Struktura cerio oksida (iv), lastnosti, uporabe

On Cerio oksid (iv) U zagični oksid je bledo bela ali rumena anorganska trdna snov, ki jo proizvaja oksidacija ceriva (CE) s kisikom do svoje Valencije 4+. Kemična formula zagičnega oksida je izvršna direktorica₂ In je najbolj stabilen oksid hriba.

Cerio (CE) je element serije Lantanida, ki so vključeni v skupino dežel Ran. Naravni vir tega oksida je mineral basnazita. V komercialnem koncentratu tega minerala je izvršni direktor₂ Najdemo ga v približno 30%.

Vzorec cerio oksida (IV). Slika avgusta 2005, uporabnik: Walkerma. Pd-self Vir: Wikipedia Commons

Generalni direktor₂ Z lahkoto ga je mogoče dobiti s segrevanjem v zraku ali kisiku s hriba (III), CE (OH)₃, ali katero koli hribovsko sol (iii), na primer oksalat, karbonat ali nitrat.

Generalni direktor₂ Stoihiometrično lahko dobimo z visoko temperaturno reakcijo hribovskega (III) oksida z osnovnim kisikom. Kisik mora biti pretirano in dovolj časa, da dokonča pretvorbo različnih neestoometričnih faz, ki se oblikujejo.

Te faze obsegajo večbarvne produkte CORMUE CEO_x (kjer se x giblje med 1,5 in 2.0). Imenujejo se tudi izvršni direktor_2-x, kjer ima x vrednost do 0,3. Generalni direktor₂ Je najbolj uporabljena oblika EC v industriji. Ima klasifikacijo nizke strupenosti, zlasti zaradi slabe topnosti vode.

Vzorec minerala basnazita. Rob Lavinsky, Irocks.com-cc-by-sa-3.0 [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] Vir: Wikipedia Commons

[TOC]

Struktura

Cerio oksid (iv) stehiometrične kristalize v kubični mreži tipa fluorita (kava₂), z 8 ioni oz^2- V kubični strukturi, usklajeni s 4 CE ioni⁴⁺.

Kristalna struktura hribovskega oksida (IV). Benjah-BMM27 [javna domena] Vir: Wikipedia Commons

Nomenklatura

- Cerio oksid (iv).

- Zagični oksid.

- Cerio dioksid.

- Ceria.

- Stoichiometric Hill: Material, ki ga v celoti oblikuje izvršni direktor₂.

- Ne-eto-etični cerio oksid: Material, ki ga tvorijo mešani oksidi iz generalnega direktorja₂ do generalnega direktorja_1.5

Lastnosti

Fizično stanje

Bledo rumena trdna. Barva je občutljiva na stehiometrijo in prisotnost drugih lantanidov. Nestohiometrični oksidi so pogosto modri.

Mohs trdota

Približno 6-6.1.

Molekularna teža

172.12 g/mol.

Tališče

2600 ° C približno.

Gostota

7,132 g/cm³

Topnost

Netopna v hladni in vroči vodi. Topno v koncentrirani koncentrirani žveplovi kislini. Netopne v razredčenih kislinah.

Lomni količnik

2.2.

Druge lastnosti

Generalni direktor₂ To je inertna snov, ne napadajo niti močne kisline ali alkalije. Vendar pa ga lahko raztopimo s kislinami v prisotnosti reducirajočih sredstev, kot je vodikov peroksid (H₂Tudi₂) ali kositer (ii) med drugim ustvarja cerio rešitve (iii).

Vam lahko služi: heterogeni sistem

Predstavlja visoko toplotno stabilnost. Med običajnimi ogrevalnimi intervali ne podvrže kristalografskih spremembah.

Njen hidrirani derivat (izvršni direktor₂.Nh₂O) je rumena in želatinasta oborina, ki jo dobimo pri zdravljenju cerio raztopin (iv) z bazami.

Generalni direktor₂ Slabo ga absorbira prebavni trakt, tako da nima strupenih učinkov.

Prijave

- V metalurški industriji

Generalni direktor₂ Uporablja se v elektrodah nekaterih tehnologij varjenja, na primer varjenja z volfrakom z inertnim plinom.

Oksid je fino razpršen po vsej volframovi matriki. Do nizkih napetosti teh delcev generalnega direktorja₂ dajte večjo zanesljivost kot samo volfram.

- V stekleni industriji

Stekleno poliranje

Cerio oksid je najučinkovitejše polirno sredstvo za večino komercialnih sestavkov stekla. Generalni direktor₂ je skoraj v celoti nadomestil druge policijske okside, kot je vera₂Tudi₃, Kremen in zro₂, Zaradi večje hitrosti in čistoče, ki se poveča s povečanjem stopnje čistosti oksida.

Komercialni pulimentos za steklo, ki temelji na prahu cerium oksida, imajo določene velikosti delcev in nadzorovano razpršitev v vodnih sistemih.

Postopek poliranja stekla zahteva vodo in tisto, kar se odstrani ali reformira, je mehkejša hidrirana površinska plast. Sredstvo za poliranje mora imeti trdoto MOHS približno 6,5, blizu trdote večine stekla.

Cerio oksid v vodi vsebuje par CE (IV) / EC (iii), ki lahko z njihovimi reakcijami z redukcijo oksida nudi kemično pomoč med rupturo omrežja steklenega silikata.

Generalni direktor₂ Z visoko stopnjo čistosti se uporablja za zdravljenje ogledal, televizijskih aparatov, oftalmičnih leč in natančnega optičnega materiala.

Razbarvanje stekla

Generalni direktor₂ lahko razbarvate steklo sode-cal za steklenice, vrči in podobno. CE (iv) oksidira nečistoče vere (ii), ki zagotavljajo zeleno-modre barve, vere (iii), ki rumeno barvo daje 10-krat šibkejša.

Steklo odporno proti sevanju

Dodatek 1% generalnega direktorja₂ Na steklo zavira razbarvanje ali zatemnitev kozarca, ki ga povzroča bombardiranje visokoenergetskih elektronov v televizijskem steklu. Enako se zgodi v rabljenih oknih v vročih celicah jedrske industrije, saj zavira razgradnjo, ki jo povzročajo gama žarki.

Verjame se, da je mehanizem zatiranja odvisen od prisotnosti ionov CE⁴⁺ in ce³⁺ V steklenem omrežju.

Lahko vam služi: jedrska kemija: zgodovina, področje študija, območja, aplikacije

Fotosenzibilno steklo

Nekatere steklene formulacije lahko razvijejo latentne slike, ki jih lahko nato pretvorimo v trajno strukturo ali barvo.

Ta vrsta stekla vsebuje izvršnega direktorja₂ To absorbira UV sevanje in sprošča elektrone v stekleni matriki.

S poznejšim zdravljenjem nastane rast kristalov drugih spojin v steklu, kar ustvarja podrobne vzorce za elektronske ali dekorativne uporabe.

- V emajlih

Za svoj izvršni direktor visokega indeksa loma₂ Gre za neprozorno sredstvo v sestavah sklenine, ki se uporabljajo kot zaščitni premazi na kovinah.

Njegova visoka toplotna stabilnost in edinstvena kristalografska oblika v celotnem temperaturnem intervalu, ki se dosežejo med postopkom sklenine.

V tej aplikaciji je izvršni direktor₂ zagotavlja želeno belo pokrov med zgorelo sklenino. Je sestavina, ki zagotavlja motnost.

- V cirkonio keramika

Cirkonium keramika je toplotni izolator in se uporablja pri visoko temperaturnih aplikacijah. Potrebuje dodatek za visoko odpornost in trdoživost. Dodajanje generalnega direktorja₂ Cirkonijev oksid Material z izjemno trdostjo in dobro odpornostjo.

CEO -DOPED ZIRCH OXID₂ Uporablja se v premazih, da deluje kot toplotna ovira na kovinskih površinah.

Na primer, v delih letalskih motorjev ti prevleki ščitijo pred visokimi temperaturami, do katerih bi bile kovine izpostavljene.

Jet Motor. Jeff Dahl, španski prevod Xavigivax [CC by-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)] Vir: Wikipedia Commons

- V katalizatorjih za nadzor emisij vozila

Generalni direktor₂ Je aktivna komponenta pri odstranjevanju onesnaževal iz emisij vozil. To je v veliki meri posledica njegove sposobnosti shranjevanja ali sproščanja kisika, odvisno od pogojev, ki ga obkrožajo.

Katalitični pretvornik avtomobilskih vozil je nameščen med motorjem in izpustom izpušnih plinov. Ima katalizator, ki mora oksidirati ogljikovodike, ki niso kvalite₂, in zmanjšati dušikove okside, ne_x, a n₂ jaz₂.

Katalitični pretvornik izpušnih plinov iz motorja z notranjim zgorevanjem avtomobilskega vozila. Ahanix1989 pri angleški Wikipediji [javna domena] Vir: Wikipedia Commons

Poleg platine in drugih katalitičnih kovin je glavna aktivna komponenta teh večnamenskih sistemov CEO₂.

Vsak katalitični pretvornik vsebuje 50-100 g generalnega direktorja₂ fino razdeljen, kar izpolnjuje več funkcij. Najpomembnejši so:

Deluje kot stabilizator glinice z visoko površino

Alumina z visoko površino se nagiba k sintrarju, izgublja visoko površino med delovanjem pri visokih temperaturah. To zamuja s prisotnostjo izvršnega direktorja₂.

Vam lahko služi: dimetilanil: struktura, lastnosti, sinteza, uporaba

Se obnaša kot librador za shranjevanje kisika

Zaradi svoje sposobnosti oblikovanja ne-vzhodnega perhiometričnega izvršnega direktorja_2-x, Cerijev oksid (IV) zagotavlja elementarni kisik iz lastne strukture v obdobju slabega kisikovega cikla/bogato z gorivom.

Tako se lahko oksidacija ogljikovodikov, ki niso gorjeni, ki prihajajo iz motorja, in pretvorba CO se lahko nadaljuje₂, tudi kadar je plinski kisik nezadosten.

Nato v obdobju cikla bogatega kisika prevzame kisik in oksidira znova, pri čemer je obnovila svojo stehiometrično obliko generalnega direktorja₂.

Drugi

Deluje kot nepravilna katalitična sposobnost vožnje pri redukciji dušikovih oksidov_x Dušik in kisik.

- O kemičnih reakcijah

V procesih katalitičnega razpokanja rafinerij je izvršni direktor₂ Deluje kot katalitični oksidant, ki pomaga pri pretvorbi SO₂ Tako₃ in spodbuja tvorbo sulfata v določenih postopkih pasti.

Generalni direktor₂ Izboljša aktivnost katalizatorja, ki temelji na železovem oksidu, ki se uporablja pri pridobivanju raztežaja, ki se začne iz etilbenzena. To je verjetno posledica pozitivne interakcije med oksidnimi pari (II) - Fe (III) in CE (III) - CE (IV).

- V bioloških in biomedicinskih aplikacijah

Ugotovljeno je bilo, da je izvršni direktor nanodelci₂ Delujejo z odpravljanjem prostih radikalov, kot so superoksid, vodik, hidroksilni in radikalni dušikov oksid.

Biološka tkiva lahko zaščitijo pred poškodbami, ki jih povzroča sevanje, lasersko -povzročena poškodba mrežnice, poveča življenjski obseg fotoreceptorskih celic, zmanjša hrbtenična lezija, zmanjša kronično vnetje in spodbuja angiogenezo ali tvorbo krvnih žil.

Poleg tega nekatera nano vlakna, ki vsebujejo nanodelce izvršnega direktorja₂ So se izkazali za strupene proti bakterijskim sevom, ki obljubljajo kandidate za baktericidne aplikacije.

- Druge uporabe

Generalni direktor₂ Gre za električni izolacijski material zaradi svoje odlične kemične stabilnosti, visokega relativnega dodatka (ima veliko nagnjenost k polarizaciji pred uporabo električnega polja) in kristalnega omrežja, podobno siliciju.

Je našel uporabo v kondenzatorju in plasteh oblazinjenja materialov za superprevodnike.

Uporablja se tudi v plinskih senzorjih, materialih za elektrode s trdnim oksidom, kisikove črpalke in monitorje s kisikom.

Reference

1. Bombaž, f. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
2. Ples, j.C.; Emeléus, h.J.; Sir Ronald Nyholm in Trotman-Deckenson,.F. (1973). Celovita anorganska kemija. Zvezek 4. Pergamon Press.
3. Kirk-Othmer (1994). Enciklopedija kemijske tehnologije. Zvezek 5. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
4. Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. (1990). Peta izdaja. Zvezek A6. VCH Verlagsgellschaft MBH.
5. Casals, Eudald in sod. (2012). Analiza in tveganje za nanomateriale v vzorcih okolja in hrane. Pri razumevanju analitične kemije. Okrevano od Scientirect.com.
6. Mailadil t. Sebastian. (2008). Aluminija, Titania, Ceria, Silikat, volfstate in drugi materiali. V dielektričnih materialih za brezžično komunikacijo. Okrevano od Scientirect.com.
7. Afeesh Rajan Unnithan in sod. (2015). Odri z antibakterijskimi lastnostmi. V nanotehnoloških aplikacijah za tkivno inženirstvo. Okrevano od Scientirect.com.
8. Gottardi v., et al. (1979). Poliranje površine kozarca, raziskanega z jedrsko tehniko. Bilten španske keramike in stekla, vol. 18, ne. 3. Okreval od biltenov.Secv.je.