Par neorganiskajiem materiāliem – cērija oksīdu
Cērija oksīdsir neorganiska viela ar ķīmisko formulu CeO₂. Tas ir gaiši dzeltens vai dzeltenbrūns pulveris ar blīvumu 7,13 g/cm₃ un kušanas temperatūru 2397 °C. Tas nešķīst ūdenī un sārmos, bet nedaudz šķīst skābē. 2000 °C temperatūrā un 15 MPa spiedienā cērija oksīdu var reducēt ar ūdeņradi, iegūstotcērija trioksīdsTemperatūrā no 2000°C līdz spiedienam virs 5 MPa cērija oksīds uzrāda dzeltenīgi sarkanīgu, dažreiz rozā krāsu. To izmanto kā pulēšanas materiālu, katalizatoru, katalizatora nesēju (piedevu), UV absorbētāju, degvielas elementu elektrolītu, automašīnu izplūdes gāzu absorbētāju un elektronisko keramiku.
Ⅰ.Lietojumi
Oksidētājs. Organisko reakciju katalizators. Retzemju metālu standarts tērauda analīzei. Redoks titrēšanas analīze. Stikla atkrāsošana. Stikla emaljas saules aizsargfiltrs. Karstumizturīgs sakausējums.
Izmanto kā piedevu stikla rūpniecībā, kā slīpēšanas materiālu lokšņu stiklam un kosmētikā kā UV inhibitoru. Tās pielietojums ir paplašināts, iekļaujot briļļu stikla, optisko lēcu un katodstaru lampu pulēšanu, nodrošinot atkrāsošanu, dzidrināšanu un ultravioletā un elektronu staru absorbciju.
II.Retzemju efekti
1. Retzemju metāliPulēšanas efekti
Retzemju pulēšanas pulveri piedāvā tādas priekšrocības kā ātrs pulēšanas ātrums, augsta apdares kvalitāte un ilgs kalpošanas laiks. Salīdzinot ar tradicionālajiem dzelzs oksīda pulēšanas pulveriem, tie ir videi draudzīgi un viegli noņemami no piesārņojuma.Cērija oksīda pulēšanas pulverisvar nopulēt lēcas vienas minūtes laikā, savukārt dzelzs oksīda pulēšanas pulverim tas aizņemtu 30 līdz 60 minūtes. Tāpēc retzemju pulēšanas pulveriem ir tādas priekšrocības kā zema deva, ātrs pulēšanas ātrums un augsta pulēšanas efektivitāte. Tie var arī uzlabot pulēšanas kvalitāti un darba vidi. Retzemju stikla pulēšanas pulveris parasti tiek izgatavots no cērija bagātiem oksīdiem. Cērija oksīds ir ārkārtīgi efektīvs pulēšanas maisījums, jo tas var vienlaikus pulēt stiklu, izmantojot ķīmisku sadalīšanos un mehānisku berzi. Retzemju cērija pulēšanas pulverus plaši izmanto kameru, videokameru lēcu, televizoru kineskopu, briļļu lēcu pulēšanā un citās lietojumprogrammās. Manā valstī ir desmitiem retzemju pulēšanas pulveru rūpnīcu, un vairāk nekā desmit lepojas ar ražošanas jaudu, kas pārsniedz 100 tonnas. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., Ķīnas un ārvalstu kopuzņēmums, ir viens no lielākajiem retzemju pulēšanas pulveru ražotājiem manā valstī ar gada ražošanas jaudu 1200 tonnas. Tā produkti tiek pārdoti gan vietējā, gan starptautiskā mērogā.
2.Stikla atkrāsošana
Viss stikls satur dzelzs oksīdu, kas stiklā var nonākt no izejvielām, smiltīm, kaļķakmens un stikla lauskām stikla partijā. Tas pastāv divās formās: divvērtīgais dzelzs, kas stiklu padara tumši zilu, un trīsvērtīgais dzelzs, kas to padara dzeltenu. Atkrāsošana ietver divvērtīgo dzelzs jonu oksidēšanu līdz trīsvērtīgajam dzelzs jonam, jo trīsvērtīgajam dzelzs jonam ir tikai viena desmitā daļa no tā divvērtīgā dzelzs intensitātes. Pēc tam pievieno krāsas korektoru, lai neitralizētu krāsu līdz gaiši zaļai.
Stikla atkrāsošanai izmantotie retzemju elementi galvenokārt ir cērija oksīds un neodīma oksīds. Retzemju stikla atkrāsotāji aizstāj tradicionālos baltā arsēna atkrāsotājus, uzlabojot efektivitāti un vienlaikus novēršot arsēna piesārņojumu. Cērija oksīdam ir tādas priekšrocības kā stabilitāte augstā temperatūrā, zemas izmaksas un redzamās gaismas neabsorbēšana stikla atkrāsošanā.
3.Stikla krāsošana
Retzemju joni augstās temperatūrās uzrāda stabilas, spilgtas krāsas, un tos izmanto dažādu krāsu stikla ražošanai, pievienojot tos šķidrumiem. Retzemju oksīdi, piemēram, neodīms, prazeodīms, erbijs un cērijs, ir lieliski stikla krāsvielas. Kad caurspīdīgs stikls ar šīm krāsvielām absorbē redzamo gaismu no 400 līdz 700 nanometriem, tas uzrāda skaistas krāsas. Šos krāsainos stiklus var izmantot, lai izveidotu indikatoru gaismas pārsegus aviācijai, navigācijai un dažādiem transporta līdzekļiem, kā arī dažādus augstas klases mākslinieciskus rotājumus.
Kad sodas-kaļķa un svina stiklam pievieno neodīma oksīdu, stikla krāsas dziļums ir atkarīgs no biezuma, neodīma satura un gaismas avota intensitātes. Plāns stikls izskatās gaiši rozā, bet biezāks stikls - zilgani violets. Šī parādība ir pazīstama kā neodīma dihroisms. Prazeodīma oksīds rada zaļu krāsu, kas līdzīga hromam. Erbija oksīds, ko izmanto fotohromajā stiklā un kristāla stiklā, rada rozā nokrāsu. Cērija oksīds apvienojumā ar titāna dioksīdu rada dzeltenu nokrāsu. Prazeodīma oksīdu un neodīma oksīdu var izmantot prazeodīma-neodīma melnā stiklā.
4. Retzemju metālu dzidrinātāji
Cērija oksīds tradicionālā arsēna oksīda vietā tiek izmantots kā stikla dzidrinātājs, lai noņemtu burbuļus un krāsvielu pēdas. Tas ir īpaši efektīvi bezkrāsainu stikla pudeļu ražošanā, kā rezultātā iegūst kristālbaltu stiklu ar izcilu caurspīdīgumu, uzlabotu stikla izturību un uzlabotu karstumizturību. Tas arī novērš arsēna piesārņojumu vidē un pašā stiklā.
Turklāt,cērija oksīdsvar pievienot ikdienas stiklam, piemēram, arhitektūras un automobiļu stiklam, kā arī kristāla stiklam, lai samazinātu UV caurlaidību. Šis pielietojums ir plaši pieņemts Japānā un Amerikas Savienotajās Valstīs. Uzlabojoties dzīves līmenim manā valstī, tiek sagaidīts arī spēcīgs tirgus. Neodīma oksīds, pievienots katodstaru lampu stiklam, novērš sarkanās gaismas izkliedi un uzlabo skaidrību. Speciālie stikli ar retzemju piedevām ietver: lantāna stiklu ar augstu refrakcijas indeksu un zemu izkliedi, ko plaši izmanto dažādu lēcu un modernu kameru un videokameru lēcu ražošanā, īpaši tām, kas paredzētas augstkalnu fotografēšanas iekārtām; cērija starojuma necaurlaidīgu stiklu, ko izmanto automobiļu stiklā un televizoru stiklā; un neodīma stiklu, kas ir ideāls materiāls lieliem lāzeriem, galvenokārt kontrolētās kodolsintēzes ierīcēs.