ธาตุหายาก “เกา ฟู่ชวย” ผู้ทรงอำนาจ “แพทย์ซีเรียม”

ซีเรียม ชื่อนี้ได้มาจากชื่อภาษาอังกฤษของดาวเคราะห์น้อยเซเรส ปริมาณซีเรียมในเปลือกโลกอยู่ที่ประมาณ 0.0046% ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่มีมากที่สุดในบรรดาธาตุหายาก ซีเรียมส่วนใหญ่มีอยู่ในโมนาไซต์และบาสนีไซต์ แต่ยังอยู่ในผลิตภัณฑ์ฟิชชันของยูเรเนียม ทอเรียม และพลูโทเนียมด้วย เป็นหนึ่งในแหล่งวิจัยด้านฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์

ตามข้อมูลที่มีอยู่ ซีเรียมไม่สามารถแยกออกจากกันในการใช้งานแร่หายากเกือบทุกประเภท สามารถอธิบายได้ว่าเป็นธาตุหายากที่ "ร่ำรวยและหล่อเหลา" และเป็น "แพทย์ซีเรียม" ที่รอบด้าน

ซีเรียมออกไซด์สามารถนำมาใช้โดยตรงเป็นผงขัดเงา สารเติมแต่งเชื้อเพลิง ตัวเร่งปฏิกิริยาน้ำมันเบนซิน โปรโมเตอร์ฟอกไอเสีย ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นส่วนประกอบในวัสดุจัดเก็บไฮโดรเจน วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก ขั้วไฟฟ้าทังสเตนซีเรียม ตัวเก็บประจุเซรามิก เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก ซีเรียม สารกัดกร่อนซิลิคอนคาร์ไบด์ วัตถุดิบเซลล์เชื้อเพลิง วัสดุแม่เหล็กถาวร สารเคลือบ เครื่องสำอาง ยาง โลหะผสมเหล็กต่างๆ เลเซอร์ และโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ฯลฯ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผลิตภัณฑ์ซีเรียมออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงได้ถูกนำไปใช้กับการเคลือบชิปและการขัดเงาเวเฟอร์ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ฯลฯ ซีเรียมออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงถูกนำมาใช้ในสารเติมแต่งจอแสดงผลคริสตัลเหลวชนิดฟิล์มบาง (LFT-LED) สารขัดเงา และสารกัดกร่อนในวงจร ซีเรียมคาร์บอเนตที่มีความบริสุทธิ์สูงใช้ในการผลิตผงขัดที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับขัดวงจร และใช้ซีเรียมแอมโมเนียมไนเตรตที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นสารกัดกร่อนสำหรับแผงวงจรและการฆ่าเชื้อและสารกันบูดสำหรับเครื่องดื่ม

ซีเรียมซัลไฟด์สามารถทดแทนตะกั่ว แคดเมียม และโลหะอื่นๆ ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ และสามารถนำมาใช้เป็นเม็ดสีได้ สามารถทำสีพลาสติกและยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมสี หมึก และกระดาษ

ระบบเลเซอร์ Ce:LiSAF เป็นเลเซอร์โซลิดสเตตที่พัฒนาโดยสหรัฐอเมริกา สามารถใช้ตรวจจับอาวุธชีวภาพโดยการตรวจสอบความเข้มข้นของทริปโตเฟน และยังสามารถนำมาใช้ในการแพทย์ได้อีกด้วย

การใช้ซีเรียมกับแก้วมีความหลากหลายและหลากหลาย

ซีเรียมออกไซด์ถูกเติมลงในกระจกรายวัน เช่น กระจกสถาปัตยกรรมและยานยนต์ แก้วคริสตัล ซึ่งสามารถลดการส่องผ่านของรังสีอัลตราไวโอเลต และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกา

ซีเรียมออกไซด์และนีโอดิเมียมออกไซด์ใช้สำหรับการลดสีของแก้ว แทนที่สารลดสีของสารหนูสีขาวแบบดั้งเดิม ซึ่งไม่เพียงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังหลีกเลี่ยงมลภาวะของสารหนูสีขาวอีกด้วย

ซีเรียมออกไซด์ยังเป็นสารแต่งสีแก้วที่ดีเยี่ยมอีกด้วย เมื่อกระจกใสที่มีสารแต่งสีหายากดูดซับแสงที่มองเห็นด้วยความยาวคลื่น 400 ถึง 700 นาโนเมตร ก็จะได้สีที่สวยงาม แว่นตาสีเหล่านี้สามารถใช้ทำไฟนำร่องสำหรับการบิน การนำทาง ยานพาหนะต่างๆ และการตกแต่งงานศิลปะระดับไฮเอนด์ต่างๆ การรวมกันของซีเรียมออกไซด์และไทเทเนียมไดออกไซด์สามารถทำให้แก้วปรากฏเป็นสีเหลือง

ซีเรียมออกไซด์จะมาแทนที่อาร์เซนิกออกไซด์แบบดั้งเดิมในฐานะสารช่วยปรับสภาพแก้ว ซึ่งสามารถขจัดฟองอากาศและติดตามองค์ประกอบที่มีสีได้ มีผลอย่างมากในการเตรียมขวดแก้วไม่มีสี ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีสีขาวสว่าง โปร่งใสดี ปรับปรุงความแข็งแรงของกระจกและทนความร้อน และในเวลาเดียวกันก็ช่วยขจัดมลภาวะของสารหนูต่อสิ่งแวดล้อมและกระจก

นอกจากนี้จะใช้เวลา 30-60 นาทีในการขัดเลนส์ด้วยผงขัดซีเรียมออกไซด์ในหนึ่งนาที หากใช้ผงขัดเหล็กออกไซด์จะใช้เวลา 30-60 นาที ผงขัดซีเรียมออกไซด์มีข้อดีคือมีขนาดเล็ก ความเร็วในการขัดเงาที่รวดเร็ว และประสิทธิภาพการขัดเงาสูง และสามารถเปลี่ยนคุณภาพการขัดเงาและสภาพแวดล้อมในการทำงานได้ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการขัดเงากล้อง เลนส์กล้อง หลอดภาพโทรทัศน์ เลนส์แว่นตา ฯลฯ