Aurrekariak eta Egoera Orokorra
Lur arraroen elementuaktaula periodikoaren IIIB eskandioaren, itrioaren eta lantanoaren ohola dira.L7 elementu daude.Lur arraroak propietate fisiko eta kimiko bereziak ditu eta oso erabilia izan da industrian, nekazaritzan eta beste esparru batzuetan.Lur arraroen konposatuen purutasunak zuzenean zehazten ditu materialen propietate bereziak.Lur arraroen materialen purutasun ezberdinek zeramikazko materialak, material fluoreszenteak eta errendimendu eskakizun desberdinak dituzten material elektronikoak sor ditzakete.Gaur egun, lur arraroen erauzketa teknologiaren garapenarekin, lur arraroen konposatu garbiek merkaturako aukera ona eskaintzen dute, eta errendimendu handiko lur arraroen materialak prestatzeak lur arraroen konposatu garbietarako baldintza handiagoak jartzen ditu.Zerio konposatuak erabilera ugari ditu, eta aplikazio gehienetan duen eragina bere garbitasunarekin, propietate fisikoekin eta ezpurutasun edukiarekin lotuta dago.Lur arraroen elementuen banaketan, zerioa lur arraroen baliabide argien %50 inguru hartzen du.Garbitasun handiko zerioaren aplikazio gero eta handiagoarekin, zerio konposatuentzako lur arraroen edukiaren indizea gero eta handiagoa da.Cerio oxidoaoxido zerikoa da, CAS zenbakia 1306-38-3 da, formula molekularra CeO2 da, pisu molekularra: 172,11;Cerio oxidoa lur arraroen elementuaren oxido egonkorrena da.Giro-tenperaturan solido hori zurbila da eta ilunagoa bihurtzen da berotzean.Zerio oxidoa oso erabilia da material luminiszenteetan, katalizatzaileetan, leuntzeko hautsetan, UV babesean eta beste alderdi batzuetan, bere errendimendu bikainagatik.Azken urteotan, ikertzaile askoren interesa piztu du.Zerio oxidoaren prestaketa eta errendimendua ikerketa-gune bihurtu dira azken urteotan.
Ekoizpen Prozesua
1. metodoa: irabiatu giro-tenperaturan, gehitu 5.0mol/L-ko sodio hidroxidoaren disoluzioa 0.1mol/L-ko zerio sulfato-soluzioari, egokitu pH-aren balioa 10 baino handiagoa izan dadin eta prezipitazio erreakzioa gertatzen da.Sedimentua ponpatu, hainbat aldiz garbitu zen ur deionizatuarekin eta, ondoren, 90 ℃ labean lehortu zen 24 orduz.Arteztu eta iragazi ondoren (partikulen tamaina 0,1 mm baino txikiagoa), zerio oxidoa lortzen da eta leku lehor batean jartzen da itxita gordetzeko.2. Metodoa: zerio kloruroa edo zerio nitratoa lehengai gisa hartu, pH balioa 2-ra egokituz amoniako urarekin, oxalatoa gehitu zerio oxalatoa hauspetatzeko, berotu, ondu, bereiztu eta garbitu ondoren, 110 ℃-tan lehortu eta gero 900-tan zerio oxidoarekin erre. ~ 1000 ℃.Zerio oxidoa zerio oxidoaren eta karbono-hautsaren nahasketa berotuz lor daiteke 1250 ℃tan karbono monoxidoko atmosfera batean.
Aplikazio
Cerio oxidoa beira-industriako gehigarrietarako erabiltzen da, plaka beira artezteko materialetarako, eta beira artezteko, lente optikoetarako, zineskopiorako, zuritzeko, argitzeko, erradiazio ultramoreen beirarako eta hari elektronikoen xurgapenerako, eta abarretara hedatu da.Betaurrekoen lentearen aurkako islatzaile gisa ere erabiltzen da, eta zerioa zerio titanio horia egiteko erabiltzen da beira hori argia egiteko.Lur arraroen oxidazio fronteak nolabaiteko eragina du CaO-MgO-AI2O3-SiO2 sisteman beira zeramikaren kristalizazioan eta propietateetan.Ikerketaren emaitzek erakusten dute oxidazio-fronte egoki bat gehitzea onuragarria dela beira likidoaren argitze-efektua hobetzeko, burbuilak ezabatzeko, beira egitura trinkotzeko eta materialen propietate mekanikoak eta alkalien erresistentzia hobetzeko.Cerio oxidoaren gehigarri optimoa 1,5 da, zeramikazko glazean eta industria elektronikoan zeramikazko sarkor piezoelektriko gisa erabiltzen denean.Aktibitate handiko katalizatzaileen fabrikazioan ere erabiltzen da, gas-lanpara gori-estalkia, X izpien pantaila fluoreszentea (lenteak leuntzeko agentean erabiltzen da nagusiki).Lur arraroen zerio leuntzeko hautsa oso erabilia da kameretan, kameraren lenteetan, TELEBISTAren argazki-hodietan, lentean eta abarretan.Beira-industrian ere erabil daiteke.Cerio oxidoa eta titanio dioxidoa batera erabil daitezke beira horia egiteko.Beira dekolorizaziorako zerio oxidoak tenperatura altuan, prezio baxuan eta argi ikusgaia xurgatzen ez duen errendimendu egonkorra da.Horrez gain, eraikinetan eta autoetan erabiltzen den beirari zerio oxidoa gehitzen zaio argi ultramorearen transmisioa murrizteko.Lur arraroen material luminiszenteak ekoizteko, zerio oxidoa aktibatzaile gisa gehitzen da energia aurrezteko lanpararen material luminiszenteetan eta adierazleetan eta erradiazio-detektagailuetan erabiltzen diren lur arraroen hiru koloreko fosforoetan.Zerio oxidoa metalezko zerioa prestatzeko lehengaia ere bada.Horrez gain, material erdieroaleetan, goi-mailako pigmentuetan eta beira fotosentikorren sentsibilizatzaileetan, oso erabilia izan da automobilen ihes-arazgailua.Automobilaren ihesak arazteko katalizatzailea batez ere abaraska zeramikazko (edo metalezko) garraiatzailez eta gainazal aktibatutako estalduraz osatuta dago.Aktibatutako estaldura gamma-trioxidoaren eremu handi batek, gainazala egonkortzen duten oxido kopuru egoki batek eta estalduraren barruan sakabanatutako jarduera katalitikoa duen metal batek osatzen dute.Pt, Rh dosia garestia murrizteko, Pd dosia handitzea nahiko merkea da, katalizatzailearen kostua murriztea automobilen ihesaren arazketa katalizatzaileak murriztu gabe, errendimendu ezberdinen premisarekin, normalean erabiltzen den Pt.Pd.Rh katalizatzaile ternarioaren estaldura aktibatzea, normalean erabateko murgiltze metodo bat zerio oxido eta lantano oxido kopuru jakin bat gehitzeko, lur arraroen efektu katalitiko bikaina da.Metal preziatuen katalizatzaile ternarioa.Lantano oxidoa eta zerio oxidoa laguntzaile gisa erabili ziren ¦ A-Alumina euskarritako metal nobleen katalizatzaileen errendimendua hobetzeko.Ikerketaren arabera, zerio oxidoaren eta lantano oxidoaren mekanismo katalitikoa estaldura aktiboaren jarduera katalitikoa hobetzea da, aire-erregaiaren erlazioa eta katalisia automatikoki doitzea eta garraiolariaren egonkortasun termikoa eta indar mekanikoa hobetzea.