İş inovasyonunu en üst düzeye çıkararak iş potansiyelinizi ortaya çıkarıyoruz.
Eposta GönderSeryum Oksit, Seryum Dioksit, Serik Oksit, Serik Dioksit, Cerium Oxide, Ceric Dioxide, Cerium Dioxide, Ceria, 1306-38-3
SERYUM OKSİT (SERYUM DİOKSİT / CeO₂)
Cerium(IV) Oxide / Cerium Dioxide / Ceria
CAS Numarası: 1306-38-3
EC Numarası: 215-150-4
1. KİMLİK BİLGİLERİ
| Özellik | Bilgi |
|---|---|
| Kimyasal Adı | Seryum(IV) Oksit |
| Diğer İsimleri | Seryum dioksit, Serik oksit, Serik dioksit, Diokzo seryum, Seryum(+4) oksit, Ceria |
| Kimyasal Formülü | CeO₂ |
| Molekül Ağırlığı | 172.115 g/mol |
| CAS Numarası | 1306-38-3 |
| EC Numarası (EINECS) | 215-150-4 |
| UN Numarası | 3077 (Çevresel riskli madde) |
| HS Kodu (GTIP) | 2846.90.00.00.11 |
| Görünüm | Açık sarı-beyaz ila açık sarı toz |
| Koku | Kokusuz |
2. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
| Özellik | Değer |
|---|---|
| Fiziksel Hali (20°C) | Katı (toz) |
| Görünüm | Açık sarı-beyaz ila açık sarı toz |
| Renk | Açık sarı ila kirli beyaz (partikül boyutuna göre değişir) |
| Koku | Kokusuz |
| Erime Noktası | ~2,400 °C |
| Kaynama Noktası | ~3,500 °C |
| Yoğunluk (20°C) | 7.22 – 7.65 g/cm³ |
| Yığma Yoğunluğu (Toz) | 0.5 – 2.5 g/cm³ (partikül boyutuna göre değişir) |
| Suda Çözünürlük | Çözünmez |
| Asitlerde Çözünürlük | Kuvvetli asitlerde (HCl, HNO₃, H₂SO₄) sınırlı çözünürlük (ısı ve indirgeyici ajanlarla) |
| pH (sulu süspansiyon) | Hafif bazik (~8.0 – 8.5) |
| Kırılma İndisi | 2.2 – 2.4 |
| Sertlik (Mohs) | ~6 – 7 |
| Özgül Yüzey Alanı | 5 – 200 m²/g (sınıfa bağlı – nanodan mikrona) |
3. KİMYASAL ÖZELLİKLER
| Özellik | Değer |
|---|---|
| Moleküler Formül | CeO₂ |
| Molekül Ağırlığı | 172.115 g/mol |
| Seryum İçeriği | Ağırlıkça %81.4 Ce |
| Oksijen İçeriği | Ağırlıkça %18.6 O |
| Oksidasyon Durumu | Ce(IV) (Ce⁴⁺) – Ce(III)'e indirgenebilir |
| Oksijen Depolama Kapasitesi (OSC) | Yüksek – tersinir Ce⁴⁺ ↔ Ce³⁺ redoks döngüsü |
| Kristal Yapı | Florit kübik (Fm3m) |
| Kafes Parametresi | a = 5.411 Å |
| Kararlılık | Oksidatif ortamlarda kararlı; normal koşullarda inert |
| Geçimsiz Maddeler | Kuvvetli indirgeyiciler, kuvvetli asitler (indirgeyicilerle birlikte) |
Redoks Özelliği:
-
CeO₂, Ce⁴⁺ ↔ Ce³⁺ geçişi yoluyla oksijeni tersinir olarak salabilir ve depolayabilir
-
Katalitik uygulamalar için kritiktir
4. SINIFLAR VE TİPLER
| Sınıf | Partikül Boyutu | Saflık | Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Nanopowder / Nano-Ceria | 5 – 100 nm | %99.5 – 99.99 | CMP çamurları (yarı iletkenler), katalizörler, UV filtreleri, yakıt hücreleri |
| Mikronize / Micro-Ceria | 0.5 – 10 µm | %99.0 – 99.9 | Cam cilalama, optik lens cilalama, hassas optikler |
| Teknik Sınıf | 1 – 50 µm | %95 – 99 | Metalurji, cam endüstrisi (dökme), cilalama bileşikleri |
| Yüksek Saflık Sınıfı | 0.1 – 10 µm | %99.99 – 99.999 | Elektronik, optik kaplamalar, araştırma, savunma optikleri |
| Katalizör Sınıfı | 5 – 100 nm | %99.0 – 99.9 | Otomotiv katalitik konvertörler, oksidasyon katalizörleri |
| CMP Sınıfı | 20 – 200 nm | %99.9 – 99.99 | Yarı iletken levha cilalama |
5. ÜRETİM PROSESİ
| Aşama | Açıklama |
|---|---|
| 1. Cevher Madenciliği | Seryum içeren nadir toprak mineralleri çıkarılır (Monazit, Bastnazit) |
| 2. Zenginleştirme | Cevher, flotasyon veya manyetik ayırma ile zenginleştirilir |
| 3. Asit Liçi | Zenginleştirilmiş cevher, nadir toprak elementlerini çıkarmak için asit (H₂SO₄ veya HCl) ile liç edilir |
| 4. Saflaştırma | Çok aşamalı solvent ekstraksiyonu, seryumu diğer nadir topraklardan (lantan, neodim, praseodim) ayırır |
| 5. Seryum(III) Tuzu Oluşumu | Seryum, seryum(III) oksalat, karbonat veya hidroksit olarak çöktürülür |
| 6. Filtrasyon ve Kurutma | Çöktürülen tuzlar filtrelenir ve kurutulur |
| 7. Kalsinasyon (Oksidasyon) | Seryum tuzları havada 600-900°C'de kalsine edilerek CeO₂ oluşturulur |
| 8. Öğütme ve Sınıflandırma | Kalsine ürün, istenen partikül boyutu dağılımına öğütülür ve sınıflandırılır |
| 9. Nano-öğütme (Opsiyonel) | Nano sınıflar için ek öğütme ve sınıflandırma |
| 10. Paketleme | Nihai ürün paketlenir |
Reaksiyon Denklemleri:
-
Çöktürme: Ce³⁺ + 3 OH⁻ → Ce(OH)₃↓
-
Kalsinasyon: 2 Ce(OH)₃ + ½ O₂ → 2 CeO₂ + 3 H₂O
Başlıca Üretici Ülkeler:
-
Çin (baskın – küresel arzın ~%70'i)
-
ABD (Mountain Pass, CA)
-
Avustralya (Lynas – Mt. Weld)
-
Hindistan (Indian Rare Earths)
-
Rusya
6. KULLANIM ALANLARI
6.1. Otomotiv Endüstrisi (Birincil Kullanım – Katalizörler)
| Uygulama | Fonksiyon |
|---|---|
| Üç Yollu Katalizörler (TWC) | Benzinli motorlarda NOx, CO, HC dönüşümü için oksijen depolama kapasitesi (OSC) |
| Dizel Oksidasyon Katalizörleri (DOC) | CO ve hidrokarbonların oksidasyonu |
| Dizel Partikül Filtreleri (DPF) | Katalitik is oksidasyonu |
| Seçici Katalitik İndirgeme (SCR) | NOx indirgemesi (destek veya katkı maddesi olarak) |
| Euro 6/7 Uyumu | Sıkı emisyon standartlarını karşılamak için gereklidir |
Mekanizma: CeO₂, zengin karışım koşullarında oksijen depolar ve fakir koşullarda salar, katalizör verimliliği için optimum hava-yakıt oranını korur.
6.2. Cam ve Optik Endüstrisi
| Uygulama | Fonksiyon |
|---|---|
| LCD Ekran Cilası | Düz panel ekranların son cilalanması |
| Optik Lens Cilası | Kamera, mikroskop, teleskop lenslerinin yüksek hassasiyetli cilalanması |
| Hassas Optikler | Prizmalar, aynalar, lazer optiklerinin cilalanması |
| Cam Renk Giderme | Camdaki demir safsızlıklarından yeşil tonu giderir |
| UV Emilimi | Özel camlarda UV ışığını emer |
6.3. Elektronik ve Yarı İletkenler
| Uygulama | Fonksiyon |
|---|---|
| CMP (Kimyasal Mekanik Düzleştirme) | Yarı iletken üretiminde levha cilalama |
| Katı Oksit Yakıt Hücreleri (SOFC) | Elektrolit malzemesi, oksijen iyon iletkeni |
| Gaz Sensörleri | Oksijen sensörleri, egzoz gazı sensörleri |
| Yarı İletken Katkıları | Belirli yarı iletken cihazlarda katkı maddesi |
6.4. Seramik Endüstrisi
| Uygulama | Fonksiyon |
|---|---|
| Seramik Pigmentleri | Sarı ila turuncu-kırmızı pigmentler (diğer nadir topraklarla) |
| Isı Bariyeri Kaplamaları | Isıya dayanıklı seramik kaplamalar |
| Seramik Katkısı | Mekanik özellikleri, termal kararlılığı iyileştirir |
| Refrakterler | Yüksek sıcaklık refrakter uygulamaları |
| Dental Seramikler | Renklendirme ve yapısal katkı |
6.5. Metalurji ve Metal İşleme
| Uygulama | Fonksiyon |
|---|---|
| Çelik Desülfürizasyonu | Eritilmiş çelikten kükürdü uzaklaştırır |
| Çelik Deoksidasyonu | Eritilmiş çelikten oksijeni uzaklaştırır |
| Tane İnceltme | Alaşımlarda tane yapısını inceltir |
| Titanyum Alaşım Parlatma | Titanyum alaşımları için parlatıcı |
| Dökme Demir Aşılama | Sfero dökme demir için nodülizer |
6.6. Savunma ve Havacılık
| Uygulama | Fonksiyon |
|---|---|
| Lazer Optikleri | Yüksek enerjili lazer optiklerinin cilalanması |
| Hassas Güdüm Sistemleri | Füze güdümünde optik bileşenler |
| Isı Bariyeri Kaplamaları | Türbin kanadı kaplamaları |
| Radar Bileşenleri | Seramik bileşenler |
6.7. Diğer Uygulamalar
| Uygulama | Fonksiyon |
|---|---|
| Kataliz (Kimya Endüstrisi) | Oksidasyon katalizörleri, VOC azaltma |
| Kozmetik | Güneş kremlerinde UV filtresi (nano sınıf – sınırlı kullanım) |
| Nükleer Endüstri | Radyoaktif aktinit oksitleri için simülan |
| Araştırma | Katalizör desteği, nanomalzeme araştırması |
7. PARTİKÜL BOYUTU VE UYGULAMA REHBERİ
| Partikül Boyutu Aralığı | Birincil Uygulamalar | Sınıf Tipi |
|---|---|---|
| 5 – 50 nm | CMP çamurları (yarı iletkenler), katalizörler, yakıt hücreleri, UV filtreleri | Nano / Yüksek saflık |
| 50 – 200 nm | Hassas optik cilalama, ince cilalama | Nano / Mikronize |
| 0.2 – 1.0 µm | Cam cilalama, lens cilalama, CMP (ara) | Mikronize |
| 1 – 10 µm | Dökme cam cilalama, metalurji, seramik pigmentleri | Teknik |
| 10 – 50 µm | Dökme cilalama bileşikleri, refrakter uygulamalar | Teknik / Kaba |
8. ALTERNATİFLERLE KARŞILAŞTIRMA
| Özellik | Seryum Oksit (CeO₂) | Zirkonyum Oksit (ZrO₂) | Alüminyum Oksit (Al₂O₃) |
|---|---|---|---|
| Sertlik (Mohs) | 6-7 | 8-8.5 | 9 |
| Yoğunluk (g/cm³) | 7.22 | 5.68 | 3.95 |
| Erime Noktası (°C) | 2,400 | 2,715 | 2,072 |
| Cilalama Verimliliği | Mükemmel (kimyasal + mekanik) | İyi (mekanik) | İyi (mekanik) |
| Oksijen Depolama Kapasitesi | Yüksek | Yok | Yok |
| Maliyet | Orta-Yüksek | Düşük-Orta | Düşük |
| Birincil Kullanım | Hassas optikler, katalizörler | Yapısal seramikler, dental | Aşındırıcılar, cilalama |
9. SEKTÖREL UYGUNLUK
| Sektör | Uygunluk | Açıklama |
|---|---|---|
| Otomotiv | ✅ Yüksek | Katalitik konvertörler, oksijen sensörleri, emisyon kontrolü |
| Cam ve Optik | ✅ Yüksek | Cilalama, renk giderme, UV absorpsiyonu |
| Seramik | ✅ Yüksek | Pigmentler, ısı kaplamaları, katkı maddeleri |
| Elektronik | ✅ Yüksek | CMP, yakıt hücreleri, yarı iletkenler |
| Savunma | ✅ Yüksek | Lazer optikleri, hassas güdüm |
| Metalurji | ✅ Orta | Çelik işleme, alaşım rafinasyonu |
| Kozmetik | ⚠️ Sınırlı | UV filtresi (nano sınıf) – sınırlı onay |
| Gıda ve İlaç | ❌ Uygun değil | Doğrudan kullanım onaylı değildir |
| Medikal (İmplantlar) | ⚠️ Araştırma | Araştırma aşamasında – onaylı değil |
10. DİĞER İSİMLER VE EŞ ANLAMLILAR
| Türkçe İsim | İngilizce İsim |
|---|---|
| Seryum Oksit | Cerium Oxide |
| Seryum Dioksit | Cerium Dioxide |
| Serik Oksit | Ceric Oxide |
| Serik Dioksit | Ceric Dioxide |
| Diokzo Seryum | Dioxocerium |
| Seryum Oksit Nanotoz | Cerium Oxide Nanopowder |
Yaygın İsimler:
-
Ceria
-
Seryum(IV) oksit
-
Serik oksit
-
Ceria nanopowder
11. DEPOLAMA VE KULLANIM
| Parametre | Bilgi |
|---|---|
| Depolama Koşulları | Serin, kuru, iyi havalandırılmış alan |
| Kap Gereksinimleri | Sıkıca kapatılmış kaplar (HDPE, astarlı variller, neme dayanıklı torbalar) |
| Korunması Gerekenler | Nem, kuvvetli indirgeyiciler |
| Raf Ömrü | 36-60 ay (kimyasal olarak kararlı – uygun depolamada sınırsız) |
| Higroskopiklik | Hafif higroskopik (minimum nem emer) |
| Ambalaj Seçenekleri | 1 kg, 5 kg, 10 kg, 25 kg torba/varil; 500 kg, 1000 kg FIBC (büyük torbalar) |
Kullanım Önlemleri:
-
Havada toz oluşumundan kaçının (solunum tehlikesi)
-
Yerel egzoz havalandırması kullanın
-
Kuvvetli indirgeyicilerle temastan kaçının
12. GÜVENLİK VE SAĞLIK BİLGİLERİ
GHS Sınıflandırması (CLP)
| Tehlike Sınıfı | Kategori |
|---|---|
| Akut Toksisite (Soluma – toz) | Kategori 4 (H332) |
| Hedef Organ Toksisitesi (Tekrarlı) | Kategori 1 (H372) – akciğerler |
| Sucul Toksisite (Kronik) | Kategori 2 (H411) |
Zararlılık İfadeleri (H-Codes)
| Kod | İfade |
|---|---|
| H332 | Solunması halinde zararlıdır |
| H372 | Uzun süreli veya tekrarlı maruziyet sonucu organlarda (akciğerler) hasara neden olur |
| H411 | Sucul yaşam için toksik, uzun süreli etkiler gösterir |
Güvenlik İfadeleri (P-Codes)
| Kod | İfade |
|---|---|
| P260 | Tozu solumayın |
| P271 | Sadece açık havada veya iyi havalandırılan bir alanda kullanın |
| P280 | Koruyucu eldiven ve göz koruması kullanın |
| P304+P340 | SOLUNMUŞ İSE: Kişiyi temiz havaya çıkarın ve solunması için rahat bir pozisyonda tutun |
| P314 | Kendinizi iyi hissetmezseniz tıbbi yardım alın |
| P501 | İçeriği/kabı yerel düzenlemelere göre bertaraf edin |
İlk Yardım Önlemleri
| Maruziyet Yolu | Yapılacak İşlem |
|---|---|
| Soluma | Temiz havaya çıkarın. Solunum tahrişi devam ederse tıbbi yardım alın. |
| Cilt Teması | Sabun ve su ile yıkayın. |
| Göz Teması | Bol su ile 15 dakika durulayın. |
| Yutma | Ağzı çalkalayın. Su için. Büyük miktar yutulduysa tıbbi yardım alın. |
13. ÇEVRESEL BİLGİLER
| Parametre | Bilgi |
|---|---|
| Sucul Toksisite | Sucul organizmalar için toksiktir |
| Biyobirikim | Düşük potansiyel |
| Kalıcılık | Çevrede kalıcıdır (inorganik) |
| Atık Bertarafı | Yerel düzenlemelere göre bertaraf edin. Bazı yargı bölgelerinde tehlikeli atık olarak sınıflandırılır. |
14. TAŞIMA BİLGİLERİ
| Parametre | Bilgi |
|---|---|
| UN Numarası | 3077 |
| Tehlike Sınıfı | 9 (Çeşitli tehlikeli maddeler) |
| Ambalaj Grubu | III |
| Doğru Taşıma Adı | ÇEVRE İÇİN TEHLİKELİ MADDE, KATI, B.A.G. (Seryum dioksit) |
| Deniz Kirletici | Evet |
| ADR/RID Etiketi | 9 + "Çevre için Tehlikeli" işareti |
15. MEVZUAT BİLGİLERİ
| Bölge | Durum |
|---|---|
| AB | REACH kayıtlı; çok yüksek endişe duyulan madde (SVHC) – CeO₂ için değil, ancak nadir topraklar genel olarak izlenir |
| Türkiye (KKDİK) | Zorunlu uyum; kayıt gerektirir |
| ABD (TSCA) | Listelenmiştir |
| Çin (IECSC) | Listelenmiştir |
| Japonya (ENCS) | Listelenmiştir |
| Kore (KECL) | Listelenmiştir |
| REACH Ek XVII | Kısıtlı değildir (ancak nanopartikül formları ek gerekliliklere sahip olabilir) |
16. ÖZET
Seryum Oksit (CeO₂, CAS 1306-38-3) , eşsiz oksijen depolama kapasitesi (OSC), yüksek termal kararlılık ve mükemmel kimyasal-mekanik cilalama özelliklerine sahip, açık sarı-beyaz, yüksek yoğunluklu bir nadir toprak oksittir.
Temel Özellikler:
| Özellik | Açıklama |
|---|---|
| Görünüm | Açık sarı-beyaz ila açık sarı toz |
| Erime Noktası | ~2,400 °C |
| Yoğunluk | 7.22 – 7.65 g/cm³ |
| Kristal Yapı | Florit kübik |
| Oksijen Depolama Kapasitesi | Yüksek (tersinir Ce⁴⁺ ↔ Ce³⁺) |
Başlıca Kullanım Alanları:
| Sektör | Uygulamalar |
|---|---|
| Otomotif | Katalitik konvertörler (TWC, DOC, DPF), oksijen depolama, Euro 6/7 uyumu |
| Cam ve Optik | LCD ekran cilası, optik lens cilası, cam renk giderme |
| Elektronik | CMP çamurları (yarı iletken levhalar), SOFC, gaz sensörleri |
| Seramik | Pigmentler, ısı bariyeri kaplamaları, refrakter katkı maddeleri |
| Metalurji | Çelik desülfürizasyonu/deoksidasyonu, tane inceltme |
| Savunma | Lazer optikleri, hassas güdüm sistemleri |
17. ÖNEMLİ UYARILAR
-
Otomotiv Emisyonları İçin Kritik: Seryum oksitin oksijen depolama kapasitesi (OSC), CO, NOx ve hidrokarbonların verimli dönüşümünü sağlayan üç yollu katalitik konvertörler için gereklidir. Modern araçlar (Euro 6/7), seryum oksit içeren katalizörler olmadan emisyon standartlarını karşılayamaz.
-
CMP Temel Malzemesi: Yarı iletken üretiminde, seryum oksit bazlı çamurlar, silikon levhaların Kimyasal Mekanik Düzleştirilmesi (CMP) için standarttır. Nano sınıf seryum oksit üstün yüzey kalitesi sağlar.
-
Cilalama Mekanizması: Tamamen aşındırıcı alüminyum oksitin aksine, seryum oksit hem kimyasal (cam yüzeyi ile redoks reaksiyonu) hem de mekanik mekanizmalarla cilalama yaparak daha hızlı ve daha kaliteli cilalama sağlar.
-
Nanopartikül Endişeleri: Nano boyutlu seryum oksit partikülleri, dökme malzemeden farklı toksikolojik profillere sahip olabilir. Nano sınıfları kullanırken uygun toz kontrolü şarttır.
-
Tedarik Zinciri Riski: Seryum, küresel arzın ~%70'i Çin'den gelen bir nadir toprak elementidir. Jeopolitik tedarik riskleri mevcuttur. Kullanılmış katalizörlerden geri dönüşüm artmaktadır.
-
UN 3077 Sınıflandırması: Seryum oksit tozu, sucul toksisite nedeniyle UN 3077 (Çevresel riskli madde) olarak sınıflandırılmıştır. Uygun taşıma dokümantasyonu ve etiketleme gereklidir.
-
Gıda/İlaç İçin Değil: Seryum oksit, gıda, ilaç veya implante edilebilir tıbbi cihazlarda doğrudan kullanım için onaylı değildir.
-
Renk Değişimi: Seryum oksit tozunun rengi, partikül boyutuna ve kalsinasyon sıcaklığına bağlı olarak açık sarıdan kirli beyaza kadar değişir. Daha ince partiküller daha açık olma eğilimindedir.
-
Higroskopiklik: Genellikle kararlı olmasına rağmen, seryum oksit tozu hafif higroskopiktir. Nemli havaya uzun süre maruz kalma, hassas uygulamalarda performansı etkileyebilir.
-
Geri Dönüşüm Potansiyeli: Kullanılmış katalitik konvertörler, geri dönüştürülmüş seryumun (ve diğer platin grubu metallerin) büyüyen bir kaynağıdır. Geri dönüştürülmüş seryum oksit, uygun saflaştırma ile birçok uygulamada kullanılabilir.
Önemli Beyan: Bu Teknik Veri Sayfası (TDS) yalnızca bilgilendirme amaçlıdır. Tam güvenlik, kullanım, depolama ve mevzuat uyumluluğu bilgileri için her zaman üretici/tedarikçi tarafından sağlanan resmi Güvenlik Bilgi Formu'na (SDS) başvurun.
