Štruktúra oxidu cerio (IV), vlastnosti, použitie

On Oxid cerio (IV) u zagický oxid je svetlo biela alebo žltá anorganická tuhá látka, ktorá je produkovaná oxidáciou cerium (CE) kyslíkom do jeho Valencie 4+. Chemický vzorec zagického oxidu je generálny riaditeľ₂ A je to najstabilnejší oxid kopca.

Cerio (CE) je prvok série Lanthanid, ktorá je zahrnutá v skupine Lands-Ran. Prírodným zdrojom tohto oxidu je bastnasitský minerál. V komerčnom koncentráte tohto minerálu generálny riaditeľ₂ Nachádza sa v približnom podiele až 30% podľa hmotnosti.

Vzorka oxidu cerio (IV). Obrázok nasnímaný august 2005 používateľom: Walkerma. Pd-Self Zdroj: Wikipedia Commons

Generálny riaditeľ₂ Môže sa ľahko získať zahrievaním vzduchu alebo kyslíka z kopca (III), CE (OH)₃, alebo akúkoľvek kopcovú soľ (III), ako je oxalát, uhličitan alebo dusičnan.

Generálny riaditeľ₂ stechiometrický sa dá získať vysoko teplotnou reakciou oxidu kopca (III) s elementárnym kyslíkom. Kyslík musí byť nadmerne a dostatok času na dokončenie premeny rôznych nerestochiometrických fáz, ktoré sa tvoria.

Tieto fázy zahŕňajú viacfarebné výrobky generálneho riaditeľa Formula_X (kde x sa pohybuje medzi 1,5 a 2,0). Nazývajú sa tiež generálny riaditeľ_2-x, kde x môže mať hodnotu až 0,3. Generálny riaditeľ₂ Je to najčastejšie používaná forma EC v priemysle. Má nízku klasifikáciu toxicity, najmä kvôli svojej zlej rozpustnosti vody.

Vzorka minerálnych bastnasitov. Rob Lavinsky, Irocks.com-ccy-SA-3.0 [CC By-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Zdroj: Wikipedia Commons

[TOC]

Štruktúra

Cerio oxid (IV) stechiometrické kryštalizuje v kubickej sieti typu fluoritu (káva₂), s 8 iónmi alebo^2- V kubickej štruktúre koordinovanej so 4 iónmi CE⁴⁺.

Kryštalická štruktúra oxidu kopca (IV). Benjah-Bmm27 [verejná doména] Zdroj: Wikipedia Commons

Menovanie

- Oxid cerio (IV).

- Oxid.

- Oxid cerio.

- Ceria.

- Stoichiometrický kopec: Materiál tvorený generálnym riaditeľom₂.

- Necho-etický oxid cerio: Materiál tvorený zmiešanými oxidmi od generálneho riaditeľa₂ generálnemu riaditeľovi_1.5

Vlastnosti

Fyzický stav

Svetlo žltá pevná látka. Farba je citlivá na stechiometriu a prítomnosť iných lantanidov. Nonstoichiometrické oxidy sú často modré.

Mohs tvrdosť

Približne 6-6.1.

Molekulová hmotnosť

172,12 g/mol.

Bod topenia

2600 ° C približne.

Hustota

7 132 g/cm³

Rozpustnosť

Nerozpustné v studenej a horúcej vode. Rozpustný v koncentrovanej koncentrovanej kyseline sírovej. Nerozpustné v zriedených kyselinách.

Index lomu

2.2.

Ďalšie vlastnosti

Generálny riaditeľ₂ Je to inertná látka, nie je napadnutá ani silnými kyselinami ani alkalismi. Môže sa však rozpustiť kyselinami v prítomnosti redukčných činidiel, ako je peroxid vodíka (H₂Ani₂) alebo cín (ii), okrem iného, ​​generujúce roztoky CERIO (III).

Môže vám slúžiť: heterogénny systém

Predstavuje vysokú tepelnú stabilitu. Počas obvyklých intervalov zahrievania nepodlieha kryštalografickým zmenám.

Jeho hydratovaný derivát (generálny riaditeľ₂.NH₂O) je žltá a želatínová zrazenina, ktorá sa získa pri ošetrení roztokov cerio (IV) so základňami.

Generálny riaditeľ₂ Je slabo absorbovaný gastrointestinálnym traktom, takže nemá toxické účinky.

Žiadosti

- V metalurgickom priemysle

Generálny riaditeľ₂ Používa sa v elektródach určitých technológií zvárania, ako je napríklad zváranie volfrámového oblúka so inertným plynom.

Oxid je jemne rozptýlený v matrici volfrámu. Do nízkeho napätia týchto častíc generálneho riaditeľa₂ poskytnúť väčšiu spoľahlivosť ako volfrám.

- V sklenenom priemysle

Leštenie skla

Oxid cerio je najúčinnejším leštiacim činidlom pre väčšinu komerčných sklenených kompozícií. Generálny riaditeľ₂ takmer úplne nahradil ďalšie leštenie oxidov, napríklad vieru₂Ani₃, Oxid kremičitý a Zro₂, Vďaka svojej vyššej rýchlosti a čistote leštenia, ktoré sa zvyšujú zvýšením stupňa čistoty oxidu.

Komerčné Pulimentos pre sklo založené na práškoch oxidu céru majú definované veľkosti častíc a kontrolovanú dispergovateľnosť vo vodných systémoch.

Proces leštenia skla vyžaduje vodu a to, čo je odstránené alebo reforma je mäkšia hydratovaná povrchová vrstva. Leštiaci agent musí mať MOHS tvrdosť približne 6,5, blízko tvrdosti väčšiny skla.

Oxid cerio vo vode obsahuje pár CE (IV) / EC (III), ktorý s ich oxidovými redukčnými reakciami môže poskytnúť chemickú pomoc počas prasknutia sklenenej kremičitanovej siete.

Generálny riaditeľ₂ S vysokým stupňom čistoty sa používa na ošetrenie zrkadiel, televíznych spotrebičov, oftalmických šošoviek a presného optického materiálu.

Sfarbenie skla

Generálny riaditeľ₂ môže sfarbiť sklo sódy na fľaše, džbány a podobne. CE (IV) oxiduje nečistoty viery (ii), ktoré poskytujú zelenú modrú farbu, viere (iii), ktorá pripisuje žltú farbu 10-krát slabšiu.

Sklo odolné voči žiareniu

Pridanie 1% generálneho riaditeľa₂ Na sklo potláča sfarbenie alebo stmavnutie skla spôsobené bombardovaním vysoko energetických elektrónov v televíznom skle. To isté sa deje v používaných oknách v horúcich bunkách jadrového priemyslu, pretože potláča dekoláciu indukovanú gama lúčmi.

Predpokladá sa, že mechanizmus potlačenia závisí od prítomnosti CE iónov⁴⁺ a CE³⁺ V sklenenej sieti.

Môže vám slúžiť: jadrová chémia: História, štúdium, oblasti, aplikácie

Fotosenzívne sklo

Niektoré sklenené formulácie môžu vyvinúť latentné obrázky, ktoré sa potom môžu previesť na trvalú štruktúru alebo farbu.

Tento typ skla obsahuje generálny riaditeľ₂ ktoré absorbuje UV žiarenie a uvoľňuje elektróny v sklenenej matrici.

Následným ošetrením sa generuje rast kryštálov iných zlúčenín v skle, čím sa vytvára podrobné vzory pre elektronické alebo dekoratívne použitie.

- Mazba

Pre svoj vysoký generálny riaditeľ indexu lomu₂ Je to činidlo opacity v kompozíciách skloviny používaných ako ochranné povlaky na kovoch.

Jeho vysoká tepelná stabilita a jedinečný kryštalografický tvar počas celého teplotného intervalu, ktorý sa dosiahne počas procesu skloviny.

V tejto aplikácii generálny riaditeľ₂ Poskytuje požadovaný biely kryt počas vyhorenej skloviny. Je to zložka, ktorá poskytuje nepriehľadnosť.

- V Circonio Ceramici

Circonium Ceramics je tepelný izolátor a používa sa vo vysokoteplotných aplikáciách. Vyžaduje si aditívu, ktorá má vysoký odpor a húževnatosť. Pridanie generálneho riaditeľa₂ Oxid cirónom A dochádza k materiálu s výnimočnou húževnatosťou a dobrým odporom.

Oxid zirch s generálnym riaditeľom₂ Používa sa v povlakoch, aby pôsobila ako tepelná bariéra na kovových povrchoch.

Napríklad v častiach motorov lietadiel tieto povlaky chránia pred vysokými teplotami, ku ktorým by boli vystavené kovy.

Prúdový motor. Jeff Dahl, Španielsky preklad od Xavigivaxu [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)] Zdroj: Wikipedia Commons

- V katalyzátoroch pre kontrolu emisií vozidla

Generálny riaditeľ₂ Je aktívnou súčasťou odstraňovania znečisťujúcich látok z emisií vozidla. Je to do značnej miery kvôli jeho schopnosti ukladať alebo uvoľňovať kyslík v závislosti od podmienok, ktoré ho obklopujú.

Katalyzátor automobilových vozidiel sa nachádza medzi motorom a výstupom výfukových plynov. Má katalyzátor, ktorý musí oxidovať uhľovodíky non -quemados, konvertovať co -co₂, a znížiť oxidy dusíka, nie_X, n₂ I₂.

Katalytický prevodník výfukových plynov z motorového vozidla s vnútorným spaľovaním automobilového vozidla. Ahanix1989 v angličtine Wikipedia [verejná doména] Zdroj: Wikipedia Commons

Okrem platiny a iných katalytických kovov je hlavnou aktívnou súčasťou týchto multifunkčných systémov generálny riaditeľ₂.

Každý katalyzátor obsahuje 50-100 g generálneho riaditeľa₂ jemne rozdelený, ktorý plní niekoľko funkcií. Najdôležitejšie sú:

Pôsobí ako stabilizátor hliníka s vysokým povrchom

Hliník vysokej povrchovej plochy má tendenciu Sinterar a počas prevádzky pri vysokých teplotách stráca svoju vysokú plochu povrchu pri vysokých teplotách. Toto je oneskorené prítomnosťou generálneho riaditeľa₂.

Môže vám slúžiť: dimetylanylín: štruktúra, vlastnosti, syntéza, použitie

Správa sa ako kyslíkový úložný librador

Pre svoju schopnosť tvoriť neexestový perchiometrický generálny riaditeľ_2-x, Oxid cérium (IV) poskytuje elementárny kyslík z vlastnej štruktúry počas obdobia zlého kyslíka/bohaté na palivo.

Preto oxidácia nemacích uhľovodíkov, ktoré pochádzajú z motora, a konverzia CO môže pokračovať₂, Aj keď je kyslík plynu nedostatočný.

Potom v období cyklu bohatého na kyslík zaberá kyslík a znova oxiduje, pričom obnoví svoj stechiometrický tvar generálneho riaditeľa₂.

Ďalší

Funguje ako nesprávna katalytická kapacita jazdy pri znižovaní oxidov dusíka nie je_X Dusík a kyslík.

- Na chemické reakcie

V procesoch katalytického krakovania rafinérií generálny riaditeľ₂ Pôsobí ako katalytická oxidačná látka, ktorá pomáha pri konverzii SO₂ Tak₃ a podporuje tvorbu sulfátu v konkrétnych pasci procesu.

Generálny riaditeľ₂ Zlepšuje aktivitu katalyzátora založeného na oxidu železa, ktorý sa používa pri získavaní úseku od etylbenzénu. Je to pravdepodobne spôsobené pozitívnou interakciou medzi pármi oxidu -redukcie (II) - Fe (III) a CE (III) - CE (IV).

- V biologických a biomedicínskych aplikáciách

Zistilo sa, že nanočastice generálneho riaditeľa₂ Pôsobia elimináciou voľných radikálov, ako je superoxid, vodík, hydroxyl a radikálny oxid dusnatého.

Môžu chrániť biologické tkanivá pred poškodením vyvolaným žiarením, laserom vyvolaným poškodením sietnice, zvýšením životného rozsahu fotoreceptorových buniek, znižovaním chrbticových lézií, znížením chronického zápalu a podporujú angiogenézu alebo tvorbu krvných ciev.

Okrem toho určité nanovlákna obsahujúce nanočastice generálneho riaditeľa₂ Ukázali sa toxickými proti bakteriálnym kmeňom a sľubujú kandidátov na baktericídne aplikácie.

- Iné použitia

Generálny riaditeľ₂ Je to elektrický izolačný materiál kvôli svojej vynikajúcej chemickej stabilite, vysokému relatívnemu príspevku (má vysokú tendenciu polarizovať pred použitím elektrického poľa) a kryštalickej siete podobnej kremíku.

Našiel aplikáciu v kondenzátore a vrstvy odpruženia supravodičových materiálov.

Používa sa tiež v plynových senzoroch, materiáloch pre elektródy palivových článkov s tuhým oxidom, kyslíkové čerpadlá a kyslíkové monitory.

Odkazy

1. Bavlna, f. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley & Sons.
2. Tanec, J.C.; Emeléus, h.J.; Sir Ronald Nyholm a Trotman-Deckenson,.F. (1973). Komplexná anorganická chémia. Zväzok 4. Pergamón.
3. Kirk-Othmer (1994). Encyklopédia chemickej technológie. Zväzok 5. Štvrté vydanie. John Wiley & Sons.
4. Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. (1990). Piaty vydanie. Zväzok A6. VCH Verlagsgellschaft MBH.
5. Casals, Eudald a kol. (2012). Analýza a riziko nanomateriálov vo vzorkách životného prostredia a potravín. Pri porozumení analytickej chémie. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
6. MailAdil t. Sebastian. (2008). Alumínia, Titania, Ceria, kremičitan, volta a ďalšie materiály. V dielektrických materiáloch pre bezdrôtovú komunikáciu. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
7. Afeesh Rajan Unnithan a kol. (2015). Lešenia s antibakteriálnymi vlastnosťami. V nanotechnologických aplikáciách pre tkanivové inžinierstvo. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
8. Gottardi v., a kol. (1979). Leštenie povrchu skla skúmaného jadrovou technikou. Bulletin španielskej keramiky a sklenenej spoločnosti, zv. 18, nie. 3. Zotavené z bulletinov.SECV.je.