Mengenai Bahan Bukan Organik – Serium Oksida
Serium oksidaialah bahan bukan organik dengan formula kimia CeO₂. Ia merupakan serbuk berwarna kuning pucat atau coklat kekuningan dengan ketumpatan 7.13 g/cm₃ dan takat lebur 2397°C. Ia tidak larut dalam air dan alkali, tetapi sedikit larut dalam asid. Pada suhu 2000°C dan 15 MPa, cerium oksida boleh direduksi dengan hidrogen untuk menghasilkanserium trioksidaPada suhu antara 2000°C dan tekanan melebihi 5 MPa, cerium oksida mempamerkan warna kekuningan-kemerahan, kadangkala merah jambu. Ia digunakan sebagai bahan penggilap, pemangkin, pembawa pemangkin (bahan tambahan), penyerap UV, elektrolit sel bahan api, penyerap ekzos kereta dan seramik elektronik.
Kegunaan Ⅰ
Oksidan. Pemangkin untuk tindak balas organik. Piawaian logam nadir bumi untuk analisis keluli. Analisis titrasi redoks. Nyahwarna kaca. Pelindung matahari enamel kaca. Aloi tahan haba.
Digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri kaca, sebagai bahan pengisar untuk kaca plat, dan dalam kosmetik sebagai perencat UV. Ia telah diperluas untuk merangkumi penggilapan kaca cermin mata, kanta optik dan tiub sinar katod, yang memberikan penyahwarnaan, penjernihan dan penyerapan sinar ultraungu dan elektron.
Ⅱ. Kesan Nadir Bumi
1. Nadir BumiKesan Penggilapan
Serbuk penggilap nadir bumi menawarkan kelebihan kelajuan penggilapan yang pantas, kualiti kemasan yang tinggi dan jangka hayat yang panjang. Berbanding dengan serbuk penggilap oksida besi tradisional, ia mesra alam dan mudah disingkirkan daripada bahan cemar.Serbuk penggilap serium oksidaboleh menggilap kanta dalam satu minit, manakala serbuk penggilap besi oksida akan mengambil masa 30 hingga 60 minit. Oleh itu, serbuk penggilap nadir bumi menawarkan kelebihan dos yang rendah, kelajuan penggilapan yang pantas, dan kecekapan penggilapan yang tinggi. Ia juga boleh meningkatkan kualiti penggilapan dan persekitaran operasi. Serbuk penggilap kaca nadir bumi biasanya diperbuat daripada oksida yang kaya dengan cerium. Cerium oksida ialah sebatian penggilap yang sangat berkesan kerana ia boleh menggilap kaca secara serentak melalui penguraian kimia dan geseran mekanikal. Serbuk penggilap cerium nadir bumi digunakan secara meluas dalam kamera penggilap, kanta kamera video, tiub gambar televisyen, kanta cermin mata, dan aplikasi lain. Negara saya mempunyai berpuluh-puluh kilang serbuk penggilap nadir bumi, dengan lebih sepuluh kapasiti pengeluaran melebihi 100 tan. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., usaha sama Sino-asing, ialah salah satu pengeluar serbuk penggilap nadir bumi terbesar di negara saya, dengan kapasiti pengeluaran tahunan sebanyak 1,200 tan. Produknya dijual di dalam dan luar negara.
2. Penyahwarnaan Kaca
Semua kaca mengandungi oksida besi, yang boleh dimasukkan ke dalam kaca melalui bahan mentah, pasir, batu kapur, dan cullet dalam kelompok kaca. Ia wujud dalam dua bentuk: besi divalen, yang menjadikan kaca berwarna biru tua, dan besi trivalen, yang menjadikannya kuning. Penyahwarnaan melibatkan pengoksidaan ion besi divalen kepada besi trivalen, kerana besi trivalen hanya mempunyai satu persepuluh keamatan besi divalennya. Pembetul warna kemudiannya ditambah untuk meneutralkan warna kepada hijau muda.
Unsur nadir bumi yang digunakan untuk penyahwarnaan kaca terutamanya cerium oksida dan neodymium oksida. Penyahwarnaan kaca nadir bumi menggantikan penyahwarnaan arsenik putih tradisional, meningkatkan kecekapan sambil mengelakkan pencemaran arsenik. Cerium oksida mempunyai kelebihan kestabilan suhu tinggi, kos rendah dan tidak menyerap cahaya yang boleh dilihat untuk penyahwarnaan kaca.
3.Pewarna Kaca
Ion nadir bumi mempamerkan warna yang stabil dan terang pada suhu tinggi dan digunakan untuk menghasilkan pelbagai kaca berwarna dengan menambahkannya ke dalam cecair. Oksida nadir bumi seperti neodymium, praseodymium, erbium dan cerium adalah pewarna kaca yang sangat baik. Apabila kaca lutsinar dengan pewarna ini menyerap cahaya nampak antara 400 dan 700 nanometer, ia mempamerkan warna yang indah. Cermin mata berwarna ini boleh digunakan untuk mencipta penutup lampu penunjuk untuk penerbangan, navigasi dan pelbagai kenderaan pengangkutan, serta pelbagai hiasan artistik mewah.
Apabila neodymium oksida ditambah kepada soda-kapur dan kaca plumbum, kedalaman warna kaca bergantung pada ketebalan, kandungan neodymium dan keamatan sumber cahaya. Kaca nipis kelihatan merah jambu pucat, manakala kaca yang lebih tebal kelihatan ungu kebiruan. Fenomena ini dikenali sebagai dikroisme neodymium. Praseodymium oksida menghasilkan warna hijau yang serupa dengan kromium. Erbium oksida, yang digunakan dalam kaca fotokromik dan kaca kristal, menghasilkan rona merah jambu. Serium oksida yang digabungkan dengan titanium dioksida menghasilkan rona kuning. Praseodymium oksida dan neodymium oksida boleh digunakan dalam kaca hitam praseodymium-neodymium.
4. Penjernih Nadir Bumi
Serium oksida, bukannya oksida arsenik tradisional, digunakan sebagai penjernih kaca untuk menghilangkan buih dan unsur pewarna surih. Ini amat berkesan dalam menghasilkan botol kaca tidak berwarna, menghasilkan kaca putih kristal dengan ketelusan yang sangat baik, kekuatan kaca yang dipertingkatkan dan rintangan haba yang lebih baik. Ia juga menghapuskan pencemaran arsenik terhadap alam sekitar dan kaca itu sendiri.
Selain itu,serium oksidaboleh ditambah pada kaca harian, seperti kaca seni bina dan automotif, dan kaca kristal, untuk mengurangkan transmisi UV. Aplikasi ini telah digunakan secara meluas di Jepun dan Amerika Syarikat. Dengan peningkatan taraf hidup di negara saya, ia juga dijangka akan menemui pasaran yang kukuh. Neodymium oksida, yang ditambah pada kaca tiub sinar katod, menghapuskan penyebaran cahaya merah dan meningkatkan kejelasan. Cermin mata khusus dengan tambahan nadir bumi termasuk: kaca lantanum, dengan indeks biasan yang tinggi dan penyebaran yang rendah, digunakan secara meluas dalam pembuatan pelbagai kanta dan kanta kamera dan kamera video canggih, terutamanya untuk peralatan fotografi altitud tinggi; kaca kalis sinaran cerium, digunakan dalam kaca automotif dan kaca televisyen; dan kaca neodymium, bahan yang sesuai untuk laser besar, terutamanya dalam peranti pelakuran nuklear terkawal.