Polvere di solfato di cerio CAS 13550-47-5

Polvere di solfato di cerio CAS 13550-47-5noto anche come CeSO4, è un composto inorganico con la formula chimica CeSO4. È una polvere bianca con elevata purezza. La sua forma cristallina è monoclina, ma spesso diventa opaca a causa dell'assorbimento di umidità. Può dissolversi in acqua e formare una soluzione incolore. La sua solubilità in acqua non è elevata, ma aumenta con l'aumentare della temperatura. Inoltre, può anche essere leggermente solubile in etanolo ed etere. Ha attività ottica, cioè può ruotare la luce polarizzata. Ciò significa che CeSO4 può essere utilizzato per produrre tipi specifici di cristalli e dispositivi ottici. Bassa conduttività termica e scarsa conduttività termica. La sua capacità termica specifica aumenta con l'aumento della temperatura, a causa dell'aumento della vibrazione atomica nella sua struttura reticolare. È un sale acido forte con elevata reattività chimica. Può reagire con gli alcali in determinate condizioni per generare idrossidi corrispondenti. Inoltre può formare complessi anche con alcuni ioni metallici. Le proprietà fisiche del CeSO4 lo rendono ampiamente utilizzato in vari campi, tra cui l'analisi chimica, il monitoraggio ambientale, la ricerca biomedica, il controllo dei processi industriali, la sintesi dei materiali e l'agricoltura. Tuttavia, l’entità del suo valore applicativo dipende principalmente dalla sua attività di reazione chimica e dai cambiamenti delle proprietà fisiche in diverse condizioni.

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Informazioni aggiuntive sul composto chimico: Densità 2,89 g/mL a 25 gradi (lett.), Forma solida.

Polvere di solfato di cerioha una vasta gamma di applicazioni in campo industriale, di seguito gli aspetti principali:
1. Produzione di vetro e ceramica: CeSO4 può essere utilizzato come additivo nel processo di produzione di vetro e ceramica per migliorare le proprietà ottiche, elettriche e meccaniche dei prodotti. Ad esempio, nella produzione del vetro, il CeSO4 può sostituire alcuni ioni di silicio e alterare le proprietà ottiche del vetro. Nei materiali ceramici, CeSO4 può migliorare la tenacità, la resistenza alla corrosione e le prestazioni alle alte temperature del materiale.
2. Industria siderurgica: il CeSO4 viene utilizzato principalmente nel processo di fusione nell'industria siderurgica. Può essere utilizzato come additivo per migliorare le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione dell'acciaio. Inoltre, il CeSO4 può essere utilizzato anche per produrre acciai e leghe speciali, soddisfacendo le esigenze di diversi settori industriali.
3. Industria chimica: CeSO4 ha varie applicazioni nell'industria chimica. Può servire da catalizzatore per promuovere il progresso delle reazioni di sintesi organica. Inoltre, il CeSO4 può essere utilizzato anche per produrre vari intermedi chimici e prodotti chimici speciali. Ad esempio, reagendo con l'ammoniaca, il CeSO4 può preparare composti importanti come i nitrati degli elementi delle terre rare.
4. Industria elettronica: CeSO4 ha una vasta gamma di applicazioni nell'industria elettronica. Può essere utilizzato per produrre vari dispositivi elettronici e circuiti integrati, come fosfori, diodi emettitori di luce, laser, ecc. Inoltre, CeSO4 può essere utilizzato anche nella preparazione e lavorazione di materiali elettronici, come fibre di vetro ad alta purezza , film sottili ottici, ecc.

5. Campo energetico: il CeSO4 ha anche alcune applicazioni nel campo energetico. Ad esempio, può essere utilizzato per preparare materiali per batterie e additivi per carburanti. Inoltre, il CeSO4 può essere utilizzato anche nella generazione di energia nucleare e nei cicli del combustibile, come l’uso di una certa quantità di CeSO4 come materiale sorgente di neutroni durante l’avvio e il funzionamento dei reattori nucleari.
6. Governance ambientale: CeSO4 ha anche alcune applicazioni nel campo della governance ambientale. Può essere utilizzato per il trattamento delle acque, il controllo dell'inquinamento atmosferico e la bonifica del suolo. Ad esempio, nel trattamento delle acque reflue, il CeSO4 può reagire con alcuni ioni metallici per ridurre la concentrazione di ioni di metalli pesanti nell'acqua. Nel controllo dell'inquinamento atmosferico, il CeSO4 può essere utilizzato per i processi di desolforazione e denitrificazione per ridurre il contenuto di gas nocivi nell'atmosfera.
7. Anche nel settore agricolo il CeSO4 trova alcune applicazioni. Può essere utilizzato come additivo fertilizzante per promuovere la crescita e lo sviluppo delle colture. Inoltre, il CeSO4 può essere utilizzato anche per produrre prodotti chimici agricoli come pesticidi e regolatori della crescita delle piante.

Polvere di solfato di cerioè un importante composto inorganico ampiamente utilizzato in molteplici campi grazie alle sue proprietà fisiche e chimiche uniche.

1. Preparazione sperimentale

Prima di iniziare l'esperimento, dobbiamo preparare i seguenti reagenti e attrezzature: soluzione CeCl3, soluzione Na2SO4, soluzione NH3 · H2O, acqua distillata, carta per pesare, agitatore, fonte di calore, bicchiere, carta da filtro.

2. Passaggi sperimentali

(1) Pesare una quantità adeguata di soluzione CeCl3 e versarla in un bicchiere pulito. Successivamente, aggiungere una quantità adeguata di acqua distillata e mescolare accuratamente con un agitatore per dissolvere completamente CeCl3.

(2) In un altro bicchiere, pesare una quantità adeguata di soluzione di Na2SO4, aggiungere una quantità adeguata di acqua distillata e mescolare accuratamente con un agitatore per sciogliere completamente Na2SO4.

(3) Versare lentamente la soluzione di Na2SO4 nella soluzione di CeCl3, mescolando continuamente con un agitatore per miscelare accuratamente le due soluzioni. Durante questo processo, possiamo osservare un cambiamento nel colore della soluzione mista, dovuto alla reazione tra ioni Ce3+ e ioni SO42- per generare CeSO4.

(4) Aggiungere lentamente la soluzione NH3 · H2O alla soluzione miscelata e monitorare il valore del pH della soluzione utilizzando una striscia reattiva per pH. Dobbiamo regolare il valore del pH della soluzione su debolmente alcalino per favorire la generazione di CeSO4. Quando il valore del pH raggiunge il valore preimpostato, interrompere l'aggiunta della soluzione NH3 · H2O.

(5) Riscaldare la soluzione mista fino all'ebollizione e mantenerla per un certo periodo di tempo. Questo processo serve a consentire alla reazione di procedere completamente e generare più CeSO4. Durante il processo di riscaldamento, possiamo osservare ulteriori cambiamenti di colore nella soluzione dovuti alla generazione di più CeSO4.

(6) Dopo il riscaldamento, raffreddare la soluzione miscelata a temperatura ambiente. Durante questo processo possiamo osservare la precipitazione di sostanze solide dalla soluzione, che è il CeSO4 generato. Durante il processo di raffreddamento precipitano sempre più sostanze solide e alla fine possiamo vedere uno strato di sostanza solida bianca sul fondo del bicchiere.

(7) Filtrare la soluzione miscelata con carta da filtro e raccogliere la materia solida precipitata. Questo è il prodotto di cui abbiamo bisogno: CeSO4. Durante il processo di filtrazione possiamo lavare più volte il materiale solido con acqua distillata per eliminare eventuali impurità residue. Dopo il lavaggio, asciugare la sostanza solida su una carta da pesa.

3. Equazione chimica

L'equazione chimica di questo metodo di sintesi è:

CeCl₃ +No₂COSÌ₄ +NH₃ · H₂O → CeSO₄ + 2NaCl + NH₄Cl+H₂O

Questa equazione rappresenta il processo in cui CeCl3 e Na2SO4 reagiscono per formare CeSO4 e altri sottoprodotti sotto l'azione di NH3 · H2O. Durante il processo di reazione, gli ioni Ce3+ in CeCl3 reagiscono con gli ioni SO42- in Na2SO4 per formare il precipitato CeSO4. Nel frattempo, gli ioni OH - in NH3 · H2O reagiscono con gli ioni Cl - in CeCl3 per generare NH4Cl e NaCl. Infine, attraverso la filtrazione si ottiene il CeSO4 solido. Va notato che questa reazione viene effettuata in condizioni debolmente alcaline, pertanto il valore del pH deve essere controllato. Se il valore del pH è troppo alto o troppo basso, ciò può portare a una scarsa efficienza di sintesi del CeSO4. Inoltre, al fine di ottenere elevata purezzaPolvere di solfato di cerio, sono necessarie molteplici operazioni di lavaggio e filtrazione. Allo stesso tempo, anche i sottoprodotti generati durante il processo di reazione devono essere gestiti adeguatamente per evitare l’inquinamento dell’ambiente.

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