Ceriooxid (iv) Struktur, Eigenschaften, verwendet
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- Tizian Liebich
Er Ceriooxid (iv) U Zagisches Oxid ist ein blassweißer oder gelb anorganischer Feststoff, der durch die Oxidation des Ceriums (CE) durch Sauerstoff zu seiner Valencia 4 erzeugt wird+. Die chemische Formel des zagischen Oxids ist CEO2 Und es ist das stabilste Oxid des Hügels.
Cerio (CE) ist ein Element der Lanthanid-Serie, die in der Gruppe der Lands-Ran enthalten ist. Natürliche Quelle dieses Oxids ist das Bastnasitenmineral. Im kommerziellen Konzentrat dieses Minerals der CEO2 Es kann in einem ungefähren Anteil von bis zu 30% zu Gewicht gefunden werden.
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Der Geschäftsführer2 Es kann leicht durch Erhitzen in Luft oder Sauerstoff aus Hügel (III), CE (OH) erhalten werden3, oder ein Hügelsalz (III) wie Oxalat, Carbonat oder Nitrat.
Der Geschäftsführer2 stöchiometrisch kann durch hohe Temperaturreaktion von Hügel (III) Oxid mit elementarem Sauerstoff erhalten werden. Sauerstoff muss übermäßig und genügend Zeit sein, um die Umwandlung der verschiedenen nicht-etsochiometrischen Phasen zu vervollständigen, die sich bilden.
Diese Phasen umfassen mehrfarbige Formel -CEO -ProdukteX (wobei x zwischen 1,5 und 2,0 variiert). Sie werden auch CEO genannt2-x, wobei X einen Wert von bis zu 0,3 haben kann. Der Geschäftsführer2 Es ist die am häufigsten verwendete EC -Form in der Branche. Es hat eine niedrige Toxizitätsklassifizierung, insbesondere wegen seiner schlechten Wasserlöslichkeit.
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[TOC]
Struktur
Ceriooxid (iv) stöchiometrische Kristallisen im Fluoritentyp Cubic Network (Kaffee2) mit 8 Ionen oder2- In einer kubischen Struktur koordiniert mit 4 Ce -Ionen4+.
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Nomenklatur
- Ceriooxid (iv).
- Zagikaloxid.
- Cerio Dioxid.
- Ceria.
- Stöchiometrischer Hügel: Material, das vollständig vom CEO gebildet wurde2.
- Nicht-echo-Ethical Cerio Oxid: Material, das durch gemischte Oxide des CEO gebildet wird2 an den CEO1.5
Eigenschaften
Körperlicher Status
Hellgelb fester. Farbe ist empfindlich gegenüber Stöchiometrie und das Vorhandensein anderer Lanthanide. Nicht -Hochiometrikoxide sind oft blau.
Mohs Härte
Ungefähr 6-6.1.
Molekulargewicht
172.12 g/mol.
Schmelzpunkt
2600 ºC ungefähr.
Dichte
7,132 g/cm3
Löslichkeit
Unlöslich in kaltem und heißem Wasser. Löslich in konzentrierter konzentrierter Schwefelsäure. Unlöslich in verdünnten Säuren.
Brechungsindex
2.2.
Andere Eigenschaften
Der Geschäftsführer2 Es ist eine inerte Substanz, sie wird weder durch starke Säuren noch durch Alkalien angegriffen. Es kann jedoch durch Säuren in Gegenwart reduzierender Mittel wie Wasserstoffperoxid (H) gelöst werden2ENTWEDER2) oder Zinn (ii) unter anderem Cerio -Lösungen erzeugen (III).
Kann Ihnen dienen: Heterogenes SystemPräsentiert eine hohe thermische Stabilität. Unterzieht sich während der üblichen Heizintervalle keine kristallographischen Veränderungen.
Sein hydratisiertes Derivat (CEO2.NH2O) ist ein gelb und gallertartiger Niederschlag, der bei der Behandlung von Cerio -Lösungen (iv) mit Basen erhalten wird.
Der Geschäftsführer2 Es wird vom Magen -Darm -Trakt schlecht absorbiert, so dass es keine toxischen Wirkungen hat.
Anwendungen
- In der metallurgischen Industrie
Der Geschäftsführer2 Es wird in Elektroden bestimmter Schweißtechnologien verwendet, wie z. B. Wolframbogenschweißen mit Inertgas.
Das Oxid ist in der gesamten Wolframmatrix fein verteilt. Zu niedrigen Spannungen diese CEO -Partikel2 Geben Sie nur eine größere Zuverlässigkeit als Wolfram.
- In der Glasbranche
Glaspolieren
Ceriooxid ist das effizienteste Poliermittel für die meisten kommerziellen Glaszusammensetzungen. Der Geschäftsführer2 hat fast vollständig andere Polieroxide ersetzt, wie zum Beispiel der Glaube2ENTWEDER3, Kieselsäure und Zro2, Aufgrund seiner höheren Poliergeschwindigkeit und Sauberkeit, die durch Erhöhen des Grads der Oxidreinheit zunimmt.
Gewerbliche Pulimentos für Glas basierend auf Ceriumoxidpulvern haben Partikelgrößen und kontrollierte Dispergierbarkeit in wässrigen Systemen definiert.
Der Glasspolierprozess erfordert Wasser und was entfernt oder Reform ist eine weichere hydratisierte Oberflächenschicht. Der Poliermittel muss eine MOHS -Härte von ungefähr 6,5 haben, nahe der Härte der meisten Glas.
Ceriooxid im Wasser enthält die CE (IV) / EC (III), die mit ihren Oxid-Reduktions-Reaktionen während des Bruchs des Glas-Silikat-Netzwerks chemische Unterstützung leisten können.
Der Geschäftsführer2 Mit einem hohen Grad an Reinheit wird es zur Behandlung von Spiegeln, Fernsehgeräten, ophthalmologischen Linsen und präzises optischem Material verwendet.
Glasverfärbung
Der Geschäftsführer2 Kann Soda-Cal-Glas für Flaschen, Krüge und dergleichen verfärben. Die CE (iv) oxidiert die Verunreinigungen des Glaubens (II), die eine grün-bläuliche Farbe verleihen (iii), die eine gelbe Farbe 10-mal schwächer verleiht.
Strahlenbeständiges Glas
Die Zugabe von 1% CEO2 Zum Glas unterdrückt die Verfärbung oder Verdunkelung des Glas. Gleiches gilt für gebrauchte Fenster in heißen Zellen der Kernindustrie, da es die von den Gammastrahlen induzierte Entkollegen unterdrückt.
Es wird angenommen, dass der Unterdrückungsmechanismus von der Anwesenheit von CEIONs abhängt4+ und CE3+ Im Glasnetzwerk.
Es kann Ihnen dienen: Kernchemie: Geschichte, Studienbereich, Bereiche, AnwendungenPhotoempfindliches Glas
Einige Glasformulierungen können latente Bilder entwickeln, die dann in eine dauerhafte Struktur oder Farbe umgewandelt werden können.
Diese Art von Glas enthält CEO2 Das absorbiert UV -Strahlung und setzt Elektronen in der Glasmatrix frei.
Durch nachfolgende Behandlung wird das Wachstum von Kristallen anderer Verbindungen im Glas erzeugt, wodurch detaillierte Muster für elektronische oder dekorative Verwendungen erzeugt werden.
- In Emails
Für den CEO des hohen Brechungsindex2 Es ist ein Opazitätsmittel in Emaillezusammensetzungen, die als Schutzbeschichtungen auf Metallen verwendet werden.
Seine hohe thermische Stabilität und seine einzigartige kristallographische Form während des gesamten Temperaturintervall.
In dieser Anwendung der CEO2 Bietet die gewünschte weiße Abdeckung während des verbrannten Zahnschmelzes. Es ist die Zutat, die Deckkraft bietet.
- In Circonio Keramics
Circonium -Keramik ist ein thermischer Isolator und wird in Hochtemperaturanwendungen verwendet. Erfordert einen Additiv, einen hohen Widerstand und Hartnäckigkeit zu haben. CEO hinzufügen2 Ein Zirkoniumoxid Ein Material mit außergewöhnlicher Hartnäckigkeit und guter Widerstand tritt auf.
CEO -dopiertes Zirchoxid2 Es wird in Beschichtungen verwendet, um als thermische Barriere auf Metalloberflächen zu fungieren.
In den Teilen von Flugzeugmotoren schützen diese Beschichtungen beispielsweise vor den hohen Temperaturen, denen Metalle ausgesetzt würden.
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- In Katalysatoren für die Fahrzeugemissionskontrolle
Der Geschäftsführer2 Es ist eine aktive Komponente bei der Entfernung von Schadstoffen aus Fahrzeugemissionen. Dies ist hauptsächlich auf die Fähigkeit zurückzuführen, Sauerstoff abhängig von den Bedingungen zu speichern oder freizusetzen, die ihn umgeben,.
Der Katalysator der Automobilfahrzeuge befindet sich zwischen dem Motor und der Ausgabe der Abgase. Es hat einen Katalysator, der nicht -Quemados -Kohlenwasserstoffe oxidieren muss, CO -to Co konvertieren2, und Stickstoffoxide reduzieren, neinX, ein2 ICH2.
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Neben Platin und anderen katalytischen Metallen ist die wichtigste aktive Komponente dieser multifunktionalen Systeme CEO2.
Jeder katalytische Konverter enthält 50-100 g CEO2 fein geteilt, was mehrere Funktionen erfüllt. Die wichtigsten sind:
Es wirkt als Stabilisator von Aluminiumoxid mit hoher Oberfläche
Aluminiumoxid mit hoher Oberfläche neigt zum Sinterar und verliert seine hohe Oberfläche während des Betriebs bei hohen Temperaturen. Dies wird durch das Vorhandensein von CEO verzögert2.
Kann Ihnen dienen: Dimethylanylin: Struktur, Eigenschaften, Synthese, verwendetEs verhält sich als Sauerstoffspeicher-Librador
Für seine Fähigkeit, nicht East Perchiometric CEO zu bilden2-x, Ceriumoxid (iv) liefert im Zeitraum des schlechten Sauerstoffzyklus/reich an Kraftstoff einen elementaren Sauerstoff aus seiner eigenen Struktur.
Daher kann die Oxidation von nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen, die aus dem Motor stammen, und die Umwandlung von CO kann fortgesetzt werden2, Auch wenn Gasauerstoff nicht ausreicht.
Dann nimmt er in der Zeit des sauerstoffreichen Zyklus Sauerstoff auf und oxidiert erneut, wobei der CEO stöchiometrische Form wiedererlangt wird2.
Andere
Es wirkt als unangemessen für die katalytische Kapazität des Rodens bei der Reduktion von Stickstoffoxiden nichtX Stickstoff und Sauerstoff.
- Auf chemische Reaktionen
In den Prozessen des katalytischen Riskusses der Raffinerien der CEO2 Es wirkt als katalytischer Oxidationsmittel, das bei der Umwandlung von SO hilft2 Zu so3 und fördert die Sulfatbildung in bestimmten Prozessfallen.
Der Geschäftsführer2 Verbessert die Aktivität des Katalysators basierend auf Eisenoxid, der zur Erlangung der Dehnung von Ethylbenzol verwendet wird. Dies ist möglicherweise auf die positive Wechselwirkung zwischen Oxid -Reduktionspaaren (II) - Fe (III) und CE (III) - CE (IV) zurückzuführen.
- In biologischen und biomedizinischen Anwendungen
Es wurde festgestellt, dass CEO Nanopartikel2 Sie wirken, indem sie freie Radikale wie Superoxid, Wasserstoff, Hydroxyl und radikales Stickoxid eliminieren.
Sie können biologische Gewebe vor strahlungsinduzierten Schäden, laserinduzierten Netzhautschäden schützen, den Lebensbereich von Photorezeptorzellen erhöhen, Spinalläsionen reduzieren, die chronische Entzündung reduzieren und die Angiogenese oder die Bildung von Blutgefäßen fördern.
Zusätzlich bestimmte Nanofasern, die CEO -Nanopartikel enthalten2 Sie haben sich gegen bakterielle Stämme als toxisch erwiesen und sind vielversprechende Kandidaten für bakterizide Anwendungen.
- Andere Verwendungen
Der Geschäftsführer2 Es ist ein elektrisches Isoliermaterial aufgrund seiner hervorragenden chemischen Stabilität, hohen relativen Zulage (es hat eine hohe Tendenz, vor der Anwendung eines elektrischen Feldes zu polarisieren) und kristallines Netzwerk ähnlich wie Silizium.
Hat eine Anwendung in Kondensator und Schichten der Polsterung von Supraleitermaterialien gefunden.
Es wird auch in Gassensoren, Materialien für Elektroden mit fester Oxid -Brennstoffzellen, Sauerstoffpumpen und Sauerstoffmonitore verwendet.
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