daripada plutonium uranium-torium. Dalam industri, ia menemui aplikasi yang luas seperti penggunaan pemangkin pembuatan aloi.