Оксид церия (Ce2O3)

Описание

Оксид церия (Ce2O3) — неорганическая соль трёхвалентного церия, оксид класса «редкоземельные полуторные оксиды». CAS 1345-13-7, номер ЕС 215-718-1, код ТН ВЭД 2846101000. Синонимы: C.I. 77280, Триоксид церия, Оксид церия (III), Триоксид дицерия, Полуокись церия, Оксид церия (3+), Оксид церия (Ce0,8O1,2), Оксид церия (CeO1,5); родственные номера CAS 127386-24-7, 162524-85-8, 163912-29-6, 202325-43-7, 1033016-72-6, 2428439-96-5.

Основные атрибуты

• CAS №: 1345-13-7
• Химическая формула: Ce2O3
• Молекулярная масса: 328,23
• Точная масса: 327,79600
• Номер ЕС: 215-718-1
• Код ТН ВЭД (HS code): 2846101000
• Характеристики PSA: 43,37000

Физико-химические характеристики

• Плотность: 6,86 г/см3
• Температура плавления: 1692 °C
• Температура кипения: 3730 °C
• Растворимость в воде: нерастворим в H2O; растворим в H2SO4; нерастворим в HCl

Информация по технике безопасности

• Меры предосторожности: P273, P391, P501
• Указания по опасности: H400

Класс вещества и химические свойства

Оксид церия(III) — восстановленная форма церия в системе оксидов CeO2/Ce2O3, легко переходит в диоксид церия при контакте с кислородом воздуха при нагреве, что обуславливает его роль в окислительно-восстановительных процессах. Пара Ce(III)/Ce(IV) обеспечивает материалу способность обратимо запасать и отдавать кислород.

Область применения

Как материал для хранения кислорода оксид церия (Ce2O3) используют в топливных элементах и солнечных элементах, а также в качестве солнечного фотокатализатора для разложения воды с получением водорода. В автомобильной и химической промышленности соединение служит катализатором окисления угарного газа и восстановления оксидов азота — именно подвижность пары Ce(III)/Ce(IV) делает этот процесс эффективным.

• полировальные составы для оптического стекла
• обесцвечивающая добавка при производстве стекла
• сырьё для получения металлического церия
• электронная керамика, покрытия, сенсорные материалы
• твердотельные лазеры, фотолюминесцентные материалы
• очистка сточных вод и удаление летучих органических соединений (VOC)

Токсичность и экология

Указание по опасности H400 означает высокую токсичность для водных организмов. Работать с веществом следует так, чтобы исключить попадание в водоёмы и канализацию.

Условия хранения и транспортировки

Хранить в плотно закрытой таре, в сухом прохладном помещении, отдельно от восстановителей и горючих материалов. Избегать пыления, использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания. При аварийном разливе не допускать попадания в водные объекты (P273), не сбрасывать в окружающую среду (P391), утилизировать содержимое и тару в соответствии с местными нормативами (P501).

Получение и модификации состава

Оксид церия(III) получают термическим разложением карбоната, оксалата или гидроксида церия(III) в инертной или восстановительной атмосфере, поскольку на воздухе промежуточные продукты легко доокисляются до CeO2. Нестехиометричность системы отражена в обозначениях Оксид церия (Ce0,8O1,2) и Оксид церия (CeO1,5) — эти формы соответствуют промежуточным состояниям кислородной нестехиометрии между Ce2O3 и CeO2, характерным для флюоритоподобной структуры оксидов церия.

Значение окислительно-восстановительной пары

Способность решётки оксида церия обратимо терять и присоединять атомы кислорода без разрушения кристаллической структуры — ключевое свойство, отличающее церийсодержащие оксиды от большинства оксидов других редкоземельных элементов. Именно эта особенность определяет применение соединения в трёхкомпонентных автомобильных катализаторах, где оксид церия выступает буфером кислорода, сглаживающим колебания состава выхлопных газов между богатой и бедной смесью.