అకర్బన పదార్థాల గురించి – సీరియం ఆక్సైడ్
సెరియం ఆక్సైడ్CeO₂ అనేది ఒక అకర్బన పదార్థం, దీని రసాయన ఫార్ములా CeO₂. ఇది 7.13 g/cm₃ సాంద్రత మరియు 2397°C ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన లేత పసుపు లేదా పసుపు-గోధుమ రంగు పొడి. ఇది నీటిలో మరియు క్షారంలో కరగదు, కానీ ఆమ్లంలో కొద్దిగా కరుగుతుంది. 2000°C మరియు 15 MPa వద్ద, సెరియం ఆక్సైడ్ను హైడ్రోజన్తో క్షయకరణం చేసి ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.సెరియం ట్రైఆక్సైడ్2000°C మధ్య ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మరియు 5 MPa కంటే ఎక్కువ పీడనాల వద్ద, సెరియం ఆక్సైడ్ పసుపు-ఎరుపు, కొన్నిసార్లు గులాబీ రంగును ప్రదర్శిస్తుంది. దీనిని పాలిషింగ్ పదార్థంగా, ఉత్ప్రేరకంగా, ఉత్ప్రేరక వాహకంగా (సంకలితంగా), UV శోషకంగా, ఫ్యూయల్ సెల్ ఎలక్ట్రోలైట్గా, ఆటోమొబైల్ ఎగ్జాస్ట్ శోషకంగా మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సిరామిక్స్గా ఉపయోగిస్తారు.
Ⅰ.ఉపయోగాలు
ఆక్సీకరణి. సేంద్రీయ చర్యలకు ఉత్ప్రేరకం. ఉక్కు విశ్లేషణకు అరుదైన భూలోహ ప్రమాణం. రెడాక్స్ టైట్రేషన్ విశ్లేషణ. గాజు రంగును తొలగించడం. గ్లాస్ ఎనామెల్ సన్స్క్రీన్. ఉష్ణ నిరోధక మిశ్రమలోహం.
గాజు పరిశ్రమలో ఒక సంకలితంగా, ప్లేట్ గ్లాస్ కోసం గ్రైండింగ్ మెటీరియల్గా, మరియు సౌందర్య సాధనాలలో UV నిరోధకంగా దీనిని ఉపయోగిస్తారు. దీనిని కళ్లద్దాల గాజు, ఆప్టికల్ లెన్సులు, మరియు కాథోడ్ రే ట్యూబ్లను పాలిష్ చేయడానికి కూడా విస్తరించారు. ఇది రంగును తొలగించడం, స్పష్టతను ఇవ్వడం, మరియు అతినీలలోహిత మరియు ఎలక్ట్రాన్ కిరణాలను శోషించుకోవడం వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది.
Ⅱ. అరుదైన భూమి ప్రభావాలు
1. అరుదైన భూమిపాలిషింగ్ ప్రభావాలు
రేర్ ఎర్త్ పాలిషింగ్ పౌడర్లు వేగవంతమైన పాలిషింగ్ వేగం, అధిక ఫినిషింగ్ నాణ్యత మరియు సుదీర్ఘ సేవా జీవితం వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. సాంప్రదాయ ఐరన్ ఆక్సైడ్ పాలిషింగ్ పౌడర్లతో పోలిస్తే, ఇవి పర్యావరణ అనుకూలమైనవి మరియు మలినాలను తొలగించడం సులభం.సెరియం ఆక్సైడ్ పాలిషింగ్ పౌడర్లులెన్స్లను ఒక నిమిషంలో పాలిష్ చేయవచ్చు, అయితే ఐరన్ ఆక్సైడ్ పాలిషింగ్ పౌడర్లకు 30 నుండి 60 నిమిషాలు పడుతుంది. అందువల్ల, రేర్ ఎర్త్ పాలిషింగ్ పౌడర్లు తక్కువ మోతాదు, వేగవంతమైన పాలిషింగ్ వేగం మరియు అధిక పాలిషింగ్ సామర్థ్యం వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. అవి పాలిషింగ్ నాణ్యతను మరియు పని చేసే వాతావరణాన్ని కూడా మెరుగుపరుస్తాయి. రేర్ ఎర్త్ గ్లాస్ పాలిషింగ్ పౌడర్లు సాధారణంగా సెరియం అధికంగా ఉండే ఆక్సైడ్ల నుండి తయారు చేయబడతాయి. సెరియం ఆక్సైడ్ అత్యంత ప్రభావవంతమైన పాలిషింగ్ సమ్మేళనం, ఎందుకంటే ఇది రసాయన విఘటన మరియు యాంత్రిక ఘర్షణ ద్వారా ఏకకాలంలో గాజును పాలిష్ చేయగలదు. రేర్ ఎర్త్ సెరియం పాలిషింగ్ పౌడర్లు కెమెరాలు, వీడియో కెమెరా లెన్స్లు, టెలివిజన్ పిక్చర్ ట్యూబ్లు, కళ్లద్దాల లెన్స్లు మరియు ఇతర అనువర్తనాలను పాలిష్ చేయడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. నా దేశంలో డజన్ల కొద్దీ రేర్ ఎర్త్ పాలిషింగ్ పౌడర్ ఫ్యాక్టరీలు ఉన్నాయి, వాటిలో పదికి పైగా 100 టన్నులకు మించిన ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. బావోటౌ టియాన్జియావో క్వింగ్మే రేర్ ఎర్త్ పాలిషింగ్ పౌడర్ కో., లిమిటెడ్, ఒక చైనా-విదేశీ జాయింట్ వెంచర్, నా దేశంలోని అతిపెద్ద రేర్ ఎర్త్ పాలిషింగ్ పౌడర్ తయారీదారులలో ఒకటి, దీని వార్షిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం 1,200 టన్నులు. దీని ఉత్పత్తులు దేశీయంగా మరియు అంతర్జాతీయంగా అమ్ముడవుతాయి.
2. గాజు రంగు తొలగింపు
గాజు తయారీలో ఉపయోగించే ముడి పదార్థాలైన ఇసుక, సున్నపురాయి మరియు గాజు ముక్కల ద్వారా అన్ని గాజులలో ఐరన్ ఆక్సైడ్ చేరుతుంది. ఇది రెండు రూపాలలో ఉంటుంది: ఒకటి డైవాలెంట్ ఐరన్, ఇది గాజును ముదురు నీలం రంగులోకి మారుస్తుంది, మరియు మరొకటి ట్రైవాలెంట్ ఐరన్, ఇది దానిని పసుపు రంగులోకి మారుస్తుంది. రంగును తొలగించే ప్రక్రియలో డైవాలెంట్ ఐరన్ అయాన్లను ట్రైవాలెంట్ ఐరన్గా ఆక్సీకరణం చేస్తారు, ఎందుకంటే ట్రైవాలెంట్ ఐరన్ దాని డైవాలెంట్ అయాన్ తీవ్రతలో పదో వంతు మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. ఆ తర్వాత, రంగును లేత ఆకుపచ్చ రంగులోకి మార్చడానికి ఒక కలర్ కరెక్టర్ను కలుపుతారు.
గాజు రంగును తొలగించడానికి ఉపయోగించే అరుదైన భూ మూలకాలు ప్రధానంగా సెరియం ఆక్సైడ్ మరియు నియోడైమియం ఆక్సైడ్. అరుదైన భూ మూలకాలతో కూడిన ఈ గాజు రంగు తొలగింపు పదార్థాలు, సాంప్రదాయ తెల్లటి ఆర్సెనిక్ రంగు తొలగింపు పదార్థాల స్థానాన్ని భర్తీ చేస్తూ, ఆర్సెనిక్ కాలుష్యాన్ని నివారించడంతో పాటు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి. గాజు రంగును తొలగించడానికి సెరియం ఆక్సైడ్కు అధిక ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం, తక్కువ ధర మరియు దృశ్య కాంతిని శోషించుకోకపోవడం వంటి ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి.
3.గాజు రంగు
అరుదైన భూలోహ అయాన్లు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్థిరమైన, ప్రకాశవంతమైన రంగులను ప్రదర్శిస్తాయి మరియు వాటిని ద్రవాలకు జోడించడం ద్వారా వివిధ రంగుల గాజును తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. నియోడైమియం, ప్రాసియోడైమియం, ఎర్బియం మరియు సీరియం వంటి అరుదైన భూలోహ ఆక్సైడ్లు అద్భుతమైన గాజు రంగులుగా పనిచేస్తాయి. ఈ రంగులు కలిగిన పారదర్శక గాజు 400 నుండి 700 నానోమీటర్ల మధ్య దృశ్య కాంతిని శోషించుకున్నప్పుడు, అది అందమైన రంగులను ప్రదర్శిస్తుంది. ఈ రంగుల గాజులను విమానయానం, నావిగేషన్ మరియు వివిధ రవాణా వాహనాల కోసం సూచిక లైట్ కవర్లను, అలాగే వివిధ ఉన్నత స్థాయి కళాత్మక అలంకరణలను రూపొందించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
సోడా-లైమ్ మరియు లెడ్ గ్లాస్కు నియోడైమియం ఆక్సైడ్ను కలిపినప్పుడు, గాజు రంగు యొక్క గాఢత దాని మందం, నియోడైమియం పరిమాణం మరియు కాంతి మూలం యొక్క తీవ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పలుచని గాజు లేత గులాబీ రంగులో కనిపిస్తుంది, అయితే మందపాటి గాజు నీలి-ఊదా రంగులో కనిపిస్తుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని నియోడైమియం డైక్రోయిజం అని అంటారు. ప్రాసియోడైమియం ఆక్సైడ్, క్రోమియంను పోలిన ఆకుపచ్చ రంగును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఫోటోక్రోమిక్ గ్లాస్ మరియు క్రిస్టల్ గ్లాస్లో ఉపయోగించే ఎర్బియం ఆక్సైడ్, గులాబీ ఛాయను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. టైటానియం డయాక్సైడ్తో కలిసిన సీరియం ఆక్సైడ్ పసుపు ఛాయను సృష్టిస్తుంది. ప్రాసియోడైమియం ఆక్సైడ్ మరియు నియోడైమియం ఆక్సైడ్లను ప్రాసియోడైమియం-నియోడైమియం బ్లాక్ గ్లాస్లో ఉపయోగించవచ్చు.
4. అరుదైన భూమి స్పష్టీకరణలు
సాంప్రదాయ ఆర్సెనిక్ ఆక్సైడ్కు బదులుగా, గాజులోని బుడగలను మరియు స్వల్ప రంగు కారకాలను తొలగించడానికి సీరియం ఆక్సైడ్ను గాజును శుద్ధి చేసే పదార్థంగా ఉపయోగిస్తారు. ఇది ముఖ్యంగా రంగులేని గాజు సీసాలను తయారు చేయడంలో చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. దీని ఫలితంగా అద్భుతమైన పారదర్శకత, పెరిగిన గాజు బలం మరియు మెరుగైన ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన స్ఫటికంలాంటి తెల్లని గాజు లభిస్తుంది. ఇది పర్యావరణానికి మరియు గాజుకు కలిగే ఆర్సెనిక్ కాలుష్యాన్ని కూడా తొలగిస్తుంది.
అదనంగా,సెరియం ఆక్సైడ్UV ప్రసరణను తగ్గించడానికి, ఆర్కిటెక్చరల్ మరియు ఆటోమోటివ్ గ్లాస్, మరియు క్రిస్టల్ గ్లాస్ వంటి రోజువారీ గ్లాస్కు దీనిని జోడించవచ్చు. ఈ అనువర్తనం జపాన్ మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్లో విస్తృతంగా ఆమోదించబడింది. మన దేశంలో జీవన ప్రమాణాలు మెరుగుపడటంతో, ఇది బలమైన మార్కెట్ను కనుగొంటుందని కూడా భావిస్తున్నారు. కాథోడ్ రే ట్యూబ్ గ్లాస్కు జోడించిన నియోడైమియం ఆక్సైడ్, ఎరుపు కాంతి విక్షేపణను తొలగించి, స్పష్టతను పెంచుతుంది. అరుదైన మూలకాలను జోడించిన ప్రత్యేక గ్లాసులలో ఇవి ఉన్నాయి: లాంథనమ్ గ్లాస్, దాని అధిక వక్రీభవన సూచిక మరియు తక్కువ విక్షేపణతో, వివిధ లెన్స్లు మరియు అధునాతన కెమెరా మరియు క్యామ్కార్డర్ లెన్స్ల తయారీలో, ముఖ్యంగా అధిక-ఎత్తు ఫోటోగ్రఫీ పరికరాల కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది; ఆటోమోటివ్ గ్లాస్ మరియు టెలివిజన్ గ్లాస్లో ఉపయోగించే సీరియం రేడియేషన్-ప్రూఫ్ గ్లాస్; మరియు నియోడైమియం గ్లాస్, ప్రధానంగా నియంత్రిత అణు సంలీన పరికరాలలో, పెద్ద లేజర్లకు ఒక ఆదర్శవంతమైన పదార్థం.