પૃષ્ઠભૂમિ અને સામાન્ય પરિસ્થિતિ
દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોસામયિક કોષ્ટકમાં IIIB સ્કેન્ડિયમ, યટ્રીયમ અને લેન્થેનમના ફ્લોરબોર્ડ છે. l7 તત્વો છે. દુર્લભ પૃથ્વીમાં અનન્ય ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો છે અને તેનો ઉદ્યોગ, કૃષિ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજનોની શુદ્ધતા સીધી સામગ્રીના વિશેષ ગુણધર્મો નક્કી કરે છે. દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીની વિવિધ શુદ્ધતા વિવિધ કામગીરી જરૂરિયાતો સાથે સિરામિક સામગ્રી, ફ્લોરોસન્ટ સામગ્રી અને ઇલેક્ટ્રોનિક સામગ્રી ઉત્પન્ન કરી શકે છે. હાલમાં, દુર્લભ પૃથ્વી નિષ્કર્ષણ તકનીકના વિકાસ સાથે, સ્વચ્છ દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજનો સારી બજાર સંભાવના રજૂ કરે છે, અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીની તૈયારી સ્વચ્છ દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજનો માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ આગળ ધપાવે છે. સીરિયમ સંયોજનમાં ઉપયોગોની વિશાળ શ્રેણી છે, અને મોટાભાગના કાર્યક્રમોમાં તેની અસર તેની શુદ્ધતા, ભૌતિક ગુણધર્મો અને અશુદ્ધતા સામગ્રી સાથે સંબંધિત છે. દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના વિતરણમાં, સીરિયમ પ્રકાશ દુર્લભ પૃથ્વી સંસાધનોના લગભગ 50% હિસ્સો ધરાવે છે. ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા સીરિયમના વધતા ઉપયોગ સાથે, સીરિયમ સંયોજનો માટે બિન-દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રી સૂચકાંકની જરૂરિયાત વધુ અને વધુ વધી રહી છે.સીરિયમ ઓક્સાઇડસેરિક ઓક્સાઇડ છે, CAS નંબર 1306-38-3 છે, પરમાણુ સૂત્ર CeO2 છે, પરમાણુ વજન: 172.11; સેરિયમ ઓક્સાઇડ એ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ સેરિયમનો સૌથી સ્થિર ઓક્સાઇડ છે. તે ઓરડાના તાપમાને આછા પીળા રંગનો ઘન હોય છે અને ગરમ થવા પર ઘાટો થઈ જાય છે. સેરિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ તેના ઉત્તમ પ્રદર્શનને કારણે લ્યુમિનેસેન્ટ સામગ્રી, ઉત્પ્રેરક, પોલિશિંગ પાવડર, યુવી શિલ્ડિંગ અને અન્ય પાસાઓમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, તેણે ઘણા સંશોધકોમાં રસ જગાડ્યો છે. તાજેતરના વર્ષોમાં સેરિયમ ઓક્સાઇડની તૈયારી અને કામગીરી એક સંશોધન કેન્દ્ર બની ગયું છે.
ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
પદ્ધતિ 1: ઓરડાના તાપમાને હલાવો, 0.1mol/L ના સેરિયમ સલ્ફેટ દ્રાવણમાં 5.0mol/L ના સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણ ઉમેરો, pH મૂલ્ય 10 કરતા વધારે ગોઠવો, અને વરસાદની પ્રતિક્રિયા થાય છે. કાંપને પમ્પ કરવામાં આવ્યો, ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીથી ઘણી વખત ધોવામાં આવ્યો, અને પછી 90℃ ઓવનમાં 24 કલાક માટે સૂકવવામાં આવ્યો. પીસ્યા અને ફિલ્ટર કર્યા પછી (0.1mm કરતા ઓછા કણોનું કદ), સેરિયમ ઓક્સાઇડ મેળવવામાં આવે છે અને સીલબંધ સંગ્રહ માટે સૂકી જગ્યાએ મૂકવામાં આવે છે. પદ્ધતિ 2: સેરિયમ ક્લોરાઇડ અથવા સેરિયમ નાઇટ્રેટને કાચા માલ તરીકે લેવું, એમોનિયા પાણી સાથે pH મૂલ્ય 2 પર સમાયોજિત કરવું, સેરિયમ ઓક્સાલેટને અવક્ષેપિત કરવા માટે ઓક્સાલેટ ઉમેરીને, ગરમ કર્યા પછી, ક્યોરિંગ, અલગ કર્યા પછી અને ધોવા પછી, 110℃ પર સૂકવવા, પછી 900 ~ 1000℃ પર સેરિયમ ઓક્સાઇડમાં બાળી નાખવું. કાર્બન મોનોક્સાઇડના વાતાવરણમાં 1250℃ પર સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને કાર્બન પાવડરના મિશ્રણને ગરમ કરીને સેરિયમ ઓક્સાઇડ મેળવી શકાય છે.
અરજી
સીરિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ કાચ ઉદ્યોગના ઉમેરણો, પ્લેટ ગ્લાસ ગ્રાઇન્ડીંગ મટિરિયલ્સ માટે થાય છે, અને તેને ચશ્મા ગ્રાઇન્ડીંગ ગ્લાસ, ઓપ્ટિકલ લેન્સ, કાઇનેસ્કોપ, બ્લીચિંગ, સ્પષ્ટીકરણ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગના કાચ અને ઇલેક્ટ્રોનિક વાયરના શોષણ વગેરે માટે વિસ્તૃત કરવામાં આવ્યું છે. તેનો ઉપયોગ ચશ્માના લેન્સ માટે એન્ટિ-રિફ્લેક્ટર તરીકે પણ થાય છે, અને સીરિયમનો ઉપયોગ કાચને આછો પીળો બનાવવા માટે સીરિયમ ટાઇટેનિયમ પીળો બનાવવા માટે થાય છે. THE CaO-MgO-AI2O3-SiO2 સિસ્ટમમાં કાચ સિરામિક્સના સ્ફટિકીકરણ અને ગુણધર્મો પર દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સિડેશન ફ્રન્ટનો ચોક્કસ પ્રભાવ છે. સંશોધન પરિણામો દર્શાવે છે કે યોગ્ય ઓક્સિડેશન ફ્રન્ટનો ઉમેરો કાચ પ્રવાહીની સ્પષ્ટીકરણ અસરને સુધારવા, પરપોટા દૂર કરવા, કાચની રચનાને કોમ્પેક્ટ બનાવવા અને સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ક્ષાર પ્રતિકારને સુધારવા માટે ફાયદાકારક છે. સીરિયમ ઓક્સાઇડની શ્રેષ્ઠ ઉમેરણ માત્રા 1.5 છે, જ્યારે તેનો ઉપયોગ સિરામિક ગ્લેઝ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉદ્યોગમાં પીઝોઇલેક્ટ્રિક સિરામિક પેનિટ્રન્ટ તરીકે થાય છે. તેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિ ઉત્પ્રેરક, ગેસ લેમ્પ ઇન્કેન્ડેન્સ્ડ કવર, એક્સ-રે ફ્લોરોસન્ટ સ્ક્રીન (મુખ્યત્વે લેન્સ પોલિશિંગ એજન્ટમાં વપરાય છે) ના ઉત્પાદનમાં પણ થાય છે. રેર અર્થ સેરિયમ પોલિશિંગ પાવડરનો ઉપયોગ કેમેરા, કેમેરા લેન્સ, ટેલિવિઝન પિક્ચર ટ્યુબ, લેન્સ વગેરેમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તેનો ઉપયોગ કાચ ઉદ્યોગમાં પણ થઈ શકે છે. કાચને પીળો બનાવવા માટે સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડનો એકસાથે ઉપયોગ કરી શકાય છે. કાચને રંગીન બનાવવા માટે સેરિયમ ઓક્સાઇડના ફાયદા ઊંચા તાપમાને સ્થિર કામગીરી, ઓછી કિંમત અને દૃશ્યમાન પ્રકાશનું શોષણ ન કરવાના છે. વધુમાં, અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના ટ્રાન્સમિટન્સને ઘટાડવા માટે ઇમારતો અને કારમાં વપરાતા કાચમાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે. રેર અર્થ લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે, ઊર્જા બચત લેમ્પ્સના લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીમાં વપરાતા રેર અર્થ ટ્રાઇ-કલર ફોસ્ફોર્સ અને સૂચકો અને રેડિયેશન ડિટેક્ટરમાં વપરાતા ફોસ્ફોર્સમાં એક્ટિવેટર તરીકે સેરિયમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે. મેટલ સેરિયમની તૈયારી માટે સીરિયમ ઓક્સાઇડ પણ કાચો માલ છે. વધુમાં, સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં, ઉચ્ચ-ગ્રેડ પિગમેન્ટ્સ અને ફોટોસેન્સિટિવ ગ્લાસ સેન્સિટાઇઝર, ઓટોમોટિવ એક્ઝોસ્ટ પ્યુરિફાયરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ઓટોમોબાઈલ એક્ઝોસ્ટ શુદ્ધિકરણ માટે ઉત્પ્રેરક મુખ્યત્વે હનીકોમ્બ સિરામિક (અથવા મેટલ) વાહક અને સપાટી સક્રિય કોટિંગથી બનેલો છે. સક્રિય કોટિંગમાં ગામા-ટ્રાયઓક્સાઇડનો મોટો વિસ્તાર, સપાટીના ક્ષેત્રને સ્થિર કરતા ઓક્સાઇડની યોગ્ય માત્રા અને કોટિંગમાં વિખરાયેલી ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ ધરાવતી ધાતુનો સમાવેશ થાય છે. મોંઘા Pt, Rh ડોઝ ઘટાડવા માટે, Pd ની માત્રા પ્રમાણમાં સસ્તી છે તે વધારવા માટે, વિવિધ કામગીરીના આધારે ઓટોમોબાઈલ એક્ઝોસ્ટ શુદ્ધિકરણ ઉત્પ્રેરકો ઘટાડ્યા વિના ઉત્પ્રેરકની કિંમત ઘટાડવી, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા Pt. Pd. Rh ટર્નરી ઉત્પ્રેરક કોટિંગનું સક્રિયકરણ, સામાન્ય રીતે ચોક્કસ માત્રામાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવા માટે સંપૂર્ણ નિમજ્જન પદ્ધતિ, એક દુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પ્રેરક અસર બનાવે છે જે ઉત્તમ છે. કિંમતી ધાતુ ટર્નરી ઉત્પ્રેરક. લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ અને સેરિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ ¦ A-એલ્યુમિના સપોર્ટેડ નોબલ મેટલ ઉત્પ્રેરકોના પ્રદર્શનને સુધારવા માટે સહાયક તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. સંશોધન મુજબ, સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને લેન્થેનમ ઓક્સાઇડની ઉત્પ્રેરક પદ્ધતિ મુખ્યત્વે સક્રિય કોટિંગની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિને સુધારવા, હવા-બળતણ ગુણોત્તર અને ઉત્પ્રેરકને આપમેળે સમાયોજિત કરવા અને વાહકની થર્મલ સ્થિરતા અને યાંત્રિક શક્તિને સુધારવા માટે છે.