אודות חומרים אנאורגניים - תחמוצת צריום
תחמוצת צריוםהוא חומר אנאורגני עם הנוסחה הכימית CeO₂. זוהי אבקה צהובה בהירה או חומה-צהבהבה עם צפיפות של 7.13 גרם/סמ"ק ונקודת התכה של 2397 מעלות צלזיוס. היא אינה מסיסה במים ובבסיס, אך מסיסה במקצת בחומצה. בטמפרטורה של 2000 מעלות צלזיוס ו-15 מגה פסקל, ניתן לצמצם תחמוצת צריום עם מימן כדי לייצרצריום טריאוקסידבטמפרטורות שבין 2000 מעלות צלזיוס ולחצים מעל 5 מגה פסקל, תחמוצת צריום מציגה צבע צהבהב-אדמדם, לעיתים ורוד. היא משמשת כחומר ליטוש, זרז, נשא זרז (תוסף), סופג קרינת UV, אלקטרוליט לתאי דלק, סופג פליטות של מכוניות וקרמיקה אלקטרונית.
Ⅰ. שימושים
חמצון. זרז לתגובות אורגניות. סטנדרט למתכות אדמה נדירות לניתוח פלדה. ניתוח טיטרציה של חמצון-חיזור. הסרת צבע בזכוכית. קרם הגנה מאמייל זכוכית. סגסוגת עמידה בחום.
משמש כתוסף בתעשיית הזכוכית, כחומר ליטוש לזכוכית לוחית, ובקוסמטיקה כמעכב UV. הוא הורחב וכולל ליטוש של זכוכית משקפיים, עדשות אופטיות ושפופרות קרן קתודית, ומספק דהיית צבע, הבהרה וספיגת קרני אולטרה סגולות ואלקטרונים.
Ⅱ. אפקטים של אדמה נדירה
1. אדמה נדירהאפקטים של ליטוש
אבקות ליטוש של אדמה נדירה מציעות יתרונות של מהירות ליטוש מהירה, איכות גימור גבוהה וחיי שירות ארוכים. בהשוואה לאבקות ליטוש מסורתיות של תחמוצת ברזל, הן ידידותיות לסביבה וקלות להסרה ממזהמים.אבקות ליטוש תחמוצת צריוםיכול ללטש עדשות בדקה אחת, בעוד שאבקות ליטוש של תחמוצת ברזל ייקח 30 עד 60 דקות. לכן, אבקות ליטוש של חומרים נדירים מציעות את היתרונות של מינון נמוך, מהירות ליטוש מהירה ויעילות ליטוש גבוהה. הן יכולות גם לשפר את איכות הליטוש ואת סביבת ההפעלה. אבקות ליטוש זכוכית של חומרים נדירים עשויות בדרך כלל מתחמוצות עשירות בצריום. תחמוצת צריום היא תרכובת ליטוש יעילה ביותר מכיוון שהיא יכולה ללטש זכוכית בו זמנית באמצעות פירוק כימי וחיכוך מכני. אבקות ליטוש של חומרים נדירים בצריום נמצאות בשימוש נרחב בליטוש מצלמות, עדשות מצלמות וידאו, שפופרות תמונה לטלוויזיה, עדשות משקפיים ויישומים אחרים. במדינה שלי יש עשרות מפעלים לאבקת ליטוש של חומרים נדירים, עם למעלה מעשרה המתגאים בכושר ייצור העולה על 100 טון. חברת Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., מיזם משותף סיני-זר, היא אחת מיצרניות אבקות הליטוש של חומרים נדירים הגדולות במדינה שלי, עם כושר ייצור שנתי של 1,200 טון. מוצריה נמכרים בארץ ובחו"ל.
2. הסרת צבע מזכוכית
כל הזכוכית מכילה תחמוצת ברזל, אשר יכולה להיכנס לזכוכית דרך חומרי גלם, חול, אבן גיר וקולט באצווה של הזכוכית. היא קיימת בשתי צורות: ברזל דו-ערכי, אשר הופך את הזכוכית לכחולה כהה, וברזל תלת-ערכי, אשר הופך אותה לצהובה. דה-צבע כרוך בחמצון יוני הברזל הדו-ערכיים לברזל תלת-ערכי, מכיוון שלברזל תלת-ערכי יש רק עשירית מעוצמתו של ברזל תלת-ערכי. לאחר מכן מוסיפים מתקן צבע כדי לנטרל את הצבע לירוק בהיר.
יסודות אדמה נדירים המשמשים להסרת צבע של זכוכית הם בעיקר תחמוצת צריום ותחמוצת ניאודימיום. מסירי צבע של זכוכית אדמה נדירה מחליפים מסירי צבע מסורתיים של ארסן לבן, ומשפרים את היעילות תוך הימנעות מזיהום ארסן. לתחמוצת צריום יתרונות של יציבות בטמפרטורה גבוהה, עלות נמוכה ואי-ספיגה של אור נראה לצורך הסרת צבע של זכוכית.
3.צביעת זכוכית
יוני אדמה נדירה מציגים צבעים יציבים ותוססים בטמפרטורות גבוהות ומשמשים ליצירת זכוכית בצבעים שונים על ידי הוספתם לנוזלים. תחמוצות אדמה נדירה כמו ניאודימיום, פרסאודימיום, ארביום וצריום הן צבעי זכוכית מצוינים. כאשר זכוכית שקופה עם צבעי זכוכית אלה סופגת אור נראה בין 400 ל-700 ננומטר, היא מציגה צבעים יפים. ניתן להשתמש בזכוכיות צבעוניות אלו ליצירת כיסויי נורות חיווי לתעופה, ניווט וכלי רכב תחבורה שונים, כמו גם לקישוטים אמנותיים יוקרתיים שונים.
כאשר מוסיפים תחמוצת ניאודימיום לזכוכית סודה-ליים וזכוכית עופרת, עומק צבע הזכוכית תלוי בעובי, בתכולת הניאודימיום ובעוצמת מקור האור. זכוכית דקה נראית ורודה חיוורת, בעוד שזכוכית עבה יותר נראית כחלחלה-סגולה. תופעה זו ידועה כדיכרואיזם ניאודימיום. תחמוצת פרסאודימיום מייצרת ירוק הדומה לכרום. תחמוצת ארביום, המשמשת בזכוכית פוטוכרומית ובזכוכית קריסטל, מייצרת גוון ורוד. תחמוצת צריום בשילוב עם טיטניום דיאוקסיד יוצרת גוון צהוב. ניתן להשתמש בתחמוצת פרסאודימיום ותחמוצת ניאודימיום בזכוכית שחורה פרסאודימיום-ניאודימיום.
4. מבהירי אדמה נדירה
תחמוצת צריום, במקום תחמוצת ארסן מסורתית, משמשת כמטהר זכוכית להסרת בועות ועקבות של יסודות צבע. זה יעיל במיוחד בייצור בקבוקי זכוכית חסרי צבע, וכתוצאה מכך מקבלים זכוכית לבנה-קריסטלית עם שקיפות מעולה, חוזק זכוכית משופר ועמידות משופרת בחום. זה גם מבטל זיהום ארסן לסביבה ולזכוכית עצמה.
בְּנוֹסַף,תחמוצת צריוםניתן להוסיף לזכוכית יומיומית, כגון זכוכית אדריכלית וזכוכית לרכב, וזכוכית קריסטל, כדי להפחית את העברת ה-UV. יישום זה אומץ באופן נרחב ביפן ובארצות הברית. עם שיפור רמת החיים במדינה שלי, הוא צפוי גם למצוא שוק חזק. תחמוצת ניאודימיום, המוספת לזכוכית שפופרת קרן קתודית, מבטלת את פיזור האור האדום ומשפרת את הבהירות. זכוכית מיוחדת עם תוספות אדמה נדירה כוללת: זכוכית לנתן, עם מקדם השבירה הגבוה והפיזור הנמוך שלה, נמצאת בשימוש נרחב בייצור עדשות שונות ועדשות מתקדמות למצלמות ומצלמות וידאו, במיוחד אלו לציוד צילום בגובה רב; זכוכית חסינת קרינת צריום, המשמשת בזכוכית לרכב וזכוכית לטלוויזיה; וזכוכית ניאודימיום, חומר אידיאלי ללייזרים גדולים, בעיקר במכשירי היתוך גרעיני מבוקרים.