Struktur, IV) struktur, sifat, kegunaan

Dia Cerio Oxide (IV) u zagical oxide adalah pepejal bukan organik putih atau kuning pucat yang dihasilkan oleh pengoksidaan cerium (CE) oleh oksigen ke Valencia 4+. Formula Kimia Zagical Oxide adalah Ketua Pegawai Eksekutif₂ Dan ia adalah oksida yang paling stabil di bukit.

Cerio (CE) adalah elemen siri lanthanid, yang termasuk dalam kumpulan tanah-ran. Sumber semulajadi oksida ini adalah mineral bastnasit. Dalam kepekatan komersil mineral ini, Ketua Pegawai Eksekutif₂ Ia boleh didapati dalam perkadaran anggaran sehingga 30% berat.

Sampel Cerio Oxide (IV). Gambar yang diambil Ogos 2005 oleh Pengguna: Walkerma. Pd-diri Sumber: Wikipedia Commons

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Ia boleh diperoleh dengan mudah dengan pemanasan udara atau oksigen dari Hill (III), CE (OH)₃, atau garam bukit (iii), seperti oksalat, karbonat atau nitrat.

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Stoikiometrik boleh diperolehi dengan tindak balas suhu tinggi bukit (iii) oksida dengan oksigen asas. Oksigen mesti berlebihan dan cukup masa untuk menyelesaikan penukaran pelbagai fasa bukan estokiometrik yang sedang dibentuk mesti dibiarkan cukup untuk diselesaikan.

Fasa ini terdiri daripada produk CEO Formula Multicolored_x (di mana x berbeza antara 1.5 dan 2.0). Mereka juga dipanggil CEO_2-x, di mana x boleh mempunyai nilai sehingga 0.3. Ketua Pegawai Eksekutif₂ Ini adalah bentuk EC yang paling banyak digunakan dalam industri. Ia mempunyai klasifikasi ketoksikan yang rendah, terutamanya kerana kelarutan air yang lemah.

Sampel mineral Bastnasit. Rob Lavinsky, Irocks.COM-CC-BY-SA-3.0 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] Sumber: Wikipedia Commons

[TOC]

Struktur

Cerio oxide (IV) Stoikiometrik mengkristal dalam rangkaian padu jenis fluorit (kopi₂), dengan 8 ion atau^2- Dalam struktur padu yang diselaraskan dengan ion 4 CE⁴⁺.

Struktur kristal oksida bukit (iv). Benjah-Bmm27 [Domain Awam] Sumber: Wikipedia Commons

Nomenclature

- Cerio Oxide (IV).

- Zagical Oxide.

- Cerio dioksida.

- Ceria.

- Stoikiometrik Hill: Bahan Dibentuk sepenuhnya oleh Ketua Pegawai Eksekutif₂.

- Cerio Oxide yang tidak echo-etika: Bahan yang dibentuk oleh oksida bercampur dari CEO₂ kepada Ketua Pegawai Eksekutif_1.5

Sifat

Keadaan fizikal

Pepejal kuning pucat. Warna sensitif terhadap stoikiometri dan kehadiran lanthanides lain. Oksida non -stoikiometrik selalunya biru.

Kekerasan mohs

Kira-kira 6-6.1.

Berat molekul

172.12 g/mol.

Takat lebur

2600 ºC kira -kira.

Ketumpatan

7,132 g/cm³

Kelarutan

Tidak larut dalam air sejuk dan panas. Larut dalam asid sulfurik pekat pekat. Tidak larut dalam asid yang dicairkan.

Indeks refraktif

2.2.

Sifat lain

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Ia adalah bahan lengai, ia tidak diserang sama ada oleh asid kuat atau alkali. Walau bagaimanapun, ia boleh dibubarkan oleh asid dengan kehadiran ejen pengurangan, seperti hidrogen peroksida (H₂Sama ada₂) atau timah (ii), antara lain, menjana penyelesaian cerio (iii).

Boleh melayani anda: sistem heterogen

Membentangkan kestabilan terma yang tinggi. Tidak mengalami perubahan kristalografi semasa selang pemanasan biasa.

Derivatif terhidratnya (Ketua Pegawai Eksekutif₂.NH₂O) adalah mendakan kuning dan gelatin yang diperolehi semasa merawat penyelesaian cerio (iv) dengan pangkalan.

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Ia tidak diserap oleh saluran gastrousus sehingga tidak mempunyai kesan toksik.

Aplikasi

- Dalam industri metalurgi

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Ia digunakan dalam elektrod teknologi kimpalan tertentu, seperti kimpalan arka tungsten dengan gas lengai.

Oksida disebarkan dengan halus sepanjang matriks tungsten. Ke voltan rendah zarah CEO ini₂ Beri kebolehpercayaan yang lebih besar daripada tungsten sahaja.

- Dalam industri kaca

Menggilap kaca

Cerio Oxide adalah ejen penggilap yang paling berkesan untuk kebanyakan komposisi kaca komersial. Ketua Pegawai Eksekutif₂ hampir sepenuhnya menggantikan oksida penggilap lain, seperti iman₂Sama ada₃, Silika, dan zro₂, Oleh kerana kelajuan penggilap dan kebersihan yang lebih tinggi, yang meningkat dengan meningkatkan tahap kesucian oksida.

Pulimentos komersial untuk kaca berdasarkan serbuk cerium oksida telah menentukan saiz zarah dan dispersabilitas terkawal dalam sistem berair.

Proses penggilap kaca memerlukan air dan apa yang dikeluarkan atau pembaharuan adalah lapisan permukaan terhidrat yang lebih lembut. Ejen penggilap mesti mempunyai kekerasan Mohs kira -kira 6.5, dekat dengan kekerasan kebanyakan kaca.

Cerio Oxide in Water mengandungi pasangan CE (IV) / EC (III) yang dengan tindak balas pengurangan oksida mereka dapat memberikan bantuan kimia semasa pecahnya rangkaian silikat kaca.

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Dengan tahap kesucian yang tinggi ia digunakan untuk merawat cermin, peralatan televisyen, lensa optalmik dan bahan optik ketepatan.

Perubahan Kaca

Ketua Pegawai Eksekutif₂ boleh menghancurkan kaca soda-cal untuk botol, kendi dan sejenisnya. CE (iv) mengoksidakan kekotoran iman (ii), yang memberikan warna hijau hitam, kepada iman (iii) yang memberikan warna kuning 10 kali lemah.

Kaca tahan radiasi

Penambahan 1% CEO₂ Ke kaca menindas perubahan warna atau gelap kaca yang disebabkan oleh pengeboman elektron tenaga tinggi di kaca TV. Perkara yang sama berlaku di tingkap yang digunakan dalam sel -sel panas industri nuklear, kerana ia menindas dekolorasi yang disebabkan oleh sinar gamma.

Adalah dipercayai bahawa mekanisme penindasan bergantung pada kehadiran ion CE⁴⁺ dan CE³⁺ Di rangkaian kaca.

Ia boleh melayani anda: Kimia Nuklear: Sejarah, Bidang Pengajian, Kawasan, Aplikasi

Kaca fotosensitif

Beberapa formulasi kaca dapat mengembangkan imej laten yang kemudiannya dapat ditukar kepada struktur atau warna tetap.

Jenis kaca ini mengandungi CEO₂ yang menyerap radiasi UV dan mengeluarkan elektron dalam matriks kaca.

Melalui rawatan berikutnya, pertumbuhan kristal sebatian lain dalam kaca dijana, mewujudkan corak terperinci untuk kegunaan elektronik atau hiasan.

- Dalam enamel

Untuk Ketua Pegawai Eksekutif Indeks Biasa Tinggi₂ Ini adalah agen kelegapan dalam komposisi enamel yang digunakan sebagai pelapis perlindungan pada logam.

Kestabilan terma yang tinggi dan bentuk kristalografi yang unik sepanjang selang suhu keseluruhan yang dicapai semasa proses enamel, menjadikannya mencukupi untuk digunakan dalam enamel untuk porselin.

Dalam permohonan ini, CEO₂ Menyediakan penutup putih yang dikehendaki semasa enamel dibakar. Ia adalah ramuan yang memberikan kelegapan.

- Dalam Circonio Ceramics

Circonium Ceramics adalah penebat haba dan digunakan dalam aplikasi suhu tinggi. Memerlukan bahan tambahan untuk mempunyai ketahanan dan ketabahan yang tinggi. Menambah Ketua Pegawai Eksekutif₂ Circonium Oxide A bahan dengan ketabahan yang luar biasa dan rintangan yang baik berlaku.

Ketua Pegawai Eksekutif -Doped Zirch Oxide₂ Ia digunakan dalam salutan untuk bertindak sebagai penghalang terma pada permukaan logam.

Contohnya, di bahagian enjin pesawat ini pelapis melindungi dari suhu tinggi yang mana logam akan terdedah.

Motor jet. Jeff Dahl, Terjemahan Sepanyol oleh Xavigivax [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)] Sumber: Wikipedia Commons

- Dalam pemangkin untuk kawalan pelepasan kenderaan

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Ia adalah komponen aktif dalam penyingkiran bahan pencemar dari pelepasan kenderaan. Ini sebahagian besarnya disebabkan oleh keupayaannya untuk menyimpan atau melepaskan oksigen bergantung kepada keadaan yang mengelilinginya.

Penukar pemangkin kenderaan automotif terletak di antara enjin dan output gas ekzos. Ia mempunyai pemangkin yang mesti mengoksidakan hidrokarbon bukan -quemados, menukar co -to co₂, dan mengurangkan oksida nitrogen, tidak_x, a n₂ I₂.

Penukar pemangkin gas ekzos dari enjin pembakaran dalaman kenderaan kereta. Ahanix1989 di Bahasa Inggeris Wikipedia [Domain Awam] Sumber: Wikipedia Commons

Sebagai tambahan kepada platinum dan logam pemangkin lain, komponen aktif utama sistem pelbagai fungsi ini ialah CEO₂.

Setiap penukar pemangkin mengandungi 50-100 g CEO₂ dibahagikan dengan halus, yang memenuhi beberapa fungsi. Yang paling penting adalah:

Ia berfungsi sebagai penstabil alumina kawasan permukaan yang tinggi

Alumina kawasan permukaan yang tinggi cenderung kepada sinterar, kehilangan kawasan permukaan yang tinggi semasa operasi pada suhu tinggi. Ini ditangguhkan oleh kehadiran CEO₂.

Boleh melayani anda: dimethylanlin: struktur, sifat, sintesis, kegunaan

Ia bertindak sebagai penyimpanan oksigen-librador

Kerana keupayaannya membentuk Ketua Pegawai Eksekutif Perchiometric yang bukan Timur_2-x, Cerium oksida (iv) menyediakan oksigen asas dari strukturnya sendiri semasa tempoh kitaran oksigen yang lemah/kaya dengan bahan bakar.

Oleh itu, pengoksidaan hidrokarbon yang tidak dibakar yang berasal dari enjin dan penukaran CO dapat diteruskan₂, Walaupun oksigen gas tidak mencukupi.

Kemudian, dalam tempoh kitaran kaya oksigen, ia mengambil oksigen dan teroksida lagi, memulihkan bentuk stoikiometri CEOnya₂.

Yang lain

Ia berfungsi sebagai tidak wajar kapasiti pemangkin menunggang dalam pengurangan nitrogen oksida tidak_x Nitrogen dan oksigen.

- Mengenai tindak balas kimia

Dalam proses pemangkin pemangkin pemangkin CEO₂ Ia bertindak sebagai oksidan pemangkin yang membantu dalam penukaran SO₂ Kepada begitu₃ dan menggalakkan pembentukan sulfat dalam perangkap proses tertentu.

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Meningkatkan aktiviti pemangkin berdasarkan oksida besi yang digunakan untuk mendapatkan regangan bermula dari etilbenzena. Ini mungkin disebabkan oleh interaksi positif antara pasangan oksida (ii) - Fe (III) dan CE (III) - CE (IV).

- Dalam aplikasi biologi dan bioperubatan

Telah didapati bahawa nanopartikel CEO₂ Mereka bertindak dengan menghapuskan radikal bebas, seperti superoxide, hidrogen, hidroksil dan nitrik oksida radikal.

Mereka dapat melindungi tisu biologi dari kerosakan yang disebabkan oleh radiasi, kerosakan retina yang disebabkan oleh laser, meningkatkan jangka hayat sel photoreceptor, mengurangkan lesi tulang belakang, mengurangkan keradangan kronik dan menggalakkan angiogenesis atau pembentukan saluran darah.

Di samping itu, nanofibers tertentu yang mengandungi nanopartikel CEO₂ Mereka telah terbukti beracun terhadap strain bakteria, yang menjanjikan calon untuk aplikasi bakteria.

- Kegunaan lain

Ketua Pegawai Eksekutif₂ Ia adalah bahan penebat elektrik kerana kestabilan kimia yang sangat baik, elaun relatif tinggi (ia mempunyai kecenderungan yang tinggi untuk polarisasi sebelum penggunaan medan elektrik) dan rangkaian kristal yang serupa dengan silikon.

Telah menemui aplikasi dalam kondensor dan lapisan kusyen bahan superkonduktor.

Ia juga digunakan dalam sensor gas, bahan untuk elektrod sel bahan api pepejal, pam oksigen dan monitor oksigen.

Rujukan

1. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia bukan organik maju. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
2. Tarian, j.C.; Emeléus, h.J.; Sir Ronald Nyholm dan Trotman-Deckenson, ke.F. (1973). Kimia bukan organik yang komprehensif. Jilid 4. Pergamon Press.
3. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Jilid 5. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
4. Ensiklopedia Kimia Perindustrian Ullmann. (1990). Edisi Kelima. Jilid A6. VCH Verlagsgellschaft MBH.
5. Casals, Eudald et al. (2012). Analisis dan risiko nanomaterials dalam sampel alam sekitar dan makanan. Dalam memahami kimia analisis. Pulih dari Scientedirect.com.
6. Mailadil t. Sebastian. (2008). Aluminia, Titania, ceria, silikat, tungstate dan bahan lain. Dalam bahan dielektrik untuk komunikasi tanpa wayar. Pulih dari Scientedirect.com.
7. Afeesh Rajan Unnithan, et al. (2015). Perancah dengan sifat antibakteria. Dalam aplikasi nanoteknologi untuk kejuruteraan tisu. Pulih dari Scientedirect.com.
8. Gottardi v., et al. (1979). Menggilap permukaan kaca yang disiasat dengan teknik nuklear. Buletin Seramik Sepanyol dan Persatuan Kaca, Vol. 18, no. 3. Pulih dari buletin.SECV.adalah.