35 použití ceru v různých odvětvích (potřebujete znát fakta!)

by

Cer je nejhojnějším členem řady prvků známých jako lanthanoidy. Pojďme diskutovat o některých důležitých použitích ceru v tomto článku.

Použití ceru je uvedeno níže –

  • Metalurgické aplikace
  • Aplikace skla a keramiky
  • Katalytické a chemické aplikace
  • Barviva a pigmenty
  • Elektronika

Technologické aplikace ceru spoléhají především na jeho vysokou termodynamickou afinitu ke kyslíku a síře, potenciální redoxní chemii zahrnující cer (III) a cer (IV) a absorpční/excitační energetické pásy spojené s jeho elektronovou strukturou. Podívejme se na využití ceru.

Metalurgické aplikace

  1. Feroslitiny obsahující cer se používají ke zlepšení fyzikálních vlastností vysokopevnostních/nízkolegovaných (HSLA) ocelí.
  2. Cerium poskytuje kontrolu morfologie grafitu, vyrábět sférulitický nebo vermikulární krystality.
  3. Cer se používá k uvolnění kyslíku a síry z taveniny tvorbou stabilních lanthanoidových oxysulfidů litiny.
  4. Cer se používá jako samozápalná slitina železo-směsný kov (60 %) pro lehčí pazourky.
  5. Reaktivní slitiny na bázi ceru, jako je Th2Al-MM, lze použít jako getry pro elektronická zařízení a elektronky.
  6. Cerium používá se jako alternativa niklu a kobaltu pro výrobu superslitiny.
  7. Cerium se používá pro zlepšit odolnost proti oxidaci a životnost slitiny.
  8. Ce se používá pro odstranění stopového množství sirných nečistot z hranic kovových krystalitů a pro modifikaci slitiny.
  9. Rychlé tuhnutí hliníkové slitiny ceru používaného jako přísada.
  10. Výroba slitin na bázi hliníku, jako jsou binární Al-Fe a ternární Al-Fe-Ce sloučeniny Používá se cer.
  11. Cerium Používá se při chromování ve vodné formě hexaaquochromitého iontu.

Aplikace skla a keramiky

  1. Brusivo na bázi ceru, které zlepšuje brousitelnost a vytváří vysoce přesný leštěný povrch.
  2. Cer se používá k výrobě televizních čelních desek a zrcadel.
  3. Fotostabilitu pigmentů lze zvýšit povrchovou přísadou ceru.
  4. Rychlost, s jakou určité pigmenty, jako je oxid titaničitý, tmavnou při vystavení světlu, může být snížena cerem.
  5. Výroba skla vysoce odolného vůči záření pomocí vysokoenergetických elektronů ceru.
  6. Sklo obsahuje ionty ceru, které absorbují ultrafialové záření a uvolňují elektrony do skleněné matrice zvané fotosenzitivní sklo.
  7. Vysoce detailní vzory skla mohou být vyrobeny ionty stříbra smíchanými s ionty Ce.
  8. Cer používaný jako tenké povrchové povlaky, které se aplikují na optické komponenty pro zlepšení výkonu.

Katalytické a chemické aplikace

  1. K přeměně ropy na frakce s nižší molekulovou hmotností se používá několik katalyzátorů, jako je benzín s použitím ceru.
  2. Cer se používá k navázání v pórech zeolitu a vytváří vysoký gradient elektrického pole.
  3. Lanthanoidy a cer se používají k zajištění vysoké krakovací aktivity katalyzátorů, zejména k výrobě nízkooktanového paliva ze surovin těžké ropy.
  4. Cerium je nejpoužívanější zařízení pro regulaci výfuku se skládá z keramického monolitu s tenkostěnným.
  5. Cer se používá k odstranění oxidu siřičitého v rafinérském katalytickém krakování (FCC) ve frakcích ropy obsahující síru.
  6. Cer generuje radikály, které se používají jako polymerní iniciátor.
  7. K výrobě styrenu z ethylbenzenu se používá alkálií podporovaný katalyzátor na bázi oxidu železa a přídavek ceru.
  8. Amoxidace propylenu za vzniku akrylonitrilu se provádí přes katalyticky aktivní komplex ceru.
  9. Katalyzátor na bázi ceru se také používá v redoxním páru přenosu kyslíku a elektronů.
  10. Fluorid ceru lze použít jako přísadu do formulací maziv pro zlepšení extrémního tlaku.
  11. Cer se používá v uhlíkovém obloukovém osvětlení vstupní elektrická energie se přeměňuje na zářivou viditelnou energii.

Barviva a pigmenty

  1. Fotostabilitu pigmentů lze zvýšit přidáním ceru, který pigmentům dodává světlostálost a zabraňuje ztmavnutí čirých polymerů na slunci.
  2. Anorganickým pigmentem je sytě červený sulfid ceritý (sulfidová červeň ceru), který zůstává chemicky inertní až do velmi vysokých teplot.

Aplikace fosforu/luminiscence

  1. Cer je základní složkou jako a doping pro fosfory používané v CRT TV obrazovkách, zářivkách a později bílé diody vyzařující světlo.
  2. Nejčastěji používaným příkladem je yttrium-hlinitý granát s příměsí ceru(III). (Ce: YAG), která vyzařuje zelené až žlutozelené světlo (550–530 nm) a chová se také jako scintilátor.
  3. Fosfor obsahující cer se používá jako hostitelská mřížka s velmi účinnou emisí ve specifických aplikacích katodových trubic.

Elektronika

  1. Elektrolyt v napájecím článku (100A) má redo pár vyrobený z ceru.
  2. Cerem upravený dopovaný titaničitan strontnatý je a součást prostředky pro elektrochemické články.
  3. Ceria byla také použita jako náhrada za svůj radioaktivní kongener thoria.
Snímek obrazovky 2023 01 23 233004
Použití ceru v různých oblastech

Jaké jsou hlavní rozdíly mezi použitím cesia a ceru v průmyslových odvětvích?

Použití cesia v průmyslu se soustředí hlavně na jeho atomové vlastnosti, jako je jeho schopnost přesně měřit čas v atomových hodinách a jeho role při výrobě fotobuněk pro průmyslové aplikace. Na druhé straně nachází cer běžné použití v katalyzátorech, výrobě skla a leštících prostředcích. Tyto rozdíly v jejich průmyslových aplikacích zdůrazňují odlišné chemické a fyzikální vlastnosti cesia a ceru.

Použití chloridu ceričitého

Hydrát chloridu ceritého CeCl3 nH2O, obvykle s n = 6, má při zahřívání tendenci tvořit oxychlorid ceritý, CeOCl. Pojďme diskutovat o některých použitích chloridu ceričitého.

Použití chloridu ceričitého je:

  1. Používá se jako katalyzátor pro Friedel-Craftsovy acylace a alkylační reakce.
  2. Syntéza pro luche redukci[13] alfa, beta-nenasycených karbonylových sloučenin.

Je vysoce rozpustný ve vodě a (pokud je bezvodý) je rozpustný v ethanolu a acetonu. Použití chloridu ceru je omezeno na chemickou syntézu než jakýkoli jiný halogenid ceru (III).

Použití oxidu ceričitého

Čistý CeO2 je velmi světle žlutá s fluoritem (CaF2) struktura mající kationty s osmi souřadnicemi a anionty se čtyřmi souřadnicemi. Podívejme se na použití CeO2.

Použití oxidu ceru je uvedeno níže –

  • Katalýza
  • Energie a paliva
  • Optika
  • Svařování

Může vykazovat velké odchylky od stechiometrie poskytující CeO2x, kde x může být až 0.3. Barva oxidu je citlivá nejen na stechiometrii, ale také na přítomnost jiných lanthanoidů. Zaměřme se na použití oxidu ceru v následující části článku.

Katalýza

  • Ve vodě reakce změny plynu Výkonný ředitel2 se používá jako heterogenní katalyzátor.
  • Jeho redukovaný derivát oxid ceritý redukuje vodu a uvolňuje vodík.
  • Výkonný ředitelx materiály jsou základem použití ceru pro oxidační katalyzátor. 
  • Výkonný ředitel2 se používá ve stěnách samočistící trouby jako katalyzátor oxidace uhlovodíků během procesu vysokoteplotního čištění.
  • Oxid ceru s nižší sekvencí se používá jako a katalyzátor pro oxidaci CO a NEx Emise.
  • Výkonný ředitel2 se používá jako vrchní nátěr pro porcelánové emaily kvůli vysokému indexu lomu.
  • Výkonný ředitel2-dopovaný oxid zirkoničitý se také používá v tepelně bariérových nástřikech na kovové povrchy.
  • FCC katalyzátory dopující jako oxid ceru obsahují krystalické zeolity a přísady uložené v inertní matrici.

Energie a paliva

Optika

  • Tenké povrchové nátěry Oxid ceričitý se aplikují na optické komponenty pro zlepšení výkonu.
  • Výkonný ředitel2 zjištěno, že se používá v infračervené filtryjako oxidační látka v katalyzátorech.

Svařování

  • Používá se při použití wolframového oblouku jako alternativa thoria.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Cer se chemicky vyznačuje tím, že má dva stabilní valenční stavy, Ce3+cerous a ceric Ce4+, pro které jsou iontové poloměry 114 pm, respektive 97 pm. Cerový iont je skutečně silné oxidační činidlo, ale když je spojen s kyslíkem ligandu, je zcela stabilizován a oxid ceričitý je nejrozšířenější formou ceru.