Xeri cacbonat là một hợp chất vô cơ được tạo ra bằng cách cho xeri oxit phản ứng với cacbonat. Nó có độ ổn định và độ trơ hóa học tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như năng lượng hạt nhân, chất xúc tác, bột màu, thủy tinh, v.v. Theo dữ liệu của các tổ chức nghiên cứu thị trường, thị trường xeri cacbonat toàn cầu đạt 2,4 tỷ USD vào năm 2019 và dự kiến sẽ đạt 3,4 tỷ USD vào năm 2024. Có ba phương pháp sản xuất xeri cacbonat chính: hóa học, vật lý và sinh học. Trong số các phương pháp này, phương pháp hóa học được sử dụng chủ yếu do chi phí sản xuất tương đối thấp; tuy nhiên, nó cũng đặt ra những thách thức đáng kể về ô nhiễm môi trường. Ngành công nghiệp xeri cacbonat có triển vọng và tiềm năng phát triển rộng lớn nhưng cũng phải đối mặt với những tiến bộ công nghệ và thách thức bảo vệ môi trường. Công nghệ UrbanMines. Co., Ltd., một doanh nghiệp hàng đầu tại Trung Quốc chuyên nghiên cứu & phát triển cũng như sản xuất và kinh doanh các sản phẩm xeri cacbonat nhằm mục đích thúc đẩy tăng trưởng ngành bền vững thông qua ưu tiên thông minh cho các hoạt động bảo vệ môi trường đồng thời thực hiện các biện pháp hiệu quả cao một cách thông minh. Nhóm R&D của UrbanMines đã biên soạn bài viết này để trả lời các câu hỏi và mối quan tâm của khách hàng.
1. Xeri cacbonat dùng để làm gì? Các ứng dụng của xeri cacbonat là gì?
Xeri cacbonat là một hợp chất bao gồm xeri và cacbonat, chủ yếu được sử dụng trong vật liệu xúc tác, vật liệu phát quang, vật liệu đánh bóng và thuốc thử hóa học. Các lĩnh vực ứng dụng cụ thể của nó bao gồm:
(1) Vật liệu phát quang đất hiếm: Xeri cacbonat có độ tinh khiết cao đóng vai trò là nguyên liệu thô quan trọng để điều chế vật liệu phát quang đất hiếm. Những vật liệu phát quang này được sử dụng rộng rãi trong chiếu sáng, màn hình và các lĩnh vực khác, cung cấp hỗ trợ cần thiết cho sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử hiện đại.
(2) Máy lọc khí thải động cơ ô tô: Xeri cacbonat được sử dụng trong sản xuất chất xúc tác lọc khí thải ô tô giúp giảm hiệu quả lượng khí thải ô nhiễm từ khí thải xe cộ và đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng không khí.
(3) Vật liệu đánh bóng: Bằng cách đóng vai trò là chất phụ gia trong các hợp chất đánh bóng, xeri cacbonat giúp tăng cường độ sáng và độ mịn của nhiều chất khác nhau.
(4) Nhựa kỹ thuật có màu: Khi được sử dụng làm chất tạo màu, xeri cacbonat tạo ra các màu sắc và đặc tính cụ thể cho nhựa kỹ thuật.
(5) Chất xúc tác hóa học: Xeri cacbonat được ứng dụng rộng rãi làm chất xúc tác hóa học bằng cách tăng cường hoạt tính và tính chọn lọc của chất xúc tác đồng thời thúc đẩy các phản ứng hóa học.
(6) Thuốc thử hóa học và ứng dụng y tế: Ngoài việc sử dụng làm thuốc thử hóa học, xeri cacbonat còn chứng tỏ giá trị của nó trong các lĩnh vực y tế như điều trị vết thương bỏng.
(7) Phụ gia cacbua xi măng: Việc bổ sung xeri cacbonat vào hợp kim cacbua xi măng giúp cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn của chúng.
(8) Công nghiệp gốm sứ: Ngành gốm sứ sử dụng xeri cacbonat làm chất phụ gia để nâng cao đặc tính hoạt động và chất lượng bề ngoài của gốm sứ.
Tóm lại, do những đặc tính độc đáo và phạm vi ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, xeri cacbonat đóng vai trò không thể thiếu.
2. Xeri cacbonat có màu gì?
Màu của xeri cacbonat là màu trắng, nhưng độ tinh khiết của nó có thể ảnh hưởng một chút đến màu sắc cụ thể, dẫn đến màu hơi vàng.
3. 3 công dụng phổ biến của xeri là gì?
Xerium có ba ứng dụng phổ biến:
(1) Nó được sử dụng làm chất đồng xúc tác trong các chất xúc tác lọc khí thải ô tô để duy trì chức năng lưu trữ oxy, nâng cao hiệu suất của chất xúc tác và giảm việc sử dụng kim loại quý. Chất xúc tác này đã được áp dụng rộng rãi trong ô tô, giảm thiểu ô nhiễm hiệu quả từ khí thải xe cộ ra môi trường.
(2) Nó đóng vai trò như một chất phụ gia trong kính quang học để hấp thụ tia cực tím và tia hồng ngoại. Nó được sử dụng rộng rãi trong kính ô tô, giúp bảo vệ khỏi tia UV và giảm nhiệt độ bên trong ô tô, từ đó tiết kiệm điện cho mục đích điều hòa không khí. Từ năm 1997, xeri oxit đã được tích hợp vào tất cả các loại kính ô tô của Nhật Bản và cũng được sử dụng rộng rãi ở Hoa Kỳ.
(3) Xeri có thể được thêm vào làm chất phụ gia cho vật liệu nam châm vĩnh cửu NdFeB để tăng cường tính chất từ và độ ổn định của chúng. Những vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và điện như động cơ và máy phát điện, nâng cao hiệu suất và hiệu suất của thiết bị.
4. Xeri có tác dụng gì đối với cơ thể?
Tác dụng của xeri đối với cơ thể chủ yếu liên quan đến độc tính trên gan và xương, cũng như các tác động tiềm tàng lên hệ thần kinh thị giác. Xeri và các hợp chất của nó có hại cho lớp biểu bì và hệ thần kinh thị giác của con người, chỉ cần hít phải một lượng nhỏ cũng có nguy cơ bị khuyết tật hoặc các tình trạng đe dọa tính mạng. Xeri oxit gây độc cho cơ thể con người, gây hại cho gan và xương. Trong cuộc sống hàng ngày, điều quan trọng là phải có biện pháp phòng ngừa thích hợp và tránh hít phải hóa chất.
Cụ thể, xeri oxit có thể làm giảm hàm lượng protrombin khiến nó không hoạt động; ức chế tạo trombin; kết tủa fibrinogen; và xúc tác quá trình phân hủy hợp chất photphat. Tiếp xúc kéo dài với các vật phẩm có hàm lượng đất hiếm quá mức có thể dẫn đến tổn thương gan và xương.
Ngoài ra, bột đánh bóng có chứa oxit xeri hoặc các chất khác có thể xâm nhập trực tiếp vào phổi qua đường hô hấp, dẫn đến lắng đọng phổi có khả năng dẫn đến bệnh bụi phổi silic. Mặc dù chất phóng xạ xeri có tỷ lệ hấp thụ tổng thể trong cơ thể thấp, trẻ sơ sinh có tỷ lệ hấp thụ 144Ce tương đối cao trong đường tiêu hóa. Xeri phóng xạ chủ yếu tích tụ trong gan và xương theo thời gian.
5. Làxeri cacbonattan trong nước?
Xeri cacbonat không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch axit. Nó là một hợp chất ổn định, không bị biến đổi khi tiếp xúc với không khí nhưng chuyển sang màu đen dưới ánh sáng cực tím.
6. Xeri cứng hay mềm?
Cerium là một kim loại đất hiếm mềm, màu trắng bạc, có khả năng phản ứng hóa học cao và kết cấu dễ uốn, có thể cắt bằng dao.
Các tính chất vật lý của xeri cũng hỗ trợ tính chất mềm của nó. Xeri có điểm nóng chảy là 795°C, điểm sôi là 3443°C và mật độ 6,67 g/mL. Ngoài ra, nó còn thay đổi màu sắc khi tiếp xúc với không khí. Những đặc tính này cho thấy xeri thực sự là một kim loại mềm và dẻo.
7. Xeri có thể oxy hóa nước được không?
Xeri có khả năng oxy hóa nước do khả năng phản ứng hóa học của nó. Nó phản ứng chậm với nước lạnh và nhanh chóng với nước nóng, dẫn đến sự hình thành xeri hydroxit và khí hydro. Tốc độ phản ứng này tăng trong nước nóng so với nước lạnh.
8. Xeri có hiếm không?
Đúng, xeri được coi là một nguyên tố hiếm vì nó chiếm khoảng 0,0046% vỏ trái đất, khiến nó trở thành một trong những nguyên tố có nhiều nhất trong số các nguyên tố đất hiếm.
9. Xeri là chất lỏng hay chất khí rắn?
Xeri tồn tại dưới dạng chất rắn ở điều kiện nhiệt độ và áp suất phòng. Nó xuất hiện dưới dạng kim loại phản ứng màu xám bạc, có độ dẻo và mềm hơn sắt. Mặc dù nó có thể chuyển thành chất lỏng trong điều kiện đun nóng, nhưng ở điều kiện bình thường (nhiệt độ và áp suất phòng), nó vẫn ở trạng thái rắn do điểm nóng chảy là 795°C và điểm sôi là 3443°C.
10. Xeri trông như thế nào?
Cerium thể hiện sự xuất hiện của một kim loại phản ứng màu xám bạc thuộc nhóm các nguyên tố đất hiếm (REE). Ký hiệu hóa học của nó là Ce trong khi số nguyên tử của nó là 58. Nó nổi bật là một trong những loại REE dồi dào nhất. Bột Ceriu có khả năng phản ứng cao với không khí, gây cháy tự phát và cũng dễ dàng hòa tan trong axit. Nó phục vụ như một chất khử tuyệt vời chủ yếu được sử dụng để sản xuất hợp kim.
Các tính chất vật lý bao gồm: mật độ dao động từ 6,7-6,9 tùy theo cấu trúc tinh thể; điểm nóng chảy ở mức 799oC trong khi điểm sôi đạt tới 3426oC. Cái tên “cerium” bắt nguồn từ thuật ngữ tiếng Anh “Ceres”, dùng để chỉ một tiểu hành tinh. Tỷ lệ hàm lượng trong lớp vỏ Trái đất lên tới khoảng 0,0046%, khiến nó rất phổ biến ở các REE.
Ceriu chủ yếu xuất hiện trong monazite, bastnaesit và các sản phẩm phân hạch có nguồn gốc từ uranium-thorium plutonium. Trong công nghiệp, nó được ứng dụng rộng rãi như sử dụng chất xúc tác trong sản xuất hợp kim.