Карбонат церію – це неорганічна сполука, що утворюється в результаті реакції оксиду церію з карбонатом. Він має чудову стабільність та хімічну інертність і широко використовується в різних секторах, таких як ядерна енергетика, каталізатори, пігменти, скло тощо. Згідно з даними дослідницьких інститутів ринку, світовий ринок карбонату церію досяг 2,4 мільярда доларів у 2019 році та, за прогнозами, досягне 3,4 мільярда доларів до 2024 року. Існує три основні методи виробництва карбонату церію: хімічний, фізичний та біологічний. Серед цих методів хімічний метод переважно використовується через відносно низькі виробничі витрати; однак він також створює значні проблеми забруднення навколишнього середовища. Галузь карбонату церію демонструє величезні перспективи та потенціал розвитку, але також повинна зіткнутися з технологічним прогресом та проблемами захисту навколишнього середовища. UrbanMines Tech. Co., Ltd., провідне підприємство в Китаї, що спеціалізується на дослідженнях і розробках, а також виробництві та продажу продуктів з карбонату церію, прагне сприяти сталому зростанню галузі шляхом розумного визначення пріоритетів практик охорони навколишнього середовища, одночасно розумно впроваджуючи високоефективні заходи. Команда досліджень і розробок UrbanMines склала цю статтю, щоб відповісти на запитання та занепокоєння наших клієнтів.
1. Для чого використовується карбонат церію? Які застосування має карбонат церію?
Карбонат церію – це сполука, що складається з церію та карбонату, яка переважно використовується в каталітичних матеріалах, люмінесцентних матеріалах, полірувальних матеріалах та хімічних реагентах. Її конкретні сфери застосування включають:
(1) Рідкоземельні люмінесцентні матеріали: Високочистий карбонат церію служить важливою сировиною для отримання рідкісноземельних люмінесцентних матеріалів. Ці люмінесцентні матеріали знаходять широке застосування в освітленні, дисплеях та інших галузях, забезпечуючи важливу підтримку розвитку сучасної електронної промисловості.
(2) Очищувачі вихлопних газів автомобільних двигунів: Карбонат церію використовується у виробництві каталізаторів очищення вихлопних газів автомобілів, які ефективно зменшують викиди забруднюючих речовин з вихлопних газів транспортних засобів і відіграють значну роль у покращенні якості повітря.
(3) Полірувальні матеріали: Діючи як добавка в полірувальних сумішах, карбонат церію підвищує яскравість і гладкість різних речовин.
(4) Кольорові інженерні пластмаси: При використанні як барвника карбонат церію надає інженерним пластмасам певних кольорів та властивостей.
(5) Хімічні каталізатори: Карбонат церію знаходить широке застосування як хімічний каталізатор, підвищуючи активність та селективність каталізатора, одночасно сприяючи хімічним реакціям.
(6) Хімічні реагенти та медичне застосування: Окрім використання як хімічного реагенту, карбонат церію продемонстрував свою цінність у таких медичних галузях, як лікування опікових ран.
(7) Добавки до твердосплавних сплавів: Додавання карбонату церію до твердосплавних сплавів покращує їхню твердість та зносостійкість.
(8) Керамічна промисловість: Керамічна промисловість використовує карбонат церію як добавку для покращення експлуатаційних характеристик та зовнішнього вигляду кераміки.
Таким чином, завдяки своїм унікальним властивостям та широкому спектру застосування в різних галузях промисловості, карбонати церію відіграють незамінну роль.
2. Якого кольору карбонат церію?
Колір карбонату церію білий, але його чистота може дещо впливати на специфічний колір, що призводить до легкого жовтуватого відтінку.
3. Які 3 поширені способи використання церію?
Церій має три поширені застосування:
(1) Він використовується як співкаталізатор у каталізаторах очищення вихлопних газів автомобілів для підтримки функції зберігання кисню, покращення роботи каталізатора та зменшення використання дорогоцінних металів. Цей каталізатор широко застосовується в автомобілях, ефективно зменшуючи забруднення навколишнього середовища вихлопними газами автомобілів.
(2) Він служить добавкою в оптичному склі для поглинання ультрафіолетових та інфрачервоних променів. Він широко використовується в автомобільному склі, забезпечуючи захист від ультрафіолетових променів та знижуючи температуру в салоні автомобіля, тим самим заощаджуючи електроенергію для кондиціонування повітря. З 1997 року оксид церію додається до складу всього японського автомобільного скла, а також широко використовується в Сполучених Штатах.
(3) Церій можна додавати як добавку до постійних магнітів NdFeB для покращення їхніх магнітних властивостей та стабільності. Ці матеріали широко застосовуються в електроніці та електричних машинах, таких як двигуни та генератори, підвищуючи ефективність та продуктивність обладнання.
4. Як церій впливає на організм?
Вплив церію на організм включає, перш за все, гепатотоксичність та остеотоксичність, а також потенційний вплив на зорову нервову систему. Церій та його сполуки шкідливі для епідермісу та зорової нервової системи людини, навіть мінімальне вдихання створює ризик інвалідності або небезпечних для життя станів. Оксид церію токсичний для організму людини, завдаючи шкоди печінці та кісткам. У повсякденному житті вкрай важливо вживати належних запобіжних заходів та уникати вдихання хімічних речовин.
Зокрема, оксид церію може знижувати вміст протромбіну, роблячи його неактивним; пригнічувати утворення тромбіну; осаджувати фібриноген; та каталізувати розкладання фосфатних сполук. Тривалий вплив предметів із надмірним вмістом рідкісноземельних елементів може призвести до пошкодження печінки та скелета.
Крім того, полірувальний порошок, що містить оксид церію або інші речовини, може безпосередньо потрапляти в легені через вдихання дихальних шляхів, що призводить до відкладення в легенях, що потенційно може спричинити силікоз. Хоча радіоактивний церій має низький загальний рівень абсорбції в організмі, у немовлят частка 144Ce всмоктується у шлунково-кишковому тракті відносно висока. Радіоактивний церій з часом накопичується переважно в печінці та кістках.
5. Єкарбонат церіюрозчинний у воді?
Карбонат церію нерозчинний у воді, але розчинний у кислих розчинах. Це стабільна сполука, яка не змінюється на повітрі, але чорніє під впливом ультрафіолетового світла.
6. Церій твердий чи м'який?
Церій — м’який, сріблясто-білий рідкісноземельний метал з високою хімічною реакційною здатністю та ковкою текстурою, яку можна різати ножем.
Фізичні властивості церію також підтверджують його м'якість. Церій має температуру плавлення 795°C, температуру кипіння 3443°C та густину 6,67 г/мл. Крім того, він змінює колір під впливом повітря. Ці властивості свідчать про те, що церій справді є м'яким і пластичним металом.
7. Чи може церій окислювати воду?
Церій здатний окислювати воду завдяки своїй хімічній реакційній здатності. Він повільно реагує з холодною водою та швидко з гарячою, що призводить до утворення гідроксиду церію та газоподібного водню. Швидкість цієї реакції збільшується в гарячій воді порівняно з холодною.
8. Чи є церій рідкісним?
Так, церій вважається рідкісним елементом, оскільки він становить приблизно 0,0046% земної кори, що робить його одним з найпоширеніших серед рідкісноземельних елементів.
9. Церій є твердою, рідкою чи газоподібною речовиною?
Церій існує у твердому стані за кімнатної температури та тиску. Він виглядає як сріблясто-сірий реакційноздатний метал, який має пластичність і м'якший за залізо. Хоча він може переходити в рідкий стан при нагріванні, за нормальних умов (кімнатна температура та тиск) він залишається у твердому стані завдяки температурі плавлення 795°C та температурі кипіння 3443°C.
10. Як виглядає церій?
Церій має вигляд сріблясто-сірого реакційноздатного металу, що належить до групи рідкоземельних елементів (РЗЕ). Його хімічний символ - Ce, а атомний номер - 58. Він є одним з найпоширеніших РЗЕ. Порошок церію має високу реакційну здатність з повітрям, що викликає самозаймання, а також легко розчиняється в кислотах. Він служить чудовим відновником, який в основному використовується для виробництва сплавів.
Фізичні властивості включають: густина коливається від 6,7 до 6,9 залежно від кристалічної структури; температура плавлення становить 799 ℃, а температура кипіння досягає 3426 ℃. Назва «церій» походить від англійського терміна «Ceres», що означає астероїд. Відсоток вмісту в земній корі становить приблизно 0,0046%, що робить його дуже поширеним серед РЗЕ.
Церій в основному зустрічається в монациті, бастнезиті та продуктах поділу, отриманих з уран-торієвого плутонію. У промисловості він знаходить широке застосування, таке як використання каталізаторів у виробництві сплавів.