Uhličitan céru je anorganická zlúčenina vyrábaná reakciou oxidu céru s uhličitanom. Má vynikajúcu stabilitu a chemickú inertnosť a vo veľkej miere sa využíva v rôznych sektoroch, ako je jadrová energia, katalyzátory, pigmenty, sklo atď. Podľa údajov inštitúcií pre prieskum trhu dosiahol globálny trh s uhličitanom céru v roku 2019 hodnotu 2,4 miliardy USD a predpokladá sa, že 3,4 miliardy USD do roku 2024. Existujú tri primárne spôsoby výroby uhličitanu céru: chemické, fyzikálne a biologické. Spomedzi týchto metód sa prevažne používa chemická metóda kvôli jej relatívne nízkym výrobným nákladom; predstavuje však aj značné problémy so znečistením životného prostredia. Priemysel uhličitanu céru má obrovské vyhliadky na rozvoj a potenciál, ale musí čeliť aj technologickému pokroku a výzvam v oblasti ochrany životného prostredia. UrbanMines Tech. Co., Ltd., popredná spoločnosť v Číne, ktorá sa špecializuje na výskum a vývoj, ako aj na výrobu a predaj produktov uhličitanu céru, má za cieľ podporovať udržateľný rast priemyslu prostredníctvom inteligentného uprednostňovania postupov ochrany životného prostredia pri inteligentnej implementácii vysoko účinných opatrení. Tím výskumu a vývoja UrbanMines zostavil tento článok, aby odpovedal na otázky a obavy našich zákazníkov.
1.Na čo sa používa uhličitan ceritý? Aké sú aplikácie uhličitanu céru?
Uhličitan céru je zlúčenina zložená z céru a uhličitanu, primárne využívaná v katalytických materiáloch, luminiscenčných materiáloch, leštiacich materiáloch a chemických činidlách. Jeho špecifické oblasti použitia zahŕňajú:
(1) Luminiscenčné materiály vzácnych zemín: Uhličitan céru vysokej čistoty slúži ako kľúčová surovina na prípravu luminiscenčných materiálov vzácnych zemín. Tieto luminiscenčné materiály nachádzajú široké využitie v osvetlení, zobrazovaní a iných oblastiach, čím poskytujú základnú podporu pre rozvoj moderného elektronického priemyslu.
(2) Čističe výfukových plynov automobilových motorov: Uhličitan ceritý sa používa pri výrobe katalyzátorov na čistenie výfukových plynov automobilov, ktoré účinne znižujú emisie znečisťujúcich látok z výfukov vozidiel a zohrávajú významnú úlohu pri zlepšovaní kvality ovzdušia.
(3) Leštiace materiály: Uhličitan céru, ktorý pôsobí ako prísada do leštiacich zmesí, zvyšuje jas a hladkosť rôznych látok.
(4) Farebné technické plasty: Keď sa uhličitan céru používa ako farbivo, dodáva technickým plastom špecifické farby a vlastnosti.
(5) Chemické katalyzátory: Uhličitan ceritý nachádza široké uplatnenie ako chemický katalyzátor zvýšením aktivity katalyzátora a jeho selektivity pri podpore chemických reakcií.
(6) Chemické činidlá a medicínske aplikácie: Okrem použitia ako chemického činidla preukázal uhličitan ceritý svoju hodnotu v lekárskych oblastiach, ako je liečba popálenín.
(7) Prísady zo slinutých karbidov: Pridanie uhličitanu céru do zliatin slinutých karbidov zlepšuje ich tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu.
(8) Keramický priemysel: Keramický priemysel využíva uhličitan céru ako prísadu na zlepšenie úžitkových vlastností a vzhľadových vlastností keramiky.
Stručne povedané, uhličitan céru je vďaka svojim jedinečným vlastnostiam a širokému spektru aplikácií v rôznych odvetviach nenahraditeľný.
2. Aká je farba uhličitanu céru?
Farba uhličitanu céru je biela, ale jeho čistota môže mierne ovplyvniť špecifickú farbu, čo má za následok mierne žltkastý odtieň.
3. Aké sú 3 bežné použitia céru?
Cerium má tri bežné aplikácie:
(1) Používa sa ako ko-katalyzátor v katalyzátoroch na čistenie výfukových plynov na udržanie funkcie skladovania kyslíka, zvýšenie výkonu katalyzátora a zníženie spotreby drahých kovov. Tento katalyzátor sa široko používa v automobiloch a účinne znižuje znečistenie životného prostredia výfukovými emisiami vozidiel.
(2) Slúži ako prísada do optického skla na absorbovanie ultrafialových a infračervených lúčov. Široké využitie nachádza v automobilových sklách, ktoré poskytujú ochranu pred UV žiarením a znižujú teplotu interiéru auta, čím šetrí elektrickú energiu na účely klimatizácie. Od roku 1997 sa oxid céru pridáva do všetkých japonských automobilových skiel a vo veľkej miere sa používa aj v Spojených štátoch.
(3) Cér sa môže pridávať ako prísada do materiálov s permanentnými magnetmi NdFeB na zlepšenie ich magnetických vlastností a stability. Tieto materiály sa široko používajú v elektronike a elektrických strojoch, ako sú motory a generátory, čím sa zlepšuje účinnosť a výkon zariadení.
4. Čo robí cér s telom?
Účinky céru na organizmus zahŕňajú predovšetkým hepatotoxicitu a osteotoxicitu, ako aj potenciálne účinky na optický nervový systém. Cér a jeho zlúčeniny sú škodlivé pre ľudskú epidermis a optický nervový systém, pričom aj minimálne vdychovanie predstavuje riziko invalidity alebo život ohrozujúcich stavov. Oxid céru je toxický pre ľudské telo, spôsobuje poškodenie pečene a kostí. V každodennom živote je dôležité prijať vhodné opatrenia a vyhnúť sa vdychovaniu chemikálií.
Oxid céru môže znížiť obsah protrombínu, čím sa stáva neaktívnym; inhibovať tvorbu trombínu; zrážať fibrinogén; a katalyzovať rozklad fosfátovej zlúčeniny. Dlhodobé vystavenie predmetom s nadmerným obsahom vzácnych zemín môže viesť k poškodeniu pečene a kostry.
Okrem toho môže leštiaci prášok obsahujúci oxid céru alebo iné látky vniknúť priamo do pľúc vdychovaním dýchacieho traktu, čo vedie k usadzovaniu pľúc, čo môže viesť k silikóze. Hoci rádioaktívny cér má nízku celkovú rýchlosť absorpcie v tele, dojčatá majú relatívne vysoký podiel absorpcie 144Ce v ich gastrointestinálnom trakte. Rádioaktívny cér sa v priebehu času primárne hromadí v pečeni a kostiach.
5. Jeuhličitan cérurozpustný vo vode?
Uhličitan ceritý je nerozpustný vo vode, ale rozpustný v kyslých roztokoch. Je to stabilná zlúčenina, ktorá sa pri vystavení vzduchu nemení, ale pod ultrafialovým svetlom sčernie.
6. Je cér tvrdý alebo mäkký?
Cér je mäkký, strieborno-biely kov vzácnych zemín s vysokou chemickou reaktivitou a tvárnou textúrou, ktorú je možné rezať nožom.
Fyzikálne vlastnosti céru podporujú aj jeho mäkký charakter. Cer má bod topenia 795 °C, bod varu 3443 °C a hustotu 6,67 g/ml. Okrem toho podlieha zmenám farby, keď je vystavený vzduchu. Tieto vlastnosti naznačujú, že cér je skutočne mäkký a tvárny kov.
7. Môže cér oxidovať vodu?
Cer je schopný oxidovať vodu vďaka svojej chemickej reaktivite. Pomaly reaguje so studenou vodou a rýchlo s horúcou vodou, čo vedie k tvorbe hydroxidu céru a plynného vodíka. Rýchlosť tejto reakcie sa zvyšuje v horúcej vode v porovnaní so studenou vodou.
8. Je cér vzácny?
Áno, cér sa považuje za vzácny prvok, keďže tvorí približne 0,0046 % zemskej kôry, čo z neho robí jeden z najrozšírenejších prvkov vzácnych zemín.
9. Je cér tuhá kvapalina alebo plyn?
Cer existuje ako pevná látka pri izbovej teplote a tlaku. Vyzerá ako strieborno-sivý reaktívny kov, ktorý má ťažnosť a je mäkší ako železo. Hoci sa pri zahrievaní môže premeniť na kvapalinu, za normálnych okolností (izbová teplota a tlak) zostáva v pevnom stave vďaka svojej teplote topenia 795 °C a teplote varu 3443 °C.
10. Ako vyzerá cér?
Cer má vzhľad strieborno-šedého reaktívneho kovu, ktorý patrí do skupiny prvkov vzácnych zemín (REE). Jeho chemický symbol je Ce, zatiaľ čo jeho atómové číslo je 58. Patrí medzi najrozšírenejšie REE. Prášok Ceriu má vysokú reaktivitu voči vzduchu, ktorý spôsobuje samovznietenie, a tiež sa ľahko rozpúšťa v kyselinách. Slúži ako vynikajúce redukčné činidlo používané predovšetkým na výrobu zliatin.
Fyzikálne vlastnosti zahŕňajú: hustotu v rozmedzí 6,7-6,9 v závislosti od kryštálovej štruktúry; bod topenia je 799 ℃, zatiaľ čo bod varu dosahuje 3426 ℃. Názov „cerium“ pochádza z anglického výrazu „Ceres“, ktorý označuje asteroid. Percento obsahu v zemskej kôre je približne 0,0046 %, čo ho robí vysoko rozšíreným medzi REE.
Ceriu sa vyskytuje hlavne v monazite, bastnaesite a produktoch štiepenia odvodených od uránovo-tóriového plutónia. V priemysle nachádza široké uplatnenie, ako je použitie katalyzátorov na výrobu zliatin.