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工业中的大能手—稀土氧化物简介

时间 : 2024-03-27     

稀土元素是一类特殊的元素,在元素周期表中,我们把原子序数从57至71的一类元素称为稀土元素,它们都是镧系金属元素。而稀土元素和氧气发生反应生成的氧化物我们称之为稀土氧化物。稀土元素的应用范围十分广泛,军事制造、石油化工、冶金、纺织、陶瓷等诸多重要的制造业中都需要使用到稀土元素,而随着这些制造业的快速发展,稀土元素和稀土氧化物的应用价值将会越来越大。

稀土氧化物主要包括以下三种物质,它们都是最常见最常使用的三种稀土氧化物。

稀土氧化物

氧化镧

分子式为La₂O3, 相对分子质量为325.84。

物理性质:外观为白色可见的且无定形粉末状物质,密度大小大致为6.51g/立方厘米,大于地球本身的平均密度,熔点大小约为2217℃,沸点大小约为4200℃,和水的相溶性较低,是一种微溶于水的物质。

化学性质:化学性质非常活跃,放入酸中易溶且与酸发生反应生成另外的一种盐类,若放置在空气中会与水分以及二氧化碳发生反应,并缓慢生成碳酸镧,碳酸镧若进行灼烧和水发生化合反应会释放出大量的热量。

应用范围:主要使用氧化镧进行光学玻璃的制造,如摄像头、显微镜等高精密仪器镜片。

氧化铈

常见的氧化铈分子式为Ce2O3, CeO,但在这两者氧化铈之间还存在多种其他分子式的氧化铈,且极不稳定,三氧化二铈是一种六方体分子结构的氧化物,研究表明它的熔点约为2210摄氏度,沸点约为3730摄氏度,且由于它对空气十分敏感,在空气中会和多种物质发生反应,所以一般情况下要进行密封保存。二氧化铈则是最具代表性的铈的氧化物,研究表明其熔点大约为2600摄氏度,不溶于水,在遇到硫酸和硝酸时也不容易和它们发生化学反应。在工业领域中,三氧化二铈经常用作催化剂,二氧化铈则广泛应用于半导体材料和汽车工业中。

氧化镨

同氧化铈一样,氧化镨也有很多种分子式不同的氧化物,其中,最稳定的镨氧化物为二氧化六镨,稳定性良好的其次为PrO1.65,这两种氧化物均是立方体的分子结构。氧化镨广泛应用于变阻材料的制作和研究,同时在颜料的制造和生产中,氧化镨也被广泛使用。

氧化铈、氧化镨和氧化镧是最常见的稀土氧化物,它们都拥有着各自独特的化学性质和物力性质,因此被广泛应用于工业制造业。未来它们的应用必然会更加广泛。

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