Biểu tượng yếu tố của cerium là CE, với số lượng nguyên tử là 58. Nó thuộc về chuỗi lanthanide và cũng là một trong những yếu tố đất hiếm. Nội dung trong lớp vỏ của Trái đất là khoảng 0. Nó hoạt động về mặt hóa học và dễ dàng mất đi ánh sáng trong không khí. Bột của nó dễ bị cháy trong không khí và thường được lưu trữ trong chân không hoặc khí trơ. Nó hòa tan trong axit, không hòa tan trong kiềm và có thể phản ứng với nước sôi để tạo ra cerium hydroxit. Cerium tồn tại ở hai trạng thái hóa trị, CE (III) và CE (IV) và trạng thái oxy hóa tetravalent ổn định hơn.

rare earth element

Phương pháp chuẩn bị

Trên toàn cầu, kim loại đất hiếm ánh sáng chủ yếu được điều chế bằng cách điện phân muối nóng chảy thông qua các hợp chất đất hiếm. Các quy trình sản xuất chính được chia thành hai quá trình: điện phân muối clorua và oxit. Điện phân muối nóng chảy clorua sử dụng Cecl₂ làm nguyên liệu thô và KCL được cấu hình với điện phân theo tỷ lệ. Nó được tan chảy và được điện phân trong một bể nấu ăn than chì để thu được cerium kim loại, nhưng khí clo được sản xuất trong quá trình sản xuất. Điện phân muối nóng chảy oxit sử dụng CEO₂ làm nguyên liệu thô, và CEF₃, LIF và BAF₂ được cấu hình thành các chất điện phân theo tỷ lệ, và tan chảy và điện phân trong bể lò nướng than chì. Quá trình này có hiệu quả hiện tại cao và không tạo ra khí thải độc hại. Nó là phương pháp chính để sản xuất kim loại đất hiếm.

Sản phẩm sử dụng chính

Trường xúc tác:

Đây là một thành phần quan trọng của các chất xúc tác tinh chế khí thải ô tô, có thể cải thiện hiệu suất của chất xúc tác và giảm lượng kim loại quý, và có thể làm giảm hiệu quả sự phát xạ của các loại khí có hại như carbon monoxide, oxit nitơ và hydrocarbon trong khí thải ô tô. Nó cũng được sử dụng trong các chất xúc tác bẻ khóa dầu mỏ, chẳng hạn như zeolit được tẩm với cerium và lanthanum có thể được sử dụng làm chất xúc tác nứt dầu trong quá trình tinh chế.

Ngành công nghiệp thủy tinh:

Nó có thể hấp thụ tia cực tím và được sử dụng để sản xuất kính quang học, phốt pho cho tivi và màn hình máy tính, và kính cao cấp. Nó có thể làm tăng độ bền và hiệu suất màu của thủy tinh và cải thiện khả năng chống cực tím của thủy tinh. Nó cũng có thể được sử dụng như một chất khử màu thủy tinh, chất tạo màu và làm rõ, chẳng hạn như oxit cerium và oxit neodymium để khử màu thủy tinh. Cerium Oxide thay thế oxit arsenic truyền thống như một chất làm sạch thủy tinh để loại bỏ bong bóng và dấu vết các yếu tố màu. Ngoài ra, bột đánh bóng oxit cerium được sử dụng rộng rãi để đánh bóng máy ảnh và ống kính camera.

Ngành công nghiệp điện tử:

Các hợp chất kim loại cerium hiếm được sử dụng rộng rãi trong công nghệ quang điện tử, chẳng hạn như garnet nhôm yttri (YAG) pha tạp cerium trong công nghệ laser để chiếu sáng laser, laser y tế và các trường khác, có thể làm cho laser có hiệu quả cao hơn và khả năng đầu ra laser mạnh hơn.

Các khía cạnh khác:

Cerium sulfide có thể thay thế các kim loại có hại như chì và cadmium như một chất tạo màu đỏ cho nhựa, và cũng có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp như lớp phủ, mực và giấy. Trái đất hiếm ánh sáng dựa trên cerium có thể cải thiện chất lượng của cây trồng, tăng năng suất và cải thiện sức đề kháng căng thẳng của cây trồng như các cơ quan quản lý tăng trưởng thực vật. Là một phụ gia thức ăn, nó có thể làm tăng tỷ lệ sản xuất trứng của gia cầm và tỷ lệ sống sót của cá và nuôi tôm.

Rare earth cerium metal

Cerium có thể tạo thành một loạt các hợp chất:

Cerium Oxide (CEO₂):

Nó là một trong những hợp chất cerium phổ biến nhất. Nó được sử dụng như một loại bột khử màu, làm rõ và đánh bóng trong ngành công nghiệp thủy tinh; Nó đóng một vai trò chính trong các chất xúc tác tinh chế khí thải ô tô và có thể thúc đẩy quá trình oxy hóa các khí có hại như carbon monoxide và hydrocarbon; Nó cũng được sử dụng trong gốm sứ, điện tử và các lĩnh vực khác.

Cerium hydroxit (CE (OH)) và CE (OH) ₃:

Có thể được sử dụng làm chất trung gian để điều chế các hợp chất cerium khác, và cũng được sử dụng trong việc điều chế một số chất xúc tác và sự tách biệt và tinh chế các yếu tố đất hiếm.

Cerium clorua (Cecl₃):

là một halide đất hiếm quan trọng, được sử dụng để tách và tinh chế các nguyên tố và chất xúc tác đất hiếm trong tổng hợp hữu cơ, và cũng có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô để điều chế các hợp chất cerium khác.

Cerium nitrat (CE (NO₃) ₃):

Chủ yếu được sử dụng để chuẩn bị các hợp chất cerium khác, chất xúc tác, thuốc thử hóa chất, v.v., và cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử và công nghiệp gốm.

Cerium sulfate (CE₂ (So₄) và CE (So₄) ₂):

Cerium sulfate được sử dụng làm chất chuẩn độ oxi hóa khử trong hóa học phân tích, và cũng được sử dụng trong các lĩnh vực y học, thiết bị điện tử, v.v.

Cerium cacbonate (CE₂ (Co₃) ₃):

là một nguyên liệu thô quan trọng để điều chế oxit cerium và các hợp chất cerium khác, và cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp như thủy tinh và gốm sứ.

Cerium phosphate (Cepo₄):

có thể được sử dụng để chuẩn bị vật liệu huỳnh quang, vật liệu quang học, v.v., và có một số ứng dụng nhất định trong ngành công nghiệp điện tử và khoa học vật liệu.

Cerium oxalate (CE₂ (C₂O₄) ₃):

là một sản phẩm trung gian quan trọng để điều chế oxit cerium tinh khiết cao, và đóng một vai trò quan trọng trong việc tinh chế các nguyên tố đất hiếm và chuẩn bị các vật liệu đất hiếm hiệu suất cao.

Rare earth cerium metal