जादुई दुर्लभ पृथ्वी | तपाईंलाई थाहा नभएका रहस्यहरू प्रकट गर्दै

के होदुर्लभ पृथ्वी?
१७९४ मा दुर्लभ पृथ्वीको खोज पछि मानव जातिको २०० वर्ष भन्दा बढीको इतिहास छ। त्यस समयमा दुर्लभ पृथ्वी खनिजहरू थोरै मात्रामा पाइने भएकाले, रासायनिक विधिद्वारा पानीमा अघुलनशील अक्साइडहरूको थोरै मात्रा मात्र प्राप्त गर्न सकिन्थ्यो। ऐतिहासिक रूपमा, यस्ता अक्साइडहरूलाई बानी परेर "पृथ्वी" भनिन्थ्यो, त्यसैले दुर्लभ पृथ्वीको नाम राखिएको हो।

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

हाल, दुर्लभ पृथ्वीहरू इलेक्ट्रोनिक्स, पेट्रोकेमिकल्स, धातु विज्ञान, आदि जस्ता विभिन्न क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग भइरहेको छ। लगभग हरेक ३-५ वर्षमा, वैज्ञानिकहरूले दुर्लभ पृथ्वीहरूको लागि नयाँ प्रयोगहरू पत्ता लगाउन सक्षम छन्, र प्रत्येक छ आविष्कारहरू मध्ये, दुर्लभ पृथ्वी बिना काम गर्न सकिँदैन।

चीन दुर्लभ पृथ्वी खनिजहरूमा धनी छ, तीन विश्व वरीयतामा पहिलो स्थानमा छ: भण्डार, उत्पादन स्केल, र निर्यात मात्रा। साथै, चीन एक मात्र देश हो जसले सबै १७ दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू, विशेष गरी मध्यम र भारी दुर्लभ पृथ्वीहरू प्रदान गर्न सक्छ जुन अत्यन्तै प्रमुख सैन्य अनुप्रयोगहरू छन्।

दुर्लभ पृथ्वी तत्व संरचना

रासायनिक तत्वहरूको आवधिक तालिकामा ल्यान्थानाइड तत्वहरू मिलेर दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू बनेका हुन्छन्:ल्यान्थेनम(ला),सेरियम(सीई),प्रासोडाइमियम(प्रा),नियोडियमियम(एनडी), प्रोमेथियम (पीएम),सामारियम(स्मित),युरोपियम(यु),ग्याडोलिनियम(गुरु),टर्बियम(टिबी),डिस्प्रोसियम(Dy),होल्मियम(हो),एर्बियम(एर),थुलियम(टिएम),यटरबियम(Yb),लुटेटियम(Lu), र ल्यान्थानाइडसँग नजिकबाट सम्बन्धित दुई तत्वहरू:स्क्यान्डियम(Sc) रयट्रियम(वाई)।

यसलाई भनिन्छदुर्लभ पृथ्वी, दुर्लभ पृथ्वीको रूपमा संक्षिप्त।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको वर्गीकरण

तत्वहरूको भौतिक र रासायनिक गुणहरूद्वारा 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 विशेषताहरूद्वारा वर्गीकृत:

सेरियम समूह:ल्यान्थेनम, सेरियम, प्रासियोडाइमियम, नियोडाइमियम, प्रोमेथियम, सामारियम, युरोपियम

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

निकासी विभाजन द्वारा वर्गीकरण:

हल्का दुर्लभ पृथ्वी (P204 कमजोर अम्लता निकासी): ल्यान्थेनम, सेरियम, प्रासियोडाइमियम, नियोडाइमियम

मध्यम दुर्लभ माटो (P204 कम अम्लता निकासी):सामेरियम, युरोपियम, ग्याडोलिनियम, टर्बियम, डिस्प्रोसियम

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

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको गुणहरू

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको ५० भन्दा बढी कार्यहरू तिनीहरूको अद्वितीय ४f इलेक्ट्रोनिक संरचनासँग सम्बन्धित छन्, जसले गर्दा तिनीहरूलाई परम्परागत सामग्री र उच्च-प्रविधियुक्त नयाँ सामग्री क्षेत्र दुवैमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

४f इलेक्ट्रोन कक्षा

१. भौतिक र रासायनिक गुणहरू

★ यसमा स्पष्ट धातु गुणहरू छन्; यो चाँदीको खैरो रंगको छ, प्रासियोडाइमियम र नियोडाइमियम बाहेक, यो हल्का पहेंलो देखिन्छ।

★ रिच अक्साइड रङहरू

★ गैर-धातुहरूसँग स्थिर यौगिकहरू बनाउनुहोस्

★ धातु जीवन्त

★ हावामा अक्सिडाइज गर्न सजिलो

२ अप्टोइलेक्ट्रोनिक गुणहरू

★ भरिएको ४f उपतह, जहाँ ४f इलेक्ट्रोनहरू बाहिरी इलेक्ट्रोनहरूद्वारा ढालिएका हुन्छन्, जसले गर्दा विभिन्न वर्णक्रमीय पदहरू र ऊर्जा स्तरहरू हुन्छन्।

जब ४f इलेक्ट्रोनहरू संक्रमण हुन्छन्, तिनीहरूले इन्फ्रारेड क्षेत्रहरूमा देखिने पराबैंगनीबाट विभिन्न तरंगदैर्ध्यको विकिरण अवशोषित वा उत्सर्जन गर्न सक्छन्, जसले गर्दा तिनीहरूलाई ल्युमिनेसेन्ट सामग्रीको रूपमा उपयुक्त बनाउँछ।

★ राम्रो चालकता, इलेक्ट्रोलिसिस विधिद्वारा दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू तयार गर्न सक्षम

नयाँ पदार्थहरूमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको 4f इलेक्ट्रोनहरूको भूमिका

१.४f इलेक्ट्रोनिक सुविधाहरू प्रयोग गर्ने सामग्रीहरू

★ ४f इलेक्ट्रोन स्पिन व्यवस्था:बलियो चुम्बकत्वको रूपमा प्रकट - स्थायी चुम्बक सामग्री, एमआरआई इमेजिङ सामग्री, चुम्बकीय सेन्सर, सुपरकन्डक्टर, आदिको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त।

★ ४f कक्षीय इलेक्ट्रोन संक्रमण: प्रकाशमय गुणहरूको रूपमा प्रकट हुन्छ - फस्फोर, इन्फ्रारेड लेजर, फाइबर एम्पलीफायर, आदि जस्ता प्रकाशमय सामग्रीहरूको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त।

४f ऊर्जा स्तर गाइड ब्यान्डमा इलेक्ट्रोनिक ट्रान्जिसनहरू: रङ लगाउने गुणहरूको रूपमा प्रकट हुन्छ - हट स्पट कम्पोनेन्टहरू, पिग्मेन्टहरू, सिरेमिक तेलहरू, गिलास, आदिको रङ लगाउन र डिकोरिङ गर्न उपयुक्त।

आयोनिक त्रिज्या, चार्ज र रासायनिक गुणहरू प्रयोग गरेर २ अप्रत्यक्ष रूपमा ४f इलेक्ट्रोनसँग सम्बन्धित छ।

★ आणविक विशेषताहरू:

 सानो थर्मल न्यूट्रोन अवशोषण क्रस सेक्सन - आणविक रिएक्टरहरू, आदिको संरचनात्मक सामग्रीको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त

 ठूलो न्यूट्रोन अवशोषण क्रस सेक्सन - आणविक रिएक्टरहरू, आदिको ढाल सामग्रीहरूको लागि उपयुक्त

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

 जाली दोष, समान आयोनिक त्रिज्या, रासायनिक गुण, फरक चार्ज - तापको लागि उपयुक्त, उत्प्रेरक, संवेदन तत्व, आदि

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

इलेक्ट्रो अप्टिकल र डाइइलेक्ट्रिक गुणहरू - प्रकाश मोड्युलेसन सामग्री, पारदर्शी सिरेमिक, आदिको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त।