酸化セリウム分子式はセリウムO2、中国語別名：酸化セリウム(IV)分子量：172.11500。研磨材、触媒、触媒担体（助剤）、紫外線吸収剤、燃料電池電解質、自動車排ガス吸収材、電子セラミックスなどに使用できます。
化学的性質
温度2000℃、圧力15MPaで酸化セリウムを水素還元すると、酸化セリウム(III)が得られます。温度2000℃、圧力5MPaで自由な場合、酸化セリウムはわずかに黄色、わずかに赤色、そしてピンク色を呈します。
物理的性質
純粋な製品は白色の重い粉末または立方体の結晶ですが、不純な製品は淡黄色、またはピンク色から赤褐色（微量のランタン、プラセオジムなどが含まれているため）です。
密度7.13g/cm3、融点2397℃、沸点3500℃。
水とアルカリには溶けませんが、酸にはわずかに溶けます。
有毒。半数致死量（ラット、経口）は約 1g/kg です。
製造方法
酸化セリウムの製造方法は主にシュウ酸沈殿法で、塩化セリウムまたは硝酸セリウム溶液を原料とし、シュウ酸でPh値を2に調整し、アンモニアを加えてシュウ酸セリウムを沈殿させ、加熱、熟成、分離、洗浄、110℃で乾燥、900～1000℃で焼成して酸化セリウムを形成します。
CeCl2+H2C2O4+2NH4OH → CeC2O4+2H2O+2NH4Cl
応用
酸化剤。有機反応触媒。鉄鋼分析には希土類金属標準サンプルを使用。酸化還元滴定分析。変色したガラス。ホーローサンシェード。耐熱合金。
ガラス業界では添加剤として、板ガラスの研磨材として、また化粧品の紫外線カット剤として使用されています。現在では、ガラス、光学レンズ、ブラウン管の研磨にも利用が広がり、ガラスの脱色、清澄化、紫外線吸収、電子線の吸収といった役割を果たしています。
希土類研磨効果
希土類研磨粉は、研磨速度が速く、平滑性が高く、長寿命という利点があります。従来の研磨粉である鉄粉と比較して、環境を汚染せず、付着物からの除去が容易です。レンズ研磨は、酸化セリウム研磨粉で1分で完了しますが、酸化鉄研磨粉では30～60分かかります。そのため、希土類研磨粉は、使用量が少なく、研磨速度が速く、研磨効率が高いという利点があります。また、研磨品質と作業環境を変えることができます。一般的に、希土類ガラス研磨粉は、主にセリウムを多く含む酸化物を使用しています。酸化セリウムが極めて効果的な研磨剤である理由は、化学分解と機械的摩擦の両方によってガラスを同時に研磨できるためです。希土類セリウム研磨粉は、カメラ、カメラレンズ、テレビブラウン管、ガラスなどの研磨に広く使用されています。現在、中国には数十の希土類研磨粉工場があり、生産規模は10トンを超えています。包頭天郊青梅希土類研磨粉有限公司は中外合弁企業であり、現在中国最大級の希土類研磨粉工場の一つで、年間生産能力は1200トン、製品は国内外に販売されています。
ガラスの脱色
すべてのガラスには酸化鉄が含まれており、これはガラス原料、砂、石灰石、割れたガラスなどからガラスに混入する可能性があります。その存在形態には2種類あります。1つは二価鉄で、ガラスの色を濃い青色に変えます。もう1つは三価鉄で、ガラスの色を黄色に変えます。変色は二価鉄イオンが三価鉄に酸化される現象です。三価鉄の色の濃さは二価鉄の10分の1に過ぎないためです。その後、トナーを加えると色が薄緑色に中和されます。
ガラスの脱色に使用される希土類元素は、主に酸化セリウムと酸化ネオジムです。従来の白ヒ素脱色剤を希土類ガラス脱色剤に置き換えることで、効率が向上するだけでなく、白ヒ素による汚染も回避できます。ガラスの脱色に使用される酸化セリウムは、高温でも安定した性能、低価格、可視光の吸収がないなどの利点があります。
ガラスの着色
希土類イオンは高温でも安定した鮮やかな色彩を示すため、様々な色ガラスの製造に用いられています。ネオジム、プラセオジム、エルビウム、セリウムなどの希土類酸化物は、優れたガラス着色剤です。希土類着色剤を添加した透明ガラスは、400～700ナノメートルの波長の可視光を吸収することで、美しい色彩を呈します。これらの着色ガラスは、航空・航行用ランプシェード、各種輸送車両、そして様々な高級芸術装飾品などに用いられます。
ネオジム酸化物をナトリウムカルシウムガラスや鉛ガラスに添加すると、ガラスの色はガラスの厚さ、ネオジム含有量、光源の強度によって異なります。薄いガラスは淡いピンク色、厚いガラスは青紫色になります。この現象はネオジム二色性と呼ばれます。プラセオジム酸化物はクロムに似た緑色を呈します。エルビウム(III)酸化物はフォトクロミズムガラスやクリスタルガラスに使用した場合、ピンク色を呈します。セリウム酸化物と二酸化チタンを組み合わせると、ガラスは黄色になります。プラセオジム酸化物とネオジム酸化物は、プラセオジムネオジム黒色ガラスに使用できます。
希土類元素浄化装置
従来の酸化ヒ素の代わりに酸化セリウムをガラス清澄剤として使用することで、気泡や微量着色元素を除去し、無色のガラス瓶の製造に大きな効果をもたらします。完成品は白色結晶蛍光を発し、透明性が向上し、ガラスの強度と耐熱性が向上します。同時に、ヒ素による環境やガラスへの汚染も排除されます。
また、建築用ガラスや自動車用ガラス、クリスタルガラスなど、日常的に使用されるガラスに酸化セリウムを添加すると、紫外線の透過率を低減できるため、日本や米国ではすでに普及が進んでいます。中国の生活水準の向上に伴い、市場も拡大すると予想されます。ブラウン管のガラスシェルに酸化ネオジムを添加すると、赤色光の分散を抑制し、透明度を高めることができます。希土類元素を添加した特殊ガラスには、高屈折率・低分散特性を持つランタンガラスがあり、各種レンズ、高級カメラ、カメラレンズの製造に広く利用されており、特に高高度撮影装置に使用されています。セリウム系放射線防護ガラスは、自動車用ガラスやテレビのガラスシェルに使用されています。ネオジムガラスはレーザー材料として使用され、主に制御された核融合装置に使用される巨大レーザーに最適な材料です。
投稿日時: 2023年7月6日