જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજન: સીરિયમ ઓક્સાઇડ

સીરિયમ ઓક્સાઇડ, મોલેક્યુલર ફોર્મ્યુલા છેCeO2, ચાઇનીઝ ઉપનામ:Cerium(IV) ઓક્સાઇડ, મોલેક્યુલર વજન: 172.11500. તેનો ઉપયોગ પોલિશિંગ સામગ્રી, ઉત્પ્રેરક, ઉત્પ્રેરક વાહક (સહાયક), અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક, ફ્યુઅલ સેલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, ઓટોમોટિવ એક્ઝોસ્ટ શોષક, ઇલેક્ટ્રોસેરામિક્સ વગેરે તરીકે થઈ શકે છે.

રાસાયણિક મિલકત

2000 ℃ તાપમાન અને 15 MPa ના દબાણ પર, Cerium(III) ઓક્સાઇડ સીરિયમ 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 સહેજ પીળો, સહેજ લાલ અને ગુલાબી હોય છે.

ભૌતિક મિલકત

શુદ્ધ ઉત્પાદનો સફેદ ભારે પાવડર અથવા ઘન સ્ફટિકો છે, જ્યારે અશુદ્ધ ઉત્પાદનો હળવા પીળા અથવા તો ગુલાબીથી લાલ-ભૂરા રંગના હોય છે (લેન્થેનમ, પ્રસિયોડીમિયમ વગેરેની ટ્રેસ માત્રાની હાજરીને કારણે).

ઘનતા 7.13g/cm3, ગલનબિંદુ 2397 ℃, ઉત્કલન બિંદુ 3500 ℃..

પાણી અને આલ્કલીમાં અદ્રાવ્ય, એસિડમાં સહેજ દ્રાવ્ય.

ઝેરી, મધ્યમ ઘાતક માત્રા (ઉંદર, મૌખિક) લગભગ 1g/kg છે.

ઉત્પાદન પદ્ધતિ

સીરિયમ ઓક્સાઈડની ઉત્પાદન પદ્ધતિ મુખ્યત્વે ઓક્સાલિક એસિડ અવક્ષેપ છે, એટલે કે સીરિયમ ક્લોરાઇડ અથવા સીરીયમ નાઈટ્રેટ્સ સોલ્યુશનને કાચા માલ તરીકે લેવું, ઓક્સાલિક એસિડ સાથે Ph મૂલ્યને 2 પર સમાયોજિત કરવું, સેરિયમ ઓક્સાલેટને અવક્ષેપમાં એમોનિયા ઉમેરવા, ગરમ કરવું, પાકવું, અલગ કરવું, ધોવા. , 110 ℃ પર સૂકાય છે, અને બળી જાય છે સેરિયમ ઓક્સાઇડ બનાવવા માટે 900~1000 ℃.

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

અરજી

ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો. કાર્બનિક પ્રતિક્રિયા માટે ઉત્પ્રેરક. સ્ટીલ વિશ્લેષણ માટે રેર અર્થ મેટલ સ્ટાન્ડર્ડ નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરો. રેડોક્સ ટાઇટ્રેશન વિશ્લેષણ. રંગીન કાચ. ગ્લાસ મીનો સનશેડ. ગરમી પ્રતિરોધક એલોય.

ગ્લાસ ઇન્ડસ્ટ્રીમાં એડિટિવ તરીકે, પ્લેટ ગ્લાસ માટે ગ્રાઇન્ડીંગ મટિરિયલ તરીકે અને સૌંદર્ય પ્રસાધનોમાં યુવી પ્રતિરોધક એજન્ટ તરીકે પણ વપરાય છે. હાલમાં, તેને ચશ્મા, ઓપ્ટિકલ લેન્સ અને પિક્ચર ટ્યુબના ગ્રાઇન્ડીંગ સુધી વિસ્તરણ કરવામાં આવ્યું છે, જે ડીકોલોરાઇઝેશન, સ્પષ્ટીકરણ, કાચના યુવી શોષણ અને ઇલેક્ટ્રોનિક લાઇનોના શોષણમાં ભૂમિકા ભજવે છે.

દુર્લભ પૃથ્વી પોલિશિંગ અસર

રેર અર્થ પોલિશિંગ પાવડરમાં ઝડપી પોલિશિંગ ઝડપ, ઉચ્ચ સરળતા અને લાંબી સેવા જીવનના ફાયદા છે. પરંપરાગત પોલિશિંગ પાવડર - આયર્ન રેડ પાવડરની તુલનામાં, તે પર્યાવરણને પ્રદૂષિત કરતું નથી અને તેને વળગી રહેલા પદાર્થમાંથી દૂર કરવું સરળ છે. સેરિયમ ઓક્સાઇડ પોલિશિંગ પાવડર સાથે લેન્સને પોલિશ કરવામાં એક મિનિટ લાગે છે, જ્યારે આયર્ન ઓક્સાઇડ પોલિશિંગ પાવડરનો ઉપયોગ કરવામાં 30-60 મિનિટ લાગે છે. તેથી, દુર્લભ પૃથ્વી પોલિશિંગ પાવડરમાં ઓછી માત્રા, ઝડપી પોલિશિંગ ઝડપ અને ઉચ્ચ પોલિશિંગ કાર્યક્ષમતાનાં ફાયદા છે. અને તે પોલિશિંગ ગુણવત્તા અને ઓપરેટિંગ પર્યાવરણને બદલી શકે છે. સામાન્ય રીતે, રેર અર્થ ગ્લાસ પોલિશિંગ પાવડર મુખ્યત્વે સેરિયમ સમૃદ્ધ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ કરે છે. સીરિયમ ઓક્સાઇડ એ અત્યંત અસરકારક પોલિશિંગ સંયોજન છે તેનું કારણ એ છે કે તે રાસાયણિક વિઘટન અને યાંત્રિક ઘર્ષણ બંને દ્વારા કાચને એકસાથે પોલિશ કરી શકે છે. કેમેરા, કેમેરા લેન્સ, ટેલિવિઝન ટ્યુબ, ચશ્મા વગેરેને પોલિશ કરવા માટે રેર અર્થ સેરિયમ પોલિશિંગ પાવડરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. હાલમાં, ચીનમાં દસ ટનથી વધુ ઉત્પાદન સ્કેલ સાથે ડઝનેક રેર અર્થ પોલિશિંગ પાવડર ફેક્ટરીઓ છે. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., એક ચીનનું વિદેશી સંયુક્ત સાહસ, હાલમાં ચીનમાં સૌથી મોટી રેર અર્થ પોલિશિંગ પાવડર ફેક્ટરીઓમાંની એક છે, જેની વાર્ષિક ઉત્પાદન ક્ષમતા 1200 ટન છે અને ઉત્પાદનો સ્થાનિક અને આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે વેચાય છે.

ગ્લાસ ડીકોલરાઇઝેશન

બધા કાચમાં આયર્ન ઓક્સાઇડ હોય છે, જે કાચના ઘટકોમાં કાચી સામગ્રી, રેતી, ચૂનાના પત્થર અને તૂટેલા કાચ દ્વારા કાચમાં લાવી શકાય છે. તેના અસ્તિત્વના બે સ્વરૂપો છે: એક છે દ્વિભાષી આયર્ન, જે કાચના રંગને ઘેરા વાદળીમાં ફેરવે છે, અને બીજું ત્રિસંયોજક આયર્ન છે, જે કાચના રંગને પીળામાં ફેરવે છે. વિકૃતિકરણ એ ત્રિસંયોજક આયર્નનું ત્રિસંયોજક આયર્નમાં ઓક્સિડેશન છે, કારણ કે ત્રિસંયોજક આયર્નની રંગની તીવ્રતા દ્વિસંયોજક આયર્નના માત્ર દસમા ભાગની છે. પછી રંગને હળવા લીલા રંગમાં તટસ્થ કરવા માટે ટોનર ઉમેરો.

કાચને રંગીન બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો મુખ્યત્વે સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ છે. પરંપરાગત સફેદ આર્સેનિક ડીકોલરાઇઝિંગ એજન્ટને રેર અર્થ ગ્લાસ ડીકોલરાઇઝિંગ એજન્ટ સાથે બદલવાથી માત્ર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થતો નથી, પરંતુ સફેદ આર્સેનિકના પ્રદૂષણને પણ ટાળે છે. ગ્લાસ ડીકોલરાઇઝેશન માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સીરીયમ ઓક્સાઇડમાં સ્થિર ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રદર્શન, ઓછી કિંમત અને દૃશ્યમાન પ્રકાશનું શોષણ નહીં જેવા ફાયદા છે.

કાચનો રંગ

દુર્લભ પૃથ્વી આયનો ઊંચા તાપમાને સ્થિર અને તેજસ્વી રંગો ધરાવે છે અને તેનો ઉપયોગ વિવિધ રંગીન ચશ્મા બનાવવા માટે સામગ્રીમાં મિશ્રણ કરવા માટે થાય છે. દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડ જેમ કે નિયોડીમિયમ, પ્રાસોડીયમ, એર્બિયમ અને સેરિયમ ઉત્તમ કાચના કલરન્ટ છે. જ્યારે રેર અર્થ કલરન્ટ્સ સાથેનો પારદર્શક કાચ 400 થી 700 નેનોમીટરની તરંગલંબાઇ સાથે દૃશ્યમાન પ્રકાશને શોષી લે છે, ત્યારે તે સુંદર રંગો પ્રદર્શિત કરે છે. આ રંગીન કાચનો ઉપયોગ ઉડ્ડયન અને નેવિગેશન, વિવિધ પરિવહન વાહનો અને વિવિધ ઉચ્ચ કલાત્મક શણગાર માટે સૂચક લેમ્પશેડ બનાવવા માટે થઈ શકે છે.

જ્યારે સોડિયમ કેલ્શિયમ ગ્લાસ અને લીડ 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 છે, અને જાડા કાચ વાદળી જાંબલી છે. આ ઘટનાને નિયોડીમિયમ ડિક્રોઇઝમ કહેવામાં આવે છે; પ્રાસોડીમિયમ ઓક્સાઇડ ક્રોમિયમ જેવો જ લીલો રંગ ઉત્પન્ન કરે છે; ફોટોક્રોમિઝમ ગ્લાસ અને ક્રિસ્ટલ ગ્લાસમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે એર્બિયમ(III) ઓક્સાઇડ ગુલાબી હોય છે; સીરિયમ ઓક્સાઇડ અને ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડનું મિશ્રણ કાચને પીળો બનાવે છે; પ્રાસેઓડીમિયમ ઓક્સાઇડ અને નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ પ્રાસોડીયમ નિયોડીમિયમ બ્લેક ગ્લાસ માટે કરી શકાય છે.

દુર્લભ પૃથ્વી સ્પષ્ટતા

પરપોટાને દૂર કરવા અને રંગીન તત્વોને ટ્રેસ કરવા માટે કાચના સ્પષ્ટીકરણ એજન્ટ તરીકે પરંપરાગત આર્સેનિક ઓક્સાઈડને બદલે સીરિયમ ઓક્સાઈડનો ઉપયોગ રંગહીન કાચની બોટલોની તૈયારી પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટમાં સફેદ ક્રિસ્ટલ ફ્લોરોસેન્સ, સારી પારદર્શિતા અને કાચની મજબૂતાઈ અને ગરમીનો પ્રતિકાર બહેતર છે. તે જ સમયે, તે પર્યાવરણ અને કાચમાં આર્સેનિકના પ્રદૂષણને પણ દૂર કરે છે.

વધુમાં, બિલ્ડીંગ અને ઓટોમોટિવ ગ્લાસ, ક્રિસ્ટલ ગ્લાસ જેવા દૈનિક કાચમાં સીરીયમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવાથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના પ્રસારણને ઘટાડી શકાય છે અને આ ઉપયોગને જાપાન અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પ્રોત્સાહન આપવામાં આવ્યું છે. ચીનમાં જીવનની ગુણવત્તામાં સુધારો થવાથી ત્યાં પણ સારું બજાર હશે. પિક્ચર ટ્યુબના કાચના શેલમાં નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવાથી લાલ પ્રકાશનો ફેલાવો દૂર થઈ શકે છે અને સ્પષ્ટતા વધી શકે છે. દુર્લભ પૃથ્વીના વધારા સાથેના વિશિષ્ટ ચશ્મામાં લેન્થેનમ કાચનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં ઉચ્ચ પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંક અને નીચી વિક્ષેપ વિશેષતાઓ હોય છે, અને વિવિધ લેન્સ, અદ્યતન કેમેરા અને કેમેરા લેન્સના ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, ખાસ કરીને ઊંચાઈવાળા ફોટોગ્રાફી ઉપકરણો માટે; સી રેડિયેશન પ્રૂફ ગ્લાસ, કાર ગ્લાસ અને ટીવી ગ્લાસ શેલ માટે વપરાય છે; નિયોડીમિયમ ગ્લાસનો ઉપયોગ લેસર સામગ્રી તરીકે થાય છે અને તે વિશાળ લેસર માટે સૌથી આદર્શ સામગ્રી છે, જે મુખ્યત્વે નિયંત્રિત ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન ઉપકરણો માટે વપરાય છે.