जादुई दुर्लभ पृथ्वी | तपाईलाई थाहा नभएका रहस्यहरू खुलासा गर्दै

के होदुर्लभ पृथ्वी?
सन् १७९४ मा दुर्लभ पृथ्वी पत्ता लागेदेखि मानव जातिको इतिहास २०० वर्षभन्दा बढी छ। त्यतिबेला केही दुर्लभ-पृथ्वी खनिजहरू फेला परेको हुनाले रासायनिक विधिद्वारा पानीमा अघुलनशील अक्साइडको थोरै मात्रा मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ। ऐतिहासिक रूपमा, त्यस्ता अक्साइडहरूलाई बानीमा "पृथ्वी" भनिन्थ्यो, त्यसैले दुर्लभ पृथ्वीको नाम।

वास्तवमा, दुर्लभ-पृथ्वी खनिजहरू प्रकृतिमा दुर्लभ छैनन्। दुर्लभ पृथ्वी पृथ्वी होइन, तर एक विशिष्ट धातु तत्व हो। यसको सक्रिय प्रकार क्षार धातु र क्षारीय पृथ्वी धातुहरु को लागी मात्र दोस्रो छ। तिनीहरूको क्रस्टमा सामान्य तामा, जस्ता, टिन, कोबाल्ट र निकल भन्दा बढी सामग्री हुन्छ।

हाल, दुर्लभ पृथ्वीहरू इलेक्ट्रोनिक्स, पेट्रोकेमिकल, धातु विज्ञान, आदि जस्ता विभिन्न क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग भइरहेको छ। लगभग हरेक 3-5 वर्षमा, वैज्ञानिकहरूले दुर्लभ पृथ्वीको लागि नयाँ प्रयोगहरू पत्ता लगाउन सक्षम छन्, र प्रत्येक छवटा आविष्कारहरू मध्ये, एकले गर्न सक्दैन। दुर्लभ पृथ्वी बिना।

चीन दुर्लभ पृथ्वी खनिजहरूमा धनी छ, तीन विश्व रैंकिंगमा पहिलो स्थानमा छ: भण्डार, उत्पादन मात्रा, र निर्यात मात्रा। उही समयमा, चीन एक मात्र देश हो जसले सबै 17 दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू, विशेष गरी मध्यम र भारी दुर्लभ पृथ्वीहरू अत्यन्त प्रमुख सैन्य अनुप्रयोगहरू प्रदान गर्न सक्छ।

दुर्लभ पृथ्वी तत्व संरचना

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू रासायनिक तत्वहरूको आवधिक तालिकामा ल्यान्थानाइड तत्वहरूबाट बनेका हुन्छन्:ल्यान्थेनम(ला),सेरियम(सीई),praseodymium(प्रा),neodymium(एनडी), प्रोमेथियम (पीएम),samarium(Sm),युरोपियम(Eu),gadolinium(Gd),टर्बियम(Tb),डिस्प्रोसियम(उप),होल्मियम(हो),एर्बियम(एर),थ्युलियम(टीएम),ytterbium(Yb),लुटेटियम(लु), र ल्यान्थानाइडसँग नजिकको सम्बन्धमा दुई तत्वहरू:स्क्यान्डियम(एससी) रyttrium(Y)।

भनिन्छदुर्लभ पृथ्वी, Rare Earth को रूपमा संक्षिप्त।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको वर्गीकरण

तत्वहरूको भौतिक र रासायनिक गुणहरू द्वारा वर्गीकृत:

हल्का दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू:स्कैन्डियम, य्ट्रियम, ल्यान्थेनम, सेरियम, प्रासियोडीमियम, नियोडियम, प्रोमेथियम, समेरियम, यूरोपियम

भारी दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium

खनिज विशेषताहरु द्वारा वर्गीकृत:

सेरियम समूह:ल्यान्थेनम, सेरियम, प्रासियोडीमियम, नियोडीमियम, प्रोमेथियम, समेरियम, यूरोपियम

Yttrium समूह:gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium

निकासी विभाजन द्वारा वर्गीकरण:

हल्का दुर्लभ पृथ्वी (P204 कमजोर अम्लता निकासी): ल्यान्थेनम, सेरियम, प्रासियोडीमियम, नियोडिमियम

मध्यम दुर्लभ पृथ्वी (P204 कम अम्लता निकासी):samarium, Europium, gadolinium, terbium, dysprosium

भारी दुर्लभ पृथ्वी (P204 मा अम्लता निकासी):होल्मियम, एर्बियम, थ्यूलियम, यटरबियम, ल्युटेटियम, यट्रियम

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको गुण

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको 50 भन्दा बढी कार्यहरू तिनीहरूको अद्वितीय 4f इलेक्ट्रोनिक संरचनासँग सम्बन्धित छन्, जसले तिनीहरूलाई परम्परागत सामग्री र उच्च-टेक नयाँ सामग्री क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्दछ।

4f इलेक्ट्रोन कक्षा

1. भौतिक र रासायनिक गुणहरू

★ स्पष्ट धातु गुण छ; यो चाँदीको खैरो छ, praseodymium र neodymium बाहेक, यो हल्का पहेंलो देखिन्छ

★ रिच अक्साइड रंग

★ गैर-धातुहरूसँग स्थिर यौगिकहरू बनाउनुहोस्

★ धातु जीवन्त

★ हावामा अक्सिडाइज गर्न सजिलो

२ ओप्टोइलेक्ट्रोनिक गुणहरू

★ भरिएको 4f सबलेयर, जहाँ 4f इलेक्ट्रोनहरू बाहिरी इलेक्ट्रोनहरूद्वारा ढालिएका हुन्छन्, जसको परिणामस्वरूप विभिन्न वर्णक्रमीय सर्तहरू र ऊर्जा स्तरहरू हुन्छन्

जब 4f इलेक्ट्रोनहरू ट्रान्जिसन हुन्छन्, तिनीहरूले पराबैंगनीबाट विभिन्न तरंग दैर्ध्यका विकिरणहरू अवशोषित वा उत्सर्जन गर्न सक्छन्, इन्फ्रारेड क्षेत्रहरूमा देखिने, तिनीहरूलाई ल्युमिनेसेन्ट सामग्रीको रूपमा उपयुक्त बनाउँदछ।

★ राम्रो चालकता, इलेक्ट्रोलाइसिस विधि द्वारा दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू तयार गर्न सक्षम

नयाँ सामग्रीहरूमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको 4f इलेक्ट्रोनहरूको भूमिका

1. 4f इलेक्ट्रोनिक सुविधाहरू प्रयोग गर्ने सामग्रीहरू

★ 4f इलेक्ट्रोन स्पिन व्यवस्था:बलियो चुम्बकत्वको रूपमा प्रकट - स्थायी चुम्बक सामग्री, एमआरआई इमेजिङ सामग्री, चुम्बकीय सेन्सरहरू, सुपरकन्डक्टरहरू, इत्यादिको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त

★ 4f कक्षीय इलेक्ट्रोन संक्रमण: ल्युमिनेसेन्ट गुणको रूपमा प्रकट हुन्छ - फस्फोर्स, इन्फ्रारेड लेजरहरू, फाइबर एम्पलीफायरहरू, इत्यादि जस्ता लुमिनेसेन्ट सामग्रीको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त

4f ऊर्जा स्तर गाइड ब्यान्डमा इलेक्ट्रोनिक ट्रान्जिसनहरू: रङ गुणहरूको रूपमा प्रकट हुन्छ - हट स्पट कम्पोनेन्टहरू, पिग्मेन्टहरू, सिरेमिक तेलहरू, गिलास, इत्यादिको रङ र रंगीन गर्नका लागि उपयुक्त।

2 अप्रत्यक्ष रूपमा 4f इलेक्ट्रोनसँग सम्बन्धित छ, आयोनिक त्रिज्या, चार्ज र रासायनिक गुणहरू प्रयोग गरेर

★ परमाणु विशेषताहरु:

 सानो थर्मल न्यूट्रोन अवशोषण क्रस सेक्शन - आणविक रिएक्टर, आदि को संरचनात्मक सामग्री को रूप मा प्रयोग को लागी उपयुक्त

 ठूला न्यूट्रोन अवशोषण क्रस सेक्शन - आणविक रिएक्टरहरू आदिको ढाल सामग्रीको लागि उपयुक्त

★ दुर्लभ पृथ्वी आयनिक त्रिज्या, चार्ज, भौतिक र रासायनिक गुणहरू:

 जाली दोष, समान आयोनिक त्रिज्या, रासायनिक गुणहरू, विभिन्न शुल्कहरू - तापका लागि उपयुक्त, उत्प्रेरक, सेन्सिङ तत्व, आदि

संरचनात्मक विशिष्टता - हाइड्रोजन भण्डारण मिश्र धातु क्याथोड सामग्री, माइक्रोवेभ अवशोषण सामग्री, आदि को रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त

इलेक्ट्रो अप्टिकल र डाइलेक्ट्रिक गुणहरू - प्रकाश मोड्युलेसन सामग्री, पारदर्शी सिरेमिक, इत्यादिको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त