Cerio -oksidi (IV) rakenne, ominaisuudet, käytöt

Hän Cerio -oksidi (IV) U -zaginen oksidi on vaalean valkoinen tai keltainen epäorgaaninen kiinteä aine, jota tuotetaan hapetuksella hapella happea sen Valencia 4: lle+. Zagical Oxidin kemiallinen kaava on toimitusjohtaja₂ Ja se on kukkulan vakain oksidi.

Cerio (CE) on osa Lantaanidisarjaa, joka sisältyy maan ryhmään. Tämän oksidin luonnollinen lähde on bastnasiitti mineraali. Tämän mineraalin kaupallisessa konsentraatissa toimitusjohtaja₂ Sitä voidaan löytää likimääräisessä osassa jopa 30% painon mukaan.

Näyte cerio -oksidista (IV). Kuva otettu elokuussa 2005 käyttäjä: Walkerma. PD-Self Lähde: Wikipedia Commons

Toimitusjohtaja₂ Se voidaan helposti saada lämmittämällä ilmassa tai happea kukkulasta (III), CE (OH)₃, tai mikä tahansa kukkulasuola (III), kuten oksalaatti, karbonaatti tai nitraatti.

Toimitusjohtaja₂ Stoikiometrinen voidaan saada mäen (III) oksidin korkean lämpötilan reaktiolla alkuaineen hapen kanssa. Hapen on oltava liiallisesti ja riittävästi aikaa muodostuneiden erilaisten ei-estokemetristen vaiheiden muuntamisen loppuun saattamiseen on jätettävä tarpeeksi loppuun.

Nämä vaiheet käsittävät moniväriset Formula -toimitusjohtajatuotteet_x (missä x vaihtelee välillä 1,5 - 2,0). Niitä kutsutaan myös toimitusjohtajaksi_2-X, missä x: n arvo on enintään 0,3. Toimitusjohtaja₂ Se on alan yleisimmin käytetty EC -muoto. Sillä on alhainen toksisuusluokitus, etenkin sen huonon veden liukoisuuden vuoksi.

Bastnasite mineraalinäyte. Rob Lavinsky, Irocks.com-cc-by-sa-3.0 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Lähde: Wikipedia Commons

[TOC]

Rakenne

Cerio -oksidi (IV) Stoikiometrinen kiteytyy fluorityyppisessä kuutioverkossa (kahvi₂), 8 ionilla tai^2- Kuutiorakenteessa, joka on koordinoitu 4 CE -ionin kanssa⁴⁺.

Kukkioksidin kiteinen rakenne (IV). Benjah-BMM27 [julkinen alue] Lähde: Wikipedia Commons

Nimikkeistö

- Cerio -oksidi (IV).

- Zaginen oksidi.

- Seriodioksidi.

- Seria.

- Stoikiometrinen mäki: toimitusjohtaja muodostama materiaali kokonaan₂.

- Ei-eettinen seriooksidi: Materiaali, joka on muodostettu toimitusjohtajan sekoitettujen oksidien avulla₂ toimitusjohtajalle_1,5

Ominaisuudet

Fyysinen tila

Vaaleankeltainen. Väri on herkkä stökiometrialle ja muiden lantanidien läsnäololle. Ei -stoikiometriset oksidit ovat usein sinisiä.

Mohsin kovuus

Noin 6-6,1.

Molekyylipaino

172,12 g/mol.

Sulamispiste

Suunnilleen 2600 ºC.

Tiheys

7,132 g/cm³

Liukoisuus

Liukenematon kylmään ja kuumaan veteen. Liukoinen konsentroituneeseen konsentroituneeseen rikkihappoon. Liukenematon laimennettuihin happoihin.

Taitekerroin

2.2.

Muut ominaisuudet

Toimitusjohtaja₂ Se on inertti aine, sitä ei hyökkää joko vahvoilla hapoilla tai alkalilla. Happo voidaan kuitenkin liuottaa sen vähentävien aineiden, kuten vetyperoksidin, läsnä ollessa (h (H₂JOMPIKUMPI₂) tai tina (ii) muun muassa Cerio Solutions (III).

Voi palvella sinua: heterogeeninen järjestelmä

Esittelee korkean lämmönvakauden. Ei tapahdu kristallografisia muutoksia tavanomaisten lämmitysvälien aikana.

Sen hydratoitu johdannainen (toimitusjohtaja₂.Nh₂O) on keltainen ja gelatiininen sakka, joka saadaan käsitellessäsi serioliuoksia (IV) emäksillä.

Toimitusjohtaja₂ Ruoansulatuskanava absorboi sen huonosti, joten sillä ei ole myrkyllisiä vaikutuksia.

Sovellukset

- Metallurgisessa teollisuudessa

Toimitusjohtaja₂ Sitä käytetään tiettyjen hitsaustekniikoiden elektrodissa, kuten volframikaarihitsaus inertillä kaasulla.

Oksidi on hienosti hajaantunut koko volframimatriisiin. Matalat jännitteet nämä toimitusjohtajan hiukkaset₂ antaa suuremman luotettavuuden kuin vain volframi.

- Lasiteollisuudessa

Lasikalvo

Cerio -oksidi on tehokkain kiillotusaine useimmissa kaupallisissa lasikoostumuksissa. Toimitusjohtaja₂ on melkein kokonaan korvannut muut kiillotusoksidit, kuten usko₂JOMPIKUMPI₃, Piidioksidi ja zro₂, Korkean kiillotusnopeuden ja puhtauden vuoksi, jotka kasvavat lisäämällä oksidin puhtautta.

Ceriumoksidijauheisiin perustuvien lasien kaupalliset pulimentos.

Lasin kiillotusprosessi vaatii vettä ja se, mikä poistetaan tai uudistus on pehmeämpi hydratoitu pintakerros. Kiillotusmiehen on oltava mohs -kovuus noin 6,5, lähellä useimpien lasien kovuutta.

Veden seriooksidi sisältää CE (IV) / EC (III) -parin, että niiden oksidin vähentämisreaktioilla voi tarjota kemiallista apua lasisilikaattiverkon repeämän aikana.

Toimitusjohtaja₂ Suurella puhtaudella sitä käytetään peilien, televisiolaitteiden, silmälinssien ja tarkkuuden optisen materiaalin hoitamiseen.

Lasinvärit

Toimitusjohtaja₂ voi värjätä sooda-kalkkasi pulloille, kannuille ja vastaaville. CE (iv) hapettaa uskon epäpuhtaudet (ii), jotka tarjoavat vihreää sinertävää väriä, uskoon (iii), joka antaa keltaisen värin 10 kertaa heikomman.

Säteilykestävä lasi

1%: n toimitusjohtajan lisääminen₂ Lasille tukahduttaa lasin värimuutoksen tai tummenemisen, jotka johtuvat korkean energian elektronien pommituksesta TV -lasissa. Sama tapahtuu käytetyissä ikkunoissa ydinteollisuuden kuumissa soluissa, koska se tukahduttaa gammasäteiden aiheuttamat määrät.

Uskotaan, että tukahduttamismekanismi riippuu Ce -ionien esiintymisestä⁴⁺ ja Ce³⁺ Lasiverkossa.

Se voi palvella sinua: ydinkemia: historia, opintokenttä, alueet, sovellukset

Valoherkkä lasi

Jotkut lasiformulaatiot voivat kehittää piileviä kuvia, jotka voidaan sitten muuntaa pysyvään rakenteeseen tai väriin.

Tämäntyyppinen lasi sisältää toimitusjohtajan₂ joka absorboi UV -säteilyä ja vapauttaa elektronit lasimatriisiin.

Myöhempää käsittelyn avulla syntyy muiden yhdisteiden kiteiden kasvu lasia, mikä luo yksityiskohtaiset kuviot elektronisiin tai koristeellisiin käyttötarkoituksiin.

- Emaloissa

Korkealle taitekertoimelle toimitusjohtajalle₂ Se on opasiteettiaine emalikoostumuksissa, joita käytetään metallien suojapinnoitteina.

Sen korkea lämpöstabiilisuus ja sen ainutlaatuinen kristallografinen muoto koko lämpötilavälillä, jotka saavutetaan emaliprosessin aikana, tekevät siitä riittävän käytettäväksi posliinin emaloissa.

Tässä hakemuksessa toimitusjohtaja₂ Tarjoaa halutun valkoisen kannen emalin aikana. Ainesosa tarjoaa opasiteetin.

- Circonio -keramiikassa

Circonium -keramiikka on lämpöeriste ja sitä käytetään korkean lämpötilan sovelluksissa. Vaatii lisäainetta, jotta se olisi korkea vastus ja sitkeys. Toimitusjohtaja₂ Sironioksidi A Materiaali, jolla on poikkeuksellinen sitkeys ja hyvä vastus tapahtuu.

Toimitusjohtaja -Doped Zirch -oksidi₂ Sitä käytetään pinnoitteissa toimia metallipinnoilla.

Esimerkiksi lentokoneiden moottorien osissa nämä pinnoitteet suojaavat korkeilta lämpötiloilta, joihin metallit altistuvat.

Suihkumoottori. Jeff Dahl, Espanjan käännös, kirjoittanut Xavigivax [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)] Lähde: Wikipedia Commons

- Ajoneuvojen päästöjen hallinnan katalysaattoreissa

Toimitusjohtaja₂ Se on aktiivinen komponentti epäpuhtauksien poistamisessa ajoneuvojen päästöistä. Tämä johtuu suurelta osin sen kyvystä varastoida tai vapauttaa happea sen ympäröivistä olosuhteista riippuen.

Automotive -ajoneuvojen katalyyttinen muunnin sijaitsee moottorin ja pakokaasujen tuotannon välissä. Siinä on katalyytti, jonka on hapettua ei -kynsaados -hiilivetyjä, muunnettava CO CO₂, ja vähentää typpioksideja, ei_x, n n₂ Minä₂.

Pakokaasujen katalyyttinen muunnin auto -ajoneuvon polttomoottorista. AHANIX1989 Englanninkielisessä Wikipediassa [julkinen alue] Lähde: Wikipedia Commons

Platinumin ja muiden katalyyttisten metallien lisäksi näiden monitoimisten järjestelmien tärkein aktiivinen komponentti on toimitusjohtaja₂.

Jokainen katalyyttinen muunnin sisältää 50-100 g toimitusjohtajaa₂ Hieno jaettu, joka suorittaa useita toimintoja. Tärkeimmät ovat:

Se toimii korkean pinta -aluminaation stabilisaattorina

Korkea pinta -ala alumiinioksidilla on taipumus sinteriä, menettäen korkean pinta -alansa toiminnan aikana korkeissa lämpötiloissa. Tätä viivästyy toimitusjohtajan läsnäolo₂.

Voi palvella sinua: Dimetylanyliini: rakenne, ominaisuudet, synteesi, käyttää

Se käyttäytyy hapen varastointikierrana

Kyvystään muodostaa ei--teleiden perchiometrinen toimitusjohtaja_2-X, Cerium -oksidi (IV) tarjoaa alkuaineen happea omasta rakenteestaan ​​huonon happisyklin aikana/runsaasti polttoainetta.

Siten moottorista peräisin olevien hiilivetyjen hapettuminen ja CO: n muuntaminen voi jatkua₂, Jopa silloin, kun kaasun happi on riittämätöntä.

Sitten, happirikassyklin aikana, se vie happea ja hapettuu uudelleen, palauttaen toimitusjohtajan stoikiometrisen muodon₂.

Toiset

Se toimii virheellisenä ratsastuksen katalyyttisestä kapasiteetista typpioksidien vähentämisessä_x Typpi ja happi.

- Kemiallisissa reaktioissa

Jalostamojen katalyyttisen halkeamisen prosesseissa toimitusjohtaja₂ Se toimii katalyyttisenä hapettimena, joka auttaa muuttamaan niin₂ Niin₃ ja edistää sulfaatin muodostumista tietyissä prosessiloukkuissa.

Toimitusjohtaja₂ Parantaa katalyytin aktiivisuutta, joka perustuu rautaoksidiin, jota käytetään etyylibentseenistä alkavan venytyksen saamiseksi. Tämä johtuu mahdollisesti oksidin vähentämisparien (II) - Fe (III) ja CE (III) - CE (iv) positiivisesta vuorovaikutuksesta (II).

- Biologisissa ja biolääketieteellisissä sovelluksissa

On todettu, että toimitusjohtaja nanohiukkaset₂ Ne toimivat eliminoimalla vapaat radikaalit, kuten superoksidi, vety, hydroksyyli ja radikaali typpioksidi.

Ne voivat suojata biologisia kudoksia säteilyn aiheuttamilta vaurioilta, laserin aiheuttamilta verkkokalvon vaurioilta, lisäävät valoreseptorisolujen käyttöä, vähentää selkärangan vaurioita, vähentää kroonista tulehdusta ja edistää angiogeneesiä tai verisuonten muodostumista.

Lisäksi tietyt nanokuidut, jotka sisältävät toimitusjohtajan nanohiukkasia₂ Ne ovat osoittautuneet myrkyllisiksi bakteerikannoille, lupaavat ehdokkaat bakteereihin.

- Muut käyttötarkoitukset

Toimitusjohtaja₂ Se on sähköeristävä materiaali erinomaisen kemiallisen stabiilisuuden, korkean suhteellisen korvauksen vuoksi (sillä on suuri taipumus polarisoida ennen sähkökentän levitystä) ja kiteinen verkko, joka on samanlainen kuin pii.

On löytänyt soveltamisen lauhduttimeen ja kerrosta suprajohteiden materiaalien tyynystä.

Sitä käytetään myös kaasusantureissa, materiaaleja kiinteiden oksidipolttokennojen elektrodien, happipumppujen ja happimonitorien kanssa.

Viitteet

1. Puuvilla, f. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Edistynyt epäorgaaninen kemia. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
2. Tanssi, j.C.; Emeléus, H.J -.; Sir Ronald Nyholm ja Trotman-Deckenson,.F. (1973). Kattava epäorgaaninen kemia. Osa 4. Pergamon Press.
3. Kirk-Othmer (1994). Kemiallisen tekniikan tietosanakirja. Nide 5. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
4. Ullmannin teollisuuskemian tietosanakirja. (1990). Viides painos. Volume A6. Vch verlagsgellschaft mbh.
5. Casals, Eudald et ai. (2012). Ympäristö- ja elintarvikkeiden nanomateriaalien analyysi ja riski. Analyyttisen kemian ymmärtämisessä. ScienEdirect.com.
6. Mailadil t. Sebastian. (2008). Alumiini, titaania, ceria, silikaatti, tungstate ja muut materiaalit. Dielektrisissä materiaaleissa langattomaan viestintään. ScienEdirect.com.
7. Afeesh Rajan Unthan, et ai. (2015). Telineet, joilla on antibakteeriset ominaisuudet. Kudostekniikan nanoteknologiasovelluksissa. ScienEdirect.com.
8. Gottardi v., et al. (1979). Ydintekniikalla tutkittu lasin pinnan kiillotus. Espanjalaisen keramiikan ja lasiyhdistyksen tiedotus. 18, ei. 3. Tiedotteista toipunut.SECV.On.