Соли металлов Ce(NO3)36H2O — кристаллогидрат нитрата церия(III)
Ce(NO3)36H2O — гексагидрат нитрата церия(III), относящийся к классу растворимых солей редкоземельных металлов. Соединение представляет собой бесцветные или слабо-жёлтые гигроскопичные кристаллы с гексагональной сингонией, хорошо растворимые в воде, этаноле, ацетоне и полярных органических растворителях. Молярная масса безводной соли — 326,13 г/моль, гексагидрата — 434,22 г/моль. Плотность кристаллогидрата — 2,38–2,42 г/см. Температура плавления безводного нитрата церия(III) — 210 C с разложением; при нагреве выше 200 C происходит ступенчатая дегидратация и выделение оксидов азота.
Вещество получают растворением оксида церия(III) или карбоната церия в азотной кислоте с последующей кристаллизацией при контролируемом охлаждении. Чистота по основному веществу для реактивных квалификаций достигает 99,9–99,99 % (3N–4N) по церию; лимитируются примеси других РЗЭ (La, Pr, Nd), а также железа, кальция и сульфатов. Гексагидрат устойчив в герметичной упаковке при температуре до 25 C; на воздухе постепенно теряет кристаллизационную воду и переходит в низшие гидраты.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ce(NO3)36H2O | 99,0 % | комплексонометрия | 20 C | основное вещество |
| Содержание CeO2 | 37,5–39,0 % | гравиметрия | прокалка 800 C | пересчёт на оксид |
| Примеси прочих РЗЭ | 0,05 % | ICP-MS | — | суммарно La, Pr, Nd |
| Железо (Fe) | 0,001 % | спектрофотометрия | — | лимитирующая примесь |
| Сульфаты (SO4) | 0,01 % | турбидиметрия | — | — |
| Растворимость в воде | высокая | — | 20 C | образует прозрачный раствор |
Применение
- Производство церийсодержащих катализаторов: прекурсор для нанесения CeO2 на носители Al2O3 и кордиерит в нейтрализаторах отработавших газов ДВС.
- Стекольная промышленность: ввод в шихту для полировки оптических стёкол и дисплеев (как источник CeO2 после осаждения).
- Электроника: получение плёнок CeO2 методом золь-гель и MOCVD для буферных слоёв в высокотемпературных сверхпроводниках.
- Химический синтез: окислитель в реакциях органического синтеза, реагент для получения других солей церия(III).
- Аналитическая химия: приготовление стандартных растворов церия для атомно-эмиссионной спектрометрии.
- Металлургия: компонент электролитов для полирования и травления нержавеющих сталей.
Условия хранения и транспортировки
Ce(NO3)36H2O хранят в герметичной таре из полиэтилена или стекла в сухом помещении при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60 %. Вещество гигроскопично, при контакте с воздухом поглощает влагу и слёживается. Не допускается совместное хранение с восстановителями, горючими материалами и органическими кислотами. Транспортируется всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки химических грузов. Класс опасности — 5.1 (окислители).
Вопросы и ответы
Какова растворимость Ce(NO3)36H2O в воде?
Гексагидрат нитрата церия(III) обладает высокой растворимостью в воде при 20 C, образуя прозрачные бесцветные растворы. Растворимость существенно возрастает при нагревании. В этаноле и ацетоне растворяется ограниченно.
При какой температуре разлагается Ce(NO3)36H2O?
Дегидратация начинается при 150–200 C с потерей кристаллизационной воды. Полное разложение с образованием CeO2 происходит при прокалке выше 400 C. Выделяются оксиды азота, поэтому процесс ведут в вытяжной вентиляции.
Какие примеси лимитируются в реактивной квалификации?
Контролируются другие редкоземельные элементы (La, Pr, Nd), железо, кальций, сульфаты и хлориды. Для квалификации 4N суммарное содержание примесей не превышает 0,01 %.
В каких отраслях применяется нитрат церия(III)?
Основные потребители — катализаторное производство, стекольная и оптическая промышленность, электроника (плёнки CeO2), аналитическая химия и металлургия (электролиты полирования).
