Сульфат церия

Обзор

Сульфат церия (Ce(SO₄)₂·4H₂O) представляет собой желтое кристаллическое соединение, ценимое за свои сильные окислительные свойства и роль в экологических и химических применениях. Имея номер CAS 10294-42-5 и молекулярную массу 404,28 г/моль (гидратированная форма), это соединение обеспечивает уровень чистоты 99,9–99,99% (4N), отличается высокой растворимостью в серной кислоте (200 г/л при 20°C) и обратимым окислительно-восстановительным поведением между Ce⊃3;+ и Ce⁴+. Его уникальная способность действовать как стабильный окислитель делает его незаменимым в катализе, очистке воды и синтезе материалов.

Функции

1. Высокая окислительная способность : ионы Ce⁴+ обладают стандартным восстановительным потенциалом 1,72 В, что обеспечивает эффективное окисление органических загрязнителей и ионов металлов в водных системах.

2. Окислительно-восстановительная обратимость : легко переключается между состояниями Ce⊃3;+ и Ce⁴+, что имеет решающее значение для регенерации катализаторов в автомобильных выхлопных системах и химических реакторах.

3. Контроль высокой чистоты : строгая очистка снижает уровень железа, натрия и калия до <10 частей на миллион, обеспечивая высокую селективность в окислительно-восстановительных реакциях.

4. Контроль термического разложения : выделяет кристаллизационную воду при 100-150°C и разлагается до CeO₂ при 600-700°C, образуя нанокристаллический оксид с высокой площадью поверхности (80-100 м⊃2;/г).

5. Кислотная стабильность : Сохраняет растворимость в концентрированной серной кислоте (98%), что позволяет использовать его в агрессивных средах химической обработки.

Приложения

• Каталитические нейтрализаторы : ключевой компонент трехкомпонентных катализаторов (TWC), хранящий и выделяющий кислород для преобразования CO, NOx и HC в безвредные газы при температуре 300–800°C.

• Очистка воды : Окисляет арсенит (As⊃3;+) до арсената (As⁵+) при очистке питьевой воды, облегчая последующее удаление путем адсорбции на оксидах железа.

• Деградация полимеров : используется в фотоинициаторах для покрытий, отверждаемых УФ-излучением, генерируя свободные радикалы для инициирования реакций сшивки в полимерах на основе акрилата.

• Исследовательские реагенты : служат титрантом при окислительно-восстановительном определении (метод сульфата Ce(IV)) для определения концентрации восстановителей, таких как Fe⊃2;+ и I⁻.

• Керамические покрытия : наносятся в виде пленок CeO₂ на лопатки газовых турбин, улучшают тепловые барьерные свойства и противостоят горячей коррозии в средах с высоким содержанием серы.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: В чем основное преимущество сульфата церия перед оксидом церия в катализе??

Ответ: Сульфатная форма обеспечивает лучшую диспергируемость в жидких фазах, обеспечивая гомогенные окислительно-восстановительные реакции без дополнительных поверхностно-активных веществ.

Вопрос: Можно ли использовать его в щелочных растворах??

О: Нет, Ce⁴+ гидролизуется в нейтральных и щелочных условиях; использование в кислых средах (pH < 4) для поддержания ионной стабильности.

Вопрос: Как температура влияет на его окислительную способность??

Ответ: Эффективность окисления увеличивается с температурой, достигая пика активности при 60-80°C при разложении органических загрязнителей в системах сточных вод.

Вопрос: Существует ли риск попадания церия в окружающую среду??

Ответ: Строгий контроль процесса обеспечивает концентрацию церия в сточных водах <1 частей на миллиард, что соответствует требованиям EPA для промышленных сбросов.

Вопрос: Можно ли использовать его в синтезе наноматериалов, легированных церием??

Ответ: Да, его водорастворимая природа позволяет точно контролировать соотношение Ce⊃3;+/Ce⁴+ при гидротермальном синтезе наночастиц ядро-оболочка для хранения энергии.

Название материала	Сульфат церия или тетрагидрат сульфата церия.
Формула	Се(SO₄)₂·4H₂O ‌
Номер КАС.	10294-42-5
ЭИНЭКС НЕТ.	237-029-5
Молекулярный вес	405.3
Появление	Желтый или оранжевый порошок ‌
ТРЕО	36% мин.
Чистота (CeO₂/REO)	99,9%-99,999% ‌

ЧИСТОТА	3Н	4Н	5Н
ТРЕО%МИН	36	36	36
CeO2/ТРЭО	99.9	99.99	99.999
Fe2O3	0.005	0.001	0.0005
SiO2	0.005	0.002	0.001
СаО	0.005	0.001	0.001
Na2O	0.005	0.002	0.001
PbO	0.002	0.001	0.001