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工業(yè)中的大能手—稀土氧化物簡介

時間 : 2024-12-20     

稀土元素是一類特殊的元素,在元素周期表中,我們把原子序數(shù)從57至71的一類元素稱為稀土元素,它們都是鑭系金屬元素。而稀土元素和氧氣發(fā)生反應生成的氧化物我們稱之為稀土氧化物。稀土元素的應用范圍十分廣泛,軍事制造、石油化工、冶金、紡織、陶瓷等諸多重要的制造業(yè)中都需要使用到稀土元素,而隨著這些制造業(yè)的快速發(fā)展,稀土元素和稀土氧化物的應用價值將會越來越大。

稀土氧化物主要包括以下三種物質(zhì),它們都是最常見最常使用的三種稀土氧化物。

稀土氧化物

氧化鑭

分子式為La?O3, 相對分子質(zhì)量為325.84。

物理性質(zhì):外觀為白色可見的且無定形粉末狀物質(zhì),密度大小大致為6.51g/立方厘米,大于地球本身的平均密度,熔點大小約為2217℃,沸點大小約為4200℃,和水的相溶性較低,是一種微溶于水的物質(zhì)。

化學性質(zhì):化學性質(zhì)非常活躍,放入酸中易溶且與酸發(fā)生反應生成另外的一種鹽類,若放置在空氣中會與水分以及二氧化碳發(fā)生反應,并緩慢生成碳酸鑭,碳酸鑭若進行灼燒和水發(fā)生化合反應會釋放出大量的熱量。

應用范圍:主要使用氧化鑭進行光學玻璃的制造,如攝像頭、顯微鏡等高精密儀器鏡片。

氧化鈰

常見的氧化鈰分子式為Ce2O3, CeO,但在這兩者氧化鈰之間還存在多種其他分子式的氧化鈰,且極不穩(wěn)定,三氧化二鈰是一種六方體分子結(jié)構(gòu)的氧化物,研究表明它的熔點約為2210攝氏度,沸點約為3730攝氏度,且由于它對空氣十分敏感,在空氣中會和多種物質(zhì)發(fā)生反應,所以一般情況下要進行密封保存。二氧化鈰則是最具代表性的鈰的氧化物,研究表明其熔點大約為2600攝氏度,不溶于水,在遇到硫酸和硝酸時也不容易和它們發(fā)生化學反應。在工業(yè)領(lǐng)域中,三氧化二鈰經(jīng)常用作催化劑,二氧化鈰則廣泛應用于半導體材料和汽車工業(yè)中。

氧化鐠

同氧化鈰一樣,氧化鐠也有很多種分子式不同的氧化物,其中,最穩(wěn)定的鐠氧化物為二氧化六鐠,穩(wěn)定性良好的其次為PrO1.65,這兩種氧化物均是立方體的分子結(jié)構(gòu)。氧化鐠廣泛應用于變阻材料的制作和研究,同時在顏料的制造和生產(chǎn)中,氧化鐠也被廣泛使用。

氧化鈰、氧化鐠和氧化鑭是最常見的稀土氧化物,它們都擁有著各自獨特的化學性質(zhì)和物力性質(zhì),因此被廣泛應用于工業(yè)制造業(yè)。未來它們的應用必然會更加廣泛。

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