Tentang Material Anorganik – Serium Oksida
Serium oksidaCerium oksida adalah zat anorganik dengan rumus kimia CeO₂. Zat ini berupa bubuk berwarna kuning pucat atau coklat kekuningan dengan densitas 7,13 g/cm³ dan titik leleh 2397°C. Cerium oksida tidak larut dalam air dan alkali, tetapi sedikit larut dalam asam. Pada suhu 2000°C dan tekanan 15 MPa, cerium oksida dapat direduksi dengan hidrogen untuk menghasilkan CeO₂.serium trioksidaPada suhu antara 2000°C dan tekanan di atas 5 MPa, cerium oksida menunjukkan warna kekuningan-kemerahan, kadang-kadang merah muda. Senyawa ini digunakan sebagai bahan pemoles, katalis, pembawa katalis (aditif), penyerap UV, elektrolit sel bahan bakar, penyerap gas buang mobil, dan keramik elektronik.
Ⅰ. Kegunaan
Oksidan. Katalis untuk reaksi organik. Standar logam tanah jarang untuk analisis baja. Analisis titrasi redoks. Menghilangkan warna pada kaca. Pelindung matahari enamel kaca. Paduan tahan panas.
Digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri kaca, sebagai bahan penggiling untuk kaca lembaran, dan dalam kosmetik sebagai penghambat UV. Penggunaannya telah diperluas hingga mencakup pemolesan kaca kacamata, lensa optik, dan tabung sinar katoda, yang memberikan penghilangan warna, penjernihan, dan penyerapan sinar ultraviolet dan elektron.
II. Efek Logam Tanah Jarang
1. Logam Tanah LangkaEfek Pemolesan
Bubuk poles logam tanah jarang menawarkan keunggulan kecepatan pemolesan yang cepat, kualitas hasil akhir yang tinggi, dan masa pakai yang lama. Dibandingkan dengan bubuk poles oksida besi tradisional, bubuk ini ramah lingkungan dan mudah dibersihkan dari kontaminan.Bubuk pemoles serium oksidaBubuk pemoles logam tanah jarang dapat memoles lensa dalam satu menit, sedangkan bubuk pemoles oksida besi membutuhkan waktu 30 hingga 60 menit. Oleh karena itu, bubuk pemoles logam tanah jarang menawarkan keunggulan dosis rendah, kecepatan pemolesan yang cepat, dan efisiensi pemolesan yang tinggi. Bubuk ini juga dapat meningkatkan kualitas pemolesan dan lingkungan kerja. Bubuk pemoles kaca logam tanah jarang biasanya terbuat dari oksida kaya serium. Serium oksida adalah senyawa pemoles yang sangat efektif karena dapat memoles kaca secara bersamaan melalui dekomposisi kimia dan gesekan mekanis. Bubuk pemoles serium logam tanah jarang banyak digunakan dalam pemolesan kamera, lensa kamera video, tabung gambar televisi, lensa kacamata, dan aplikasi lainnya. Negara saya memiliki puluhan pabrik bubuk pemoles logam tanah jarang, dengan lebih dari sepuluh pabrik memiliki kapasitas produksi melebihi 100 ton. Baotou Tianjiao Qingmei Rare Earth Polishing Powder Co., Ltd., sebuah perusahaan patungan Tiongkok-asing, adalah salah satu produsen bubuk pemoles logam tanah jarang terbesar di negara saya, dengan kapasitas produksi tahunan 1.200 ton. Produknya dijual di dalam dan luar negeri.
2. Dekolorisasi Kaca
Semua kaca mengandung oksida besi, yang dapat masuk ke dalam kaca melalui bahan baku, pasir, batu kapur, dan pecahan kaca dalam campuran pembuatan kaca. Oksida besi terdapat dalam dua bentuk: besi divalen, yang membuat kaca berwarna biru tua, dan besi trivalen, yang membuat kaca berwarna kuning. Proses penghilangan warna melibatkan oksidasi ion besi divalen menjadi besi trivalen, karena besi trivalen hanya memiliki sepersepuluh intensitas dari besi divalen. Kemudian, ditambahkan zat korektor warna untuk menetralkan warna menjadi hijau muda.
Unsur tanah jarang yang digunakan untuk dekolorisasi kaca terutama adalah cerium oksida dan neodymium oksida. Dekolorisasi kaca berbasis tanah jarang menggantikan dekolorisasi arsenik putih tradisional, meningkatkan efisiensi sekaligus menghindari kontaminasi arsenik. Cerium oksida memiliki keunggulan stabilitas suhu tinggi, biaya rendah, dan tidak menyerap cahaya tampak untuk dekolorisasi kaca.
3.Pewarnaan Kaca
Ion tanah jarang menunjukkan warna yang stabil dan cerah pada suhu tinggi dan digunakan untuk membuat berbagai kaca berwarna dengan menambahkannya ke dalam cairan. Oksida tanah jarang seperti neodymium, praseodymium, erbium, dan cerium adalah pewarna kaca yang sangat baik. Ketika kaca transparan dengan pewarna ini menyerap cahaya tampak antara 400 dan 700 nanometer, kaca tersebut menampilkan warna-warna yang indah. Kaca berwarna ini dapat digunakan untuk membuat penutup lampu indikator untuk penerbangan, navigasi, dan berbagai kendaraan transportasi, serta berbagai dekorasi artistik kelas atas.
Ketika neodymium oksida ditambahkan ke kaca soda-kapur dan kaca timbal, kedalaman warna kaca bergantung pada ketebalan, kandungan neodymium, dan intensitas sumber cahaya. Kaca tipis tampak merah muda pucat, sedangkan kaca yang lebih tebal tampak ungu kebiruan. Fenomena ini dikenal sebagai dikroisme neodymium. Praseodymium oksida menghasilkan warna hijau yang mirip dengan kromium. Erbium oksida, yang digunakan dalam kaca fotokromik dan kaca kristal, menghasilkan warna merah muda. Cerium oksida yang dikombinasikan dengan titanium dioksida menciptakan warna kuning. Praseodymium oksida dan neodymium oksida dapat digunakan dalam kaca hitam praseodymium-neodymium.
4. Penjernih Logam Tanah Jarang
Oksida serium, sebagai pengganti oksida arsenik tradisional, digunakan sebagai penjernih kaca untuk menghilangkan gelembung dan unsur pewarna dalam jumlah kecil. Ini sangat efektif dalam menghasilkan botol kaca tanpa warna, menghasilkan kaca seputih kristal dengan transparansi yang sangat baik, kekuatan kaca yang lebih tinggi, dan ketahanan panas yang lebih baik. Selain itu, proses ini juga menghilangkan polusi arsenik terhadap lingkungan dan kaca itu sendiri.
Selain itu,oksida seriumDapat ditambahkan ke kaca sehari-hari, seperti kaca arsitektur dan otomotif, serta kaca kristal, untuk mengurangi transmisi UV. Aplikasi ini telah banyak diadopsi di Jepang dan Amerika Serikat. Dengan peningkatan standar hidup di negara kita, diharapkan juga akan menemukan pasar yang kuat. Neodymium oksida, yang ditambahkan ke kaca tabung sinar katoda, menghilangkan dispersi cahaya merah dan meningkatkan kejernihan. Kaca khusus dengan tambahan unsur tanah jarang meliputi: kaca lantanum, dengan indeks bias tinggi dan dispersi rendah, banyak digunakan dalam pembuatan berbagai lensa dan lensa kamera dan perekam video canggih, terutama untuk peralatan fotografi di ketinggian; kaca tahan radiasi serium, digunakan dalam kaca otomotif dan kaca televisi; dan kaca neodymium, bahan ideal untuk laser besar, terutama dalam perangkat fusi nuklir terkontrol.