જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજન: સીરિયમ ઓક્સાઇડ

સીરિયમ ઓક્સાઇડ, પરમાણુ સૂત્ર છેસીઓ2, ચાઇનીઝ ઉપનામ:સીરિયમ(IV) ઓક્સાઇડ, પરમાણુ વજન: ૧૭૨.૧૧૫૦૦. તેનો ઉપયોગ પોલિશિંગ સામગ્રી, ઉત્પ્રેરક, ઉત્પ્રેરક વાહક (સહાયક), અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક, ફ્યુઅલ સેલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, ઓટોમોટિવ એક્ઝોસ્ટ શોષક, ઇલેક્ટ્રોસેરામિક્સ, વગેરે તરીકે થઈ શકે છે.

રાસાયણિક ગુણધર્મ

2000 ℃ તાપમાન અને 15 MPa દબાણ પર, સેરિયમ(III) ઓક્સાઇડ સેરિયમ ઓક્સાઇડના હાઇડ્રોજન ઘટાડા દ્વારા મેળવી શકાય છે. જ્યારે તાપમાન 2000 ℃ પર મુક્ત હોય છે, અને દબાણ 5 MPa પર મુક્ત હોય છે, ત્યારે સેરિયમ ઓક્સાઇડ થોડો પીળો, થોડો લાલ અને ગુલાબી હોય છે.

ભૌતિક મિલકત

શુદ્ધ ઉત્પાદનો સફેદ ભારે પાવડર અથવા ઘન સ્ફટિકો હોય છે, જ્યારે અશુદ્ધ ઉત્પાદનો આછા પીળા અથવા તો ગુલાબીથી લાલ-ભુરો રંગના હોય છે (લેન્થેનમ, પ્રસોડીમિયમ, વગેરેની થોડી માત્રાની હાજરીને કારણે).

ઘનતા 7.13g/cm3, ગલનબિંદુ 2397 ℃, ઉત્કલનબિંદુ 3500 ℃..

પાણી અને ક્ષારમાં અદ્રાવ્ય, એસિડમાં થોડું દ્રાવ્ય.

ઝેરી, સરેરાશ ઘાતક માત્રા (ઉંદર, મૌખિક) લગભગ 1 ગ્રામ/કિલો છે.

ઉત્પાદન પદ્ધતિ

સેરિયમ ઓક્સાઇડની ઉત્પાદન પદ્ધતિ મુખ્યત્વે ઓક્સાલિક એસિડ અવક્ષેપન છે, એટલે કે, કાચા માલ તરીકે સેરિયમ ક્લોરાઇડ અથવા સેરિયમ નાઈટ્રેટ્સનું દ્રાવણ લેવું, ઓક્સાલિક એસિડ સાથે Ph મૂલ્ય 2 પર સમાયોજિત કરવું, સેરિયમ ઓક્સાલેટને અવક્ષેપિત કરવા માટે એમોનિયા ઉમેરવું, 110 ℃ પર ગરમ કરવું, પરિપક્વ કરવું, અલગ કરવું, ધોવા, સૂકવવું અને 900~1000 ℃ પર બાળીને સેરિયમ ઓક્સાઇડ બનાવવું.

CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl

અરજી

ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો. કાર્બનિક પ્રતિક્રિયા માટે ઉત્પ્રેરક. સ્ટીલ વિશ્લેષણ માટે દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુના માનક નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરો. રેડોક્સ ટાઇટ્રેશન વિશ્લેષણ. રંગીન કાચ. કાચના દંતવલ્ક સનશેડ. ગરમી પ્રતિરોધક મિશ્રધાતુ.

કાચ ઉદ્યોગમાં ઉમેરણ તરીકે, પ્લેટ ગ્લાસ માટે ગ્રાઇન્ડીંગ મટિરિયલ તરીકે અને કોસ્મેટિક્સમાં યુવી પ્રતિરોધક એજન્ટ તરીકે પણ વપરાય છે. હાલમાં, તેને ચશ્મા, ઓપ્ટિકલ લેન્સ અને પિક્ચર ટ્યુબના ગ્રાઇન્ડીંગ સુધી વિસ્તૃત કરવામાં આવ્યું છે, જે રંગીનકરણ, સ્પષ્ટતા, કાચના યુવી શોષણ અને ઇલેક્ટ્રોનિક લાઇનોના શોષણમાં ભૂમિકા ભજવે છે.

રેર અર્થ પોલિશિંગ અસર

રેર અર્થ પોલિશિંગ પાવડરમાં ઝડપી પોલિશિંગ ગતિ, ઉચ્ચ સરળતા અને લાંબી સેવા જીવનના ફાયદા છે. પરંપરાગત પોલિશિંગ પાવડર - આયર્ન રેડ પાવડરની તુલનામાં, તે પર્યાવરણને પ્રદૂષિત કરતું નથી અને ચોંટેલા પદાર્થમાંથી દૂર કરવું સરળ છે. સેરિયમ ઓક્સાઇડ પોલિશિંગ પાવડરથી લેન્સને પોલિશ કરવામાં એક મિનિટ લાગે છે, જ્યારે આયર્ન ઓક્સાઇડ પોલિશિંગ પાવડરનો ઉપયોગ કરવામાં 30-60 મિનિટ લાગે છે. તેથી, રેર અર્થ પોલિશિંગ પાવડરમાં ઓછી માત્રા, ઝડપી પોલિશિંગ ગતિ અને ઉચ્ચ પોલિશિંગ કાર્યક્ષમતાના ફાયદા છે. અને તે પોલિશિંગ ગુણવત્તા અને કાર્યકારી વાતાવરણને બદલી શકે છે. સામાન્ય રીતે, રેર અર્થ ગ્લાસ પોલિશિંગ પાવડર મુખ્યત્વે સેરિયમ સમૃદ્ધ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ કરે છે. સેરિયમ ઓક્સાઇડ અત્યંત અસરકારક પોલિશિંગ સંયોજન હોવાનું કારણ એ છે કે તે રાસાયણિક વિઘટન અને યાંત્રિક ઘર્ષણ બંને દ્વારા કાચને પોલિશ કરી શકે છે. રેર અર્થ સેરિયમ પોલિશિંગ પાવડરનો ઉપયોગ કેમેરા, કેમેરા લેન્સ, ટેલિવિઝન ટ્યુબ, ચશ્મા વગેરેને પોલિશ કરવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે. હાલમાં, ચીનમાં દસ ટનથી વધુ ઉત્પાદન સ્કેલ સાથે ડઝનેક રેર અર્થ પોલિશિંગ પાવડર ફેક્ટરીઓ છે. બાઓતોઉ તિયાનજિયાઓ કિંગમેઈ રેર અર્થ પોલિશિંગ પાવડર કંપની લિમિટેડ, એક ચીન વિદેશી સંયુક્ત સાહસ, હાલમાં ચીનમાં સૌથી મોટી રેર અર્થ પોલિશિંગ પાવડર ફેક્ટરીઓમાંની એક છે, જેની વાર્ષિક ઉત્પાદન ક્ષમતા 1200 ટન છે અને સ્થાનિક અને આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે ઉત્પાદનો વેચાય છે.

કાચનો રંગ દૂર કરવો

બધા કાચમાં આયર્ન ઓક્સાઇડ હોય છે, જે કાચના ઘટકોમાં કાચા માલ, રેતી, ચૂનાના પત્થર અને તૂટેલા કાચ દ્વારા કાચમાં લાવી શકાય છે. તેના અસ્તિત્વના બે સ્વરૂપો છે: એક દ્વિભાજક આયર્ન છે, જે કાચના રંગને ઘેરા વાદળીમાં ફેરવે છે, અને બીજું ત્રિભાજક આયર્ન છે, જે કાચના રંગને પીળામાં ફેરવે છે. વિકૃતિકરણ એ દ્વિભાજક આયર્ન આયનોનું ત્રિભાજક આયર્નમાં ઓક્સિડેશન છે, કારણ કે ત્રિભાજક આયર્નની રંગ તીવ્રતા દ્વિભાજક આયર્નના માત્ર દસમા ભાગની છે. પછી રંગને નિષ્ક્રિય કરવા માટે આછા લીલા રંગમાં ટોનર ઉમેરો.

કાચના રંગ બદલવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો મુખ્યત્વે સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ છે. પરંપરાગત સફેદ આર્સેનિક ડીકલરાઇઝિંગ એજન્ટને રેર અર્થ ગ્લાસ ડીકલરાઇઝિંગ એજન્ટથી બદલવાથી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે, પરંતુ સફેદ આર્સેનિકના પ્રદૂષણને પણ ટાળવામાં આવે છે. કાચના રંગ બદલવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સીરિયમ ઓક્સાઇડમાં સ્થિર ઉચ્ચ-તાપમાન કામગીરી, ઓછી કિંમત અને દૃશ્યમાન પ્રકાશનું શોષણ ન થવા જેવા ફાયદા છે.

કાચનો રંગ

રેર અર્થ આયનોમાં ઊંચા તાપમાને સ્થિર અને તેજસ્વી રંગો હોય છે, અને વિવિધ રંગીન ચશ્મા બનાવવા માટે સામગ્રીમાં ભળી જવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે. રેર અર્થ ઓક્સાઇડ જેમ કે નિયોડીમિયમ, પ્રેસોડીમિયમ, એર્બિયમ અને સેરિયમ ઉત્તમ કાચના રંગદ્રવ્યો છે. જ્યારે રેર અર્થ કલરન્ટ્સ સાથેનો પારદર્શક કાચ 400 થી 700 નેનોમીટર સુધીની તરંગલંબાઇવાળા દૃશ્યમાન પ્રકાશને શોષી લે છે, ત્યારે તે સુંદર રંગો દર્શાવે છે. આ રંગીન કાચનો ઉપયોગ ઉડ્ડયન અને નેવિગેશન, વિવિધ પરિવહન વાહનો અને વિવિધ ઉચ્ચ કક્ષાના કલાત્મક સજાવટ માટે સૂચક લેમ્પશેડ બનાવવા માટે થઈ શકે છે.

જ્યારે સોડિયમ કેલ્શિયમ ગ્લાસ અને સીસાના ગ્લાસમાં નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે કાચનો રંગ કાચની જાડાઈ, નિયોડીમિયમની સામગ્રી અને પ્રકાશ સ્ત્રોતની તીવ્રતા પર આધાર રાખે છે. પાતળો કાચ આછો ગુલાબી રંગનો હોય છે, અને જાડો કાચ વાદળી જાંબલી રંગનો હોય છે. આ ઘટનાને નિયોડીમિયમ ડાયક્રોઇઝમ કહેવામાં આવે છે; પ્રાસોડીમિયમ ઓક્સાઇડ ક્રોમિયમ જેવો લીલો રંગ ઉત્પન્ન કરે છે; ફોટોક્રોમિઝમ ગ્લાસ અને ક્રિસ્ટલ ગ્લાસમાં ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે એર્બિયમ(III) ઓક્સાઇડ ગુલાબી રંગનો હોય છે; સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડનું મિશ્રણ કાચને પીળો બનાવે છે; પ્રાસોડીમિયમ ઓક્સાઇડ અને નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ પ્રાસોડીમિયમ નિયોડીમિયમ કાળા કાચ માટે કરી શકાય છે.

રેર અર્થ સ્પષ્ટીકરણ

પરપોટા દૂર કરવા અને રંગીન તત્વોને ટ્રેસ કરવા માટે કાચના સ્પષ્ટીકરણ એજન્ટ તરીકે પરંપરાગત આર્સેનિક ઓક્સાઇડને બદલે સેરિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ રંગહીન કાચની બોટલોની તૈયારી પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. તૈયાર ઉત્પાદનમાં સફેદ સ્ફટિક ફ્લોરોસેન્સ, સારી પારદર્શિતા અને સુધારેલ કાચની શક્તિ અને ગરમી પ્રતિકાર છે. તે જ સમયે, તે પર્યાવરણ અને કાચમાં આર્સેનિકના પ્રદૂષણને પણ દૂર કરે છે.

વધુમાં, રોજિંદા કાચ, જેમ કે બિલ્ડિંગ અને ઓટોમોટિવ ગ્લાસ, ક્રિસ્ટલ ગ્લાસમાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવાથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશનું ટ્રાન્સમિટન્સ ઘટાડી શકાય છે, અને જાપાન અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં આ ઉપયોગને પ્રોત્સાહન આપવામાં આવ્યું છે. ચીનમાં જીવનની ગુણવત્તામાં સુધારો થવાથી, ત્યાં પણ સારો બજાર બનશે. પિક્ચર ટ્યુબના ગ્લાસ શેલમાં નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવાથી લાલ પ્રકાશના વિક્ષેપને દૂર કરી શકાય છે અને સ્પષ્ટતા વધી શકે છે. દુર્લભ પૃથ્વી ઉમેરા સાથેના ખાસ ચશ્મામાં લેન્થેનમ ગ્લાસનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને ઓછી વિક્ષેપ લાક્ષણિકતાઓ છે, અને તે વિવિધ લેન્સ, અદ્યતન કેમેરા અને કેમેરા લેન્સના ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-ઊંચાઈવાળા ફોટોગ્રાફી ઉપકરણો માટે; સીઇ રેડિયેશન પ્રૂફ ગ્લાસ, કાર ગ્લાસ અને ટીવી ગ્લાસ શેલ માટે વપરાય છે; નિયોડીમિયમ ગ્લાસનો ઉપયોગ લેસર સામગ્રી તરીકે થાય છે અને તે વિશાળ લેસરો માટે સૌથી આદર્શ સામગ્રી છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે નિયંત્રિત ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન ઉપકરણો માટે થાય છે.