சீரியம்(III) ஆக்சைடு

சீரியம்(III) ஆக்சைடு (Cerium(III) oxide) என்பது Ce2O3  என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் விவரிக்கப்படும் ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும். சீரியம் ஆக்சைடு, சீரியம் டிரையாக்சைடு, சீரியம் செசுகியுவாக்சைடு, சீரசு ஆக்சைடு, டைசீரியம் டிரையாக்சைடு என்ற பெயர்களாலும் இச்சேர்மம் அழைக்கப்படுகிறது. அரிய மண் உலோகமான சீரியத்தின் ஆக்சைடு என வகைப்படுத்தப்படுத்தப்படும் இச்சேர்மம் தங்க மஞ்சள் நிறத்தில் காணப்படுகிறது. அறுகோணப் படிகத்திட்டத்தில் சீரியம்(III) ஆக்சைடு படிகமாகிறது. நீர் மற்றும் ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்தில் இச்சேர்மம் கரையாது. ஆனால் கந்தக அமிலத்தில் கரையும். 2177 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலையில் சீரியம்(III) ஆக்சைடு உருகுகிறது. இதன் கொதிநிலை 3730 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலையாகும்.

பயன்பாடுகள்

இயந்திர உமிழ்வு வினையூக்கியாக 

வாகன உமிழ்வு கட்டுப்பாட்டு கருவியில் சீரியம் ஆக்சைடு ஒரு வினையூக்க மாற்றியாகப் பயன்படுகிறது. மோட்டார் வாகன இயந்திரங்களிலிருந்து வெளியேறும் வாயுக்களில் கலந்திருக்கும் கார்பன் மோனாக்சைடின் அளவைக் குறைக்கும் செயல்பாட்டில் சீரியம்(III) ஆக்சைடு பயன்படுகிறது. 
  
வாகன இயந்திரங்களில் ஆக்சிசன் பற்றாக்குறை ஏற்படும்போது சீரியம்(IV) ஆக்சைடு கார்பன் மோனாக்சைடால் ஒடுக்கப்பட்டு சீரியம்(III) ஆக்சைடாக மாற்றப்படுகிறது.

2 CeO2 + CO → Ce2O3 + CO

ஆக்சிசன் அளவு அதிகரிக்கும்போது இச்செயல்பாடு தலைகீழ் வேதிவினையாக  நிகழ்கிறது. சீரியம்(III) ஆக்சைடு ஆக்சிசனேற்றம் செய்யப்பட்டு சீரியம்(IV) ஆக்சைடாக மாற்றப்படுகிறது.

2 Ce2O3 + O2 → 4 CeO2

வாகன உமிழ்வு கட்டுப்பாட்டு கருவியில் சீரியம் ஆக்சைடு ஒரு வினையூக்க மாற்றியாகச் செயல்பட்டு, இயந்திரங்களிலிருந்து வெளியேறும் வாயுக்களிலுள்ள கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் காற்று மாசுபடுத்தியான NOx வாயு உமிழ்வுகளை ஆக்சிசனேற்றம் செய்வதே சீரியம்(III) ஆக்சைடின் பிரதானமான பயன்பாடாகும் . டீசல் வகை எரிபொருள்களுக்கு எரிபொருள் கூட்டுசேர் பொருளாக சீரியம்(III) ஆக்சைடைப் பயன்படுத்துவது இதன் இரண்டாவது பயனாகும் . இக்கூட்டுசேர் பொருள் சேர்க்கையினால் எரிபொருள் திறன் அதிகரிப்பும் ஐதரோகார்பன் வழிப்பொருள் உமிழ்வுகள் குறைதலும் நிகழ்கின்றன. இருப்பினும் இயந்திர உமிழ்வுகளில் கலந்துள்ள சீரியம்(III) ஆக்சைடு சேர்மம் உருவாக்கும் உடல்நலத் தீங்குகள் தொடர்பான விவாதங்களும் ஆய்வுகளும் தொடர்ச்சியாக மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகின்றன .

நீர்ப் பிரிகை 

ஐதரசன் வாயு உற்பத்தியில் சீரியம்(IV) ஆக்சைடு மற்றும் சீரியம்(III) ஆக்சைடு சேர்மங்களின் அடிப்படையில் நீர்ப் பிரிகைச் செயல்முறை செயல்படுகிறது.  இவ்வெப்பவேதியியல் நீர்ப் பிரிகைச் செயல்முறை சீரியம்(IV) ஆக்சைடு- சீரியம்(III) ஆக்சைடு சுழற்சி அல்லது CeO2/Ce2O3 சுழற்சி என்ற பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது. மேலும் இச்செயல்முறை இரண்டு படிநிலைகளில் நிகழ்கிறது. சீரியம் சார்ந்த இச்சுழற்சி இரண்டு படிகளில் ஐதரசன் மற்றும் ஆக்சிசன் ஆகியவற்றை பிரித்தெடுக்கிறது . இதனால் உயர் வெப்பநிலை வாயு பிரிப்பு தேவைக்கதிகமாக கிடைக்கிறது.

ஒளியூட்டல் 

வெள்ளீயம்(II) ஆக்சைடு (SnO) உடன் சீரியம்(III) ஆக்சைடு சேர்மத்தை இணைத்து பீங்கான் வடிவத்தில் புற ஊதா ஒளியில் ஒளியூட்ட பயன்படுத்தப்படுகிறது. 320 நானோ மீட்டர் என்ற அலைநீளத்துடன் கூடிய ஒளியை இச்சேர்மம் உறிஞ்சுகிறது. மேலும், 412 நானோ மீட்டர் என்ற அலைநீளத்துடன் கூடிய ஒளியை இது வெளியிடுகிறது . சீரியம்(III) ஆக்சைடு மற்றும் வெள்ளீய(II) ஆக்சைடு ஆகியவற்றின் கலவை ஓர் அரிதான கலவையாகும். மேலும் இக்கலவை ஆய்வக அளவில் சற்று சிரமத்துடன் மட்டுமே தயாரிக்கப்படுகிறது.

உற்பத்தி 

சீரியம்(IV) ஆக்சைடுடன் ஐதரசன் வாயுவைச் சேர்த்து தோராயமாக 1400 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலையில் ஒடுக்க வினைக்கு உட்படுத்தினால் சீரியம்(III) ஆக்சைடு  உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. சீரியம்(III) ஆக்சைடை காற்றில் நிலைப்புத் தன்மையுடன் இருக்கச் செய்ய இவ்வெப்பநிலை அவசியமாகும்.

மேற்கோள்கள்

புற இணைப்புகள் 
Transformation of CeO2(1 1 1) to Ce2O3(0 0 0 1) films

ஆக்சைடுகள்
சீரியம் சேர்மங்கள்
செசுகியுவாக்சைடுகள்