Sales y compuestos comunes de cerio en el agua
El cerio puede presentarse como Ce(III) o Ce(IV). Las sales solubles de Ce(III), los reactivos ácidos de Ce(IV) y los sólidos de óxido o fosfato de baja solubilidad desempeñan funciones distintas en el agua industrial. Por tanto, el estado de oxidación es un aspecto importante del análisis del cerio.
Véanse también el cerio en el agua y la página del elemento cerio.
Selección de sales y compuestos
Se trata de una selección práctica, no de una clasificación por abundancia en todas las aguas. Las descripciones cualitativas de solubilidad se refieren al compuesto indicado; la hidratación, la temperatura, el pH y la formación de complejos pueden modificar su comportamiento. Una sal inicialmente soluble no necesariamente permanece inalterada tras su adición al agua.
| Compuesto | Fórmula o forma | Comportamiento en el agua | Importancia práctica |
|---|---|---|---|
| Cloruro de cerio(III) heptahidratado | CeCl3·7H2O | Soluble en agua; forma soluciones ácidas. | Fuente soluble de cerio en procesos químicos. |
| Nitrato de cerio(III) | Ce(NO3)3 · hidratación variable | Soluble en agua. | Se utiliza para preparar soluciones que contienen cerio; las especies acuosas presentes dependen del pH. |
| Carbonato de cerio(III) | Ce2(CO3)3 · hidratación variable | Baja solubilidad en agua; se disuelve en condiciones ácidas adecuadas. | Es relevante para la precipitación y la recuperación, más que como moléculas de sal disueltas sin alterar. |
| Fosfato de cerio(III) | CePO4 | Baja solubilidad en agua. | Los sólidos que contienen fosfato pueden retener cerio. |
| Óxido de cerio(IV) (no es una sal) | CeO2 | Baja solubilidad en agua. | Importante en los residuos de pulido y en el agua de proceso que contiene partículas. |
Eliminación, purificación y recuperación
Mida el cerio disuelto y el cerio total y determine si predominan las partículas de óxido o el Ce(III)/Ce(IV) disuelto. La coagulación y la filtración pueden separar los residuos que contienen partículas. Para el cerio disuelto, pueden considerarse la precipitación controlada y procesos adecuados de separación selectiva tras evaluar el pH, las condiciones redox y los metales competidores.
La precipitación de tierras raras también puede constituir una etapa de recuperación, pero por sí sola no separa el cerio de las demás tierras raras de forma eficaz. Confirme mediante ensayos la pureza del producto y la concentración residual de cerio disuelto. El carbonato, el fosfato y los agentes complejantes pueden modificar la precipitación o la redisolución; no deduzca un pH de diseño ni un porcentaje de eliminación a partir de la descripción de una sola sal.
Información para seleccionar el proceso
Entre los datos útiles se incluyen el caudal, el pH, la temperatura, la salinidad, el cerio total y disuelto, otros metales, los sólidos en suspensión y los componentes complejantes conocidos. Defina el objetivo para el agua tratada e indique si se pretende recuperar el cerio. Los ensayos de laboratorio o a escala piloto pueden determinar el rendimiento con el agua de alimentación real, en lugar de con una solución salina simplificada.
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