O carbonato de cério é um composto inorgânico produzido pela reação do óxido de cério com o carbonato. Possui excelente estabilidade e inércia química e é amplamente utilizado em diversos setores, como energia nuclear, catalisadores, pigmentos, vidro, etc. De acordo com dados de instituições de pesquisa de mercado, o mercado global de carbonato de cério atingiu US$ 2,4 bilhões em 2019 e deve atingir US$ 3,4 bilhões até 2024. Existem três métodos principais de produção de carbonato de cério: químico, físico e biológico. Dentre esses métodos, o método químico é predominantemente empregado devido aos seus custos de produção relativamente baixos; no entanto, também apresenta desafios significativos de poluição ambiental. A indústria do carbonato de cério apresenta vastas perspectivas e potencial de desenvolvimento, mas também deve enfrentar os avanços tecnológicos e os desafios de protecção ambiental. Tecnologia UrbanMines. Co., Ltd., uma empresa líder na China especializada em pesquisa e desenvolvimento, bem como produção e vendas de produtos de carbonato de cério, visa promover o crescimento sustentável da indústria através da priorização inteligente de práticas de proteção ambiental, ao mesmo tempo que implementa medidas de alta eficiência de forma inteligente. A equipe de P&D da UrbanMines compilou este artigo para responder às dúvidas e preocupações de nossos clientes.
1.Para que é utilizado o carbonato de cério? Quais são as aplicações do carbonato de cério?
Carbonato de cério é um composto composto de cério e carbonato, utilizado principalmente em materiais catalíticos, materiais luminescentes, materiais de polimento e reagentes químicos. Suas áreas de aplicação específicas incluem:
(1) Materiais luminescentes de terras raras: O carbonato de cério de alta pureza serve como matéria-prima crucial para a preparação de materiais luminescentes de terras raras. Esses materiais luminescentes são amplamente utilizados em iluminação, exibição e outros campos, fornecendo suporte essencial para o avanço da indústria eletrônica moderna.
(2) Purificadores de escapamento de motores de automóveis: O carbonato de cério é empregado na fabricação de catalisadores de purificação de escapamentos de automóveis que reduzem efetivamente as emissões de poluentes dos escapamentos de veículos e desempenham um papel significativo na melhoria da qualidade do ar.
(3) Materiais de polimento: Ao atuar como aditivo em compostos de polimento, o carbonato de cério aumenta o brilho e a suavidade de diversas substâncias.
(4) Plásticos de engenharia coloridos: Quando usado como agente corante, o carbonato de cério confere cores e propriedades específicas aos plásticos de engenharia.
(5) Catalisadores Químicos: O carbonato de cério encontra amplas aplicações como catalisador químico, aumentando a atividade e a seletividade do catalisador, ao mesmo tempo que promove reações químicas.
(6) Reagentes químicos e aplicações médicas: Além de seu uso como reagente químico, o carbonato de cério demonstrou seu valor em áreas médicas, como o tratamento de queimaduras.
(7) Aditivos de metal duro: A adição de carbonato de cério às ligas de metal duro melhora sua dureza e capacidade de resistência ao desgaste.
(8) Indústria Cerâmica: A indústria cerâmica utiliza carbonato de cério como aditivo para melhorar as características de desempenho e qualidades de aparência da cerâmica.
Em resumo, devido às suas propriedades únicas e uma ampla gama de aplicações em diversas indústrias, os carbonatos de cério desempenham um papel indispensável.
2. Qual é a cor do carbonato de cério?
A cor do carbonato de cério é branca, mas sua pureza pode afetar levemente a cor específica, resultando em um leve tom amarelado.
3. Quais são os três usos comuns do cério?
O cério tem três aplicações comuns:
(1) É utilizado como cocatalisador em catalisadores de purificação de escapamento de automóveis para manter a função de armazenamento de oxigênio, melhorar o desempenho do catalisador e reduzir o uso de metais preciosos. Este catalisador tem sido amplamente adotado em automóveis, mitigando efetivamente a poluição proveniente das emissões de gases de escape dos veículos para o meio ambiente.
(2) Serve como aditivo em vidro óptico para absorver raios ultravioleta e infravermelho. É amplamente utilizado em vidros automotivos, proporcionando proteção contra os raios UV e reduzindo a temperatura interna do carro, economizando assim energia elétrica para fins de ar condicionado. Desde 1997, o óxido de cério foi incorporado em todos os vidros automotivos japoneses e também é amplamente utilizado nos Estados Unidos.
(3) O cério pode ser adicionado como aditivo aos materiais magnéticos permanentes NdFeB para melhorar suas propriedades magnéticas e estabilidade. Esses materiais são amplamente aplicados em máquinas eletrônicas e elétricas, como motores e geradores, melhorando a eficiência e o desempenho dos equipamentos.
4. O que o cério faz ao corpo?
Os efeitos do cério no corpo envolvem principalmente hepatotoxicidade e osteotoxicidade, bem como impactos potenciais no sistema nervoso óptico. O cério e seus compostos são prejudiciais à epiderme humana e ao sistema nervoso óptico, e mesmo a inalação mínima representa um risco de incapacidade ou de condições de risco de vida. O óxido de cério é tóxico para o corpo humano, causando danos ao fígado e aos ossos. Na vida diária, é fundamental tomar os devidos cuidados e evitar a inalação de produtos químicos.
Especificamente, o óxido de cério pode reduzir o conteúdo de protrombina, tornando-o inativo; inibir a geração de trombina; precipitar fibrinogênio; e catalisar a decomposição do composto de fosfato. A exposição prolongada a itens com conteúdo excessivo de terras raras pode resultar em danos hepáticos e esqueléticos.
Além disso, o pó de polimento contendo óxido de cério ou outras substâncias pode entrar diretamente nos pulmões através da inalação do trato respiratório, levando à deposição pulmonar, resultando potencialmente em silicose. Embora o cério radioativo tenha uma baixa taxa de absorção geral no corpo, os bebês têm uma fração relativamente alta de absorção de 144Ce no trato gastrointestinal. O cério radioativo acumula-se principalmente no fígado e nos ossos ao longo do tempo.
5. Écarbonato de cériosolúvel em água?
O carbonato de cério é insolúvel em água, mas solúvel em soluções ácidas. É um composto estável que não muda quando exposto ao ar, mas fica preto sob a luz ultravioleta.
6. O cério é duro ou mole?
O cério é um metal de terras raras macio, branco prateado, com alta reatividade química e textura maleável que pode ser cortado com uma faca.
As propriedades físicas do cério também apoiam a sua natureza suave. O cério tem ponto de fusão de 795°C, ponto de ebulição de 3.443°C e densidade de 6,67 g/mL. Além disso, sofre alterações de cor quando exposto ao ar. Estas propriedades indicam que o cério é de fato um metal macio e dúctil.
7. O cério pode oxidar a água?
O cério é capaz de oxidar a água devido à sua reatividade química. Reage lentamente com água fria e rapidamente com água quente, resultando na formação de hidróxido de cério e gás hidrogênio. A taxa desta reação aumenta na água quente em comparação com a água fria.
8. O cério é raro?
Sim, o cério é considerado um elemento raro, pois constitui aproximadamente 0,0046% da crosta terrestre, o que o torna um dos mais abundantes entre os elementos de terras raras.
9. O cério é um sólido, líquido ou gasoso?
O cério existe como um sólido em condições de temperatura e pressão ambientes. Aparece como um metal reativo cinza prateado que possui ductilidade e é mais macio que o ferro. Embora possa ser transformado em líquido sob condições de aquecimento, em circunstâncias normais (temperatura e pressão ambiente), permanece no estado sólido devido ao seu ponto de fusão de 795°C e ponto de ebulição de 3443°C.
10. Qual é a aparência do cério?
O cério exibe a aparência de um metal reativo cinza-prateado pertencente ao grupo dos elementos de terras raras (REEs). Seu símbolo químico é Ce enquanto seu número atômico é 58. Possui a distinção de ser um dos REEs mais abundantes. O pó de Ceriu possui alta reatividade com o ar, causando combustão espontânea, e também se dissolve facilmente em ácidos. Serve como um excelente agente redutor usado principalmente para produção de ligas.
As propriedades físicas incluem: a densidade varia de 6,7-6,9 dependendo da estrutura cristalina; o ponto de fusão é de 799 ℃ enquanto o ponto de ebulição atinge 3426 ℃. O nome “cério” tem origem no termo inglês “Ceres”, que se refere a um asteróide. A porcentagem de conteúdo na crosta terrestre é de aproximadamente 0,0046%, tornando-o altamente prevalente entre os REEs.
Ceriu ocorre principalmente em monazita, bastnaesita e produtos de fissão derivados de urânio-tório-plutônio. Na indústria, encontra amplas aplicações, como a utilização de catalisadores na fabricação de ligas.