اکسید استرانسیوم : خواص، واکنش با آب و کاربردها!

 

اکسید استرانسیوم یک ترکیب شیمیایی به شکل جامد یا پودر سفید رنگ می باشد که از نظر حرارتی بسیار نامحلول است و برای کاربردهای در صنعت  شیشه، نوری و سرامیک مناسب است.

 

ترکیبات اکسیدی رسانای برق نیستند، با این حال، برخی از اکسیدهای ساختاری پروسکیت از نظر الکترونیکی کاربردی در کاتد سلول های سوختی اکسید جامد و سیستم های تولید اکسیژن دارند. آنها ترکیباتی هستند که حداقل حاوی یک آنیون اکسیژن و یک کاتیون فلزی هستند.

 

آنها به طور معمول در محلول های آبی نامحلول و بسیار پایدار هستند و در ساختارهای سرامیکی مانند تولید کاسه های سفالیتا در صنعت الکترونیک پیشرفته و در اجزای ساختاری با وزن سبک در هوا و فضا و کاربردهای الکتروشیمیایی مانند سلول های سوختی که رسانایی یونی دارند، مفید هستند.

 

خواص و مشخصات شناسایی اکسید استرانسیوم

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                      جامد سفید رنگ فرمول شیمیایی                                                                       SrO
دانسیته                                                                (g/cm۳)۴.۷۰ وزن مولکولی                                                       (g/mol)103.619
نقطه ذوب                                                                (۰C) 2531 شماره (CAS No)                                                         ۱۳۱۴-۱۱-۰
نقطه جوش (تخریب ساختار)                                        (۰C) 3200 ساختار کریستالی                                              مکعبی، cF8

 

واکنش با آب

 

بر اساس گزارش و مشاهدات echa.europa.eu انتظار می رود اکسید استرانسیم به شدت با آب واکنش داده و Sr(OH)۲ را تشکیل دهد و رسوبات سفید را در لوله های آزمایش تولید کند. پس از وارد کردن مورد آزمایش به داخل آب تصفیه شده، یک واکنش شدید با تولید گرما مشاهده گردیده است.

 

روش های مختلف جداسازی مانند فیلتراسیون و سانتریفیوژ آزمایش شده است. نتیجه اینکه، بخش عمده ای از غلظت های اندازه گیری شده Sr ممکن است از محصولات واکنش کلوئیدی ناشی شود. اکسید استرانسیم به شدت تحت تأثیر آب و حرارت،به صورت رسوب یک ماده جامد بلوری سفید رنگ واکنش نشان می دهد.

 

در طول مطالعه حداکثر دما ۲۱.۳ درجه سانتی گراد و حداقل آن ۱۹.۰ درجه سانتی گراد اندازه گیری شده است. pH محلول های حاوی ماده مورد آزمایش به مقدار pH در بازه ۱۳.۱ – ۱۳.۲ افزایش یافته است و pH خنثی روش در ۶.۱ – ۶.۵ ثابت مانده است.

 

در طول آزمایش، غلظت اکسیژن در جعبه شیشه اکریلیک با یک سنسور اکسیژن MICRO IV کنترل شده و در حدود ۰ باقی مانده است. غلظت استرانسیم پایدار مطابق با دستورالعمل مطالعه OECD 105 و همچنین مقررات ۴۴۰/۲۰۰۸ / EC A.6 در طول آزمایش از روز ۶ تا روز ۸ اندازه گیری شده، یعنی افزایش غلظت Sr مشاهده نگردیده است.

 

موارد استفاده اکسید استرانسیوم

 

موارد استفاده اکسید استرانسیوم

 

حدود ۸٪ وزنی لوله های پرتوی کاتد استرانسیم اکسید هستند که از سال ۱۹۷۰ بیشترین کاربرد استرانسیم را داشته است. طبق قانون، تلویزیون های رنگی و سایر دستگاه های حاوی لوله های اشعه کاتدی رنگی که در ایالات متحده فروخته می شوند.

 

برای جلوگیری از انتشار اشعه X از استرانسیم در صفحه جلو استفاده می کنند تا دیگر اشعه X تولید نشود. البته از اکسید سرب (II) نیز می توان استفاده کرد، اما در صورت استفاده در صفحه جلو باعث تغییر رنگ می شود. استرانسیم عنصری هنگامی تشکیل می شود که اکسید استرانسیم در خلاء با آلومینیوم گرم شود.

 

نانوذرات اکسید استرانسیم برای تولید بیودیزل

 

نانوذرات اکسید استرانسیم برای تولید بیودیزل

 

بینش اساسی و پیشرفت های اخیر در کاربرد نانوذرات استرانسیوم اکسید به منظور تولید سوخت بیودیزل در مقاله ای که در سال ۲۰۲۰ انجام شده است مورد ببرسی قرار گرفته است.

بیودیزل یک جایگزین تجدید پذیر و سازگار با محیط زیست برای سوخت های فسیلی است. با وجود نزدیک به ۳ دهه تحقیق در زمینه بیودیزل، هنوز موانع عمده ای برای تولید در مقیاس بزرگ وجود دارد.

 

در جستجوی یک کاتالیزور پایه جامد فعال، انتخابی و قابل استفاده مجدد، اکسید استرانسیم (SrO) به عنوان گزینه ترجیحی برای واکنش ترانس استریشن تحت روش های مختلف فعال سازی در حال ظهور است. SrO بیشترین فعالیت را در بین اکسیدهای فلزات خاکی قلیایی قابل پردازش نشان می دهد که نتیجه اصلی استفاده از آن است.

 

بر اساس این مطالعه، نانوذرات این اکسید و هیبریدها عملکرد بهتری را نشان داده اند. پیشرفت های اخیر در توسعه روش های مصنوعی این مواد نیز بررسی شده اند و مزایای نانوکامپوزیت های مبتنی بر SrO برای تولید بیودیزل بحث شده است. چکیده تصویری این کار را در تصویر بالا مشاهده می کنید.

 

جذب دما بالای CO۲

 

جذب دمای بالا CO2

 

جاذب های اکسید استرانسیم برای جذب دی اکسید کربن در دمای بالا، بیشتر از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد، موضوع مقاله ای است که در سال ۲۰۱۶ منتشر شده است.

 

دو اندازه مختلف از گرانول های SrO به عنوان مواد جاذب بالقوه از طریق چرخه های کربناسیون و کلسینه در دمای بالا در یک راکتور بستر ثابت، تحت شار آرگون و مخلوط   CO۲ و آرگون مورد آزمایش قرار گرفته اند.

 

تجزیه و تحلیل حرارتی (TGA) ظرفیت حمل و اثربخشی آنها را در افزایش تعداد چرخه ارزیابی کرده است. تحقیقات بیشتر به گرانول های SrO در ترکیب با آلومینا یا هیدروکسی آپاتیت اختصاص داده شد تا از پخت مواد در شرایط دمای بالا و بهبود دوام جاذب جلوگیری شود.

 

یک تجزیه و تحلیل سینتیکی ساده نیز بر اساس داده های TGA نیز انجام شده است. مواد جاذب، قبل و بعد از مراحل، از طریق تخلخل سنجی نفوذ جیو ، میکروسکوپ الکترونی روبشی محیطی و تجزیه و تحلیل پراش اشعه X برای ارزیابی هرگونه تغییر در ریزساختار، از جمله توزیع اندازه منافذ، مورفولوژی مواد و کریستالوگرافی مشخص شده اند.

 

نتایج نشان داده است که گرانول های ریز اکسید استرانسیوم به دلیل تمایل به تجزیه و ترکیب شدن در یک آگلومره فشرده برای کربناسیون در دمای بالا، کاملاً موثر نیستند و برعکس،  آنالیزها، عملکرد بهتر جذب گرانول های درشت را تایید می کنند.

 

 

جهت جستجوی محصولات شیمیایی اینجا جستجو کنید.

خرید مواد شیمیایی از این سایت تحت گارانتی دکتر شاهرضایی می باشد.