Sobre os materiais inorgánicos: óxido de cerio
Óxido de cerioé unha substancia inorgánica coa fórmula química CeO₂. É un po amarelo pálido ou marrón amarelado cunha densidade de 7,13 g/cm₃ e un punto de fusión de 2397 °C. É insoluble en auga e álcalis, pero lixeiramente soluble en ácido. A 2000 °C e 15 MPa, o óxido de cerio pódese reducir con hidróxeno para producirtrióxido de cerioA temperaturas entre 2000 °C e presións superiores a 5 MPa, o óxido de cerio presenta unha cor amarelada-avermellada, ás veces rosada. Úsase como material de pulido, catalizador, portador de catalizador (aditivo), absorbente de UV, electrolito de pilas de combustible, absorbente de gases de escape de automóbiles e cerámica electrónica.
Ⅰ.Usos
Oxidante. Catalizador para reaccións orgánicas. Estándar de metais de terras raras para a análise de aceiro. Análise de titulación redox. Decoloración do vidro. Protector solar de esmalte de vidro. Aliaxe resistente á calor.
Úsase como aditivo na industria do vidro, como material de moenda para vidro plano e en cosméticos como inhibidor de raios UV. Ampliouse para incluír o pulido de vidro de lentes, lentes ópticas e tubos de raios catódicos, proporcionando decoloración, clarificación e absorción de feixes ultravioleta e de electróns.
Ⅱ. Efectos das terras raras
1. Terras rarasEfectos de pulido
Os pos de pulido de terras raras ofrecen as vantaxes dunha alta velocidade de pulido, unha alta calidade de acabado e unha longa vida útil. En comparación cos pos de pulido tradicionais de óxido de ferro, son respectuosos co medio ambiente e fáciles de eliminar dos contaminantes.Pos de pulido de óxido de ceriopode pulir lentes nun minuto, mentres que os pos de pulido de óxido de ferro tardarían de 30 a 60 minutos. Polo tanto, os pos de pulido de terras raras ofrecen as vantaxes dunha baixa dosificación, unha velocidade de pulido rápida e unha alta eficiencia de pulido. Tamén poden mellorar a calidade do pulido e o ambiente operativo. Os pos de pulido de vidro de terras raras adoitan estar feitos de óxidos ricos en cerio. O óxido de cerio é un composto de pulido extremadamente eficaz porque pode pulir o vidro simultaneamente mediante a descomposición química e a fricción mecánica. Os pos de pulido de terras raras e cerio úsanse amplamente no pulido de cámaras, lentes de cámaras de vídeo, tubos de imaxe de televisión, lentes de lentes e outras aplicacións. O meu país ten ducias de fábricas de pos de pulido de terras raras, con máis de dez cunha capacidade de produción superior ás 100 toneladas. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., unha empresa conxunta sino-estranxeira, é un dos maiores fabricantes de pos de pulido de terras raras do meu país, cunha capacidade de produción anual de 1.200 toneladas. Os seus produtos véndense a nivel nacional e internacional.
2. Decoloración do vidro
Todo o vidro contén óxido de ferro, que se pode introducir no vidro a través de materias primas, area, calcaria e residuos de vidro na mestura de vidro. Existe en dúas formas: ferro divalente, que torna o vidro azul escuro, e ferro trivalente, que o torna amarelo. A decoloración implica a oxidación dos ións de ferro divalente a ferro trivalente, xa que o ferro trivalente só ten unha décima parte da intensidade da súa contraparte divalente. Despois, engádese un corrector de cor para neutralizar a cor a un verde claro.
Os elementos de terras raras empregados para a decoloración do vidro son principalmente o óxido de cerio e o óxido de neodimio. Os decolorantes de vidro de terras raras substitúen os decolorantes tradicionais de arsénico branco, mellorando a eficiencia e evitando a contaminación por arsénico. O óxido de cerio ten as vantaxes da estabilidade a altas temperaturas, o baixo custo e a non absorción da luz visible para a decoloración do vidro.
3.Coloración de vidro
Os ións de terras raras presentan cores estables e vibrantes a altas temperaturas e utilízanse para crear vidro de varias cores engadíndoos a líquidos. Os óxidos de terras raras como o neodimio, o praseodimio, o erbio e o cerio son excelentes colorantes para o vidro. Cando o vidro transparente con estes colorantes absorbe a luz visible entre 400 e 700 nanómetros, presenta cores fermosas. Estes cristais de cores pódense usar para crear cubertas de luces indicadoras para a aviación, a navegación e varios vehículos de transporte, así como diversas decoracións artísticas de alta gama.
Cando se engade óxido de neodimio ao vidro de soda-cal e ao de chumbo, a profundidade da cor do vidro depende do grosor, do contido de neodimio e da intensidade da fonte de luz. O vidro fino aparece de cor rosa pálida, mentres que o vidro máis groso aparece de cor púrpura azulada. Este fenómeno coñécese como dicroísmo de neodimio. O óxido de praseodimio produce un verde similar ao cromo. O óxido de erbio, usado no vidro fotocromático e no vidro de cristal, produce unha tonalidade rosa. O óxido de cerio combinado co dióxido de titanio crea unha tonalidade amarela. O óxido de praseodimio e o óxido de neodimio pódense usar no vidro negro de praseodimio-neodimio.
4. Clarificadores de terras raras
O óxido de cerio, en lugar do óxido de arsénico tradicional, utilízase como clarificador do vidro para eliminar burbullas e elementos colorantes traza. Isto é particularmente eficaz na produción de botellas de vidro incoloras, o que resulta nun vidro branco cristalino con excelente transparencia, maior resistencia do vidro e maior resistencia á calor. Tamén elimina a contaminación por arsénico do medio ambiente e do propio vidro.
Ademais,óxido de ceriopódese engadir ao vidro de uso diario, como o vidro arquitectónico e de automóbiles, e ao vidro de cristal, para reducir a transmitancia UV. Esta aplicación adoptouse amplamente no Xapón e nos Estados Unidos. Coa mellora do nivel de vida no meu país, tamén se espera que atope un mercado forte. O óxido de neodimio, engadido ao vidro do tubo de raios catódicos, elimina a dispersión da luz vermella e mellora a claridade. Os vidro especiais con adicións de terras raras inclúen: o vidro de lantano, co seu alto índice de refracción e baixa dispersión, úsase amplamente na fabricación de diversas lentes e lentes avanzadas para cámaras e videocámaras, especialmente as destinadas a equipos de fotografía de gran altitude; o vidro de cerio a proba de radiación, utilizado en vidro de automóbiles e vidro de televisión; e o vidro de neodimio, un material ideal para láseres grandes, principalmente en dispositivos de fusión nuclear controlada.