પૃષ્ઠભૂમિ અને સામાન્ય પરિસ્થિતિ
દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોસામયિક કોષ્ટકમાં IIIB સ્કેન્ડિયમ, યટ્રીયમ અને લેન્થેનમનું ફ્લોરબોર્ડ છે.l7 તત્વો છે.દુર્લભ પૃથ્વી અનન્ય ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે અને તેનો વ્યાપકપણે ઉદ્યોગ, કૃષિ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ થાય છે.દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજનોની શુદ્ધતા સીધી સામગ્રીના વિશિષ્ટ ગુણધર્મોને નિર્ધારિત કરે છે.દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીની વિવિધ શુદ્ધતા સિરામિક સામગ્રી, ફ્લોરોસન્ટ સામગ્રી અને વિવિધ કામગીરીની જરૂરિયાતો સાથે ઇલેક્ટ્રોનિક સામગ્રીનું ઉત્પાદન કરી શકે છે.હાલમાં, દુર્લભ પૃથ્વી નિષ્કર્ષણ તકનીકના વિકાસ સાથે, સ્વચ્છ દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજનો બજારની સારી સંભાવના રજૂ કરે છે, અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીની તૈયારી સ્વચ્છ દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજનો માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓને આગળ ધપાવે છે.Cerium સંયોજન ઉપયોગની વિશાળ શ્રેણી ધરાવે છે, અને મોટા ભાગના કાર્યક્રમોમાં તેની અસર તેની શુદ્ધતા, ભૌતિક ગુણધર્મો અને અશુદ્ધતા સામગ્રી સાથે સંબંધિત છે.દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના વિતરણમાં, સીરિયમ પ્રકાશ દુર્લભ પૃથ્વી સંસાધનોમાં લગભગ 50% હિસ્સો ધરાવે છે.ઉચ્ચ શુદ્ધતા સેરિયમની વધતી જતી એપ્લિકેશન સાથે, સેરિયમ સંયોજનો માટે બિન-દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રી ઇન્ડેક્સની જરૂરિયાત વધુ અને વધુ છે.સીરિયમ ઓક્સાઇડસેરિક ઓક્સાઇડ છે, CAS નંબર 1306-38-3 છે, મોલેક્યુલર ફોર્મ્યુલા CeO2 છે, મોલેક્યુલર વજન: 172.11;સીરિયમ ઓક્સાઇડ એ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ સેરિયમનો સૌથી સ્થિર ઓક્સાઇડ છે.તે ઓરડાના તાપમાને આછો પીળો ઘન હોય છે અને જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે ઘાટા બને છે.સીરીયમ ઓક્સાઇડ તેના ઉત્તમ પ્રદર્શનને કારણે લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી, ઉત્પ્રેરક, પોલિશિંગ પાવડર, યુવી શિલ્ડિંગ અને અન્ય પાસાઓમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.તાજેતરના વર્ષોમાં, તેણે ઘણા સંશોધકોમાં રસ જગાડ્યો છે.સીરિયમ ઓક્સાઇડની તૈયારી અને કામગીરી તાજેતરના વર્ષોમાં સંશોધનનું હોટસ્પોટ બની ગયું છે.
ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
પદ્ધતિ 1: ઓરડાના તાપમાને જગાડવો, 0.1mol/L ના સેરિયમ સલ્ફેટ સોલ્યુશનમાં 5.0mol/L નું સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશન ઉમેરો, pH મૂલ્ય 10 કરતા વધારે હોય તે માટે એડજસ્ટ કરો અને વરસાદની પ્રતિક્રિયા થાય છે.કાંપને પમ્પ કરવામાં આવ્યો હતો, ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીથી ઘણી વખત ધોવાઇ ગયો હતો અને પછી 24 કલાક માટે 90℃ ઓવનમાં સૂકવવામાં આવ્યો હતો.ગ્રાઇન્ડીંગ અને ફિલ્ટર કર્યા પછી (કણોનું કદ 0.1 મીમી કરતા ઓછું), સીરિયમ ઓક્સાઇડ મેળવવામાં આવે છે અને સીલબંધ સંગ્રહ માટે સૂકી જગ્યાએ મૂકવામાં આવે છે.પદ્ધતિ 2: સીરિયમ ક્લોરાઇડ અથવા સીરિયમ નાઈટ્રેટને કાચા માલ તરીકે લેવું, એમોનિયા પાણી સાથે પીએચ મૂલ્યને 2 પર સમાયોજિત કરવું, સેરિયમ ઓક્સાલેટને અવક્ષેપમાં ઓક્સાલેટ ઉમેરવું, ગરમ કર્યા પછી, ક્યોરિંગ, વિભાજન અને ધોવા, 110 ℃ પર સૂકવવા, પછી 900 પર સેરિયમ ઓક્સાઈડને બાળી નાખવું. ~ 1000℃.કાર્બન મોનોક્સાઇડના વાતાવરણમાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને કાર્બન પાવડરના મિશ્રણને 1250℃ પર ગરમ કરીને સીરિયમ ઓક્સાઇડ મેળવી શકાય છે.
અરજી
સીરીયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ કાચ ઉદ્યોગના ઉમેરણો, પ્લેટ ગ્લાસ ગ્રાઇન્ડીંગ મટીરીયલ માટે થાય છે અને તેને ગ્લાસ ગ્રાઇન્ડીંગ ગ્લાસ, ઓપ્ટિકલ લેન્સીસ, કાઇનસ્કોપ, બ્લીચીંગ, સ્પષ્ટીકરણ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગના કાચ અને ઇલેક્ટ્રોનિક વાયરના શોષણ વગેરે માટે વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે.તેનો ઉપયોગ ચશ્માના લેન્સ માટે એન્ટિ-રિફ્લેક્ટર તરીકે પણ થાય છે, અને કાચને આછો પીળો બનાવવા માટે સેરિયમ ટાઇટેનિયમ પીળો બનાવવા માટે સેરિયમનો ઉપયોગ થાય છે.CaO-MgO-AI2O3-SiO2 સિસ્ટમમાં કાચના સિરામિક્સના સ્ફટિકીકરણ અને ગુણધર્મો પર દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સિડેશન ફ્રન્ટનો ચોક્કસ પ્રભાવ છે.સંશોધન પરિણામો દર્શાવે છે કે યોગ્ય ઓક્સિડેશન ફ્રન્ટનો ઉમેરો કાચના પ્રવાહીની સ્પષ્ટતા અસરને સુધારવા, પરપોટાને દૂર કરવા, કાચની રચનાને કોમ્પેક્ટ બનાવવા અને સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને આલ્કલી પ્રતિકારને સુધારવા માટે ફાયદાકારક છે.સિરિયમ ઓક્સાઇડનો શ્રેષ્ઠ ઉમેરો 1.5 છે, જ્યારે તેનો ઉપયોગ સિરામિક ગ્લેઝ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉદ્યોગમાં પીઝોઇલેક્ટ્રિક સિરામિક પેનિટ્રન્ટ તરીકે થાય છે.તે ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિ ઉત્પ્રેરક, ગેસ લેમ્પ અગ્નિથી પ્રકાશિત કવર, એક્સ-રે ફ્લોરોસન્ટ સ્ક્રીન (મુખ્યત્વે લેન્સ પોલિશિંગ એજન્ટમાં વપરાય છે) ના ઉત્પાદનમાં પણ વપરાય છે.રેર અર્થ સેરિયમ પોલિશિંગ પાવડર કેમેરા, કેમેરા લેન્સ, ટેલિવિઝન પિક્ચર ટ્યુબ, લેન્સ વગેરેમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.તે કાચ ઉદ્યોગમાં પણ વાપરી શકાય છે.કાચને પીળો બનાવવા માટે સીરિયમ ઓક્સાઇડ અને ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડનો એકસાથે ઉપયોગ કરી શકાય છે.ગ્લાસ ડીકોલરાઇઝેશન માટે સીરીયમ ઓક્સાઇડમાં ઊંચા તાપમાને સ્થિર કામગીરી, ઓછી કિંમત અને દૃશ્યમાન પ્રકાશનું શોષણ ન થવાના ફાયદા છે.આ ઉપરાંત, અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના પ્રસારણને ઘટાડવા માટે ઇમારતો અને કારમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કાચમાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે.દુર્લભ પૃથ્વીની લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે, ઊર્જા બચત લેમ્પની લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા રેર અર્થ ટ્રાઇ-કલર ફોસ્ફોર્સ અને સૂચકો અને રેડિયેશન ડિટેક્ટરમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ફોસ્ફોર્સમાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ એક્ટિવેટર તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે.સીરીયમ ઓક્સાઇડ પણ મેટલ સીરીયમની તૈયારી માટે કાચો માલ છે.વધુમાં, સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં, ઉચ્ચ-ગ્રેડના રંગદ્રવ્યો અને ફોટોસેન્સિટિવ ગ્લાસ સેન્સિટાઇઝર, ઓટોમોટિવ એક્ઝોસ્ટ પ્યુરિફાયરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.ઓટોમોબાઈલ એક્ઝોસ્ટ શુદ્ધિકરણ માટેનું ઉત્પ્રેરક મુખ્યત્વે હનીકોમ્બ સિરામિક (અથવા મેટલ) વાહક અને સપાટી સક્રિય કોટિંગથી બનેલું છે.સક્રિય કોટિંગમાં ગામા-ટ્રાયોક્સાઇડનો મોટો વિસ્તાર, સપાટીના વિસ્તારને સ્થિર કરતા ઓક્સાઇડની યોગ્ય માત્રા અને કોટિંગની અંદર વિખરાયેલી ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ સાથેની ધાતુનો સમાવેશ થાય છે.ખર્ચાળ Pt, Rh ડોઝ ઘટાડવા માટે, Pd ની માત્રામાં વધારો પ્રમાણમાં સસ્તો છે, વિવિધ કામગીરીના આધાર હેઠળ ઓટોમોબાઈલ એક્ઝોસ્ટ શુદ્ધિકરણ ઉત્પ્રેરક ઘટાડ્યા વિના ઉત્પ્રેરકની કિંમત ઘટાડવી, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા Pt.પીડી.આરએચ ટર્નરી ઉત્પ્રેરક કોટિંગનું સક્રિયકરણ, સામાન્ય રીતે ચોક્કસ માત્રામાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ ઉમેરવા માટે સંપૂર્ણ નિમજ્જન પદ્ધતિ, એક દુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પ્રેરક અસર બનાવે છે.કિંમતી ધાતુ તૃતીય ઉત્પ્રેરક.લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ અને સેરિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ એ-એલ્યુમિના સપોર્ટેડ નોબલ મેટલ ઉત્પ્રેરકની કામગીરીને સુધારવા માટે સહાયક તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો.સંશોધન મુજબ, સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને લેન્થેનમ ઓક્સાઇડની ઉત્પ્રેરક પદ્ધતિ મુખ્યત્વે સક્રિય કોટિંગની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિમાં સુધારો કરવા, હવા-ઇંધણ ગુણોત્તર અને ઉત્પ્રેરકને આપમેળે સમાયોજિત કરવા અને વાહકની થર્મલ સ્થિરતા અને યાંત્રિક શક્તિને સુધારવા માટે છે.