Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Нитрат церия(III) гексагидрат Ce(NO)6HO — реактивный и технический продукт
Нитрат церия(III) гексагидрат Ce(NO)6HO — кристаллическая соль трехвалентного церия, выпускаемая в виде гигроскопичных кристаллов от белого до светло-розового оттенка. Продукт относится к группе редкоземельных нитратов и применяется в качестве исходного соединения для синтеза соединений церия, нанесения каталитических покрытий и производства оптических материалов. В зависимости от квалификации — «ч», «чда», «осч» — нормируется содержание основного вещества (не менее 99,0–99,99 %) и примесей железа, кальция, магния, тория и других редкоземельных элементов.
Физико-химические характеристики
Молярная масса гексагидрата составляет 434,23 г/моль. Кристаллическая решетка разрушается при нагревании: при 150 C начинается частичная дегидратация, при 200–250 C нитрат разлагается с выделением оксидов азота, а при прокаливании при 600–800 C образуется диоксид церия CeO. Растворимость в воде — высокая, порядка 234 г/100 мл при 20 C; раствор имеет кислую реакцию (pH 1–2 для 5 % раствора) вследствие гидролиза. Соль хорошо растворима в этаноле и ацетоне, нерастворима в концентрированной азотной кислоте.
Продукт гигроскопичен, при хранении на воздухе поглощает влагу и может слеживаться. Транспортировку и хранение следует осуществлять в герметичной таре из полиэтилена или стекла, исключая контакт с органическими восстановителями и горючими материалами — нитрат является окислителем.
Применение в промышленности
Основные направления использования Ce(NO)6HO связаны с его способностью к термическому разложению с образованием высокодисперсного CeO и с ионообменными свойствами церия в растворах:
- производство катализаторов нейтрализации выхлопных газов — нанесение церийсодержащего слоя на керамические сотовые носители из кордиерита;
- синтез церийзамещенных люминофоров для светодиодных источников и люминесцентных ламп;
- получение полирующих порошков на основе диоксида церия для оптической обработки стекла и кремниевых пластин;
- введение в состав кислородпроводящих керамик для твердооксидных топливных элементов;
- производство стекол с регулируемым пропусканием УФ-излучения и защитных покрытий;
- использование в качестве компонента электролитов для химического осаждения церийсодержащих пленок.
Технические требования к квалификациям
Для лабораторной практики и аналитических работ применяется нитрат церия квалификации «чда» с нормируемым содержанием нерастворимых в воде веществ не более 0,005 % и сульфатов не более 0,01 %. Квалификация «осч» дополнительно ограничивает содержание тория и суммы редкоземельных примесей на уровне 110–110 %. Технический продукт может содержать до 1,5 % влаги и нормируется по массовой доле CeO после прокаливания.
| Показатель | Квалификация «ч» | Квалификация «чда» | Квалификация «осч» | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ce(NO)6HO, % | 99,0 | 99,5 | 99,9 | Комплексонометрия |
| Нерастворимые в воде вещества, % | 0,01 | 0,005 | 0,002 | Гравиметрия |
| Сульфаты (SO), % | 0,02 | 0,01 | 0,005 | Турбидиметрия |
| Железо (Fe), % | 0,005 | 0,002 | 0,0005 | Атомно-абсорбционная спектрометрия |
| Торий (Th), % | 0,01 | 0,005 | 0,0001 | Спектральный анализ |
Условия обращения и меры безопасности
Нитрат церия(III) гексагидрат относится к веществам умеренно опасным (3-й класс опасности). При работе с порошком необходимо использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания и глаз, поскольку пыль вызывает раздражение слизистых оболочек. При попадании на кожу — смыть большим количеством воды. Разложение продукта при нагреве сопровождается выделением токсичных оксидов азота, поэтому прокаливание проводят в вытяжном шкафу. Хранение — в сухих складских помещениях при температуре не выше 30 C, отдельно от кислот, щелочей и органических соединений.
Вопросы и ответы
Чем отличается гексагидрат нитрата церия от безводной формы?
Гексагидрат Ce(NO)6HO содержит шесть молекул кристаллизационной воды и является стабильной товарной формой. Безводный нитрат церия получить прямым упариванием невозможно — при дегидратации частично протекает гидролиз с образованием основных солей. Для получения безводного продукта требуется обработка азотнокислым раствором в присутствии избытка NO или сушка в токе осушенного газа при пониженном давлении.
Как перевести нитрат церия в диоксид церия?
Прокаливание Ce(NO)6HO проводят при 600–800 C в течение 2–4 часов. При этом протекает разложение с выделением NO и O, а конечным продуктом является CeO с удельной поверхностью 20–60 м/г в зависимости от режима термообработки. Для получения нанокристаллического порошка с удельной поверхностью более 100 м/г используют более низкие температуры (400–500 C) и медленный нагрев.
В каких отраслях востребован нитрат церия квалификации «осч»?
Квалификация «осч» с содержанием основного вещества не менее 99,9 % применяется в производстве сцинтилляционных кристаллов, оптической керамики, люминофоров для дисплеев и в аналитической химии при подготовке стандартных образцов. Ограничение по торию и сумме редкоземельных примесей критично для материалов, используемых в детекторах ионизирующего излучения.
Допустимо ли использование нитрата церия в водных растворах для нанесения покрытий?
Да, водные растворы Ce(NO)6HO с концентрацией 0,1–1,0 М применяются для золь-гель нанесения церийсодержащих пленок на стекло, кремний и металлические подложки методом центрифугирования или погружения. После нанесения слой подвергают сушке при 100–120 C и прокаливанию при 450–600 C для формирования плотного оксидного покрытия.