¿Qué es el Óxido de Cerio?
El óxido de cerio es un compuesto inorgánico en polvo de color blanco o amarillo claro.
Está compuesto de cerio y oxígeno y tiene la fórmula química CeO2, peso molecular 172,11 y número de registro CAS 1306-38-3. Es un óxido de tierras raras, también conocido como ceria. Tiene un punto de fusión/congelación de 2.600°C, un punto de ebullición o primera destilación y un intervalo de ebullición de 3.285°C y una densidad/densidad relativa de 7,132. En cuanto a la solubilidad, es insoluble en ácido clorhídrico y ácido nítrico y prácticamente insoluble en agua.
Estructura del Óxido de Cerio
El óxido de cerio tiene la misma estructura que la fluorita (nº 225) con Ce4+ coordinado 8 y O2- coordinado 4 y un grupo espacial de Fm3m (nº 225).
Los defectos de red se producen por la presión parcial de oxígeno y la carga mecánica, y de particular interés es la formación de polarons por defectos de oxígeno y electrones localizados en los iones cerio. Debido a sus propiedades de mayor conductividad iónica y mayor velocidad de difusión de los iones de óxido a medida que aumenta el número de defectos de oxígeno, el óxido de cerio tiene potencial como electrodo sólido en pilas de combustible de óxido sólido (SOFC).
Usos del Óxido de Cerio
1. Abrasivos
El óxido de cerio se utiliza como materia prima de abrasivos para vidrio, lentes ópticas y tubos de rayos catódicos. Los abrasivos fabricados con óxido de cerio no sólo raspan la superficie, sino que también provocan una reacción química con el dióxido de silicio, el principal constituyente del vidrio, para que la superficie quede más lisa. Tradicionalmente se utilizaban óxidos como el óxido de hierro y la circonia, pero éstos han sido sustituidos sucesivamente por el óxido de cerio.
2. Agentes de Dispersión de la Luz Ultravioleta
El óxido de cerio se utiliza como agente de dispersión de la luz ultravioleta para la protección UV del vidrio y para la protección del color de los TRC, así como aditivo en cosméticos con corte UV. Está llamando la atención como alternativa al dióxido de titanio y al óxido de zinc.
3. Catalizadores
El óxido de cerio se utiliza como catalizador en reacciones de oxidación debido a su propiedad de cambiar reversiblemente de composición. El óxido de cerio dopado con óxido de torio se utiliza en la parte luminosa de las linternas blancas de gasolina, donde el calor se genera por la oxidación en el aire de los gases combustibles sobre un catalizador de óxido de cerio. También se utiliza en los sensores de los catalizadores de tres vías que descomponen los gases de escape de los vehículos, ayudando a regular las relaciones aire-combustible y a reducir los NOx y el monóxido de carbono.
4. Materiales Ópticos
El óxido de cerio también se utiliza como material altamente refractivo con un rango de longitudes de onda de transmisión que va desde la luz visible hasta la región infrarroja. Forma películas cristalinas, tiene una excelente estabilidad química y térmica y se considera que su red es similar a la del silicio. También se caracteriza por evaporarse a temperaturas relativamente bajas entre los materiales de alto índice de refracción con luz visible en la gama de longitudes de onda de transmisión.
5. Otros
El óxido de cerio también se utiliza como materia prima para materiales de ánodos de baterías y cerámicas finas. También se utiliza como agente decolorante para el vidrio y puede cambiar las impurezas verdosas de hierro divalente en óxido de hierro trivalente casi incoloro. Debido a sus excelentes propiedades iónicas y conductoras, se espera que se utilice como conductor mixto de iones y electrones.
Otros Datos sobre el Óxido de Cerio
Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
Las precauciones de manipulación y almacenamiento son las siguientes:
- Cerrar herméticamente los envases y almacenarlos en un lugar seco, fresco y oscuro.
- Utilizar sólo al aire libre o en áreas bien ventiladas.
- Evitar la dispersión de polvo.
- Utilizar guantes y gafas de protección.
- Lávese bien las manos después de manipularlo.
- En caso de contacto con la piel, lavar con agua y jabón.
- En caso de contacto con los ojos, aclarar cuidadosamente con agua durante varios minutos.