Үндэслэл ба ерөнхий нөхцөл байдал
Ховор газрын элементүүдҮелэх хүснэгтийн IIIB сканди, иттри, лантан зэрэг шалны хавтан юм. l7 элемент байдаг. Ховор шороон элемент нь өвөрмөц физик, химийн шинж чанартай бөгөөд үйлдвэрлэл, хөдөө аж ахуй болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Ховор шороон элементийн цэвэр байдал нь материалын онцгой шинж чанарыг шууд тодорхойлдог. Ховор шороон элементийн өөр өөр цэвэр байдал нь өөр өөр гүйцэтгэлийн шаардлага бүхий керамик материал, флуоресцент материал, электрон материалыг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Одоогийн байдлаар ховор шороон элементийн олборлолтын технологи хөгжихийн хэрээр цэвэр ховор шороон элементийн нэгдлүүд зах зээлийн сайн хэтийн төлөвийг харуулж байгаа бөгөөд өндөр гүйцэтгэлтэй ховор шороон элементийн материалыг бэлтгэх нь цэвэр ховор шороон элементийн нэгдлүүдэд өндөр шаардлага тавьдаг. Церийн нэгдэл нь өргөн хүрээний хэрэглээтэй бөгөөд ихэнх хэрэглээнд үзүүлэх нөлөө нь түүний цэвэр байдал, физик шинж чанар, хольцын агууламжтай холбоотой юм. Ховор шороон элементийн тархалтад цери нь хөнгөн ховор шороон элементийн нөөцийн 50 орчим хувийг эзэлдэг. Өндөр цэвэршилттэй церийн хэрэглээ нэмэгдэхийн хэрээр церийн нэгдлүүдийн ховор шороон бус агууламжийн индексийн шаардлага улам бүр нэмэгдэж байна.Церийн исэлнь церийн исэл, CAS дугаар нь 1306-38-3, молекулын томъёо нь CeO2, молекул жин: 172.11; Церийн исэл нь ховор элемент болох церийн хамгийн тогтвортой исэл юм. Энэ нь өрөөний температурт цайвар шар өнгийн хатуу бодис бөгөөд халаахад бараан өнгөтэй болдог. Церийн исэл нь маш сайн гүйцэтгэлтэй тул гэрэлтдэг материал, катализатор, өнгөлгөөний нунтаг, хэт ягаан туяаны хамгаалалт болон бусад зүйлд өргөн хэрэглэгддэг. Сүүлийн жилүүдэд олон судлаачдын сонирхлыг татсан. Церийн ислийг бэлтгэх, ашиглах нь сүүлийн жилүүдэд судалгааны халуун цэг болсон.
Үйлдвэрлэлийн үйл явц
Арга 1: Өрөөний температурт хутгаж, 0.1моль/л церийн сульфатын уусмал дээр 5.0моль/л натрийн гидроксидын уусмал нэмж, рН-ийн утгыг 10-аас их болгож, тунадасжих урвал явагдана. Тунадасыг шахаж, ионгүйжүүлсэн усаар хэд хэдэн удаа угааж, дараа нь 90°C зууханд 24 цагийн турш хатаана. Нунтаглаж, шүүсний дараа (бөөмийн хэмжээ 0.1 мм-ээс бага) церийн ислийг гаргаж аваад хуурай газар хадгалж, битүүмжилнэ. Арга 2: Церийн хлорид эсвэл церийн нитратыг түүхий эд болгон авч, аммиакийн усаар рН-ийн утгыг 2 болгож тохируулж, оксалат нэмж церийн оксалатын тунадасжуулж, халааж, хатууруулж, ялгаж, угааж, 110°C-д хатааж, дараа нь 900 ~ 1000°C-д церийн исэл болгон шатаана. Церийн ислийг церийн исэл ба нүүрстөрөгчийн нунтаг холимгийг нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн агаар мандалд 1250°C-д халааж гаргаж авч болно.
Аппликейшн
Цериум ислийг шилний үйлдвэрлэл, хавтан шил нунтаглах материалын нэмэлт болгон ашигладаг бөгөөд шил нунтаглах, оптик линз, кинескоп, цайруулах, тунгалагжуулах, хэт ягаан туяаны шил болон электрон утсыг шингээх гэх мэтэд ашигладаг. Мөн нүдний шилний линзний тусгалаас хамгаалах бодис болгон ашигладаг бөгөөд церийг титан шар өнгөтэй болгож шилийг цайвар шар болгоход ашигладаг. Ховор шороон исэлдэлтийн фронт нь CaO-MgO-AI2O3-SiO2 систем дэх шилэн керамикийн талсжилт болон шинж чанарт тодорхой нөлөө үзүүлдэг. Судалгааны үр дүнгээс харахад зохих исэлдэлтийн фронтыг нэмэх нь шилний шингэний тунгалагжуулах нөлөөг сайжруулах, бөмбөлгийг арилгах, шилний бүтцийг нягтруулах, материалын механик шинж чанар, шүлтийн эсэргүүцлийг сайжруулахад тустай болохыг харуулж байна. Керамик паалан болон электрон үйлдвэрлэлд пьезоэлектрик керамик нэвтрэлт болгон ашиглахад церийн ислийн оновчтой нэмэлт хэмжээ нь 1.5 байдаг. Мөн өндөр идэвхжилтэй катализатор, хийн чийдэнгийн улайсдаг бүрхүүл, рентген флуоресцент дэлгэц (голчлон линз өнгөлөх бодист ашиглагддаг) үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Ховор шороон церийн өнгөлгөөний нунтагыг камер, камерын линз, ТЕЛЕВИЗОРЫН зургийн хоолой, линз гэх мэт зүйлд өргөн ашигладаг. Үүнийг шилний үйлдвэрлэлд ч ашиглаж болно. Церийн исэл болон титаны давхар ислийг хамтад нь ашиглан шилийг шар өнгөтэй болгож болно. Шилийг өнгөгүйжүүлэх зориулалттай церийн исэл нь өндөр температурт тогтвортой ажиллах, хямд үнэ, харагдах гэрлийг шингээхгүй байх давуу талтай. Үүнээс гадна, хэт ягаан туяаны дамжуулалтыг бууруулахын тулд барилга байгууламж, автомашинд ашигладаг шилэнд церийн исэл нэмдэг. Ховор шороон люминесцент материал үйлдвэрлэхэд церийн ислийг эрчим хүч хэмнэдэг чийдэнгийн люминесцент материалд ашигладаг ховор шороон гурван өнгийн фосфор болон индикатор, цацраг мэдрэгчид ашигладаг фосфоруудад идэвхжүүлэгч болгон нэмдэг. Церийн исэл нь металл цери бэлтгэх түүхий эд юм. Үүнээс гадна хагас дамжуулагч материал, өндөр зэрэглэлийн пигмент болон гэрэл мэдрэмтгий шил мэдрэмтгий бодис, автомашины утаа цэвэршүүлэгчийг өргөн ашиглаж ирсэн. Автомашины утаа цэвэршүүлэх катализатор нь голчлон зөгийн сархинаг керамик (эсвэл металл) тээвэрлэгч болон гадаргууг идэвхжүүлсэн бүрхүүлээс бүрдэнэ. Идэвхжүүлсэн бүрхүүл нь гамма-триоксидын том талбай, гадаргуугийн талбайг тогтворжуулдаг зохих хэмжээний исэл, бүрхүүл дотор тархсан каталитик идэвхжилтэй металлаас бүрдэнэ. Үнэтэй Pt, Rh тунг багасгахын тулд Pd-ийн тунг нэмэгдүүлэх нь харьцангуй хямд бөгөөд янз бүрийн гүйцэтгэлийн нөхцлийн дагуу автомашины утааны цэвэршүүлэх катализаторыг бууруулахгүйгээр катализаторын зардлыг бууруулдаг бөгөөд түгээмэл хэрэглэгддэг Pt. Pd. Rh гурвалсан катализаторын бүрхүүлийг идэвхжүүлэх нь ихэвчлэн тодорхой хэмжээний церийн исэл ба лантан исэл нэмэх бүрэн дүрэх арга бөгөөд ховор газрын каталитик нөлөө маш сайн байдаг. Үнэт металлын гурвалсан катализатор. Лантан исэл ба церийн ислийг ¦ А-Хөнгөн цагааны исэлээр дэмжигдсэн эрхэм металлын катализаторын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд туслах бодис болгон ашигласан. Судалгаагаар церийн исэл ба лантан ислийн каталитик механизм нь голчлон идэвхтэй бүрхүүлийн каталитик идэвхжилийг сайжруулах, агаар-түлшний харьцаа болон катализыг автоматаар тохируулах, тээвэрлэгчийн дулааны тогтвортой байдал болон механик бат бөх чанарыг сайжруулахад оршино.